Текст
                    Физические
величины
СПРАВОЧНИК
Под редакцией
И. С. Григорьева, Е. 3. Мейлихова
МОСКВА.
ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ
1991


УДК 53.081 @35.5) Физические величины: Справочпик/А. П. Бабичев, Н. А. Ба- Бабушкина, А. М. Братковский и др.; Под. ред. И. С. Григорьева, Е. 3. Мейлихова. — М.; Энергоатомиздат, 1991. — 1232 с. — ISBN 5-283-04013-5 Приведены основные физические характеристики веществ, наиболее часто используемых в практике научных исследований и в технике. Пред- Представлены следующие разделы: механика, термодинамика, кипетические явления, электричество и магнетизм, оптика и лазеры, ядерная физика, астрономия и геофизика. Все величины приведены в СИ. Таблицы и гра- графики сопровождаются краткими пояснениями и определениями соответст- соответствующих величин. Для научных работников и инженеров различных специальностей. Авторы: А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский, М. Е. Бродов, М. В. Быстрое, Б. В. Виноградов, Л. И. Винокурова, Э. Б. Гельман, А. П. Геппе, И. С. Григорьев, К. Г. Гуртовой, В. С. Его- Егоров, А. В. Елецкий, Л. К. Зарембо, В. Ю. Иванов, В. Л. Ивашинцева, В. В. Игнатьев, Р. М. Имамов, А. В. Инюшкин, Н. В. Кадобнова, И. И. Карасик, К. А. Кикоин, В. А. Криворучко, В. М. Кулаков, С. Д. Ла- Лазарев, Т. М. Лифшиц, Ю. Э. Любарский, С. В. Марин, И. А. Маслов, Е. 3. Мейлихов, А. И. Мигачев, С. А. Миронов, А. Л. Мусатов, Ю. П. Ни- Никитин, Л. А. Новицкий, А. И. Обухов, В. И. Ожогин, Р. В. Писарев, Ю. В. Писаревский, В. С. Птускин, А. А. Радциг, В. П. Рудаков, Б. Д. Сумм, Р. А. Сюняев, М. Н. Хлопкин, И. Н. Хлюстиков, В. М. Че- Черепанов, А. Г. Чертов, В. Г, Шапиро, В. М. Шустряков, С. С. Якимов, В. П. Яновский. Рецензенты: А. А. Александров (гл. 13), Г. Н. Афанасьев (гл. 35, 38), О. А. Барсуков (гл. 43), Э. А. Вельская (гл. 15), Ю. П. Гайдуков (гл. 30), А. А. Горбатов (гл. 7), Ю. Н. Денисов (гл. 34), И. С. Желудев (гл. 2), Е. А. Иванов (гл. 36), С. С. Иванов (гл. 44), Д. Н. Каган (гл. 9), А. Д. Козлов (гл. 1), Н. С. Костюков (гл. 23), С. А. Ламзин (гл. 45), Р. 3. Левитин (гл. 26, 27, 29), Ю. В. Мамонов (гл. 12), Б. А. Мамырин (гл. 1), В. П. Машкович (гл. 1), Н. М. Михин (гл. 6), А. Г. Мозговой (гл. 11), М. П. Орлова (гл. 8), В. В. Пашкевич (гл. 37, 40), В. Э. Пелец- кий (гл. 21, 24, 31), В. А. Петухов (гл. 10), А. Н. Подмарьков (гл. 22), А. В. Пустогаров (гл. 25), В. В. Рощупкин (гл. 5), У. И. Сафронова (гл. 32), С. Н. Сковородько (гл. 4, 14), В. И. Соколов (гл. 28), Е. А. Сту- пицкий (гл. 18, 19), Л. П. Филиппов (гл. 16, 17, 20), В. И. Фурман (гл. 39), В. И. Цовбун (гл. 41, 42), М. В. Четкий (гл. 33), М. Ф. Шеше- иев (гл. 3) Справочное издание ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ Редакторы 3. Д. Андреенко, О. П. Дунаева, Б. В. Сатарова Художественные редакторы А. Т. Кирьянов, А. А. Белоус Технический редактор В. В. Ханаева Корректоры И. А. Володяева, М. Г. Гулина, 3. Б. Драновская ИБ № 2264 Сдано в набор 28.04.87. Подписано в печать 21.02.89. Т-04136. Формат 84xlO8'/i* Бумага имп. кн.-журн. Гарнитура литературная. Печать высокая. Усл. печ. л. 129,36. Усл. кр.-отт. 129,78. Уч.-изд. л. 163,81. Тираж 50 000 экз. Заказ 2159. Цена 12 р. 00 к. Энергоатомиздат, 113114, Москва, М-114, Шлюзовая наб., 10 Московская Ордена Трудового Красного Знамени типография М 2 Госкомпечати СССР. Москва, 129301, пр. Мира, 105 КБ-8-27-90 © Авторы, 1991 ISBN 5-283-04013-5
ОГЛАВЛEH HE Предисловие Глава 1. ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИ- ВЕЛИЧИН. А. Г. Чертов 1.1. Общие положения 1.2. Единицы Международной системы . . . Основные величины и единицы СИ Дополнительные единицы Производные единицы СИ по разделам физики Пространство и время. Периодические и свя- связанные с ними явления. Механика. Теплота. Электричество и магнетизм. Оптика. Акусти- Акустика. Физическая химия и молекулярная фи- физика. Атомная и ядерная физика 1.3. Рекомендуемые величины и единицы иони- ионизирующих излучений Величины и единицы, характеризующие иони- ионизирующее излучение и его поле. Величины и единицы, характеризующие взаимодействие ио- ионизирующего излучения с веществом. Дози- Дозиметрические величины и единицы. Величины и единицы, характеризующие источники иони- ионизирующих излучений. О порядке внедрения ГОСТ 8.417—81 в области измерения ионизи- ионизирующих излучений 1.4. Множители и приставки для образования десятичных кратных и дольных единиц и их наименования 1.5. Внесистемные единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ . . 1.6. Перечень некоторых относительных и лога- логарифмических величин и их единиц . . . 1.7. Единицы, временно допускаемые к при- применению 1.8 Соотношения некоторых внесистемных единиц с единицами СИ 1.9. Соотношения между единицами электро- электромагнитных величин в системах СГС и СИ 1.10. Соотношения внесистемных единиц радио- радиоактивности и ионизирующих излучений с единицами СИ 1.11 Соотношение системы атомных единиц Хартри e=me=h и системы релятивист- релятивистских единиц c=me= п с единицами СИ 1.12. Рекомендуемые кратные и дольные едини- единицы от единиц СИ и от единиц, применяе- применяемых наравне с единицами СИ 1.13. Соотношения между единицами физичес- физических величин Длина. Площадь. Объем. Плоский угол. Те- Телесный угол. Время. Температура. Скооость. Ускорение. Угловая скорость. Частота враще- вращения. Масса. Плотность. Линейная плотность. Сила. Давление. Импульс (количество движе- движения). Момент силы. Момент импульса (момент количества движения). Напряжение (меха- (механическое). Работа, энергия. Мощность. Дина- Динамическая вязкость. Кинематическая вязкость. Объемный расход. Количество теплоты (теп* 8 9 9 9 9 10 10 17 18 23 23 24 24 25 26 27 28 28 29 30 лота). Удельная теплоемкость. Молярная теп- теплоемкость. Теплопроводность (коэффициент теплопроводности). Электрический заряд. На- напряженность электрического поля. Электри- Электрический момент. Плотность тока. Удельное электрическое сопротивление. Удельная элек- электрическая проводимость. Магнитная индук- индукция. Магнитный поток. Напряженность маг- магнитного поля. Магнитодвижущая сила. Маг- Магнитный момент. Яркость. Поглощенная доза. Эквивалентная доза. Активность нуклида в радиоактивном источнике. Экспозиционная доза рентгеновского и уизлучений ..... 1.14. Фундаментальные физические постоянные . Список литературы Глава 2. СИММЕТРИЙНОЕ И ТЕНЗОРНОЕ ОПИСАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИС- КРИСТАЛЛОВ. /О. В. Писаревский 2.1. Симметрия кристаллов Точечные группы. Кристаллографические классы. Пространственные группы симметрии. Магнитная симметрия. Предельные группы. Кристаллографическая система координат « 2.2. Физические свойства кристаллов .... Кристаллографическая система координат . Симметрия физических свойств. Матричное описание физических свойств кристаллов. Влияние внешнего воздействия ...... Список литературы Глава 3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МА- МАТЕРИАЛОВ. Я. В. Кадобнова, А. М. Братков- ский 3.1. Общие сведения 3.2. Механические свойства при температуре 20°С Металлы. Стали. Алюминиевые сплавы. Тита- Титановые сплавы. Магниевые сплавы. Медные сплавы и сплавы на основе олова и свинца. Жаропрочные сплавы и сплавы на основе ту- тугоплавких металлов. Композиционные мате- материалы. Пластмассы, металлокерамика и дру- другие материалы. Минералы и волокна • . • 3.3. Механические свойства при низких и вы- высоких температурах 3.4. Выносливость материалов 3.5. Характеристики разрушения 3.6. Механические свойства аморфных метал- металлов и сплавов Список литературы Глава 4. СЖИМАЕМОСТЬ. Б. В. Виноградов 4.1. Введение 4.2. Сжимаемость твердых тел 4.3. Сжимаемость жидкостей и газов . • . • Список литературы 33 33 33 34 34 39 41 45 45 46 46 46 64 66 77 80 83 85 86 86 87 94 97
Глава 5. ПЛОТНОСТЬ ВЕЩЕСТВ. А. П. Ба- Бабичев 98 5.1. Введение 98 5.2. Элементы 99 5.3. Неорганические вещества 100 5.4. Органические вещества Ш 5.5. Сплавы, минералы, дерево и другие твер- твердые вещества 120 5.6. Пластмассы г** 5.7. Жидкости 123 5.8. Ртуть при различной температуре и атмос- атмосферном давлении 123 5.9. Дистиллированная вода при различной температуре и атмосферном давлении . . 124 Список литературы 124 Г л а в а 6. ТРЕНИЕ. И. И. Карасик .... 124 6.1. Введение 124 6.2. Адгезионная связь при трении скольжения 126 6.3. Трение покоя 127 6.4. Трение скольжения без смазывания ... 128 6.5. Трение смазанных поверхностей и твердо- смазочных покрытий 130 6.6. Трение по льду и снегу 131 6.7. Трение в вакууме 131 6.8. Трение качения 132 Список литературы 132 Г л а в а 7. АКУСТИКА. Л. К. Зарембо ... 133 7.1. Введение 133 7.2. Распространение звука в газах и парах . 134 Скорость звука. Затухание звука 7.3. Распространение звука в жидкостях . . . 137 Скорость звука. Нелинейные механические характеристики жидкостей. Поглощение звука в жидкостях 7.4. Распространение звука в твердых телах . 148 Скорость звука. Затухание звука 156 Список литературы 166 Глава 8. ТЕРМОМЕТРИЯ. А. В. Инюшкин . 172 8.1.Общие сведения 172 8.2. Температурные шкалы 172 8.3. Жидкостно-стеклянные термометры ... 178 8.4. Термометры сопротивления 179 8.5. Термоэлектрические термометры .... 179 8.6. Конденсационные термометры 187 8.7. Оптическая пирометрия 191 8.8. Термоиндикаторы и кристаллические из- измерители максимальной температуры . . 194 Список литературы 195 Г л а в а 9. ТЕПЛОЕМКОСТЬ. М. Н. Хлопкин . 197 9.1. Общие сведения 197 Определение и единицы теплоемкости. Тепло- Теплоемкость твердых тел. Теплоемкость разряжен- разряженных газов. Теплоемкость плотных газов и жидкостей. Теплоемкость сплавов, растворов и смесей. Теплоемкость вблизи фазовых пере- переходов. Справочная литература по теплоем- теплоемкости 198 9.2. Теплоемкость элементов 198 9.3. Теплоемкость неорганических соединений . 207 9.4. Теплоемкость органических соединений . 214 9.5. Теплоемкость растворов, смесей, сплавов и технических материалов 217 Список литературы 220 Глава 10. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КОЭФФИЦИ- КОЭФФИЦИЕНТЫ РАСШИРЕНИЯ. Э. Б. Гельман ... 222 10.1. Введение 222 10.2. Температурные коэффициенты линейного расширения твердых тел 223 Элементы в кристаллическом состоянии. Ин- Индивидуальные соединения. Неорганические соединения при температуре выше 1000 К. Кварцевые и оптические стекла. Технические стекла. Ситаллы. Чугуны. Стали, хром-нике- хром-никелевые, хром-кобальтовые и другие сплавы. Цветные металлы и сплавы. Алюминиевые сплавы. Пластмассы. Строительные мате- материалы 251 10.3. Температурные коэффициенты объемного расширения жидкостей и газов .... 251 Элементы и неорганические соединения. Орга- Органические соединения 252 Список литературы 253 Глава 11. ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННЫХ ПА- ПАРОВ. В. В. Игнатьев, В. А. Криворучко, А. И. Мигаче в 254 11.1. Пары воды 254 11.2. Пары неорганических веществ 255 11.3. Пары органических веществ 268 11.4. Коэффициент разделения изотопных моле- молекул 284 Список литературы 286 Глава 12. ПЛАВЛЕНИЕ И КИПЕНИЕ. Э. Б. Гельман 288 12.1. Введение 288 12.2. Плавление и кипение при постоянном дав- давлении 288 Элементы. Неорганические соединения. Ор- Органические соединения. Полупроводниковые и оптические материалы. Высокотемпературные материалы. Стали и промышленные сплавы. Двухкомпонентные сплавы. Легкоплавкие сплавы. Стекла. Полимерные материалы. Топ- Топливо, масло, гидравлические жидкости. Хла- доны и теплоносители 309 12.3. Плавление и кипение в зависимости от давления 309 Элементы. Неорганические соединения. Орга- Органические соединения 314 Список литературы 314 Глава 13. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ И КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЕЩЕСТВ. Э. Б. Гельман 315 13.1. Уравнение состояния твердого тела . . 315 Постоянная Грюнейзена и параметры уравне- уравнения состояния Миг — Грюнейзена некоторых веществ ••••... 315 13.2. Уравнение состояния газа 315 Второй вириальный коэффициент. Третий ви- риальный коэффициент 317 13.3. Критические параметры веществ . . . 317 Простые вещества. Неорганические соедине- соединения. Органические соединения 328 Список литературы 329 Глава 14. ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕ- НАТЯЖЕНИЕ. Б. Д. Сумм 330 14.1. Введение 330 14.2. Сжиженные газы 331 14.3. Вода 332 14.4. Органические вещества 332
14.5. Жидкие металлы 14.6. Расплавы солей 14.7. Твердые металлы Список литературы Глава 15 ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. А. В. Инюшкин 15.1. Общие сведения 15.2. Теплопроводность простейших химических веществ 15.3. Теплопроводность газов и паров . • • • 15.4. Теплопроводность жидкостей 15.5. Теплопроводность твердых тел . . . . Список литературы Глава 16. ВЯЗКОСТЬ. А. В. Елецкий . . . 16.1. Введение 16.2. Вязкость газов 16.3. Вязкость жидкостей Список литературы Глава 17. ДИФФУЗИЯ. А. В. Елецкий . . 17.1. Введение 17.2. Диффузия атомов и молекул в газах . • 17.3. Диффузия в жидкостях 17.4. Диффузия в твердых веществах . • . . Список литературы Глава 18. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ И ПЛАЗМЕ. А. В. Елецкий 18.1. Колебательная релаксация молекул в га- газах 18.2. Рассеяние электронов на атомах и моле- молекулах 18.3. Процессы ионизации с участием возбуж- возбужденных атомов 18.4. Процессы резонансной перезарядки . . 18.5. Ионно-молекулярные реакции 18.6. Процессы нейтрализации заряженных час- частиц в плазме 18.7. Процессы образования и разрушения отри- отрицательных ионов 18.8. Процессы тушения возбужденных атомов и молекул при столкновениях с тяжелыми частицами 18.9. Фотоионизация и фоторекомбинация . . Список литературы Глава 19. ИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ и МОЛЕ- МОЛЕКУЛ. А. А. Радциг, В. М. Шустряков .... 19.1. Введение 19.2. Потенциал ионизации атомных и молеку- молекулярных частиц . • . • 19.3. Энергия связи электронов во внутренних оболочках атомов 19.4. Энергия сродства атомов и молекул к электрону 19.5. Энергия сродства атомов и молекул к про- протону 19.6. Эффективные сечения ионизации атомов и молекул электронами Список литературы Глава 20. ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В СЛАБО- ИОНИЗОВАННОЙ ПЛАЗМЕ. А. В. Елецкий 20.1. Диффузия и подвижность заряженных частиц в слабоионизованной плазме . . . 20.2. Вязкость слабоионизованной плазмы . . . 20.3. Теплопроводность ионизованного газа . • Список литературы 335 336 337 337 337 337 338 339 339 339 363 364 364 364 370 374 375 375 375 376 378 390 391 391 393 395 395 396 407 409 410 411 411 411 420 420 420 422 429 430 430 436 436 437 Глава 21. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ. В. С. Егоров, И. Н. Хлюстиков 21.1. Введение 21.2. Чистые металлы 21.3. Влияние всестороннего сжатия на сопро- сопротивление металлов 21.4. Электрические свойства некоторых метал- металлов и сплавов • • . . 21.5. Сверхпроводники Список литературы Глава 22. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙ- СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ. С. Д. Лазарев. Е. 3. Мейлихов 22.1. Введение 22.2. Элементарные полупроводники 22.2.1. Кремний и германий 22.3. Полупроводниковые соединения 22.3.1. Соединения типа /<H?i— ЛЧ 22.3.2. Соединения типа ^Hfiiv 22.3.3 Соединения типа АШ ?iv_,4iii?Vii 22.3.4. Соединения типа 4iV?iv_ 22.3.5. Соединения типа ,4V?V_ 22.3.6. Соединения типа y4Vi?iv_ 22.3.7. Соединения типа /4Vii?iii_,4Vli?Vl 22.3.8. Соединения типа /1"I?V_^ Список литературы Глава 23. ДИЭЛЕКТРИКИ. А. П. Геппе 23.1. Общие сведения 23.2. Газообразные диэлектрики .... 23.3. Жидкие диэлектрики 23.4. Твердые диэлектрики 23.5. Активные диэлектрики Список литературы 398 Глава 24. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ 39 ЛЕНИЯ. И. А. Бабушкина Список литературы ЯВ- Г л а в а 25. ЭЛЕКТРОННАЯ И ИОННАЯ ЭМИССИЯ. Т. М. Лифихиц, А. Л. Мусатов . . 25.1. Вводные замечания 25.2. Работа выхода 25.3. Термоэлектронная эмиссия 25.4. Фотоэлектронная эмиссия 25.5. Вторичная электронная эмиссия . . . 25.6. Полевая электронная эмиссия .... 25.7. Ионная и ионно-электронная эмиссия . . Список литературы Г л а в а 26. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ДИА- И ПАРАМАГНЕТИКОВ. В. Ю. Иванов, Л. И. Винокурова Список литературы Глава 27. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ФЕР- ФЕРРОМАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ. К. Г. Гуртовой 27.1. Вводные замечания 27 2. Элементы 27.3. Сплавы 27.4. Металлические магнитные материалы . . Список литературы 437 437 438 440 444 448 453 454 454 455 455 469 469 469 500 517 530 535 537 537 538 543 543 545 548 549 557 559 559 566 567 567 567 570 574 582 587 590 592 593 610 613 613 614 623 636 646
Глава 28. АНТИФЕРРОМАГНЕТИКИ. В. И. Ожогин, В. Г. Шапиро ....... 648 28.1. Вводные замечания 648 28.2. Основные магнитные свойства легкоосных антиферромагнетиков (на примере MnF2) . 648 28.3. Основные магнитные свойства легкоплоско- легкоплоскостных антиферромагнетиков (на примере МпСОз, СоСОз) 6?0 28.4. Мета магнетики 651 28.5. Антиферромагнетики со взаимодействием Дзялошинского . . 651 28.6. Пьезомагнетики и магнитоэлектрики . . 652 28.7. Акустомагнетики 652 28.8. Органические сверхпроводники .... 652 28.9. Некоторые свойства антиферромагнети- антиферромагнетиков 652 Список литературы 705 Глава 29. ФЕРРИТЫ И ДРУГИЕ МАГНИТ- НЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ. М. В. Быстрое, В. Л. Ивашинцева, С. А. Миронов, Р. В. Писа- Писарев 707 29.1. Общие сведения 709 29.2. Ферриты-шпинели 709 А. Простые ферриты. 709 Б. Смешанные ферриты 710 29.3. Ферриты со структурой граната .... 716 29.4. Гексагональные ферриты 726 29.5. Некоторые ферро- и ферримагнитные ди- диэлектрики 732 Список литературы 733 Глава 30. ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЕ И ТЕР- ТЕРМОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ. Н. А. Бабушкина 736 30.1. Общие сведения 736 30.2. Топология поверхности Ферми металлов . 739 30.3. Влияние магнитного поля на электрическое сопротивление металлов 744 30.4. Коэффициенты Холла металлов . • • • 755 30.5. Коэффициенты Холла ферромагнетиков и редкоземельных металлов 760 30.6. Термомагнитные коэффициенты металлов • 763 Список литературы 764 Глава 31. ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕ- ВЕЩЕСТВ. Л. А. Новицкий 766 31.1. Общие сведения 766 31.2. Оптические стекла 770 31.3. Поляризационные, магнитооптические и электрооптические материалы 775 31.4. Оптические кристаллы и оптическая кера- керамика 777 31.5. Лакокрасочные материалы 778 31.6. Металлы и сплавы 779 31.7. Графитовые материалы 785 31.8. Полимерные материалы 785 31.9. Строительные материалы 786 31.10. Окислы, бориды, карбиды и нитриды ту- тугоплавких металлов 788 31.11. Земные покровы и природные минералы . 788 31.12. Лунные грунты 789 31.13. Жидкости, отвержденные вещества . . 790 31.14. Газы и плазма 791 Список литературы 793 Глава 32. СПЕКТРЫ АТОМОВ И МОЛЕ- МОЛЕКУЛ. А. А. Радциг 794 32.1. Введение 794 32.2. Оптические спектры атомов 794 32.3. Тонкая структура уровней энергии атомов 838 32.4. Сверхтонкая структура уровней энергии атомов 839 32.5. Изотопическая структура атомных спект- спектров 846 32.6. Спектры двухатомных молекул .... 849 Список литературы 859 Глава 33. ЭЛЕКТРО-, МАГНИТО-, ПЬЕЗО- ОПТИЧЕСКИЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕС- ОПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ. М. Е. Бродов, В. /7. Яновский 860 33.1. Общие сведения 860 33.2. Линейный электрооптический эффект (эф- (эффект Поккельса) 860 33.3. Магнитное вращение плоскости поляриза- поляризации (эффект Фарадея) 865 33.4. Квадратичный электрооптический эффект (эффект Керра) 872 33.5. Эффект фотоупругости 873 33.6. Оптическая активность 877 33.7. Генерация второй гармоники в кристаллах 877 Показатели преломления нелинейных кри- кристаллов 884 33.8. Вынужденное рассеяние света . . . ! 893 Список литературы 894 Глава 34. ЛАЗЕРЫ. М. Е. Бродов, В. П. Янов- Яновский 895 34.1. Вводные замечания 895 34.2. Газовые лазеры 895 34.3. Лазеры на примесных кристаллах ... 924 34.4. Характеристики промышленных неодимо- вых лазерных стекол 943 34.5. Полупроводниковые лазеры 946 34.6. Жидкостные лазеры с редкоземельными активаторами 948 34.7. Лазеры на красителях 950 34.8. Твердотельные лазеры на центрах окраски 957 Список литературы 958 Глава 35. РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ. Р. М. Имамов 959 35.1. Получение и свойства рентгеновского из- излучения 959 35.2. Характеристический спектр рентгеновского излучения 959 35.3. Длины волн основных линий и краев по- поглощения рентгеновского излучения ... 961 35.4. Ширина линий рентгеновского излучения . 964 35.5. Относительные интенсивности линий . . 966 35.6. Взаимодействие рентгеновского излучения с веществом 966 35.7. Вторичные спектры и эффекты химической связи в рентгеновской спектроскопии . . 968 Список литературы 970 Глава 36. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ. Ю. П. Никитин 970 36.1. Вводные замечания 970 36.2. Классификация взаимодействий и основ- основные группы элементарных частиц . . . 970 36.3. Законы сохранения и внутренние симмет- симметрии 971 36.4. Кварковая структура адронов .... 971 36.5. Электрослабое и сильное взаимодействия . 973 36.6. Элементарные частицы, стабильные по от- отношению к распадам по сильному взаимо- взаимодействию •••••... 973 36.7. Мезонные резонансы 992 36.8. Барионные резонансы 992 6
36.9. Магнитные моменты элементарных час- частиц 992 36.10. Параметры распадов элементарных час- частиц 993 Список литературы 993 Глава 37. ЯДЕРНЫЕ СВОЙСТВА НУКЛИ- НУКЛИДОВ. В. М. Кулаков 993 37.1. Таблица нуклидов 993 37.2. Эталонные энергии у-излУчения» а-частиц и конверсионных электронов 1044 37.3. Квантовые характеристики ядер .... Ю47 37.4. Радиоактивные ряды 1051 Список литературы 1054 Глава 38. МЕССБАУЭРОВСКИЕ ЯДРА. С. С. Якимов, В. М. Черепанов 1054 38.1. Общие сведения 1054 38.2. Характеристики мёссбауэровских ядер . Ю55 38.3. Параметры мёссбауэровских спектров . . 1062 38.4. Изомерный сдвиг 1066 Список литературы 1068 Глава 39. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ. В. П. Ру- Рудаков 1068 39.1. Вводные замечания 1068 39.2. Сечение резерфордовского рассеяния . . 1069 39.3. Энергия ядерной реакции 1069 39.4. Порог ядерной реакции 1085 39.5. Кулоновский барьер 1086 39.6. Кинематика ядерных реакций 1086 Список литературы 1087 Глава 40. ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР. А. И. Обухов, И. С. Григорьев 1087 40.1. Вводные замечания 1087 40.2. Барьеры деления ядер 1088 40.3. Спонтанное деление 1089 40.4. Сечения деления ядер 1091 40.5. Энергия, выделяемая при делении . . . 1093 40.6. Продукты деления ядер 1094 40.7. Нейтроны деления t . 1095 40.8. Мгновенное уизлучение ' . 1099 40.9. Запаздывающее излучение продуктов де- деления 1095 Список литературы 1096 Г л а в а 41. ПРОХОЖДЕНИЕ НЕЙТРОНОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО. С. В. Марин 1099 41.1. Общие замечания 1099 41.2. Основные характеристики нейтрона . . • 1100 41.3. Нейтронные сечения 1101 41.4. Механизм ядерных реакций с участием нейтронов 1102 41.5. Сечения ядерных реакций для нейтронов тепловой энергии 1102 41.6. Графики зависимости полных сечений от энергии 1114 41.7. Резонансные интегралы 1122 41.8. Ядерная реакция (л, 2л) 1127 41.9. Ядерная реакция (л, р) 1134 41.10 Ядерная реакция (п, а) 1134 41.11. Ядерная реакция (nt t) 1134 41.12. Активационные детекторы 1134 41.13. Замедление нейтронов 1137 41.14. Диффузия нейтронов 1138 Список литературы 1139 Глава 42. ПРОХОЖДЕНИЕ ИОНИЗИРУЮ- ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО. В. П. Рудаков 1141 42.1. Прохождение тяжелых заряженных частиц через вещество 1141 42.2. Многократное рассеяние при прохождении заряженных частиц через вещество . . . 1167 42.3. Прохождение электронов через вещество . 1170 42.4. Прохождение гамма-излучения через ве- вещество П70 Список литературы 1172 Глава 43. КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ. В. С. Птускин 1173 43.1. Источники космических лучей 1173 43.2. Галактические космические лучи .... 1173 43.3. Модуляция галактических космических лу- лучей в межпланетном пространстве ... 1175 43.4. Солнечные космические лучи 1176 43.5. Геомагнитные эффекты 1178 43.6. Космические лучи в атмосфере Земли . . 1178 Список литературы 1179 Глава 44. ФИЗИКА ЗЕМЛИ. И. А. Маслов . 1180 44.1. Общие характеристики Земли 1180 Фигура Земли Строение Земли 1180 44.2. Литосфера 1181 Состав и свойства. Поле силы тяжести. Сей- Сейсмичность. Магнитное поле. Тепловое поле 1187 44.3. Гидросфера 1188 Мировой океан. Состав и свойства вод. Физи- Физические свойства океанической воды и льда. Физические свойства морского льда. Оптиче- Оптические свойства океанической воды. Радиоак- Радиоактивность океанической воды. Скорость звука в океане 1192 44.4. Атмосфера 1192 Строение атмосферы. Радиационный баланс атмосферы. Электрические явления в атмос- атмосфере 1195 Список литературы 1196 Г л а в а 45. АСТРОНОМИЯ И АСТРОФИЗИ- АСТРОФИЗИКА. Ю. Э. Любарский, Р. А. С юн лев .... 1197 45.1. Некоторые астрономические единицы и постоянные 1197 45.2. Солнце 1198 45.3. Планеты и спутники, межпланетная среда . 1201 45.4. Звезды 1208 45.5. Наша Галактика 1214 45.6. Галактики и Вселенная 1223 Список литературы 1229 Глава 46. ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ. К. А. Кикоин 1231 Список литературы 1232
ПРЕДИСЛОВИЕ Более 10 лет назад под редакцией академика И. К. Кикоина был издан универсальный справочник «Таблицы физических величин», который стал достаточно популярным среди специалистов различного ранга. Од- Однако любой справочник при всех своих достоинствах со временем неизбежно устаревает. Не избежали этого и «Таблицы физических величин». Сначала казалось, что исправить их можно «косметическими» методами — уст- устранением ошибок, небольшой корректировкой и допол- дополнениями. Но с течением времени стало ясно, что необхо- необходима более глубокая, а в ряде случаев и коренная перера- переработка материала с привлечением новых физических дан- данных и с новым коллективом авторов. Так родилась идея вздания нового универсального физического справочни- справочника. Однако воплотить ее в жизнь Иссак Константино- Константинович не успел: под его руководством была выработана лишь общая концепция справочника и намечен коллек- коллектив авторов. На протяжении работы, которую нам при- пришлось выполнять уже без него, мы неоднократно стал- сталкивались с различного рода сложными ситуациями и трудностями (касающимися отбора материала, его по- подачи, сложностей общения с большим коллективом ав- авторов и т. д.), решение которых оказалось возмож- возможным в значительной мере благодаря обращению к тем идеям и принципам, которые были выработаны в сов- совместных обсуждениях с И. К. Кикоиным. Поэтому все возможные достоинства справочника должны быть свя- связаны с его именем, в то время как за все недостатки целиком и полностью отвечаем мы. При работе над таким универсальным физическим справочником, коим, по нашему мнению, должен был стать справочник «Физические величины», необходимо было ясно представить себе его будущих пользователей. Для нас это — специалисты различного уровня (студен- (студенты, аспиранты, инженеры, научные работники), испыты- испытывающие потребность в конкретной числовой информации, не относящейся к их узкой специализации. В соответст- соответствии с этим мы старались отобрать для справочника та* кой материал, который мог бы помочь пользователям в их повседневной работе, а форма его подачи давала бы возможность легко использовать такой материал неспеци- неспециалистам. Поэтому мы сочли необходимым дать в каждой главе сводку основных понятий соответствующего разде- раздела физики, привести единицы наиболее важных физичес- физических величин и, по возможности, дать ссылки Ша более специализированные издания. При отборе числовых данных мы ограничивались, как правило, наиболее на- надежными из них (хотя, справедливости ради, следует сказать, что критерии надежности по необходимости весь- весьма субъективны и различны у разных авторов). Там, где это было возможно и удобно, данные представлены всегда в виде графиков и рисунков. Другая проблема, стоявшая пред нами, — избежать дублирования данных в различных главах. В противном случае объем справоч- справочника стал бы непомерно большим. Полнота охвата мате- материала в справочнике и его тематическая разнородность привели к тому, что единообразия подачи материала вы- выдержать по всем главам в полной мере не удалось. Не исключено, что эта задача вообще неразрешима. Сначала у нас была мысль снабдить справочник «ин- «инструкцией для пользователей», которая помогала бы ориентироваться в материале. Однако в конце концов мы пришли к выводу, что принятая форма организации ма- материала справочника достаточно проста и легко позволя- позволяет найти «ключ» к нему. Количество недочетов различного рода обычно про- пропорционально объему печатного материала. Сознавая это, мы старались тщательно проверить весь материал. Не исключено, однако, что что-то выпало из нашего по- поля зрения. Мы будем чрезвычайно признательны тем читателям, которые укажут нам на недостатки и тем са- самым позволят исправить их при последующих изданиях. Я. С. Григорьев Е. 3. Мейлихов
ГЛАВА 1 ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Л. Г. Чертов 1.1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ Единицы физических величин, допущенные к приме- применению на территории СССР, их наименования, определе- определения и обозначения установлены государственными стан- стандартами: «ГСИ: Единицы физических величин» ГОСТ 8.417— 81 (СТСЭВ 1052—78); ГОСТ 15484—81 «Излучения ионизирующие и их из- измерения: Термины и определения», а также руководящи- руководящими нормативными документами: РД 50—160—79 «Методические указания. Внедрение и применение СТ СЭВ 1052—78 «Метрология. Единицы физических величин»; РД 50—454—84 «Методические указания: Внедрение и применение ГОСТ 8.417—81 «ГСИ: Единицы физиче- физических величин» в области ионизирующих излучений; МИ 221—81 «Методика внедрения СТ СЭВ 1052—78 «Метрология. Единицы физических величин» в области измерений давления, силы и теплофизических измерений». В соответствии с перечисленными документами: 1. Подлежат обязательному применению единицы Международной системы единиц *!, а также десятичные кратные и дольные от них. 2. Допускаются к применению без ограничения срока наравне с единицами СИ внесистемные единицы, указан- указанные в табл. 1.5, а также их сочетания с единицами СИ и нашедшие широкое применение на практике десятичные кратные и дольные от них. 3. Без ограничения срока допускается применять от- относительные и логарифмические единицы (табл. 1.6), за исключением единицы непер (см. табл. 1.7), а также их сочетания с единицами СИ и нашедшие широкое при- применение на практике десятичные кратные и дольные от них. 4. Допускаются к применению временно внесистем- внесистемные единицы, приведенные в табл. 1.7, до принятия по ним соответствующих международных решений. 5. Единицы, приведенные в табл. 1.8, изымаются из обращения в сроки, предусмотренные программами меро- мероприятий, разработанными в соответствии с РД 50—160— 79. 6. Стандарт «ГСИ. Единицы физических величин. ГОСТ. 8.417—81 (СТ СЭВ 1052—78)» не распространя- распространяется на единицы, применяемые в научных исследованиях и при публикациях их результатов, если в них не рас- рассматривают и не используют результаты измерений кон- конкретных физических величин, а также на единицы вели- величин, оцениваемых по условным шкалам *'. 1.2. ЕДИНИЦЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ СИСТЕМЫ Основные величины и единицы СИ Длина / — величина, характеризующая протяжен- протяженность, удаленность и перемещение тел или их частей вдоль заданной линии; dim /*2=L, единица —метр (т; м)*8. Метр есть длина пути, проходимого светом в ваку- вакууме за интервал времени 1/299 792 458 с. Масса m — величина, определяющая инертные и гра- гравитационные свойства материальных объектов; dim m—M, единица — килограмм (kg; кг). Килограмм равен массе международного прототипа килограмма. Время t — величина, характеризующая последова- последовательную смену явлений и состояний материи, характери- характеризующая длительность их бытия; dim f=T, единица —се- —секунда (s; с). Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, со- соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133. Сила электрического тока / — скалярная величина, равная производной по времени от электрического заря- заряда, переносимого носителями заряда сквозь рассматри- рассматриваемую поверхность; dim /—I, единица — ампер (А, А). Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой пло- площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимо- взаимодействия, равную 2-10~7Н. Термодинамическая температура Г — температура, отсчитываемая по термодинамической шкале температур *х Международная система единиц (международное сокращенное наименование SI, в русской транскрипции СИ) принята в 1960 г. XI Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) и уточнена на последующих ГКМВ. *{ Под условными шкалами понимаются, например, шкалы твердости Роквелла и Виккерса, светочувствитель- светочувствительности фотоматериалов. *2 dim — сокращение от английского слова dimension, что означает в переводе на русский язык «размерность». *8 В скобках даются международное и русское обо- обозначения единицы. 9
от абсолютного нуля; dim Г=9, единица — кельвин (К; К). Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Примечания: 1. Кроме температуры Кельвина (обозначение Т) до- допускается применять также температуру Цельсия (обо- (обозначение /), определяемую выражением t = T—То, где 70=273,15 К по определению. Температура Кельвина вы- выражается в кельвинах, температура Цельсия — в граду- градусах Цельсия (обозначение международное и русское °С). По размеру градус Цельсия равен кельвину A °С«1 К). 2. Интервал или разность температур Кельвина вы- выражается в кельвинах. Интервал или разность темпера- температур Цельсия допускается выражать как в кельвинах, так и в градусах Цельсия. 3. Кроме термодинамической шкалы может быть ис- использована Международная практическая температурная шкала МПТШ-68, которая была рекомендована XIV Ге- Генеральной конференцией по мерам и весам. МПТШ-68 базируется на 11 основных и 27 дополнительных репер- ных точках отсчета (см. гл. 8 «Термометрия») и выбрана таким образом, чтобы температура, измеренная по этой шкале, была близка к термодинамической температуре и разности между ними находились в пределах современ- современной погрешности измерений. Г68=*в8+273,15. Индекс 68 может быть опущен, если это не приводит к недоразу- недоразумениям. Количество вещества п — величина, равная числу структурных элементов, содержащихся в теле (системе тел); dim n=N, единица — моль (mol; моль). Моль равен количеству вещества системы, содержа- содержащей столько же структурных элементов, сколько содер- содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг. При при- применении моля структурные элементы должны быть спе- специфицированы и могут быть атомами, молекулами, иона- ионами, электронами и другими частицами или специфициро- специфицированными группами частиц. Сила света / — величина, равная отношению свето- светового потока, распространяющегося от источника излуче- излучения в рассматриваемом направлении внутри малого те- телесного угла к этому телесному углу; dim /=/, едини- единица— кандела (cd; кд). Кандела *1 равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540-1012 Гц, сила излучения которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср. Примечание. Единство световых измерений обеспечивается в соответствии с ГОСТ 8.023—74. Дополнительные единицы Плоский угол а — геометрическая фигура, образован- образованная двумя лучами (сторонами угла), выходящими из одной точки. Размерности плоский угол не имеет, едини- единица—радиан (rad; рад). Радиан равен углу между двумя радиусами окруж- окружности, длина дуги между которыми равна радиусу. Телесный угол Q — часть пространства, заключен- заключенного внутри одной полости конической поверхности с замкнутой направляющей. Размерности телесный угол не имеет, единица — стерадиан (sr; cp). Стерадиан равен телесному углу с вершиной в цент- центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы. Ф1 Новое определение единицы силы света — канде- лы принято на XVI ГКМВ в октябре 1979 г. Оно позво- позволяет воспроизводить канделу без создания черного тела, что соответственно дает возможность повысить точность ее воспроизведения. Производные единицы СИ по разделам физики ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ Площадь 5 — величина, характеризующая геометри- геометрические фигуры на плоскости и на искривленной поверх- поверхности и определяемая в простейших случаях числом за- заполняющих плоскую фигуру единичных квадратов, т. е. квадратов со стороной, равной единице длины; dim S=*L2, единица — квадратный метр (т2; м2). Квадратный метр равен площади квадрата со сторо- сторонами, длины которых равны 1 м. Объем, вместимость V — величина, характеризующая геометрические тела и определяемая в простейших случа- случаях числом умещающихся в теле единичных кубов, т. е. кубов с ребром , равным в единице длины; dim V=L3, единица — кубический метр (т3, м3). Кубический метр равен объему куба с ребрами, длины которых равны 1 м. Скорость v — величина, равная первой производ- производной от перемещения по времени: и** = dr/dt; dim tfeLT-1, единица — метр в секунду (m/s; м/с). Метр в секунду равен скорости прямолинейно и равномерно движущейся точки, при которой эта точка за время 1 с перемещается на расстояние 1 м. Ускорение а — величина, равная первой производ- производной от скорости по времени: a = dv/dt; dim a=LT~2, единица — метр на секунду в квадрате (m/s2; м/с2). Метр на секунду в квадрате равен ускорению пря- прямолинейно и равноускоренно движущейся точки, при котором за время 1 с скорость точки изменяется на 1 м/с. Угловая скорость со — величина, равная первой производной от угла поворота по времени:. a> = dy/dtl dim о)=Т~1, единица — радиан в секунду (rad/s; рад/с). Радиан в секунду равен угловой скорости равно- равномерно вращающегося тела, все точки которого за время 1 с поворачиваются относительно оси на угол 1 рад. Угловое ускорение в — величина, определяемая первой производной от угловой скорости по времени: ? = d*ldt\ dim е—Т-2, единица-радиан на секунду в квадрате (rad/s2; рад/с2). Радиан на секунду в квадрате равен угловому уско- ускорению равноускоренно вращающегося тела, при кото- котором оно за время 1 с изменяет угловую скорость на 1 рад/с. •ПЕРИОДИЧЕСКИЕ И СВЯЗАННЫЕ С НИМИ ЯВЛЕНИЯ Фаза колебаний ф — аргумент функции, описываю- описывающей величину, изменяющуюся по закону гармонических колебаний. Фаза колебаний не имеет размерности, еди- единица—радиан (rad; рад). *1 Здесь и далее обозначения векторных величин даются по их модулю, так как принадлежность величины к разряду векторных не имеет значения при определении ее размерности и единицы. to
Период Т — интервал времени, в течение которого совершается один цикл периодического процесса; dim Г=Т, единица — секунда (s, с). Частота периодического процесса /, v — величина обратная периоду; dim v=T~l, единица — герц (Hz; Гц). Герц равен частоте периодического процесса, при которой за время 1 с совершается один цикл периоди- периодического- процесса. Частота вращения п — величина, равная числу оборотов, совершаемых за время 1 с; dim n = T~\ еди- единица— секунда в минус первой степени (s~!; с). Секунда в минус первой степени равна частоте рав- равномерного вращения, при которой за время 1 с тело со- совершает один полный оборот. Волновое число v — величина, обратная длине волны К: dim v = L~\ единица — метр в минус первой степени (т-1; м-1). Метр в минус первой степени равен волновому чис- числу колебаний с длиной волны 1 м. Коэффициент затухания б — величина, обратная интервалу т, в течение которого амплитуда А уменьша- уменьшается в е раз; dim б = Т-1, единица — секунда в минус первой степени (s; с). Секунда в минус первой степени равна коэффици- коэффициенту затухания, при котором за время 1 с амплитуда уменьшается в е раз, где е — основание натурального логарифма. Коэффициент ослабления \х — величина, характе- характеризующая свойства вещества и равная отношению от- относительного уменьшения интенсивности dl/I излучений к длине пути dx, пройденного излучением в данном ве- веществе: dill . dx dim |i = L~1, единица — метр в минус первой степени (т-1; м-1). Метр в минус первой степени равен коэффициенту ослабления, при котором на расстоянии в 1 м ампли- амплитуда уменьшается в е раз, где е — основание натураль- натурального логарифма. МЕХАНИКА Плотность р — величина, равная отношению массы dm элемента тела к объему dV этого элемента: dim p = ML~3, единица — килограмм на кубический метр (kg/m3; кг/м3). Килограмм на кубический метр равен плотности однородного вещества, масса которого при объеме 1 м3 равна 1 кг. Удельный объем v — величина, равная отношению объема dV элемента тела к массе dm этого элемента: v = dV/dm ; dim t; = L8M~l, единица — кубический метр на кило- килограмм (m3/kg; м3/кг). Кубический метр на килограмм равен удельному объему однородного вещества, объем которого при мас- массе 1 кг равен 1 м*. Импульс (количество движения) р материальной точки — величина, равная произведению массы m ма- материальной точки на ее скорость v: dim p=LMT-', единица — килограмм-метр в секунду (kg-m/s; кг-м/с). Килограмм-метр в секунду равен импульсу мате- материальной точки массой 1 кг, движущейся со скоростью 1 м/с. Момент импульса (момент количества движения) L точки, вращающейся вокруг неподвижной оси, — ве- величина, равная произведению импульса точки на рас- расстояние ее до оси вращения: L = mvr\ i dim L = L2MT-1, единица — килограмм-метр в квадра- квадрате на секунду (kg-m2/s; кг-м2/с). Кило грамм-метр в квадрате на секунду равен мо- моменту импульса материальной точки, движущейся по окружности радиусом 1 м и имеющей импульс 1 кг-м/с. Момент инерции (динамический момент инерции) / материальной точки относительно некоторой оси — величина, равная произведению массы m материальной точки на квадрат расстояния г ее до оси вращения: У = тг2; dim / = L2M, единица — килограмм-метр в квадрате (kgm2; кгм2). Килограмм-метр в квадрате равен моменту инерции материальной точки массой 1 кг, находящейся на рас- расстоянии 1 м от оси вращения. Сила F — векторная величина, являющаяся мерой механического воздействия на тело со стороны других тел. Определяется по второму закону Ньютона: F = та; dim F=LMT-2, единица — ньютон (N; Н). Ньютон равен силе, придающей телу массой 1 кг ускорение 1 м/с2 в направлении действия силы. Момент силы М относительно некоторой точки — ве- величина, равная произведению силы F на плечо Л, т. е. на расстояние между направлением силы и этой точкой: dim M=L2MT~2, единица — ньютон-метр (N-m; Н-м). Ньютон-метр равен моменту силы, равной 1 Н, относительно точки, расположенной на расстоянии 1 м от линии действия силы. Импульс силы / — величина, равная произведению силы F на интервал времени, в течение которого сила дей- действовала: dl = Fdt\ dim /=LMT-', единица — ньютон-секунда (Ns; H-c). Ньютон-секунда равна импульсу силы, равной 1 Н и действующей в течение 1 с. Давление р — величина, равная отношению силы dF, действующей на элемент поверхности нормально к ней, к площади dS этого элемента: p=dF/dS; dim p=L-4AT-2t единица — паскаль (Ра; Па). Паскаль равен давлению, вызываемому силой 1 Н, равномерно распределенной по нормальной к ней поверх- поверхности площадью 1 м2. Примечание. В паскалях выражаются также нормальное и касательное напряжения, а также модули продольной упругости, сдвига и объемного сжатия. И
Динамическая вязкость г\ является коэффициентом пропорциональности в формуле силы внутреннего трения: где dv/dl — градиент скорости; AS — площадь поверхно- поверхности слоя, на которую рассчитывается сила внутреннего трения; dim tj — L-WT"-1, единица — паскаль-секунда (Pas; Пас). Паскаль-секунда равна динамической вязкости среды, касательное напряжение в которой при ламинар- ламинарном течении и при разности скоростей слоев, находящих- находящихся на расстоянии 1 м по нормали к направлению скоро- скорости 1 м/с, равно 1 Па. Кинематическая вязкость v — величина, равная отно- отношению динамической вязкости среды к ее плотности: dim v^L2!*-, единица — квадратный метр на секунду (m2/s; м2/с). Квадратный метр на секунду равен кинематиче- кинематической вязкости среды с динамической вязкостью 1 Па с и плотностью 1 кг/м8. Поверхностное натяжение а жидкости — величина, равная отношению силы dF, действующей на участок контура свободной поверхности нормально к контуру и по касательной к поверхности, к длине dl этого участка: dim а=МТ~2, единица — ньютон на метр (N/m; Н/м). Ньютон на метр равен поверхностному натяжению жидкости, создаваемому силой 1 Н, действующей на уча- участок контура свободной поверхности длиной 1 м нор- нормально к контуру и по касательной к поверхности. Работа. Элементарной работой dA называют величи- величину, равную скалярному произведению силы F на элемен- элементарное перемещение ds: dA = Fds = Fds cos a; dim i4 = L2MT-2, единица — джоуль (J; Дж). Джоуль равен работе силы 1 Н, перемещающей те- тело на расстояние 1 м в направлении действия силы. Примечание. В джоулях выражаются также все виды энергии. Мощность Nt P — величина, равная отношению рабо- работы dA к бесконечно малому интервалу времени dtt в те- течение которого эта работа совершается: N = dA/dt; dim #«L2MT-3, единица — ватт (W; Вт). Ватт равен мощности, при которой работа в 1 Дж производится за время 1 с. ТЕПЛОТА Температурный коэффициент a — величина, равная отношению относительного изменения dX/X0 физической величины к изменению dT температуры от принятой за начальную: где Хо — значение физической величины при температуре, принятой за начальную; dim a=0-1, единица — кельвин в минус первой степени (К; К); Кельвин в минус первой степени равен температур- температурному коэффициенту относительного изменения физичес- физической величины, при котором изменение температуры на 1 К от принятой за начальную вызывает относительное изменение этой величины, равное единице. Температурный градиент grad Г — векторная вели- величина, численно равная изменению температуры на едини- единице длины и направленная в сторону наиболее быстрого изменения температуры температурного поля; dim grad 7=L"! 6, единица — кельвина на метр (К/т; К/м). Кельвин на метр равен температурному градиенту поля, в котором на участке длиной I м в направлении градиента температура изменяется на 1 К. Внутренняя энергия U системы — энергия хаотиче- хаотического теплового движения всех микрочастиц системы (мо- (молекул, атомов, ионов и т. п.) и энергия взаимодействия этих частиц. Внутренняя энергия, как и любая другая энергия, имеет размерность работы: dim (У—L2MT~2 и выражается в джоулях (J; Дж). Теплота, количество теплоты Q — часть внутренней энергии, которая самопроизвольно, без внешнего воздей- воздействия переходит от тел более нагретых к телам менее нагретым посредством теплопроводности или лучеиспус- лучеиспускания; dim Q«L2MT~2, единица — джоуль (J; Дж). Джоуль равен количеству теплоты, эквивалентному работе 1 Дж. Примечание. В джоулях также выражаются термодинамический потенциал (энтальпия, изохорно-изо- термический потенциал, изобарно-изотермический потен- потенциал), теплота фазового превращения, теплота химиче- химической реакции. Тепловой поток Ф через некоторую поверхность — величина, равная отношению количества теплоты dQ% прошедшей через эту поверхность, ко времени dt, за ко- которое прошло это количество теплоты: Размерность теплового потока равна размерности мощности: dim O=L2MT, единица — ватт (W, Вт). Ватт равен тепловому потоку, эквивалентному ме- механической мощности 1 Вт. Поверхностная плотность теплового потока q — вели- величина, равная отношению теплового потока 4Ф к площади dS поверхности, через которую проходит этот поток: q = d<t>ldS\ dim <7=MT-3, единица — ватт на квадратный метр (W/m2; Вт/м2). Ватт на квадратный метр равен поверхностной плотности теплового потока, при которой тепловой поток 1 Вт равномерно распределен по поверхности площадью 1 м2. Коэффициент теплопроводности К — величина, равная плотности теплового потока, обусловленного теплопро- теплопроводностью при градиенте температуры, равном единице. Входит в качестве коэффициента в формулу, определяю- определяющую количество теплоты, перенесенное за время t через поверхность площадью S в направлении нормали к этой поверхности: dT Q = \ — St, dx где dT/dx — градиент температуры; dim X=LMT в, единица — ватт на метр-кельвин (W/(m-K); Вт/(м-К)). Ватт на метр-кельвин равен коэффициенту тепло- теплопроводности вещества, в котором при стационарном ре- режиме с поверхностной плотностью теплового потока 1 Вт/м2 устанавливается температурный градиент 1 К/м. Теплоемкость С тела (системы) — величина, равная отношению количества теплоты dQ, необходимой для на- нагревания тела (системы тел), к разности температур dT тела: dim С— Дж/К). -ЗД, единица—джоуль на кельвин (J/K; 12
Джоуль на кельвин равен теплоемкости системы, температура которой повышается на 1 К при подведении к системе количества теплоты 1 Дж. Удельная теплоемкость с вещества — величина, рав- равная отношению теплоемкости С однородного тела (систе- (системы) к его массе: с=С1т; dim c=L2T-29-\ единица — джоуль на килограмм-кель- вин (J/(kgK); ДжДкг-К)). Джоуль на килограмм-Кельвин равен удельной теп- теплоемкости вещества, имеющего при массе 1 кг теплоем- теплоемкость 1 Дж/К. Температуропроводность а — величина, характери- характеризующая скорость выравнивания температуры при неста- нестационарной теплопроводности и равная отношению коэф- коэффициента теплопроводности к к объемной теплоемкости cpq вещества: где ср — удельная теплоемкость вещества при постоянном давлении; р — плотность вещества; dim a=UT-\ едини- единица— квадратный метр на секунду (m2/s; м2/с). Квадратный метр на секунду равен температуро- температуропроводности вещества с коэффициентом теплопроводно- теплопроводности 1 Вт/(м-К), удельной теплоемкостью при постоянном давлении 1 Дж/(кг-К) и плотностью 1 кг/м3. Удельная газовая постоянная В — величина, равная отношению работы dA, совершаемой идеальным газом при изобарном нагревании, к массе газа m и интервалу температур dTy на который газ нагревается: B=dA/{mdT); dim B = L2T~29, единица — джоуль на килограмм-кель- вин (J/(kgK); Дж/(кг-К)). Джоуль на килограмм-кельвин равен удельной га- газовой постоянной идеального газа массой 1 кг, совершаю- совершающего при повышении температуры на 1 К при постоян- постоянном давлении работу 1 Дж. Энтропия S системы — однозначная функция состоя- состояния системы, определяемая соотношением dS = dQ/T, где dQ — бесконечно малое количество теплоты, сообщен- сообщенной системе при температуре Г; dim Q=*L2MT9"', еди- единица—джоуль на кельвнн (J/K; Дж/К). Джоуль на кельвин равен изменению энтропии сис- системы, которой при температуре лК в изотермическом про- процессе сообщается количество теплоты лДж. Удельная энтропия s — величина, равная отношению энтропии dS к массе dm системы: dim s=L2T8~I, единица — джоуль на килограмм-кель- килограмм-кельвин (J/(kgK); Дж/(кгК)). Джоуль на килограмм-Кельвин равен удельной энт- энтропии вещества, в котором при массе 1 кг изменение эн- энтропии составляет 1 Дж/К. Удельное количество теплоты q — величина, равная отношению количества теплоты dQ, подводимого к сис- системе или отводимого от нее в ходе процесса, к массе dm системы: q=dQ/dm\ dim <7=L2T, единица — джоуль на килограмм ;(J/kg; Дж/кг). Джоуль на килограмм равен удельному количеству теплоты процесса, в ходе которого к веществу массой 1 кг подводится (или отводится от него) количество теплоты 1 Дж. Примечание. В джоулях на килограмм выража- выражаются также удельный термодиначеский потенциал, удельная теплота фазового превращения, удельная теп- теплота химической реакции. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО И МАГНЕТИЗМ*1 Количество электричества (электрический заряд) Q — величина, равная произведению силы тока / на вре- время /, в течение которого шел ток: dim Q = TI, единица — кулон (С; Кл). Кулон равен количеству электричества, проходяще- проходящему через поперечное сечение проводника при токе силой 1 А за время 1 с. Пространственная плотность электрического заряда р — величина, равная отношению заряда dQt находяще- находящегося в элементе пространства, к объему dV этого элемента: р = dQ/dV; dim p = L~3TI, единица — кулон на кубический метр (С/т3; Кл/м3). Кулон на кубический метр равен пространственной плотности электрического заряда, при которой в объеме 1 м3 равномерно распределен заряд 1 Кл. Поверхностная плотность электрического заряда а — величина, равная отношению заряда dQ, находящегося на элементе поверхности, к площади dS этого элемента: а = dQfdS; dim a=L-2TI, единица — кулон на квадратный метр (С/т2; Кл/м2). Кулон на квадратный метр равен поверхностной плотности электрического заряда, при которой заряд, равномерно распределенный по поверхности площадью 1 м2, равен 1 Кл. Линейная плотность электрического заряда т — ве- величина, равная отношению заряда dQ, находящегося на элементе линии, к длине dl этого элемента: т = dQldl\ dim х—Ь-1Т1, единица — кулон на метр (С/т; Кл/м). Кулон на метр равен линейной плотности электри- электрического заряда, при которой заряд, равномерно распре- распределенный по линии длиной 1 м, равен 1 Кл. Электрическое напряжение и — величина, равная от- отношению мощности Р постоянного тока к силе тока /: dim tf-LWr-3!-1, единица — вольт (V; В). Вольт равен электрическому напряжению, вызываю- вызывающему в электрической цепи постоянный ток силой 1 А при мощности 1 Вт. Примечание. В вольтах выражаются также элек- электрический потенциал и разность потенциалов электри- электрического поля, электродвижущая сила. Напряженность электрического поля Е — векторная величина, равная отношению силы dF} действующей на положительный заряд dQy помещенный в некоторую точ- точку электрического поля, к этому заряду: Е = dF/dQ; dim ?=LMT-3I-1, единица — вольт на метр (V/m; В/и). *' Электрические и магнитные единицы СИ следует образовывать в соответствии с рационализованной фор- формой уравнений электромагнитного поля. < - 13
Вольт на метр равен напряженности однородного электрического поля, создаваемой разностью потенциа- потенциалов 1 В между точками, находящимися на расстоянии 1 м на линии напряженности поля. Поток электрического смещения Ч* сквозь замкнутую поверхность — величина, равная алгебраической сумме электрических зарядов, содержащихся во внутреннем пространстве этой поверхности: Ампер на метр равен линейной плотности элект- электрического тока, при которой сила тока, равномерно рас- распределенного по сечению тонкого листового проводника шириной 1 м, равна 1 А. Электрическое сопротивление R — величина, харак- характеризующая проводник и являющаяся коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между со- собой напряжение V и силу тока /: dim H^TI, единица — кулон (С; Кл). Кулон равен потоку электрического смещения, свя- связанному с суммарным свободным зарядом 1 Кл. Электрическое смещение D — величина, равная отно- отношению потока электрического смещения d^? к площади dS элемента поверхности, через которую этот поток про- проходит: D dim D = L"~2TI, единица — кулон на квадратный метр (С/т2; Кл/м2). Кулон на квадратный метр равен электрическому смещению, при котором поток электрического смещения сквозь поперечное сечение площадью 1 м2 равен 1 Кл. Абсолютная диэлектрическая проницаемость е0, е*1 среды является коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между собой смещение и напря- напряженность электрического поля: D=eflE; dim Ba**L-*NL-44l2, единица — фарад на метр (F/m; Ф/м). Фарад на метр равен абсолютной диэлектрической проницаемости среды, в которой напряженность электри- электрического поля 1 В/м создает электрическое смещение 1 Кл/м2. Примечание. В фарадах на метр выражается также электрическая постоянная во. Электрический момент диполя р — векторная величи- величина, равная произведению заряда Q диполя на его пле- плечо /: dim # = L2MT-3I-2, единица —Ом (й; Ом). Ом равен сопротивлению проводника, между конца- концами которого возникает напряжение 1 В при силе тока 1 А. Электрическая проводимость G — величина, обратная сопротивлению: G = 1 /R; dim G^L-^M-HT3!2, единица — сименс (S; См). Сименс равен электрической проводимости провод- проводника сопротивлением 1 Ом. Удельное электрическое сопротивление р вещества — величина, численно равная сопротивлению проводника длиной, равной единице длины, и площадью поперечного сечения, равной единице площади; dim p=L3MTI-2, единица — ом-метр (Q-m; Омм). Ом-метр равен удельному электрическому сопро- сопротивлению проводника площадью поперечного сечения 1 м2 и длиной 1 м, имеющего сопротивление 1 Ом. Удельная электрическая проводимость g вещества — величина, обратная удельному электрическому сопротив- сопротивлению: dim g^L^M-'T3!2, единица — сименс на метр (S/m; См/м). Сименс на метр равен удельной электрической про- проводимости проводника, который при площади поперечно- поперечного сечения 1 м2 и длине 1 м имеет электрическую прово- проводимость, равную 1 См. Напряженность магнитного поля Я—величина, ха- характеризующая магнитное поле. Размерность и единица ее могут быть определены по формуле напряженности поля в центре длинного соленоида: dim p=LTI, единица — кулон-метр (C-m; Кл-м). Кулон-метр равен электрическому моменту диполя, заряды которого, равные каждый 1 Кл, расположены на расстоянии 1 м один от другого. Плотность электрического тока / — величина, равная отношению силы тока dl к площади dS поперечного се- сечения: j=dI/dS; dim /«L~2I, единица — ампер на квадратный метр (А/т2; А/м2). Ампер на квадратный метр равен плотности рав- равномерно распределенного по поперечному сечению пло- площадью 1 м2 электрического тока силой 1 А. Линейная плотность электрического тока А— вели- величина, равная отношению силы тока dl в тонком листовом проводнике к ширине da этого проводника: А = dl/da; dim Л»!,-1!, единица — ампер на метр (А/т; А/м). *' Запасное обозначение (е) обязательно в техниче- технической документации и литературе, специально предназна- предназначенной для отправки за границу. dim Я—L-Ч, единица — ампер на метр (А/т; А/м). Ампер на метр равен напряженности магнитного поля в центре длинного соленоида с равномерно распре- распределенной обмоткой, по которой проходит ток силой 1/Л А, где п — число витков на участке соленоида длиной 1 м. Магнитодвижущая сила Fm — величина, характеризу- характеризующая намагничивающее действие электрического тока и равная циркуляции напряженности магнитного поля вдоль замкнутого контура: ,dl; dim Fm=»/, единица — ампер (А; А). Ампер равен магнитодвижущей силе вдоль замкну- замкнутого контура, сцепленного с контуром постоянного тока силой 1 А. Примечание. В амперах выражается также раз- разность магнитных потенциалов. Магнитный поток. Единица и размерность магнитно- магнитного потока Ф определяются по формуле где Q — количество электричества, проходящего в зам к*
нутом контуре при изменении до нуля магнитного потока Ф, сцепленного с этим контуром. Из этой формулы сле- следует: dim Ф-^МТ-Ч-1, единица — вебер (Wb; Вб). Вебер равен магнитному потоку, при убывании которого до нуля в сцепленной с ним электрической цепи сопротивлением 1 Ом через поперечное сечение проходит количество электричества 1 Кл. Магнитная индукция В — величина, равная отноше- отношению магнитного потока йФ к площади dS сечения, через которое проходит этот поток: В = d$>ldS\ dim Д^МТ-2!-1, единица — тесла (Т; Тл). Тесла равна магнитной индукции, при которой че- через поперечное сечение площадью 1 м2 проходит магнит- магнитный поток 1 Вб. Индуктивность L — величина, характеризующая зам- замкнутый контур и являющаяся коэффициентом пропорци- пропорциональности между магнитным потоком, сцепленным с этим контуром, и силой тока в нем: * Ф = L/; dim L=L2MT-2I-2, единица — генри (Н; Гн). Генри равен индуктивности электрической цепи, с которой при силе постоянного тока в ней 1 А сцепляется магнитный поток 1 Вб. Примечание. В генрп выражается также взаим- взаимная индуктивность. Абсолютная магнитная проницаемость ца, М-*1 явля- является коэффициентом пропорциональности между магнит- магнитной индукцией и напряженностью магнитного поля: dim ufl=LMT-2I2, единица — генри на метр (Н/т; Гн/м). Генри на метр равен абсолютной магнитной прони- проницаемости среды, в которой напряженность магнитного поля 1 А/м создает магнитную индукцию 1 Тл. Примечание. В генри на метр выражается так- также магнитная постоянная цо- Магнитный момент (амперовский) рт контура с то- током — величина равная произведению силы тока / в кон- контуре на площадь 5, ограниченную им: Рт = IS; dim рт**L2I, единица — ампер-квадратный метр (А»т2; А-м2). Ампер-квадратный метр равен магнитному моменту электрического тока силой 1 А, проходящего по контуру площадью 1 м2. Примечание. Размерность магнитного момента (кулоновского) dim рт—Ь^МТ-Ч-1, единица — вебер- метр (Wb-m; Вбм). Намагниченность (интенсивность намагничения) М — величина, равная отношению суммы магнитных моментов всех магнитных диполей, входящих в элемент магнетика, к объему dV этого элемента: "m. где pm,i—магнитный момент /-го диполя; N — число ди- диполей, входящих в элемент магнетика; dim М—Ь-Ч, еди- единица — ампер на метр (А/т; А/м). Ампер на метр равен намагниченности, при которой *' Запасное обозначение (ц) обязательно в техниче- технической документации и литературе, специально предназна- предназначенной для отправки за границу. вещество объемом 1 м8 цмеет магнитный момент 1 А-ма. Магнитное сопротивление Rm — величина, являющая- являющаяся коэффициентом пропорциональности в формуле, выра- выражающей зависимость магнитного потока Ф от магнито- магнитодвижущей силы Fm: dim ^m = L-2M~1T2I2, единица — генри в минус первой степени (Н~!; Гн-1). Генри в минус первой степени равен магнитному со- сопротивлению магнитной цепи, в которой магнитодвижу- магнитодвижущая сила 1 А создает магнитный поток 1 Вб. Магнитная проводимость Л —величина, обратная магнитному сопротивлению: А= i//em; dim Am = L2MT-2I-2, единица — генри (Н; Гн). Генри равен магнитной проводимости магнитной цепи с магнитным сопротивлением 1 Гн~1. ОПТИКА Энергетическая экспозиция Не—величина, равная от- отношению энергии dW излучения, падающего на поверх- поверхность к площади dS этой поверхности: He = dW/dS; dim #e=*MT-2, единица — джоуль на квадратный метр (J/m2; Дж/м2). Джоуль на квадратный метр равен энергетической экспозиции, при которой на поверхность площадью 1 м2 падает излучение с энергией 1 Дж. Поток излучения Фе — величина, равная отношению энергии излучения ДПР, переносимой излучением, к време- времени А/ переноса, значительно превышающему период ко- колебаний, т. е. Фе = дг/а/; dim Фв=Ь2МТ, т. е. совпадает с размерностью мощно- мощности, единица — ватт (W; Вт). Ватт равен потоку излучения, эквивалентному ме- механической мощности 1 Вт. Энергетическая светимость (излучательность) Ме — величина, равная отношению потока излучения dOe к площади dS, с которой это излучение испускается: Ме = dbeldS\ dim Мв=МТ~8, единица — ватт на квадратный метр (W/m2; Вт/м2). Ватт на квадратный метр равен энергетической све- светимости, при которой поверхность площадью 1 м2 излуча- излучает поток излучения 1 Вт. Облученность Ее — величина, равная отношению по- потока излучения а*Фе к площади dSy которой это излуче- излучение поглощается: Ее = d<beldS\ dim ?e=MT-3, единица — ватт на квадратный метр (W/m2; Вт/м2). Ватт на квадратный метр равен облученности, при которой поверхность площадью 1 м2 поглощает поток излучения 1 Вт. Сила излучения /« — величина, равная отноше- отношению потока излучения а*Фв источника к телесному углу <Ш, в пределах которого распространяется это излу- излучение: dim /e«=L2MT-3, единица —ватт на стерадиан (W/sr; Вт/ср). 15
Ватт на стерадиан равен силе излучения света точечного источника, излучающего в телесном угле 1 ср поток излучения 1 Вт. Энергетическая яркость Ве — величина, равная отно- отношению энергетической силы света dle элемента излучаю- излучающей поверхности к площади dS проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную направлению наблюде- наблюдения: Ве = dleldS\ dim ?*=MT-8, единица — ватт на стерадиан-квадратный метр (W/(sr-m2); (Вт/(ср-м2)). Ватт на стерадиан-квадратный метр равен энергети- энергетической яркости равномерно излучающей плоской поверх- поверхности площадью 1 м2 в перпендикулярном к ней направ- направлении при энергетической силе света 1 Вт/ср. Световой поток Фо, испускаемый источником света в некоторый телесный угол, — величина, равная произве- произведению силы света / источника на этот телесный угол Q; dim Ф» = /, единица — люмен (lm, лм). Люмен равен световому потоку, испускаемому точеч- точечным источником в телесном угле 1 ср при силе света 1 кд. Световая энергия Q — величина, равная произведе- произведению светового потока Фо на время /, в течение которого излучается (или воспринимается) этот световой поток: dim Q«TJ, единица — люмен-секунда (lm-s; лм-с). Люмен-секунда равна световой энергии светового потока в 1 лм, действующего в течение 1 с. Яркость В9 светящейся поверхности в некотором на- направлении ф — величина, равная отношению силы света / в этом направлении к площади 5 проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению: dim ?=LJ, единица — кандела на квадратный метр (kd/m2; кд/м2). Кандела на квадратный метр равна яркости светя- светящейся поверхности площадью 1 м2 при силе света 1 кд. Светимость R — величина, равная отношению свето- светового потока dd>v, испускаемого светящейся поверхностью, к ее площади dS: dim #»=L-2J, единица — люмен на квадратный метр (lm/m2; лм/м2). Люмен на квадратный метр равен светимости по- поверхности площадью 1 м2, испускающей световой поток 1 лм. Освещенность Е — величина, равная отношению све- светового потока d<bv, падающего на элемент поверхности, к площади dS этого элемента: dim ?«LJ, единица —люкс Aх; лк). Люкс равен освещенности поверхности площадью 1 м2 при падающем на нее световом потоке 1 лм. Световая экспозиция Н — величина, равная произве- произведению освещенности Е на время tt в течение которого происходит облучение: • - dim // = L-2TJ, единица — люкс-секунда (lxs; лк-с). Люкс-секунда равна световой экспозиции, создавае- создаваемой за время 1 с при освещенности 1 лк. АКУСТИКА Звуковое давление р —давление, дополнительно воз- возникающее в газообразной или жидкой среде при прохож- прохождении через нее звуковых волн. Звуковое давление, как и любое другое давление, имеет размерность dim p=» «L-'MT-2 и выражается в паскалях (Ра; Па). Колебательная скорость v — величина, равная произ- произведению амплитуды А колебаний частиц среды, через ко- которую проходит звук, на угловую частоту (о: dim u — LT-1, единица —метр в секунду (m/s; м/с). Объемная скорость звука q — величина, равная про- произведению колебательной скорости v на площадь S попе- поперечного сечения канала, в котором распространяется звук: q = vS; dim q*=UT-lt единица — кубический метр в секунду (ms/s; м3/с). Кубический метр в секунду равен объемной скорости звука при колебательной скорости 1 м/с и площади попе- поперечного сечения канала 1 м2. Звуковая энергия W — энергия частиц среды, в кото- которой распространяется звук. Звуковая энергия, как и лю- любая другая энергия, имеет размерность dim UP=*L2MT-2 и выоажается в джоулях (J; Дж). Плотность звуковой энергии — величина, равная отношению звуковой энергии dW, содержащейся в эле- элементе канала, к объему dV этого элемента: w = dW/dV; dim w=*L~llAT-2t единица — джоуль на кубический метр (J/m3; Дж/м3). Джоуль на кубический метр равен плотности зву- звуковой энергии в канале объемом 1 м3 при звуковой энер- энергии 1 Дж. Поток звуковой энергии (звуковая мощность) Р — величина, равная отношению звуковой энергии dWy про- проходящей через поверхность, к интервалу времени dtt за который эта энергия проходит: dim P=L2MT-3, единица —ватт (W; Вт). Интенсивность звука / — величина, равная отноше- отношению потока dP звуковой энергии через поверхность, пер- перпендикулярную направлению распространения звука, к площади dS этой поверхности: / = dP/dS; dim /—МТ, единица — ватт на квадратный метр (W/m2, Вт/м2). Ватт на квадратный метр равен интенсивности зву- звука в канале при потоке звуковой энергии 1 Вт и площа- площади поперечного сечения 1 м2. Акустическое сопротивление Za канала является ко- коэффициентом пропорциональности в равенстве, связываю- связывающем между собой амплитуду р0 звукового давления и объемную скорость q звука: р% = Zaq\ dim Ze=L~4MT~1, единица — паскаль секунда на кубиче- кубический метр (Pas/m3; Па-с/м3). Паскаль-секунда на кубический метр равна акусти- акустическому сопротивлению канвла, в котором создается объ- объемная скорость 1 м3/с при звуковом давлении 1 Па.
Удельное акустическое сопротивление Zs — величина, равная произведению акустического сопротивления на площадь S поперечного сечения канала: dim Zs=L"-2MT~I, единица — паскаль-секунда на метр (Pas/m; Пас/м). Паскаль-секунда на метр равна удельному акусти- акустическому сопротивлению канала площадью поперечного сечения 1 м2, имеющего акустическое сопротивление 1 Па-с/м2. Механическое сопротивление Zm — величина, равная отношению силы F, действующей на поперечное сечение канала, в котором распространяется звук, к. средней ко- колебательной скорости (и) в этом сечении: zm = f/<f>; dim Zm^MT единица — ньютон-секунда на метр (N-s/m; Н-с/м)/ Ньютон-секунда на метр равна механическому со- сопротивлению канала, в котором при силе 1 Н возникает колебательная скорость 1 м/с. ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА Молярная масса М — величина, равная отношению массы m системы (тела) к количеству вещества п сис- системы: М = m ln\ dim M^MN-1, единица — килограмм на моль (kq/mol; кг/моль). Килограмм на моль равен молярной массе вещест- вещества, имеющего при количестве вещества 1 моль массу 1 кг. Молярный объем Vm — величина, равная отношению объема V системы (тела) к ее количеству вещества п: dim ^«L'N-1, единица — кубический метр на моль (m3/mol; м3/моль). Кубический метр на моль равен молярному объему вещества, занимающего при количестве вещества 1 моль объем 1 м3. Молярная внутренняя энергия Um — величина, рав- равная отношению внутренней энергии dU системы (тела) к ее количеству вещества dn: Um = aV/dn; dim am—L2MT-fN-!f единица — джоуль на моль (J/mol; Дж/моль). Джоуль на моль равен молярной внутренней энер- энергии вещества в количестве 1 моль, внутренняя энергия которого равна 1 Дж. Примечание. В джоулях на моль выражаются также молярная энтальпия, химический потенциал, хими- химическое сродство, энергия активации. Молярная теплоемкость С — величина, равная отно- отношению теплоемкости системы (тела) к ее количеству ве- вещества: Сот = С1п\ dim Cm^LSMT^G-'N-1, единица — джоуль на моль-кель- вип (J/(mol-K); Дж/(моль-К)). Джоуль на моль-кельвин равен молярной теплоем- теплоемкости вещества, имеющего при количестве вещества 1 моль теплоемкость 1 Дж/К. Примечание. В джоулях на моль-кельвин выра- выражается также молярная энтропия. Концентрация молекул п однородной системы —ве- —величина, равная отношению числа dN молекул системы к ее объему dV: п = dN/dV; dim n = L-3, единица — метр в минус третьей степени (щ-3, м-3). Метр в минус третьей степени равен концентрации молекул, при которой в элементе системы объемом 1 м3 содержится одна молекула. Молярная концентрация вещества В в смеси (рас- (растворе, сплаве) —отношение количества вещества dn к объему dV смеси (раствора, сплава): dim CB = L-3N, единица —моль на кубический метр (mol/m3 моль/м3). Моль на кубический метр равен молярной концент- концентрации вещества в растворе, при которой в объеме рас- раствора 1 м3 содержится количество растворенного веще- вещества, равное 1 моль. Примечание. Ранее для этой величины приме- применяли термин «молярность», который теперь исключен из международных рекомендаций по терминологии физиче- физической химии. Моляльность Ьв раствора компонента — отношение количества вещества dn растворенного компонента к мас- массе dm растворителя: Ьв = dn/dml dim fce^M-W, единица —моль на килограмм (mol/kg; моль/кг). Моль на килограмм равен мол я л ьн ост и раствора, при которой на массу растворителя 1 кг приходится ко- количество вещества, равное 1 моль. Примечание. В молях на килограмм выражает- выражается также удельная адсорбция. Массовая концентрация компонента В в смеси (рас- (растворе, сплаве) — величина, равная отношению массы dm компонента В к объему dV смеси (раствора, сплава): dim ob=L~3M, единица — килограмм на кубический метр (kg/m3; кг/м3). Килограмм на кубический метр равен массовой кон- концентрации компонента, при которой в объеме смеси (рас- (раствора, сплава) 1 м3 содержится компонент массой 1 кг. Скорость химической реакции v — величина, равная отношению изменения АСВ молярной концентрации ис- исходного вещества в растворе к времени At реакции: dim u^L-^-'N. единица — моль в секунду на кубиче- кубический метр (mol/(s-m3); моль/(с-м3)). Моль в секунду на кубический метр равен средней скорости одномолекулярной химической реакции, при ко- которой за время 1 с молярная концентрация исходного вещества в растворе изменяется на 1 моль/м3. АТОМНАЯ И ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА Масса покоя частицы, атома, ядра m; dim m = M, единица — килограмм (kg; кг). Дефект массы Am; dim Дт = М, единица — кило- килограмм (kg; кг). Элементарный заряд е\ dim e=TI, единица — кулон (С; Кл). Магнитный момент атома, ядра \\\ dim (i —L2I, едини- единица— ампер-квадратный метр (А-т2; А-м2). 2-2159 17
Магнетон ядерный \iN; dim fi/v = L2I, единица—-ам- единица—-ампер-квадратный метр (А-m2; Ам2). Гиромагнитное отношение у; dim у=М-1Т1, едини- единица— ампер-квадратный метр на джоуль-секунду (А-т2/ /(Js); Ам2/(Джс)). Ядерный квадрупольный момент Q; dim Q = L2, еди- единица— квадратный метр (т2; м2). Силовая постоянная колебательного спектра моле- молекулы—размерность МТ~2, единица — ньютон на метр (N/m; Н/м). Энергия связи Есь; dim Есв^^МТ, единица — джоуль (J; Дж). Ширина уровня Г; dim Г=Ь2МТ~2, единица —джо- —джоуль (J, Дж). Перенос (флюенс) частиц — размерность L~2, едини- единица—метр в минус второй степени (т~2, м~2). Плотность потока частиц <р; dim tp^L~2T-\ едини- единица — секунда в минус первой степени-метр в минус вто- второй степени (s-'-m-2; с"'-м-2). Перенос (флюенс) энергии — размерность МТ, еди- единица—джоуль на квадратный метр (Jm~2, Дж • м~2). Эффективное сечение a; dim o=L2, единица — квад- квадратный метр (т2; м2). Дифференциальное эффективное сечение da/dQ; dim (do/dQ)=L2, единица — квадратный метр на стера- стерадиан (m2/sr;M2/cp). Спектральное эффективное сечение — размерность M-JT2, единица — квадратный метр на джоуль (m2/J; м2/Дж). Линейный коэффициент ослабления \ii\ dim [i/=L"', единица—метр в минус первой степени (ш; м~!). Атомный коэффициент ослабления \ха; dim jna = L2, единица — квадратный метр (т2; м2). Массовый коэффициент ослабления \хт; dim ц,т=» = L2M-\ единица — квадратный метр на килограмм (m2/kg; м2/кг). Массовый коэффициент преобразования энергии — размерность L2M-1, единица — квадратный метр на кило- килограмм (m2/kg; м2/кг). Массовый коэффициент поглощения — размерность L2M~l, единица — квадратный метр на килограмм (m2/kg; м2/кг). Длина среднего пробега • </> dim </) =L, едини- единица — метр (т; м). Средний массовый пробег — размерность L~2M, еди- единица—килограмм на квадратный метр (kg/m2; кг/м2). Линейная плотность ионизации — размерность L-1, единица — метр в минус первой степени (т; м)- Толщина слоя половинного ослабления du2; dim rfi?2eL, единица — метр (m; м). Тормозной эквивалент — размерность L, длина — метр (т; м). Тормозная способность (линейная) — размерность LMT-2, единица —джоуль на метр (J/m; Дж/м). Линейное преобразование энергии — размерность LMT-2, единица — джоуль на метр (J/m; Дж/м). Средняя энергия ионообразования — размерность L2MT~2, единица — джоуль (J; Дж). Атомная тормозная способность — размерность L4MT-2, единица — джоуль-квадратный метр (J-m2; Дж-м2). Массовая тормозная способность — размерность L4T~2, единица —джоуль-квадратный метр на килограмм (J-m2/kg; Дж-м2/кг). Подвижность b\ dim 6 = M-'T2I, единица — квадрат- квадратный метр на вольт-секунду (m2/(V-s); м2/(В-с)). Потока нейтронов Ф; dim Ф=Т~!, единица — секун- секунда в минус первой степени (s-1; с). Концентрация ионов, нейтронов n; dim n=L~3, еди- единица— метр в минус третьей степени (т~3; м~3). Объемная скорость нейтронов — размерность L-8T-ft единица — секунда в минус первой степени-метр в минус третьей степени (s"!-in~8; с*1-м-3). Плотность замедления — размерность L-3T-!, едини- единица — секунда в минус первой степени-метр в минус тре- третьей степени (s-!-m-3; с-~!-м-3). Замедляющая способность среды — размерность L, единица — метр в минус первой степени (щ-1; м). Коэффициент диффузии для плотности потока ней- нейтронов—размерность L, единица —метр (т; м). Возраст нейтрона — размерность L2, единица — квад- квадратный метр (т2; м2). 1.3. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ ВЕЛИЧИНЫ И ЕДИНИЦЫ ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ Величины и единицы, характеризующие ионизирующее излучение и его поле Энергия ионизирующих частиц Е; dim ?=L2MT-2, единица — джоуль (J; Дж). Предпочтительные единицы: эВ; кэВ; МэВ; ГэВ. Энергия ионизирующего излучения w — суммарная энергия ионизирующих частиц (без учета энергии покоя), испущенная, переданная или поглощенная; dim ш= = L2MT~2, единица —джоуль (J; Дж). Предпочтительные единицы: фДж; пДж; нДж; мкДж; мДж; Дж; кДж; МДж. Масса покоя частицы, атома, атомного ядра та\ dim ma = M, единица — килограмм (kg; кг). Предпочтительная единица: атомная единица массы (а.е.м.). Поток ионизирующих частиц F — отношение числа ионизирующих частиц dN, проходящих через данную по- поверхность за интервал времени dt, к этому интервалу: dim F=*T~\ единица — секунда в минус первой степени (s-1; с-»). Секунда в минус первой степени равна потоку ионизирующих частиц, при котором через данную поверх- поверхность за 1 с проходит одна частица. Предпочтительные единицы: с~!; мин-1. Перенос (флюенс) ионизирующих частиц Ф — отно- отношение числа ионизирующих частиц dN, проникающих в элементарную сферу, к площади dS центрального сече- сечения этой сферы: dim Ф=Ь~2, единица —метр в минус второй степени (т-2; м-2). Метр в минус второй степени равен переносу (флю- енсу) ионизирующих частиц, при котором в сферу с площадью центрального сечения 1 м2 проникает одна частица. Предпочтительная единица: см~2. Плотность потока ионизирующих частиц ср — отноше- отношение потока ионизирующих частиц dFy проникающих в элементарную сферу, к площади dS центрального сечения этой сферы: dFldS d2N/(dS . dt); dim ф^Ь2""!, единица — секунда в минус первой сте- степени-метр в минус второй степени (s^-m-2; с-^м*2). Секунда в минус первой степени-метр в минус вто- второй степени равен плотности потока ионизирующих частиц, при которой в сферу с площадью центрального сечения 1 м2 за 1 с проникает одна частица. Предпочтительные единицы: с-^см*2; мин-см-2. 18
Энергетическая плотность потока ионизирующих час** тиц ф(?)—отношение плотности потока ионизирующих частиц ф с энергией от ? до E+dE к энергетическому интервалу dE: <?(Е) = dyldE = d*FI(dS • dE) = №/(dt • dE)=> = d?N/(dS . dt • rf?); dim ф(?)=Ь-4МТ, единица — секунда в минус первой степени-метр в минус второй степени-джоуль в минус первой степени (&~I*m~2-J~1; с«м~2«Дж-1). Секунда в минус первой степени-метр в минус вто- второй степени-джоуль в минус первой степени равен энер- энергетической плотности потока ионизирующих частиц, при которой в сферу с площадью центрального сечения 1 м2 за 1 с проникает одна частица с энергией, заключенной в энергетическом интервале 1 Дж. Предпочтительные единицы: с~1-смХ ХэВ; с-'-см-^кэВ-1; с-'-см^-МэВ-1. Угловая плотность потока ионизирующих частиц ф(Й) —отношение плотности потока ионизирующих час- частиц d<p, распространяющихся в пределах элементарного телесного угла du, ориентированного в направлении Q, к этому телесному углу: к этому интервалу: : dw/dt; «= d*F/(dS • dQ) = d*N/(dS • dt - dQ); dim 9(Q)=L2T"!, единица — секунда в минус первой сте- степени-метр в минус второй степени-стерадиан в минус первой степени (s-^nv^sr-1; с~|-м~2-ср~1). Секунда в минус первой степени-метр в минус вто- второй степени-стерадиан в минус первой степени равен угловой плотности потока ионизирующих частиц, при ко- которой поверхность площадью 1 м2, перпендикулярную направлению движения частицы, за 1 с пересекает одна ионизирующая частица, движущаяся в телесном угле 1 ср. Предпочтительная единица: с«см~2Х Хер-1. Энергетическо-угловая плотность потока ионизирую- ионизирующих частиц ф (?, Q)—отношение плотности потока ф ионизирующих частиц с энергией от Е до E+dE, распро- распространяющихся в пределах элементарного телесного угла dQ, ориентированного в направлении Q к энергетическо- энергетическому интервалу dE и этому телесному углу: W2m d?F йРФ dE • dQ dS-dE - dQ dt - dE • dQ d*N dS dE- dQ dim (?, Q) —Ь-'ОД-П', единица — секунда в минус первой степени-метр в минус второй степени-джоуль в минус первой степени-стерадиан в минус первой степени (s-^X, X^JM1 ^^Д^1) ; Др) Секунда в минус первой степени-метр в минус вто- второй степени-джоуль в минус первой степени-стерадиан в минус первой степени равен энергетическо-угловой плотности потока ионизирующих частиц, при которой поверхность площадью 1 м2, перпендикулярную направ- направлению движения частицы, за 1 с пересекает одна иони- ионизирующая частица с энергией, заключенной в энергетиче* ском интервале 1 Дж, движущаяся в телесном угле 1 ср. Предпочтительные единицы: с"»см~2Х1 эВ-'-ср-1; с-^см-^кэВ-^-ср-1; с-^см-^-МэВ-^ср-1. Поток энергии ионизирующего излучения Fw — отно- отношение энергии ионизирующего излучения dw, проходя-! щего через данную поверхность за интервал времени dt, dim Ft»=L2MT-8, единица —ватт (W, Вт). Ватт равен потоку энергии ионизирующего излуче- излучения, при котором через данную поверхность за 1 с про- проходит излучение с энергией 1 Дж. Предпочтительные единицы: нВТ; мкВт; мВт; Вт; кВт; МВт. Перенос (флюенс) энергии ионизирующего излуче- излучения Ф» — отношение энергии ионизирующего излуче- излучения dw, проникающего в элементарную сферу, к площа- площади dS центрального сечения этой сферы: dw , w dS 'dim Фа>=МТ-2, единица — джоуль на квадратный метр (J/m2; Дж/м2). Джоуль на квадратный метр равен переносу '(флю- енсу) энергии ионизирующего излучения, при котором в сферу с площадью центрального сечения 1 м2 проникает излучение с энергией 1 Дж. Предпочтительные единицы: фДж/см2; пДж/см2; нДж/см2; мкДж/см2; мДж/см2; Дж/см2; кДж/ см2; МДж/см2. Плотность потока энергии ионизирующего излучения фш — отношение потока энергии ионизирующего излуче- излучения dFw, проникающего в элементарную сферу, к площа- площади dS центрального сечения этой сферы: TW dS dim фю=МТ~3, единица — ватт на квадратный метр (W/m2; Вт/м2). Ватт на квадратный метр равен плотности потока энергии ионизирующего излучения, при которой в сферу с площадью центрального сечения 1 м2 за 1 с проникает излучение с энергией 1 Дж. Предпочтительные единицы: нВт/см2з мкВт/см2; мВт/см2; Вт/см2; кВт/см2; МВт/см2. Величины и единицы, характеризующие взаимодействие ионизирующего излучения с веществом Сечение взаимодействия ионизирующих частиц (сече- (сечение взаимодействия) а*— отношение числа л* определен- определенного (t-ro) типа взаимодействий ионизирующих частиц и частиц-мишеней в элементарном объеме при переносе Ф ионизирующих частиц к числу N частиц-мишеней в этом объеме и к этому переносу: dim a<=L2, единица — квадратный метр (т2; м2). Квадратный метр равен сечению взаимодействия ионизирующих частиц, при котором в веществе, содержа* щем одну частицу-мишень в 1 м% перенос падающих час-» тиц 1 м~2 приводит в среднем к одному акту взаимодей- взаимодействия определенного типа в 1 м3« Предпочтительная единица: фм2. Полное сечение взаимодействия ионизирующих час- частиц (полное сечение взаимодействия) a — сумма всех се- сечений взаимодействия сг* ионизирующих частиц данного вида, соответствующих различным реакциям или про- процессам: 19
dim а=1Д единица — квадратный метр (т2; м2). Квадратный метр равен полному сечению взаимодей- взаимодействия ионизирующих частиц, при котором в веществе, со- содержащем одну частицу-мишень в 1 м3, перенос падаю- падающих частиц 1 м приводит в среднем к одному акту взаимодействия в 1 м3. Предпочтительная единица: фм2. Макроскопическое сечение взаимодействия ионизиру- ионизирующих частиц (макроскопическое сечение взаимодействия) S* — произведение сечения взаимодействия Ot на концен- концентрацию С частиц-мишеней в веществе: dim 2, = L-!, единица — метр в минус первой степени (m-ijM-1). Предпочтительная единица: см-1. Линейный коэффициент ослабления [X — отношение доли dN/N косвенно ионизирующих частиц, испытавших взаимодействие при прохождении элементарного пути dl в веществе, к длине этого пути: 1 dN dim |л = L—*, единица—метр в минус первой степени (in-1; м-1). Метр в минус первой степени равен линейному коэф- коэффициенту ослабления, при котором на пути 1 м плот- плотность потока в параллельном пучке косвенно ионизиру- ионизирующих частиц уменьшается в е раз (е—основание на- натурального логарифма). Предпочтительная единица: см-1. Массовый коэффициент ослабления \im — отношение линейного коэффициента ослабления \х к плотности р вещества, через которое проходит косвенно ионизирую* щее излучение: f*m~~ р — ?N dl dim jAm = L2M-1, единица — квадратный метр на кило- килограмм (m2/kg; м2/кг). Квадратный метр на килограмм равен массовому ко- коэффициенту ослабления, при котором на пути в 1 м в веществе с плотностью 1 кг/м3 плотность потока в парал- параллельном пучке косвенно ионизирующих частиц уменьша- уменьшается в е раз (е — основание натурального логарифма). Предпочтительная единица: см2/г. Атомный коэффициент ослабления Ца—отношение линейного коэффициента ослабления \х к концентрации С атомов вещества, через которое проходит косвенно иони- ионизирующее излучение: 1 CN dN . dl dim Цо = 1Л единица — квадратный метр (т2; м2). Предпочтительная единица: см2. Линейный коэффициент передачи энергии |Мг —отно- —отношение доли энергии dw/w косвенно ионизирующего излу- излучения (исключая энергию покоя частиц), которая преоб- преобразуется в кинетическую энергию заряженных частиц при прохождении элементарного пути dl в веществе, к длине этого пути: 1_ dw . ^tr~~ w dl dim utr^L-1, единица —метр в минус первой степени (т->; м-1). Метр в минус первой степени равен линейному коэф- коэффициенту передачи энергии, при котором в веществе на пути 1 м плотность потока энергии косвенно ионизирую* щего излучения уменьшается в е раз (е — основание на- натурального логарифма). Предпочтительная единица: см-1. Массовый коэффициент передачи энергииja^,,^—от- энергииja^,,^—отношение линейного коэффициента передачи энергии fitr к плотности р вещества, через которое проходит косвенно ионизирующее излучение: 1 dw , IF' dim litp.m^^M, единица — квадратный метр на кило- килограмм (m2/kg; м2/кг). Квадратный метр на килограмм равен массовому коэффициенту передачи энергии, при котором на пути 1 м в веществе с плотностью 1 кг/м3 плотность потока энергии косвенно ионизирующего излучения уменьшает в е раз (е — основание натурального логарифма). Предпочтительная единица: см2/г. Линейный коэффициент поглощения энергии цеп — произведение линейного коэффициента передачи энергии |Xtr на разность между единицей и долей g энергии вто- вторичных заряженных частиц, переходящей в тормозное излучение в данном веществе: dim fien^L-1, единица — метр в минус первой степени (ш-1; м-1). Предпочтительная единица: см*1. Массовый коэффициент поглощения энергии цСп,т — отношение линейного коэффициента поглощения энергии lien к плотности р вещества, через которое проходит кос- косвенно ионизирующее излучение: Pen. m : dim iien,m —I^M-1, единица — квадратный метр на кило- килограмм (m2/kg; м2/кг). Предпочтительная единица: см2/г. Средний линейный пробег заряженной ионизующей частицы R — среднее значение модуля вектора между началом и концом пробега заряженной ионизующей час- частицы в данном веществе; dim R = L, единица — метр (т; м). Предпочтительные единицы: мкм; мм; см; м. Средний массовый пробег заряженной ионизующей частицы Rm— произведение среднего линейного пробега R заряженной ионизующей частицы в данном веществе на плотность р этого вещества: Rm = яр; dim flm^ML-2, единица — килограмм на квадратный метр (kg/m2; кг/м2). Предпочтительная единица: г/см2. Линейная плотность ионизации / — отношение числа dn ионов одного знака, образованных заряженной иони- ионизующей частицей на элементарном пути dly к этому пути: i = dnldl\ dim i^L-1, единица — метр в минус первой степени (т-1; м-1). Предпочтительные единицы: см~!; МКМ. Линейная тормозная способность вещества 5 — отно- отношение энергии dE% теряемой заряженной ионизующей частицей при прохождении элементарного пути dl в ве- 20
ществе, к длине этого пути: 5 = dE/dl; dim S«LMT, единица — джоуль на метр (J/m; Дж/м). Предпочтительная единица: кэВ/мкм. Массовая тормозная способность вещества Sm — от- отношение линейной тормозной способности 5 вещества к плотности р вещества: j \_-JL- 9 Р dl dim Sm«L4T~2, единица — джоуль-метр в квадрате на килограмм (J-m2/kg; Дж-м2/кг). Предпочтительные единицы: кэВ• см2/г; МэВ-см2/г. Атомная тормозная способность вещества Sa — отно- отношение линейной тормозной способности 5 вещества к концентрации С атомов этого вещества: 5 1 dE . 5 dim Se=L4MT-2, единица —- джоуль-квадратный метр (Jm2; Дж-м2). Предпочтительная единица: эВ •см2. Линейная передача энергии (ЛПЭ) La—отношение энергии dEb , переданной веществу заряженной частицей вследствие столкновений на элементарном пути dlt к дли- длине этого пути: dim La =*LMT-2, единица — джоуль на метр (J/m; Дж/м). Предпочтительная единица: кэВ/мкм. Средняя энергия ионообразования W — отношение начальной кинетической энергии Е заряженной ионизую- ионизующей частицы к среднему числу пар ионов N, образован- образованных этой частицей до полной потери ее кинетической энергии в данном веществе: W = E/N; dim W;=L2MT-2, единица—джоуль (J; Дж). Предпочтительная единица: эВ. Массовая поверхностная плотность р5 — отношение массы dm вещества элемента слоя с площадью dS по- поверхности к этой площади: р = dm/dS; s dim ps=*ML-2, единица — килограмм на квадратный метр (kg/m2; кг/м2). Килограмм на квадратный метр равен массовой по- поверхностной плотности, при которой на 1 м2 поверхности слоя равномерно распределена масса 1 кг. Предпочтительные единицы: мг/см2; г/см2.г Дозиметрические величины и единицы Поглощенная доза ионизирующего излучения (доза излучения) D — отношение средней энергии dw, передан- переданной ионизирующим излучением веществу в элементарном объеме, к массе dm вещества в этом объеме: О = dm /dw\ dim D = L2T~2, единица—-• грэй (Gy; Гр)\ Грэй равен поглощенной дозе ионизирующего излу- излучения, при которой веществу массой 1 кг передается энер- энергия ионизирующего излучения 1 Дж. Предпочтительные единицы: нГр; мкГр; мГр; Гр; кГр; МГр. Мощность поглощенной дозы ионизирующего излуче* ния (мощность дозы излучения) Ь —отношение прира- приращения поглощенной дозы dD за интервал времени dt к этому интервалу времени: Ь = dD/dt; dim Z) = L2T-3, единица —грэй в секунду (Gy/s; Гр/с). Грэй в секунду равен мощности поглощения дозы излучений, при которой за 1 с в веществе создается до- доза излучения 1 Гр. Предпочтительные единицы: мГр/мин; Гр/мин; мГр/с; Гр/с; кГр/с. Керма К— отношение суммы начальных кинетических энергий dEK всех заряженных ионизируйщх частиц, об- образовавшихся под действием косвенно ионизирующего излучения в элементарном объеме вещества, к массе dm вещества в этом объеме: K=dEK/dm; dim K=L2T-2, единица — грэй (Gy; Гр). Грэй равен керме, при которой сумма начальных ки- кинетических энергий всех заряженных ионизующих частиц, образовавшихся под действием косвенно ионизирующего излучения в веществе массой 1 кг, равна 1 Дж. Предпочтительные единицы: нГр; мкГр; мГр; Гр; кГр; МГр. Мощность кермы К — отношение приращения кермы dK за интервал времени dt к этому интервалу времени: dim ^=L2T~3, единица — грэй в секунду (Gy/s; Гр/с). Грэй в секунду равен мощности кермы, при кото- которой в веществе за 1 с создается керма 1 Гр. Предпочтительные единицы: мГр/мин; Гр/мин; мГр/с; Гр/с; к Гр/с. Экспозиционная доза фотонного излучения (экспози- (экспозиционная доза) X — отношение суммарного заряда dQ всех ионов одного знака, созданных в воздухе, когда все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в эле- элементарном объеме воздуха с массой dm, полностью оста- остановились в воздухе, к массе воздуха в указанном объеме: X = dQ/dm; dim X—M-'TI, единица —- кулон на килограмм (C/kg; Кл/кг). Кулон на килограмм равен экспозиционной дозе, при которой все электроны и позитроны, освобожденные фотонами в воздухе массой 1 кг, производят ионы, несу- несущие электрический заряд 1 Кл каждого знака. Мощность экспозиционной дозы фотонного излучения (мощность экспозиционной дозы) Я — отношение прира- приращения экспозиционной дозы dX за интервал времени dt к этому интервалу времени: X = dX/dt; dim ^=М~Ч, единица — ампер на килограмм (A/kg; А/кг). Ампер на килограмм равен мощности экспозицион- экспозиционной дозы фотонного излучения, при которой за 1 с соз- создается экспозиционная доза 1 Кл/кг. Примечание. В процессе перехода на единицы СИ физические величины экспозиционная доза и мощ- мощность экспозиционной дозы подлежат изъятию из упот- употребления. Эквивалентная доза ионизирующего излучения (экви- (эквивалентная доза) Н — произведение поглощенной дозы D на средний коэффициент качества k ионизирующего излу- 21
чения в данном элементе объема биологической ткани стандартного состава: dim tf=L2T-2, единица — зиверт (Sv; Зв). Зиверт равен эквивалентной дозе, при которой произведение поглощенной дозы в биологической ткани стандартного состава на средний коэффициент качества равно 1 Дж/кг. Предпочтительные единицы: мкЗв; мЗв. Мощность эквивалентной дозы ионизирующего излу- излучения (мощность эквивалентной дозы) Н — отношение приращения dH эквивалентной дозы за интервал времени dt к этому интервалу времени: Н = dH/di\ dim tf = L2T-3, единица — зиверт в секунду (Sv/s; Зв/с). Зиверт в секунду равен мощности эквивалентной дозы, при которой за 1 с создается эквивалентная доза 1 Зв. Предпочтительная единица: мкЗв/ч. Величины и единицы, характеризующие источники ионизирующих излучений Активность радионуклида в источнике (образце) (ак- (активность радионуклида) Л—отношение числа dN спон- спонтанных переходов из определенного ядерно-энергетиче- ядерно-энергетического состояния радионуклида, происходящих в источни- источнике (образце) за интервал времени dt, к этому интервалу времени: dim Л =Т-!, единица — беккерель (Bq; Бк). Беккерель равен активности нуклида в радиоактив- радиоактивном источнике, в котором за время 1 с происходит один спонтанный переход из определенного ядерно-энергетиче- ядерно-энергетического состояния этого радионуклида. Предпочтительные единицы: Бк; кБк; МБк; ГБк; ТБк; ПБк. Удельная активность источника Ат — отношение ак- активности А радионуклида в источнике (образце) к массе т источника (образца) или к массе элемента, соединения: Ат = А/т\ dim Лш^М?-1, единица — беккерель на килограмм (Bq/kg; Бк/кг). Беккерель на килограмм равен удельной активно- активности источника, при которой активность радионуклида в источнике (элементе, соединении) массой в 1 кг равна 1 Бк. Предпочтительные единицы: Бк/г; кБк/г; МБк/г; ГБк/г; ТБк/г. Объемная активность источника Av — отношение ак- активности А радионуклида в источнике (образце) к его объему V: dim Av—L^T, единица — беккерель на кубический метр (Bq/m3; Бк/м8). Беккерель на кубический метр равен объемной ак- активности источника, при которой активность радионукли- радионуклида в источнике объемом 1 м3 равна 1 Бк. Предпочтительные единицы: Бк/мл; кБк/мл; МБк/мл; ГБк/мл; БК/л; к Б к/л; МБк/л; Бк/м3. Молярная активность источника Amoi — отношение активности А радионуклида в источнике (образце) к чис- числу молей N вещества (соединения), содержащего данный радионуклид: dim ^moi^T-'N-1, единица — беккерель на моль (Bq/mol; Бк/моль). Беккерель на моль равен молярной активности, при которой в источнике (соединении), содержащем 1 моль радиоактивного вещества (соединения), активность рав- равна 1 Бк. Предпочтительные единицы: МБк/моль; ГБк/моль; МБк/ммоль; ГБк/ммоль; ТБк/ммоль. Поверхностная активность источника As — отношение активности А радионуклида в источнике (образце), рас- распределенной на поверхности источника, к площади S этой поверхности: dim As = L~2T-1, единица — беккерель на квадратный метр (Bq/m2; Бк/м2). Беккерель на квадратный метр равен поверхност- поверхностной активности, при которой активность радионуклида (радионуклидов), распределенного на поверхности пло- площадью 1 м2, равна 1 Бк. Предпочтительные единицы: Бк/см2; кБк/см2; МБк/км2; ГБк/км2. Постоянная мощности воздушной кермы радионукли- радионуклида (керма-постоянная) Г8 — отношение мощности воз- воздушной кермы Rz , создаваемой фотонами с энергией больше заданного порогового значения б от точечного изотропно-излучающего источника данного радионукли- радионуклида, находящегося в вакууме на расстоянии / от источ- источника, умноженной на квадрат этого расстояния, к актив- активности А источника: Г5 = К, Р/А; dim Г5 = L4T~2, единица — грэй-метр в квадрате в секун- ду-беккерель (Gy-m2/(s-Bq); Гр-м2/(с-Бк)). Грэй-метр в квадрате в секунд у-беккерель равен постоянной мощности воздушной кермы радионуклида, при которой мощность воздушной кермы, создаваемой фотонным излучением с энергией больше б, точечного изотропно-излучающего источника активностью 1 Бк в ва- вакууме на расстоянии 1 м равна 1 Гр/с. Предпочтительная единица: аГр-м2/ /(сБк). Керма-эквивалент источника Кв — мощность воздуш- воздушной кермы фотонного излучения с энергией фотонов боль- больше заданного порогового значения б точечного изотроп- изотропно-излучающего источника, находящегося в вакууме, на расстоянии / от источника, умноженная на квадрат этого расстояния: Ке = КЪ dim /Ce=L4T-3, единица — грэй-метр в квадрате в секун- секунду (Gy-m2/s; Гр-м2/с). Грэй-метр в квадрате в секунду равен керма-экви- валенту источника, при котором точечный изотропно-из- изотропно-излучающий источник фотонов с энергией фотонов, боль- большей б, создает в вакууме на расстоянии 1 м мощность воздушной кермы 1 Гр/с. Предпочтительные единицы: нГр-м2/с; мкГр-м2/с; мГр-м2/с; Гр-м2/с. Постоянная радиоактивного распада радионуклида % — отношение доли ядер dN/N радионуклида, распадаю- распадающихся за интервал времени dt, к этому интервалу вре- времени: 1 dN . 22
dim X,—T-1, единица — секунда в минус первой степени (е-1; с-1). Секунда в минус первой степени равна постоянной распада, при которой за 1 с число ядер радионуклида в результате радиоактивного распада уменьшается в е раз (е — основание натурального логарифма). Предпочтительные единицы: с !; год-" -1. МИН" Период полураспада радионуклида Г|/2-~ время, в течение которого число ядер радионуклида в результате радиоактивного распада уменьшается в 2 раза; dim TU2=*Tt единица — секунда (s, с). Предпочтительные единицы: с; мин; ч; 1 сут; год. Средняя продолжительность жизни радионуклида т — время, в течение которого число ядер радионуклида в ре- результате радиоактивного распада уменьшается в е раз (е — основание натурального логарифма); dim т=Г, еди- единица—секунда (s; с). Предпочтительные единицы: с; мин; ч; сут; год. О порядке внедрения ГОСТ 8.417—81 в области измерения ионизирующих излучений Методическими указаниями РД 50—454—84 уста- установлен следующий порядок внедрения ГОСТ 8.417—81 в области ионизирующих излучений: 1. Предусматривается постепенное внедрение единиц СИ, т. е. допускается определенный переходный период, продолжительность которого определяется программами мероприятий по внедрению единиц СИ, разработанными министерствами и ведомствами СССР. 2. Учитывая широкое использование в различных от- отраслях народного хозяйства таких единиц, как рентген, рад, бэр и кюри, устанавливается единый для всех Ми- Министерств и ведомств СССР переходный период до 1 ян- января 1990 г. 3 Во время переходного периода в научно-техниче- научно-технической документации (НТД) и различных публикациях сле- следует указывать значения поглощенной дозы, эквивалент- эквивалентной дозы, кермы, активности и производных от них вели- величин в единицах, приведенных в Методических указаниях РД 50-454-84 в качестве предпочтительных, помещая в скобках, в отдельных графах таблиц, в примечаниях или сносках, на параллельных шкалах графиков значения этих величин во внесистемных единицах. 4. В программах мероприятий следует предусмот- предусмотреть, что с 1 января 1990 г. все приборы для измерения величин, указанных в п. 3, рекомендуется градуировать в предпочтительных единицах. 5. Имея в виду постепенный отказ от практического использования экспозиционной дозы и ее мощности, во время переходного периода их значения указываются во внесистемных единицах (Р, Р/с или в соответствующих дольных или кратных единицах). Значения этих величин в единицах СИ (Кл/кг, А/кг или в соответствующих де- десятичных дольных и кратных единицах) приводить не следует. Отмеченное выше распространяется и на исполь- использование гамма-постоянной (постоянная мощности экспо- экспозиционной дозы). Использование экспозиционной дозы и ее мощности после 1 января 1990 г. не рекомендуется. 6. С введением Методических указаний РД 50—454— 84 должна быть прекращена разработка новых приборов для измерения экспозиционной дозы и ее мощности. 7. Считать целесообразным постепенную замену при- приборов для измерения экспозиционной дозы и ее мощно- мощности приборами для измерения поглощенной дозы, кермы, эквивалентной дозы и их мощности, увязав общие техни- технические требования к этой аппаратуре с рекомендациями международных организаций. 1.4. МНОЖИТЕЛИ И ПРИСТАВКИ ДЛЯ ОБРАЗО- ОБРАЗОВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ И ИХ НАИМЕНОВАНИЯ Мно- Множитель 10" 1015 1012 10» 10е ю8 108 ю1 Прис- Приставка экса пета тера гига мега кило гекто дека Обозначение приставки междуна- международное Е Р Т G М к h da Рус- Русское Э п т г м к г да Мыль мно- жи- житель ю-1 ю-2 ю-8 ю-в ю-» 10-12 Ю-15 ю-1* Прис- Приставка деци санти МИЛЛИ микро нано пико фемто атто Обозначение приставки междуна- международное d . с ( m n F а рус- русское Д С м мк н п ф а Примечания: 1. В соответствии с международным стан- стандартом ИСО 31/0—74 десятичные кратные и дольные единицы не являются единицами СИ. 2. Приставки гекто, дека, деци и санти допускается применять только в наименованиях кратных и дольных единиц, уже полу- получивших широкое распространение (гектар, декалитр, дециметр» сантиметр и др.)* При сложном наименовании производной единицы СИ приставку присоединяют к наименованию первой еди- единицы, входящей в произведение или числи чье ль дроби. Например, кПа-с/м, но не Па-кс/м. В виде исключения из этого правила временно в обо- обоснованных случаях, т. е. в случаях, когда это нашло ши- широкое распространение, допускается присоединение при- приставки к наименованию единицы, входящей в знамена- знаменатель дроби. Например, tfB/см, А/мм, Бк/мл, кэВ/мкм. Выбор десятичной кратной или дольной единицы от единицы СИ диктуется прежде всего удобством ее при- применения. Из многообразия кратных и дольных единиц, которые могут быть образованы при помощи приставок, выбирают единицу, приводящую к числовым значениям величины, приемлемым на практике. В принципе крат- кратные и дольные единицы выбирают таким образом, чтобы числовые значения величины находились в диапазоне от 0,1 до 1000. В табл. 1.12 приведены рекомендуемые для применения кратные и дольные единицы от единиц СИ. Для снижения вероятности ошибок при расчетах де- десятичные кратные и дольные единицы рекомендуется под- подставлять только в конечный результат, а в процессе вы- вычислений все величины выражать в единицах СИ, заме- заменяя приставки степенями числа 10. Кроме десятичных кратных и дольных единиц допу- допущены к использованию кратные и дольные единицы вре- времени, плоского угла и относительных величин, не являю- являющиеся десятичными. Например, единицы времени (мину- (минута, час, сутки), единицы плоского угла (градус, минута, секунда). 23
1.5. ВНЕСИСТЕМНЫЕ ЕДИНИЦЫ, ДОПУСКАЕМЫЕ К ПРИМЕНЕНИЮ НАРАВНЕ С ЕДИНИЦАМИ СИ f*T*"kU liuElADQtlllA ПА ITt»fl 1 Т-*ЧШ.I ПаИМбпОВаНИс ВеЛИЧИпЫ Масса Время*1 Плоский угол Объем, вместимость*3 Длина Оптическая сила Площадь Энергия Полная мощность Реактивная мощность I Наименование тонна атомная единица массы минута час сутки градус минута секунда град*2 литр астрономическая единица световой год парсек диоптрия гектар электрон-вольт вольт-ампер вар Единица Обозначение междуна- международное t U mtn h d ...° • • • g ••• (gon) 1 u. a. iy pc — ha eV V-A var русское T a. e. м. мин 4 сут • • • • • • град л a. e. св. год ПК дптр га эВ В-А вар РЛЛ*Г11Л111А1]11А /* ЛП11ЫЫ11лА /"*I/f v^uutпишсние с единицей ч-**1 103 кг 1,66057-Ю-7 кг (приблизительно) 60 с 3600 с 86400 с (*/180) рад = 1,745329•1О рад (тг/10 800) рад = 2,908882 . . . -Ю рад (и/648 000) рад = 4,848137 . . ..10~e рад (*/200) рад Ю-3 м* 1,45598*1011 м (приблизительно) 9,4605-1015 м (приблизительно) 3,0857- 101в м (приблизительно) 1 м-* 10* м2 1, 60219-10~19 Дж (приблизительно) ¦» Допускается также применять другие единицы, получившие широкое распространение, например неделя, месяц, год, век, тыся- тысячелетие и т. п. ** Допускается применять по-русски наименование «гон». ** Не рекомендуется применять при точных измерениях. При возможности смешения обозначения / с цифрой 1 допускается обозна- обозначение L. Примечание. Единицы времени (минуту, час, сутки), плоского угла (градус, минуту, секунду), астрономическую едини- единицу, световой год, диоптрию и атомную единицу массы не допускается применять с приставками. 1.6. ПЕРЕЧЕНЬ НЕКОТОРЫХ ОТНОСИТЕЛЬНЫХ И ЛОГАРИФМИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН И ИХ ЕДИНИЦ Наименование величины 1. Относительная величина (без- (безразмерное отношение физической величины к одноименной физичес- физической величине, принимаемой за ис- исходную) КПД, относительное уд- удлинение, относительная плотность, относительные диэлектрическая и магнитная проницаемости, магнит- магнитная восприимчивость, массовая доля, молярная доля и т. п. 2. Логарифмическая величина (логарифм безразмерного отноше- отношения физической величины к одно- одноименной физической величине, при- принимаемой за исходную): Единица Наименование единица (число 1) процент промилле миллион- миллионная доля бел Обозначение междуна- международное % % ppm В рус- русское °/оо °/оо МЛН Б Определение 1 ю-2 ю-3 ю-8 1 B^lgiPtlPJ при р2 *= io/v 1 Б= 2 lg (Fa / Fx) при F2 = V\0Fx \ Примечание Рц Р2—одноименные энергетические величины (мощности, энергии, плотности энергии и т. п.) Flf Fa—одноименные «силовые» величины (напряжения, силы то- тока, давления, напря- напряженности поля и т. п ) 24
Продолжение табл. 1.6 Наименование величины уровень звукового давления, усиление, ослабление и т. п.)*1 3. То же, уровень громкости 4. То же, частотный интервал Единица Наименование децибел фон октава декада Обозначение междуна- международное dB phon рус- русское ДБ фон Определение 0,1 Б 1 фон равен уровню громкости звука, для которого уровень зву- звукового давления равно- громкого с ним звука частотой 1000 Гц равен 1 ДБ 1 октава равна log2 (/2//i) при /2//х=2 1 декада равна Ig </i//i> при /2//i=10 Примечание /i» /2 —частоты *i В соответствии с публикацией 27—3 Международной электротехнической комиссии (МЭК) при необходимости указать исходную ве- величину, ее значение помещают в скобках после обозначения логарифмической величины, например для уровня звукового давления Lp (re20tx Pa) =20dB; Lp (re 20 мкПа) = 20 дБ (ге — начальные буквы слова reference, т. е. исходный). При краткой форме записи значение исходной величины указывают в скобках после значений уровня, например 20 дБ (re 20jxPa) или 20 дБ (ге 20 мкПа). 1.7. ЕДИНИЦЫ, ВРЕМЕННО ДОПУСКАЕМЫЕ К ПРИМЕНЕНИЮ Наименование величины Длина Масса Линейная плотность Скорость Частота вращения Давление Натуральный логарифм без- безразмерного отношения физической величины к одноименной физической величине, принимаемой за исходную Наименование Морская миля карат текс узел оборот в секунду оборот в минуту бар непер Единица Обозначение между- международное — — tex kn — bar Np русское МИЛЯ кар текс уз об/с об/мин бар Нп Соотношение с единицей СИ 1852 м (точно) 2-Ю кг (точно) 10-* кг/м (точно) 0,514 D) м/с 1 с-* 1/60 c-i = 0,016 F)c-i 10* Па Примечание Б морской навигации Для драгоценных камней и жемчуга В текстильной промышлен- промышленности В морской навигации — 1 Np = 0,8686. . . В=: = 8,686 . . . dB Примечание. Приведенные в табл. 1.7 единицы временно допускается применять до принятия по ним соответствующих международных решений. 25
1.8. СООТНОШЕНИЯ НЕКОТОРЫХ ВНЕСИСТЕМНЫХ ЕДИНИЦ С ЕДИНИЦАМИ СИ Наименование величины Длина Площадь Масса Телесный угол Ускорение Сила, вес Давление Напряжение (механическое) Работа, энергия Мощность Динамическая вязкость Кинематическая вязкость Удельное электрическое сопро- сопротивление Магнитный поток Магнитная индукция Магнитодвижущая сила, раз- разность магнитных потенциалов Напряженность магнитного по- ля «/1л Количество теплоты, термоди- термодинамический потенциал (внут- (внутренняя энергия, энтальпия, изохорно-изотермический по- потенциал) , теплота фазового превращения, теплота хими- химической реакции Поглощенная доза излучения Эквивалентная доза излучения, показатель эквивалентной до- дозы Экспозиционная доза фотонного излучения (экспозиционная доза f-и рентгеновского из- излучения) Активность нуклида в радиоак- радиоактивном источнике Длина Угол поворота Магнитодвижущая сила, раз- разность магнитных потенциалов Яркость Площадь Единица Наименование ангстрем икс-единица барн центнер квадратный градус гал дина килограмм-сила килопонд грамм-сила понд тонна-сила килограмм-сила на квадратный санти- МРТП МС I JJ килопонд на квадрат- квадратный сантиметр миллиметр водяного V» 1 \JJl \Ja миллиметр ртутного с 1 IVIUa торр килограмм-сила на квадратный миллиметр килопонд на квадрат- квадратный миллиметр эрг лошадиная сила пуаз стоке ом-квадратный миллиметр на метр максвелл гаусс гильберт эрстед калория (межд.) калория термохимичес- термохимическая калория 15-градусная рад бэр рентген кюри микрон оборот ампер-виток нит ар Обозначение международ- международное А X b q ?° Gal din kgf kp gf p tf kgf/cm2 kp/cma mm HaO mm Hg Ton* kgf/mm2 kp/mm2 erg F St Q mm2/m Mx Gs Gb Oe cal calth cal16 rad, rd rem R Ci H- г At nt a русское A икс-ед 6 Ц D° Гал дин к гс ГС тс кгс/см2 мм вод. ст. мм рт. ст. кгс/мм2 — эрг л. с. п Ст Ом-мм2/м Мкс Гс Гб э кал калтх кал15 рад бэр Р Ки мк об ав нт а Соотношение с единицей СИ Ю-10 м 1,00206- Ю-18 м (приблизительно) Ю-2» м2 100 кг 3,0462 ... 10 ср 0,01 м/с2 10-А Н 9,80665 Н (точно) 9,80665 Н » 9,80665 • 10-« Н (точно) 9,80665 • Ю-8 Н (точно) 9806,65 Н (точно) 98066,5 Па (точно) 98065,5 Па (точно) 98065,5 Н (точно) 9,80665 Па (точно) 133,322 Па (точно) 133,322 Па (точно) 9,80665 • 10е Па (точно) 9,80665 • 10е Па (точно) 10 Дж 735,499 Вт 0,1 Па-с Ю-4 ма/с 10~в Ом . м Ю-8 Вб Ю-4 Тл 10/D*) А = 0,795775... А 108/Dтс) А/м=79,5775 ... А/м 4,1868 Дж (точно) 4,1840 Дж (приблизительно) 4,1855 Дж (приблизительно) 0,01 Гр 0,01 Зв 2,58 • Ю-4 Кл/кг (точно) 3,700 • 1010 Бк (точно) 10-в м 2я рад = 6,28 ... рад 1 А 1 кд/м2 100 м2 26
1.9. СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ЕДИНИЦАМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ И СИ ВЕЛИЧИН В СИСТЕМАХ СГС Наименование величины Сила электрического тока Количество электричества. Электрический заряд Поверхностная плотность электрического заряда Пространственная плотность электрического заряда Напряженность электрического поля Электрическое напряжение, электрический потенциал, ЭДС Поток электрического смещения Электрическое смещение Электрическая ёмкость Абсолютная диэлектрическая проницаемость Электрический момент диполя Плотность электрического тока Линейная плотность электрического тока Напряженность магнитного поля Магнитодвижущая сила. Разность магнитных потен- потенциалов Магнитная индукция Магнитный поток Индуктивность. Взаимная индуктивность Абсолютная магнитная проницаемость Магнитный момент (амперовский) Магнитный момент (кулоновский) Намагниченность Электрическое сопротивление Электрическая проводимость Удельное электрическое сопротивление Удельная электрическая проводимость Магнитное сопротивление Магнитная проводимость Соотношение между единицами 1 СГС (СГСЭ) =3,33564.1O-io A 1 СГГМ — 10 А » V^l V««XTI —— IV/ ГХ 1 СГС (СГСЭ) = 3,33564.10-ю Кл 1 СГСМ = 10 Кл * \^А V^*?* MILL M^XJ Д\Г1 1 СГС (СГСЭ) =3,33564.10"» Кл/м2 1 СГСМ— 10« Кл/м* • v>* Vrf*T* —— IV/ I\yl / М 1 СГС (СГСЭ) =3,33564.10-4 Кл/м* 1 СГСМ = 1 • 10? Кл/мЗ 1 СГС (СГСЭ) =2,997825.104 В/м 1 СГСМ=Ы0-« В/м 1 СГС (СГСЭ) = 2,997925-102 В 1 СГСМ = 1 • Ю-8 В 1 СГС (СГСЭ) =2,65442.10-" Кл 1 СГСМ = 795775 Кл 1 СГС (СГСЭ) =2,65442-10-' Кл/м* 1 СГСМ = 0,795775-108 Кл/м2 1 СГС (СГСЭ) = 1,11265-10-12 Ф 1 СГСМ = МО» Ф 1 СГС (СГСЭ) = 8,854187-Ю-" Ф/м 1 СГСМ = 7,95775-10е Ф/м 1 СГС (СГСЭ) = 3,33564.10-12 Кл-м 1 СГСМ = 0,1 Кл-м 1 СГС (СГСЭ) = 3,33564-Ю-8 А/м2 1 СГСМ = Ы0б А/м2 1 СГС (СГСЭ) =3,33564.10-« А/м 1 СГСМ -Ы08 А/м * V*l V*i»l — I * IV/ Г\ 1 М 1 СГС (СГСМ), эрстед (Э) = 79,5775 А/м 1 СГСЭ = 2,65442-Ю-9 А/м 1 СГС (СГСМ), гильберт (Гб) = 0,795775 А 1 СГСЭ = 2,65442-Ю-" А 1 СГС (СГСМ), гаусс (Гс) s Ы(Н Тл 1 СГСЭ = 2,997925-10е Тл 1 СГС (СГСМ), максвелл (Мкс) = Ы0-в Вб 1 СГСЭ = 299,7925 Вб 1 СГС (СГСМ) =1-10-» Гн 1 СГСЭ = 8,98755-10" Гн 1 СГС (СГСМ) = 1,256637-Ю-8 Гн/м 1 СГСЭ = Ы294Ы01* Гн/м 1 СГС (СГСМ) = МО А-м2 1 СГСЭ = 3,33564-10-14 А.м2 1 СГС (СГСМ) = Ы0-1° Вб/м 1 СГСЭ = 2,997925 Вб-м 1 СГС (СГСМ) = Ы08 А/м 1 СГСЭ = 3,33564-Ю-8 А/м 1 СГС (СГСЭ) =8,98755.10И Ом 1 СГСМ = 1.10-» Ом 1 СГС (СГСЭ) = 1,11265-10-12 См 1 СГСМ= МО9 См 1 СГС (СГСЭ) = 8,98755-10» Ом-м 1 СГСМ = Ь 10-и Ом-м, 1 СГС (СГСЭ) = 1,1126$г Ю-™ См/м 1 СГСМ= МО" См/м V 1 СГС (СГСМ) =79,5775-10е А/Вб 1 СГСЭ = 8,854186-10-1* А/Вб 1 СГС (СГСМ) = 1,256637-Ю-» Вб/А 1 СГСЭ = 1,12941 • 10w Вб/А 27
МО. СООТНОШЕНИЯ ВНЕСИСТЕМНЫХ ЕДИНИЦ РАДИОАКТИВНОСТИ И ИОНИЗИРУЮЩИХ ИЗЛУЧЕНИЙ С ЕДИНИЦАМИ СИ Наименование величины Плотность потока ионизирующих частиц Интенсивность излу- излучения Поглощенная доза из- излучения Мощность поглощен- поглощенной дозы излучения Экспозиционная доза рентгеновского и *у- излучений Мощность экспозици- экспозиционной дозы рентгенов- рентгеновского и 7-излучений Внесистемные единицы Наименование сантиметр в минус второй степени-чае в минус первой степени эрг-сантиметр в минус вто- второй степени-секунда в минус первой степени эрг-сантиметр в минус вто- второй степени-минута в минус первой степени эрг-сантиметр в минус вто- второй степей и-час в минус пер- первой степени эрг-грамм в минус первой степени рад эрг-грамм в минус первой степени-секунда в минус пер- первой степени рад-секунда в минус первой степени рад-час в минус первой сте- степени рентген рентген в секунду рентген в минуту рентген в час Обозначение международное erg» (cm~2 «s) erg-fcrrr^mirr1) erg. (cm-2 -h-1) erg.g-i rad rad-s-i rad-h R R/s R/min R/h русское см-2-ч-1 эрг-(см-мин) эрг-(см* ч) эрг-г-1 рад эрг« (г-1 «с) рад.с-1 рад-ч-1 Р Р/с Р/мин Р/ч Соотношение с единицей СИ 2,778-м-2 С 10-3 Вт/м2 1,667-Ю-6 Вт/м2 2,778.10"' Вт/м* Ю-4 Дж/кг 0,01 Гр 10-* Вт/кг 0,01 Гр/с 2,778-10-« Гр/с 2,58.10-* Кл/кг 2,58. Ю-4 А/кг 4,3.10-« А/кг 7,17-Ю-8 А/кг 1.11. СООТНОШЕНИЕ СИСТЕМЫ АТОМНЫХ ЕДИНИЦ ХАРТРИ e-m,-h И СИСТЕМЫ РЕЛЯ- РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЕДИНИЦ c«m.-h С ЕДИНИЦАМИ СИ Величина Длина Время Площадь Скорость Ускорение Масса Сила Импульс (количество движения) Момент силы Момент импульса (количество движе- движения) Работа, энергия Электрический заряд Сила тока Напряженность электрического поля Потенциал Магнитная индукция Магнитный момент Единица системы mg% П, е 5,292 • 10-" м 2,419- 10-" с 2,800 • Ю-21 м2 2Л 88- 10» м/с 9,043- 1022 м/с* 9,109 • Ю-31 кг 8,237 - 10-« Н 1,993 - 10« кг- м/с 4,360 • Ю-18 Н • м 1,055- Ю-34 Дж-с 4,360- 10~18 Дж 1,602- 10-" Кл 6,624 - 10-» А 5,130- 10" В/м 27,22 В 1,715- 103 Тл 2,542 • Ю-21 А • ма Единица системы mtft П, с 3,862 - 10~13 М 1,288- 10-2* с 1,491 - Ю-25 м2 2,998 • 108 м/с 2,327 - 102» м/с2 9,109 • Ю-31 кг 2,120- 10 Н 2,731 - Ю-22 кг - м/с 8,187- Ю-14 Н- м 1,055 • Ю-34 Дж-с 8,187 . Ю-14 Дж 1,876 • Ю-18 Кл 1,456- 108 А 1,131 • 1017 В/м 4,366- 104 В 3,771 - 108 Тл 2,171 • Ю-22 А- м8 28
1.12. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КРАТНЫЕ И ДОЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ ОТ ЕДИНИЦ СИ И ОТ ЕДИНИЦ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НАРАВНЕ С ЕДИНИЦАМИ СИ Наименование величины Обозначения рекомендуемых кратных и дольных единиц Часть /. Пространство и время Плоский угол Длина Площадь Объем, вместимость Время Скорость мрад, мкрад км, см, мм, мкм, им кма, дм2, см2, мм2 ДМ8, СМ8, ММ8, ГЛ, ДЛ ел, мл КС, МС, МКС, НС км/ч Часть //. Периодические и связанные с ними явления Частота периодического про- процесса ТГц, ГГц, МГц, кГц Масса Часть III. Механика Мг, г, мг, Линейная плотность Плотность Сила, вес Момент силы Давление Напряжение Динамическая вязкость Кинематическая вязкость Поверхностное натяжение Энергия, работа Мощность мкг, Мт, кт, дт мг/м, г/км Мг/м8,.кг/дм8, г/см8, г/мл, г/л МН, кН, мН, мкН МН-м, кН- м, мН-м, мкН • м ГПа, МП а, кПа, гПа, даПа, мПа, мкПа ГПа, МПа, кПа МПа. с мма/с мН/м ТДж, ГДж, МДж, кДж, мДж, ГэВ, МэВ, кэВ ГВт, МВт, кВт, мВт, мкВт Часть Л7. Теплота Температура Теплота, количество тепло- теплоты Тепловой поток Теплоемкость Удельная теплоемкость Энтропия Удельная энтропия Удельное количество тепло- теплоты Удельная теплота фазового превращения МК, кК, мК, мкК ТДж, ГДж, МДж, кДж, мДж кВт, мВт кДж/К кДж/(кг • К) кДж/К кДж/(кг • К) МДж/кг, кДж/кг МДж/кг, кДж/кг Часть V. Электричество и магнетизм кА, мА, мкА, нА, пА кКл, мкКл, нКл, пКл Электрический ток (сила электрического тока) Количество электричества, электрический заряд Пространственная плотность электрического заряда Поверхностная плотность электрического заряда Кл/мм8, МКл/м8, Кл/см8, кКл/м8, мКл/м3, мкКл/м3 МКл/м2, Кл/мм2, Кл/см2, кКл/м2, мКл/м2, мКл/м2 Продолжение табл. 1.12 Наименование величины Напряженность электричес- электрического поля Электрическое напряжение, электрический потенциал, разность электрических потенциалов, электродви- электродвижущая сила Электрическое смещение Поток электрического сме- смещения Электрическая емкость Абсолютная диэлектричес- диэлектрическая проницаемость, элект- электрическая постоянная Поляризованность электрического Плотность тока Линейная плотность элект- электрического тока Напряженность магнитного поля Магнитодвижущая сила, разность магнитных потен- потенциалов Магнитная индукция, плот- плотность магнитного потока Магнитный поток Магнитный векторный по- потенциал Индуктивность, взаимная индуктивность Абсолютная магнитная про- проницаемость, магнитная постоянная Намагниченность Магнитная поляризация Электрическое сопротивле- сопротивление Электрическая проводимость Удельное электрическое со- сопротивление Удельная электрическая проводимость Полное сопротивление Полная проводимость Активная проводимость Реактивная проводимость Активная мощность Обозначения рекомендуемых кратных и дольных единиц МВ/м, кВ/м, В/мм, В/см, мВ/м, мкВ/м MB, кВ, мВ, мкВ, нВ Кл/см2, кКл/см2, мКл/м2, мкКл/ма МКл, кКл, мКл мФ, мкФ, нФ, пф мкФ/м, нФ/м, пф/м Кл/см*, кКл/м*, мКл/м2, мкКл/м2 МА/м2, А/мм2, А/см2, кА/м2 кА/м, А/мм, А/см кА/м, А/мм, А/см кА, мА мТл, мкТл, нТл мВб кТл • м мГн, мкГн, нГн, пГн мкГн/м, нГн/м кА/м, А/мм мТл ТОм, ГОм, МОм, кОм, мОм, мкОм кСм, мСм, мкСм ГОм*м, МОм-м, кОм-м, Ом «см, мОм-м, мкОм-м, нОм-м МСм/м, кСм/м МОм, кОм, мОм кСм, мСм мкСм кСм, мСм ТВт, ГВт, МВт, кВт, мВт, мкВт, нВт Часть VI. Свет и связанные с ним электромагнитные излучения Длина волны Волновое число Световая энергия мкм, нм, пм СМ лм • ч 29
Продолжение табл. 1.12 Световой год Aу, св. год); 1 св. год=9,490530• 1015 м Наименование величины Обозначения рекомендуемых кратных и дольных единиц Часть VII* Акустика Период Частота периодического про- процесса Длина волны Звуковое давление Скорость колебания частицы Поток звуковой энергии, звуковая мощность Интенсивность звука мс, мкс МГц, кГц мм мПа, мкПа мм/с кВт, мВт, мкВт, пВт мВт/м2, мкВт/ма, пВт/м2 Часть VIII. Физическая химия и молекулярная физика Количество вещества Молярная масса Молярный объем Молярная внутренняя энер- энергия Молярная энтальпия Химический потенциал Химическое сродство Молярная концентрация Удельная адсорбция кмоль, ммоль, мкмоль г/моль дм8/моль, см8/моль, л/моль кДж/моль кДж/моль кДж/моль кДж/моль кмоль/м8, моль/л, моль/дм8 ммоль/кг Часть IX. Ионизирующие излучения Поглощенная доза излуче- излучения, керма, показатель поглощенной дозы (погло- (поглощенная доза ионизирую- ионизирующего излучения) Активность нуклида в ра- радиоактивном источнике (активность радионуклида) ТГр, ГГр, МГр, кГр, мГр, мкГр ЭБк, ПБк, ТБк, ГБк, МБк, кБк 1.13. СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ЕДИНИЦАМИ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН Длина Ангстрем (А, А)*1; 1 A=100m Астрономическая единица (и.а., а.е.); 1 а.е.=* 1,49597870 X Х10и м Дюйм (in, —); 1 дюйм=0,025 4 м (точно) Икс-единица (X, икс-ед); 1 икс-ед= 1,00206-10~13 м Кабельтов (—, —); 1 кабельтов «185,2 м М ( ) 1 Ы06 (, ) Микрон (ц, мк); 1 М ( Ы0~6 м р (ц, ); Миля морская (п. mile, —); 1 миля морская = 1852 м (точно) Миля сухопутная (mile, —); 1 миля сухопутная = = 1609,344 м (точно) Парсек (рк, пк); 1 пк-3,085678-101в м *! В скобках даны международное и русское обозна- обозначения единиц. В случае отсутствия обозначения единицы вместо него сделан прочерк. Ферми (—,—); 1 ферми=Ы0- Фут (ft, —); 1 фут=0,3048 м (точно) Ярд (yd,—); 1 ярд=0,9144 м (точно) Площадь Ар (а, а); 1 а = 100 м2 Барн (Ь, б); 1 б=Ы0-28м2 Гектар (ha, га); 1 га = 1-104 м2 Квадратный дюйм (in2, —); 1 кв. дюйм = 6,4516-10-4 м2 (точно) Квадратный фут (ft2, —); 1 кв. фут=9,29030-10~2 м2 Квадратный ярд (yd2, —); 1 кв. ярд=0,83613 м2 Объем Баррель (Великобрит.) (для сыпучих веществ) (—, —); 1 баррель (Великобрит.) =0,16365 м3 Баррель нефтяной (США) (—, —); 1 баррель нефтяной (США) =0,158988 м3 Баррель сухой (США) [ЪЫ (US), —]; 1 баррель сухой (США) =0,115628 м3 Бушель (Великобрит.) (—, —); 1 бушель (Великобрит.) = 3,63687-Ю-2 м3 Бушель (США) (bu, —); 1 бушель (США)=3,52393Х Х10-2 м3 Галлон (Великобрит.) [gal (UK), —]; 1 галлон (Велико- (Великобрит.) = 4,54609-10 м3 Галлон для жидкостей (США) [gal (US), —]; 1 галлон для жидкостей (США) =3,78543-Ю-3 м3 Галлон для сыпучих веществ (США) (—, —-); 1 галлон для сыпучих веществ (США) =4,405-10 м3 Дюйм кубический (in3, —-); 1 дюйм кубический — = 1,63871- Ю-5 м3 Литр A, л); 1 л=Ы0-3м3 Лямбда (Я,, X); 1 А,= Ы0-9м3 Пинта (Великобрит.) [pt (UK), —]; 1 пинта (Велико- (Великобрит.) =5,6826 МО-4 м3 Пинта для жидкостей (США) [lig pt (US), —]; 1 пинта для жидкостей (США) =4,73179-10~4 м3 Пинта для сыпучих веществ (США) [dry pt (US), —]; 1 пинта для сыпучих веществ (США)=5,50614Х Х10-4м8 Унция (Великобрит.) [fl-oz (UK), —]; 1 унция (Вели- (Великобрит.) = 2,841 -Ю-5 м3 Унция (США) ffl-oz (US), —]; 1 унция (США=2,957Х Х10-* м3 Фут кубический (ft, —); 1 фут кубический=2,83168X Х10-2м3 Ярд кубический (yd3, —); 1 ярд кубический=0,76455 м8 Плоский угол Град, гон (...в, град); 1 град=0,01570796 рад Градус (...°, ...в); 1в=0,01745329 рад Минута (../, ...'); 1'=2,908882-Ю-4 рад Полный угол, оборот (—, об); 1 об=6,283185 рад Прямой угол (... L, ...L); 1L-1,570796 рад Румб в метеорологии (—, —); 1 румб в метеорологии— = 0,392699 рад Румб в морской навигации (—, —); 1 румб в морской навигации = 0,1963495 рад Секунда (...", ..."); Г'= 4,848137-10-в рад Телесный угол Квадратный градус (D Полный телесный угол угол =12,56637 ср , De); 1 П°=3,0462• 10 ср (—, —); 1 полный телесный 30
Время Год (а, год); 1 год=3,15569259747• 107 с (на 1900 г., за 100 лет год сокращается на 0,5305 с) Минута (min, мин); 1 мин=60 с Сутки (d, сут); 1 сут=86 400 с Час (h, ч); 1 ч=3600 с Температура Градус Ранкина (°Ra, °Ra); l°Ra=0,556 К Градус Реомюра (°R, °R); 1°R=1,25 К Градус Фаренгейта (°F, °F); l°F=0,556 К Градус Цельсия fC, °C); 1°С = 1 К '?f J ^ Скорость Километр в час (km/h, км/ч); 1 км/ч=0,277 7 м/с Миля в час (mile/h, —); 1 миля в час=0,44704 м/с (точно) Узел морской (kn, уз); 1 уз=0,514444 м/с Фут в секунду (ft/s, —); 1 фут в секунду=0,3048 м/с (точно) Ускорение Гал (Gal, Гал); 1 Гал = 0,01 м/с2 Угловая скорость Градус в секунду (°/s, °/c); 1°/с=0,017453 3 рад/с Полный угол в минуту (—, —); 1 полный угол в мину- минуту =0,1047197 рад/с Полный угол в секунду (—, —); 1 полный угол в секун- секунду =6,283185 рад/с Прямой угол в секунду (L/s,L /с); 1L /с =1,57080 рад/с Радиан в минуту (rad/min, рад/мин); 1 рад/мин» =0,0166667 рад/с Частота вращения Оборот в минуту (—, об/мин); 1 об/мин = 0,016 F) с~! Оборот в секунду (•—, об/с); 1 об/с=1 с-1 Масса Атомная единица массы (и, а.е.м.); 1 а.е.м4= 1,66056X ХЮ 1-27 КГ Гамма (у, —), 1 гамма = Ы0~9 кг Грамм (g, г); 1 г=Ы0~8кг Гран (gr, —); 1 гран = 6,47989Ы0-5 кг Карат (—, кар); 1 кар=2-10~4 кг (точно) Слаг (slyg, —); 1 слаг= 14,5939 кг Техническая единица массы (—, т.е.м.); 1 т.е.м..= =9,8066 кг (точно) Тонна (t, т); 1 т= 1000 кг Тонна (Великобрит.) (ton,—); 1 тонна (Великобрит.) = = 1016,05 кг Тонна короткая (Великобрит.) (sh. ton,—); 1 тонна ко- короткая (Великобрит.) =907,185 кг Унция аптекарская (oz apoth, —); 1 унция аптекарская = =31,1035-Ю-3 кг Унция аптекарская (русская) (—, —); 1 унция аптекар- аптекарская (русская) =2,986- Ю-2 кг Унция торговая (oz, —); 1 унция торговая=28,3495X XI 0~8 кг Унция тройская (oz tr, —); 1 унция тройская=31,1035X X Ю-3 кг Фунт торговый AЬ, —); 1 фунт торговый=0,45359237 кг Фунт в системе рус. мер (—, —); 1 фунт в системе рус. мер=0,40951241 кг Фунт (США) [lb (US), — 1; 1 фунт (США) = = 0,4535924277 кг Центнер, кратная единица СИ (q, ц); 1 ц=100 кг Центнер (Великобрит.) (cwt, —); 1 центнер (Велико- (Великобрит.) =50,8023 кг Центнер короткий (Великобрит.) (sh. cwt, —); 1 центнер короткий=45,3592 кг Плотность Грамм на кубический дюйм (g/in3, —); 1 грамм на ку- кубический дюйм = 61,0 кг/м8 Грамм на кубический метр (—, г/м3); 1 г/м3=Ы0-8кг/м3 Грамм на кубический сантиметр (g/cm3, г/см3); 1 г/см3= = МО3 кг/м8 Грамм на кубический фут (g/ft8, —-); 1 грамм на куби- кубический фут=3,53-Ю-2 кг/м8 ^paмм на литр (g/1, г/л); 1 г/л = 1 кг/м3 нция на кубический дюйм (oz/in3, —); 1 унция на ку- кубический дюйм = 1,73 • 103 кг/м8 Унция на кубический сантиметр (oz/cm3, —); 1 унция на кубический сантиметр = 2,835-104 кг/м3 Унция на кубический фут (—, —); 1 унция на кубиче- кубический фут= 1,0014 кг/м3 Фунт на кубический фут (lb/ft3, —); 1 фунт на кубиче- кубический фут= 16,0185 кг/м3 Линейная плотность Текс (tex, текс); 1 текс=1 10-в кг/м (точно) Сила Дина (din, дин); 1 дин = Ы0-5 Н Килограмм-сила (kgf, кгс); 1 кгс=9,80665 Н (точно) шж т • w* ^*. м ^ь. • т *т ш \ф шъ. \ -. 1 — » * ш «в ^ь. вм а в в ^ ^\ ^% ^\ ^У ^У Р f f У __ ^. ^_ _ _ __ V Килопонд (кр, —}; Паундаль (pdl, —); Понд (р, —); 1 понд Стен (sn, сн); 1 сн = Тонна-сила (tf, тс); Фунт-сила (lbf, —•); килопонд=9,80665 Н (точно) паундаль=0,138255 Н (точно) «9,80665-Ю-3 Н (точно) •103Н тс=9,80665-103 Н (точно) фунт-сила = 4,44822 Н Давление Атмосфера техническая (at, ат); 1 ат=9,80665-104 Па (точно) Атмосфера физическая (atm, атм); 1 атм = 1,01325-105 Па (точно) Бар (bar, бар); 1 бар =Ы0б Па Дина на квадратнцй сантиметр (din/cm2, дин/см2); 1 дин/см2=0,1 Па Дюйм водяного столба (in H2O, —); 1 дюйм вод. ст.= =249,089 Па Дюйм ртутного столба (in Hg, —); 1 дюйм рт. ст.= =3386,39 Па Килограмм-сила на квадратный метр (kgf/m2, кгс/м2); 1 кгс/м2=9,80665 Па (точно) Килограмм-сила на квадратный сантиметр (kgf/cm2, кгс/ см2); 1 кгс/см2=9,80665-104 Па (точно) Килопонд на квадратный сантиметр (kp/cm2, —); 1 кило- килопонд на кв*. см=9,80665-104 Па (точно) Миллиметр водяного столба (mm H2O, мм вод. ст.); 1 мм вод. ст.=9,80665 Па (точно) Миллиметр ртутного столба (mm Hg, мм рт. ст.); 1 мм рт. ст.= 133,322 Па Пьеза (pz, пз); 1 пз=1-108 Па Тонна-сила на квадратный метр (tf/m2, тс/м2); 1 тс/м2=» =9,80665-103 Па (точно) Торр (Тогг, —); 1 торр= 133,322 Па 31
Фунт-сила на квадратный дюйм (lbf/in2, —); 1 фунт-си- фунт-сила на кв. дюйм=6,89476-103 Па Фут водяного столба (ft Н2О, —); 1 фут вод. ст.= = 2,98907-103 Па Импульс (количество движения) Грамм-сантиметр в секунду (g-cm/s, г-см/с); 1 г-см/с= = l-10 кг-м/с Килограмм-сила-секунда (kgf-s, кгс-с); 1 кгс-с= =9,80665 кг-м/с Тонна-метр в секунду (—, т-м/с); 1 т-м/с=1-103 кг м/с Момент силы Дина-сантиметр (din-cm, дин-см); 1 дин-см = 1-10~7H-m Килограмм-сила-метр (kgf-m, кгс*м); 1 кгс «м=9,80665 Н-м (точно) Килопонд-метр (kp-m; —); 1 килопонд-метр = 9,80665 Н-м (точно) Фунт-сила-фут (Ibf• ft,—); 1 фунт-сила-фут = 1,35582 Н»м Момент импульса (момент количества движения) Грамм-квадратный сантиметр на секунду (g-cm2/s, г-см2/с); 1 г-см2/с = 1-10-7 кг-м2/с Килограмм-сила-метр-секунда (kgf • m • s, кгс • м • с); 1 кгс-м-с=9,80665 кг-м2-с Тонна-метр в квадрате на секунду (—, т-м2/с); 1 т-м2/с= = 1-10* кг-м2/с Напряжение (механическое) Килограмм-сила на квадратный миллиметр (kgf/mm2, кгс/мм2); 1 кгс/мм2=9,80665-106 Па (точно) Килопонд на квадратный миллиметр (kp/mm2, —-); 1 ки- лопонд на кв. мм=9,80665-10б Па (точно) Работа, энергия Ватт-час (W-h, Вт-ч); 1 Вт-ч=3600 Дж Киловатт-час (kW-h, кВт-ч); 1 кВт-ч=3,6-106 Дж Килограмм-сила-метр (kgf-m, кгс-м); 1 кгс-м = =9,80665 Дж Килопонд-метр (kp-m,—-); 1 килопонд-метр=9,80665 Дж Литр-атмосфера (—, л-атм); 1 л-атм = 101,328 Дж Лошадиная сила-час (—, л.с.ч.); 1 л.с.ч.=2,64780-10е Дж Фунт-сила-фут (Ibf-ft, —); 1 фунт-сила-фут =«1,35582 Дж Эрг (erg, эрг); 1 эрг-ЫО-7 Дж Мощность Калория в секунду (cal/s, кал/с); 1 кал/с=4,1868 Вт Килограмм-сила-метр в секунду (kgf-m/s, кгс-м/с); 1 кгс м/с=9,80665 Вт Лошадиная сила (—, л.с); 1 л. с.=735,499 Вт Лошадиная сила (Великобрит.) (hp, —); 1 лошадиная сила (Великобрит.) =745,700 Вт Эрг в секунду (erg/s, эрг/с); 1 эрг/с = 1-10-7 Вт Динамическая вязкость Килограмм-сила-секунда на квадратный метр (kgf-s/m2, кгс-с/м2); 1 кгсс/м2=9,80665 Па-с Паундаль-секунда на квадратный фут (pdl-s/ft2, —); 1 паундаль-секунда на кв. фут =1,48816 Пас Пуаз (Р, П); 1 П-0,1 Па-с Фунт-сила-секунда на квадратный метр (lbfs/r^2, —); 1 фунт-сила-секунда на кв. метр = 47,8803 Па с Кинематическая вязкость Квадратный метр на час (m2/h, м2/ч); 1 м2/ч=2,77 G) X X Ю-4 м2/с Квадратный фут на секунду (ft2/s, —); 1 кв. фут на се- секунду «0,0929030 м2/с Квадратный фут на час (ft2/h, —); 1 кв. фут на час = -2,58064-Ю-6 м2/с Стоке (St, Ст); 1 Ст=Ы0-4 м2/с Объемный расход Кубический дюйм в секунду (in3/s, —); 1 куб. дюйм в се- секунду = 1,6387- Ю-5 м3/с Кубический сантиметр в секунду (cm3/s, см3/с); 1 см3/с = = Ы0-6 м3/с Кубический фут в секунду (ft3/s, —); 1 кубический фут в секунду = 0,0283168 м3/с Литр в минуту A/min, л/мин); 1 л/мин = 1,66F) -10~5 м3/с Литр в час A/h, л/ч); 1 л/ч = 2,77G) -Ю-8 м3/с Количество теплоты (теплота) Британская тепловая единица (Btu, —); 1 британская тепловая единица = 1,05506-103 Дж Калория международная (cal, кал); 1 кал=4,1868 Дж (точно) Калория пятнадцатиградусная (call5, кал,5); 1 кал15=» = 4,1855 Дж Калория термохимическая (calm, калтх); 1 калтх» = 4,1840 Дж Термия (th, —); 1 термия = 4,1868-103 Дж Удельная теплоемкость Калория на грамм-градус Цельсия [cal/(g-°C), кал/ (г-°С)]; 1 кал/(г-°С) =4,1868-103 Дж/(кг-К) Килокалория на килограмм-градус Цельсия [kcaI/(kg*°C), ккал/(кг-°С)]; 1 ккал/(кг-°С) =4,1868-103 Дж/(кг-К) Молярная теплоемкость Калория на моль-градус Цельсия [cal/mol-°C), кал/ (моль-°С)]; 1 кал/моль-°С) =4,1868 Дж/(мольК) Теплопроводность (коэффициент теплопро- теплопроводности) Британская тепловая единица в секунду-фут-градус Фа- Фаренгейта [Btu/(s-ft-deg F, —]; 1 британская тепло- тепловая единица в секунду-фут-градус Фаренгейта = =6,23064-103Вт/(м-К) Калория в секунду на сантиметр-градус Цельсия Гса!/ (s-cm°C), кал/ (с- см -°С)]; 1 кал/(ссм-°С) = = 418,7 Вт/(м-К) Килокалория в час на метр-градус Цельсия [kcal/ (h-m-°C), ккал/(чм-°С)]; 1 ккал/(чм-°С) = = 1,163 Вт/(м-К) , Эрг в секунду на сантиметр-Кельвин [erg/(s-m-K), эрг/ (с-см-К)]; 1 эрг/(с-см-К)-=1-10-5 Вт/(м-К) Электрический заряд Фарадей (F, Ф); 1 Ф=96484,56 Кл Франклин (Fr, Фр); 1 Фр=3,33564-Ю-10 Кл 32
Напряженность электрического поля Вольт на сантиметр (V/cm, В/см); 1 В/см = 100 В/м Электрический момент Дебай (D, D); 1 D=3,33564-100 Кл-м Плотность тока Ампер на квадратный миллиметр (A/mm2, А/мм2); 1 А/мм2=Ы06 А/м2 Удельное электрическое сопротивление Ом-квадратный миллиметр на метр (Q-mm2/m, ОмХ Хмм2/м); 1 Оммм2/м = 110-в Омм Ом-сантиметр (Q-cm, Ом-см); 1 Ом-см = 0,01 Омм Удельная электрическая проводимость Ом в минус первой степени-сантиметр в минус первой степени (Q-^cm-1, Ом-^-см-1); 1 Ом~1-см~1 — -ЮОСм/м Метр на ом-квадратный миллиметр [m/(Q-mm2), м/@м-мм2)]; 1 м/(Ом-мм2)»МО6 См/м Магнитная индукция Гаусс (Gs, Гс); 1 Гс«Ы0-4 Тл Вебер на квадратный сантиметр (Wb/cm2, Вб/см2); 1 Вб/см2«Ы04Тл Магнитный поток Максвелл (Мх, Мкс); 1 Мкс-ЫО-8 Вб Напряженность магнитного поля Эрстед (Ое, Э); 1 3=79,5775 А/м Ампер на сантиметр (A/cm, А/см); 1 А/см = 100 А/м Ампер-виток на сантиметр (—, Ав/см); 1 Ав/см=100 А/м Магнитодвижущая сила Гильберт (Gb, Гб); 1 Гб-0,795775 А Ампер-виток (—, Ав); 1 Ав — 1 А Магнитный момент Магнетон Бора (\iB [хв)\ 1 цв =9,274078 -К)-24 Ам2 Яркость Апостильб (asb, асб); 1 асб»0,318310 кд/м2 Ламберт (Lb, Лб); 1 Лб = 0,318310-104 кд/м2 Стильб (sb, сб); 1 сб=Ы04кд/м2 Поглощенная доза Рад (rad, рад); 1 рад«0,01 Гр Эквивалентная доза Бэр (гет, бэр); 1 <5эр = 0,01 Дж/кг Активность нуклида в радиоактивном источнике Кюри (Ci, Ки); 1 Ки=3,70<Ы010 Бк (точно) 3—2158 Экспозиционная доза рентгеновского и ^"Излучений Рентген (R, Р); 1 P = 2,58-10~4 Кл/кг (точно) 1.14. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ На внутренней стороне обложки справочника при- приведены значения фундаментальных физических постоян- постоянных и некоторые соотношения между различными еди- единицами, которые рекомендованы рабочей группой международного Комитета по константам для науки и технологии (COD ATA)* в 1986 г. [15]. Новый список самосогласованных фундаменталь- фундаментальных постоянных отличается от рекомендованных Го- Государственной службой стандартных справочных дан- данных Государственного комитета стандартов при СМ СССР [18] тем, что в него включены два типа констант: стохастические, как обычно, и точные. К точным кон- константам отнесена, например, скорость света в вакууме Сез299 792 458 м/с, значение которой следует из нового определения метра [20]. В список включены уточненное значение гравитационной постоянной G = 6,672 59 (85) X Х10-иН-м2«кг~2 [19], оцененные значения масс [16, 17] и некоторые другие постоянные. При составлении таблиц использовались также ГОСТ 8.417—81 Единицы физических величин, Доку- Документ UIP-20-1978: Обозначения, единицы измере- измерения и терминология в физике [21] и другие пособия [14, 15]. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Бурдун Г. Д. Справочник по Международной си- системе единиц. М.: Изд-во стандартов, 1980. 2. ГОСТ 8.417—81 (СТ СЭВ 1052—78) ГСИ: Едини- Единицы физических величин. 3. ГОСТ 15484—81. Излучения ионизирующие и их измерения: Термины и определения. 4. РД 50—160—79. Методические указания: Внедре- Внедрение и применение СТ СЭВ 1052—78: Метрология. Едини- Единицы физических величин. 5. РД 50—454—84. Методические указания: Внедре- Внедрение и применение ГОСТ 8.417—81: ГСИ. Единицы физи- физических величин в области ионизирующих излучений. 6. Иванов В. И., Машкович В. П., Центер Э. М. Ме- Международная система единиц (СИ) в атомной науке н технике. М.: Энергоиздат, 1981. 7. Сена Л. А. Единицы физических величин и их раз- размерности. М.: Наука, 1977. 8. Чертов А. Г. Единицы физических величин. М.: Высшая школа, 1977. 9. Широков К. П., Богуславский М. Г. Международ- Международная система единиц. М.: Изд-во стандартов, 1984. 10. Фундаментальные физические константы: ГСССД 1—76/Издание официальное. М.: Изд-во стандартов, 1976. 11. Luther G. С, Towler W. R.//Phys. Rev. Lett. 1982. Vol. 48. №3. P. 121 — 123. 12. Petley B. W.//Nature. 1983. Vol. 303. № 5916. P. 373—376. 13. Документ UIP—20—1978: Обозначения, единицы измерения и терминология в физике//Успехи физ. наук. 1979. Т. 129. Вып. 2. С. 289—338. 33
14. Физический энциклопедический словарь/Под ред. А. М. Прохорова. М.: Советская энциклопедия, 1984. 15. Cohen E. R., Taylor В. N. The 1986 CODATA Recommended Values of tjje Fundamental Physical Constants yf Journal of Research of the National Bu- Bureau of Standards. 1987. vol. 92. № 2. P. 85—95. 16. Reviews of particle properties//Rev. Mod. Phys. 1984. Vol. 56. JSfe 2. Pt. II. P. S2—S304. 17. Wapstra A. H.t Audi G. The 1983 Atomic Mass Evaluation. 1985. A432. № 1. P. 1—362. 18. Фундаментальные физические константы: ГСССД 1—76/Издание официальное. М.: Изд-во стандартов, 1976. 19. Luther G. G., Towler W. R. Phys. Rev. Lett. 1982. Vol, 48, No 3. P. 121—123. 20. Petley B. W. Nature, 1983. Vol. 303. No 5916. P. 373—376. 21. Документ ШР-20-1978: Обозначения, единицы измерения и терминология в физике. УФН. 1979. Т. 129. Вып. 2. С. 289—338. ГЛАВА 2 СИММЕТРИИНОЕ И ТЕНЗОРНОЕ ОПИСАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛОВ /О. В. Писаре ее кий 2.1. СИММЕТРИЯ КРИСТАЛЛОВ [1, 2] Термодинамически равновесное состояние твердого тела — кристаллическое. Кристаллы — тела, обладаю- обладающие упорядоченной трехмерно-периодической простран- пространственной атомной структурой. Множество природных и синтетических твердых веществ (металлы, сплавы, ми- минералы и др.) состоят из очень мелких произвольно ориентированных кристалликов. Если мелкие кристаллы ориентированы хаотически, их называют поликристал- поликристаллами. При преимущественной ориентации кристалликов твердое тело образует текстуру. В последнее время резко возросли масштабы получения и применения от- отдельных крупных кристаллов, которые часто называют монокристаллми. Свойства кристаллов определяются особенностями строящих кристаллическую решетку атомов и молекул, силами связей и взаимным расположением в простран- пространстве — структурой кристаллов. Очень часто кристаллическая решетка имеет раз- различные элементы симметрии, соответствующие опре- определенным операциям в трехмерном пространстве. Вы- Выполнение этих операций в кристалле оставляет решет- решетку неизменной. Между симметрией кристаллической решетки и симметрией тех или иных свойств существует четкая взаимосвязь. Важно учитывать, что относитель- относительно различных свойств и в зависимости от уровня рас- рассмотрения — микроскопического или макроскопического, в статике или динамике симметрия объекта может изменяться и по-разному описываться. При этом в каждом случае будет определенная иерархия групп симметрии (отличающихся совокупностью элементов симметрии). Идеальные кристаллы характеризуются свойствами однородности и анизотропии. Однородность определя- определяет неизменность свойств при перемещении точки изме- измерения на расстояние, кратное периодам решетки. Анизотропия — зависимость свойств от направлений. Она зависит от группы симметрии. Принимая среду од- однородной, пренебрегают влиянием дефектов решетки: блоков, дислокаций и т. п. В сравнительно сложных соединениях от точки к точке в той или иной степени изменяется стехиометрия (т. е. локальный химический состав кристалла). Например, в кристалле ниобата лития соотношение между оксидами лития и ниобия может изменяться иногда даже от 0,9 до 1,1. От де- дефектов и состава зависят также свойства кристаллов, но так как эта зависимость сравнительно слабая, при- приведенные свойства приписываются однородному кристал- кристаллу с идеализированным составом. Основным свойством пространственной кристалли- кристаллической решетки является трехмерная периодичность, когда можно выделить три некомпланарных вектора а, в, с, любая линейная комбинация которых перево- переводит точку решетки в эквивалентную ей, т.е. вектор М=Ла+?в+Сс, где А, В, С —любые целые числа, пе- переводит точку решетки в эквивалентную. Эту опера- операцию называют трансляцией. Параллелепипед, постро- построенный на векторах а. Ь, с, называют параллелепипедом повторяемости или элементарной ячейкой. Помимо транс- трансляций в большом числе кристаллических решеток име- имеются и некоторые элементы симметрии. Поворотные оси. Поворот на угол а—2я/ЛГ, ко- который переводит любой элемент кристаллической решет- решетки в эквивалентное состояние, определяет наличие оси симметрии. Эти оси обозначают N, значение которой определяет порядок оси. В кристаллах возможны по- поворотные оси 1, 2, 3, 4, 6-го порядков. Операция I со- соответствует повороту на 2я. Плоскость зеркального отражения (плоскость сим- симметрии). Соответствующую операцию обозначают бук- буквой пг (от слова mirror — зеркало) или символом 2, так как эта операция представляет собой и инверсион- инверсионный поворот второго порядка. Инверсионно-поворотные оси. Обозначаются циф- цифрой, ^отвечающей порядку поворота, с чертой свер- сверху: 1, 2, 3, 4, 6. Важнейший частный случай — ось 1— центр симметрии. Зеркально-поворотные оси. Совпадают с инверси- инверсионно-поворотными осями, но с элементарным углом поворота, отличающимся от них на п. Зеркально-пово- Зеркально-поворотные оси обозначают цифрой, отвечающей порядку поворота, со знаком тильды (~) наверху: 1 2, 3, 4 6. Инверсионные и зеркально-поворотные оси связаны так: Na = Na_* или Т = 2 = m; 3 = 6; 4 = 7; 6 = 3; Г= 2. Винтовые оси. Эти оси имеют угловую и трансля- трансляционную компоненты: 2* N ' = 2, 3, 4, 6; :-?-/, G=Ь 2, 3, 4, 5. 34
Операция означает, что вместе с поворотом вокруг данной оси осуществляется трансляция вдоль этой же оси. Общий символ винтовых осей — Nq. Плоскости скользящего отражения. Операция под- подразумевает отражение относительно данной плоскости с одновременной трансляцией вдоль одного из направ- направлений, лежащих в плоскости. Так как двукратное по- повторение данной операции сводится просто к удвоен- удвоенному переносу вдоль направления скольжения, то уд- удвоенная трансляционная компонента совпадает с одним из периодов решетки. Такие операции обозначают a, b или с соответствен- соответственно наименованию той оси элементарной ячейки, вдоль которой происходит скольжение. Так, для операции а трансляционная компонента ах равна а/2, где а —пе- —период решетки (один из характерных размеров эле- элементарной ячейки). В общем случае возможны опе- операции скользящего отражения и вдоль диагоналей граней или вдоль пространственной диагонали элемен- элементарной ячейки Г = (Ь + с)/2; V = (с ± а)/4; Г = (a it b =h с)/4. Полярность. Одной из важнейших характеристик направлений может быть равнозначность их противопо- противоположных сторон. Если прямая преобразуется в себя ка- какой-либо операцией, меняющей местами противополож- противоположные направления этой прямой, то она неполярна. К элементам, соответствующим таким операциям, от- относится центр симметрии, ось четного порядка или плоскость симметрии (последние две операции — в случае перпендикулярности указанных элементов дан- данной прямой). Если указанных операций нет, то направление по- полярно. В кристаллах только для полярных направлений может наблюдаться полярность свойств. Сингонии. Кристаллические решетки классифици- классифицируются по наличию в них различных элементов сим- симметрии. Прежде всего их можно разделить на семь ти- типов по форме параллелепипедов повторяемости (эле- (элементарной ячейки). Эти типы называют сингониями: триклинной, моноклинной, ромбической, тригональной, тетрагональной, гексагональной и кубической. Решетки Браве. Элементарные ячейки различаются не только сингонией, цо и возможным расположением узлов в центре граней или объема параллелепипеда повторяемости. Таким образом получается 14 решеток Браве. В некоторых из них нет дополнительных уз- узлов — такие решетки называют примитивными — Р. Другие относятся к гранецентрированным А, В или С (Ау В, С—грани параллелепипеда повторяемости). Центрировку по всем граням одновременно обозначают символом F, а центрировку по объему — /. Таблица 2.1. Решетки Браве Точечные группы. Кристаллографические классы При изучении макроскопических физических свой- свойств представляет интерес не относительное положение элементов структуры, а только их ориентация. Поэто- Поэтому для описания макроскопических свойств, когда кристалл можно представить в виде сплошной среды, нужно знать все комбинации элементов симметрии, от- отличающиеся набором и взаимной ориентацией этих эле- элементов. Сингония и па- параметры ячейки Триклинная, афЬфс; Моноклинная, афЬфс\ а == 7 = 90°; Ромбическая, афЬфс; а = р = 7 = 90° Тригональная, Тетрагональная, а =ЬФ с\ а = р = 7 = 90° Гексагональная, 7 = 120° а = Ьф с\ а = р = 90° Кубическая, а = Ь = с; а = р — 7 •— 90 о Тип ячейки (центрированное ть) Примитивная Р Примитивная Р Гранецентрирован- ная В (С) Примитивная Р Гранецентрирован- ная С (Л, В) Центрированная по всем граням F Объемноцентриро- ванная / Примитивная Р (R) Примитивная Р Объемноцентриро- ванная / Примитивная Р Примитивная Р Центрированная по всем граням F Объемноцентриро- ванная / Обозначения по Шен- флису г, гт Кг г. Tv 0 rti Q Гл гс Г? j;f с международ- международные яТ Р 2/т В (С) 2/т Рттт С (В,А)ттт Fmmm Immm R3m Р 4/ттт I 4/ттт Р 6/ттт Рт Зт Fm3m 1тЗт При этом не принимаются во внимание относи- относительное положение элементов структуры, а также тран- трансляции, связанные с плоскостями скольжения и вин- винтовыми осями, т. е. учитываются только следующие элементы симметрии: а) центр симметрии /; б) зер- зеркальная плоскость т; в) поворотные оси первого, вто- второго, третьего, четвертого и шестого порядков; г) ин- инверсионные оси первого, второго, третьего, четвертого и шестого порядков. Возможны 32 различные комбинации вышеуказан- вышеуказанных элементов симметрии — 32 точечные группы. Они соответствуют 32 кристаллографическим классам. Эти классы объединяются в семь кристаллографичеких групп по сингониям: 1. Триклинная сингония— имеются только оси первого порядка (поворотные или инверсионные). 2. Моноклинная сингония — имеется только одна ось второго порядка (поворотная или инверсионная) или только одна зеркальная плоскость. 3. Ромбическая сингония — имеются три взаимно перпендикулярные оси второго порядка (поворотные или инверсионные), зеркальные плоскости, но нет осей более высокого порядка. 4. Тригональная сингония — имеется одна ось треть- третьего порядка (поворотная или инверсионная). 35
Таблица Сингония Триклинная Моноклинная Ромбическая Тригональная Тетрагональная Гексагональная Кубическая 2.2. Обозначения и названия 32 точечных групп международ- международное 1 I 2 т 2/т 222 mm2 ттт 3 32 Зт 3 Зт 4 422 А/т Атт А/ттт А 2т 6 6т2 6 622 6/т бтт 6/тт 23 тЗ 43т 432 тЗт Обозначение по Шуб- никову 1 2! 2 т 2:т 2:2 2-т т-2-т 3 3:2 3-т 6 6т 4 4:2 4:т 4т т-4:т ? Т./п 3 : т т • 3:т 6 6:2 6:т 6 • т т • 6 : т J/2 Ъ/2 3/7 3/4 6/4 по Шенфлису 'Сг С,- = S2 Q dZ Cz c3i = s. ct сл Cw st Did = Vd Cm c. c* C6y E>th T Th Td 0 ok Формула симметрии L1 С La P UPC ulp 3U3PC 3 L33La L*3P LlGC физрс U UAU UPC UAP UAUSPC L\2U2P UP U3UAP U U6U UPC L4P U6U7PC 3UAU ЗШфРС 3L24AU6P 3UAU6U 3UAL16U9P (классов) симметрии С Название класса Моноэдрический Пинакоидальный Диэдрнческий осевой Диэдрический безосный Призматический Ромбо-тетраэдрический Ромбо-пирамидальный Ромбо-дипирамидальный Тригонально-пирамидальный Тригонально-трапецоэдрический Дитригональио-пираммдальный Ромбоэдрический Дитригоналыю-скаленоэдри- ческий Тетрагонально-пирамидальный Тетрагонально-трапецоэдриче- ский Тетрагонально-дипирамидаль- ный Дитетрагонально-пирамидаль- ный Дитетрагонально-дипнрами- дальный Тетрагонал ьно-тетраэдричес- кий Тетрагонально-скаленоэдри- ческий Тригонально-дипирамидаль- ный Дитригонально-дипирамидаль- ный Гексагонально-пирамидальный Гексагоналыю-трапецоэдри- ческий Гексагонально-дипирамидаль- ный Дигексагонально-пирамидаль- ный Дигексагонально-дипирами- дальный Тритетраэдрический Дидодекаэдрический Гексатетраэдрический Триоктаздрический Гексоктаэдрический Примечание. В международной и шубниковской системах обозначений приведены элементы симметрии, из кото- которых можно вывести остальные. В графе «Формула симметрии» приведены все элементы симметрии данного класса: L — оси, С — центр, Р — плоскость симметрии; перед каждым символом стоит число соответствующих элементов. 36
5. Тетрагональная сингоиия — имеется одна ось чет- четвертого порядка (поворотная или инверсионная). 6. Гексагональная сингония — имеется одна ось шестого порядка (поворотная или инверсионная). 7. Кубическая сингония — имеются четыре оси третьего порядка, расположенные параллельно объем- объемным диагоналям куба. Пространственные группы симметрии Пространственные группы — это бесконечные груп- группы, образуемые комбинацией решеток Браве с опера- операциями симметрии точечных групп, а также с плоскостя- плоскостями отражения и винтовыми осями. Всего для 32 классов точечной симметрии существуют 230 пространственных групп симметрии. В качестве примера в табл. 2.3 при- приведены пространственные группы, соответствующие то- точечной группе C2v. Обозначение пространственных групп по Шенфлису является просто обозначением точечной группы с установленным порядковым номером простран- пространственной группы внутри класса. В международные обозначения входят символ ре- решетки Браве и операции (элементы) симметрии в оп- определенном трехпозиционном порядке в соответствии с символом точечной группы и выбором кристаллогра- кристаллографических осей X, У, Z (о выборе осей см. ниже). Таблица 2. 3. Пространственные группы для класса С, р с А F 1 Решетка Браве (примитивная) (гранецентриро- ванная) (гранецентриро- ванная) (гранецентриро- ванная по трем граням) (объемноцентрн- рованная) Простые группы Г13 Чи ^2v ч с?0 — Ртт2 — Ссс 2 B) Атт 2 — Fmm2 — Imm 2 Группы с плоскостями скользящего отражения C\v-Pcc2B); C%v — Pnc 2D); С#-Ли2(8) Cg-C«2B) СЦ — ЛЬт 2D); eg - Aba 2 D) СЦ-Fdd 2(8) (^-/(м2 (8); 4,- - Рта 2 B) - ЯЬа 2 D) - /1ша 2 B) - Ima 2 (8) C2v С1 Чи Группы — Pmc2i — Pmn 2X — Cmc 2, С ВИНТОВЫМИ ОСЯМИ B);С|(,-Яса21 D) D);С|„-Яяа 2, (8) B) — — Примечание, т и п — плоскости симметрии; а, Ь, с — плоскости скользящего отражения: 2, — винтовые оси. Цифры в скобках указывают, во сколько раз следует увеличить объем элементарной ячейки простой группы, чтобы получить указан- указанную группу. Магнитная симметрия [4] Для магнитных материалов находящиеся в эквива- эквивалентных кристаллографических позициях атомы могут иметь различно ориентированный в пространстве маг- магнитный момент. На рис. 2.1 схематически показаны различные виды неколлинеарных магнитных структур. Для учета ориентации магнитного момента в магнитной симметрии к описанным выше элементам симметрии добавляют /^-преобразование, изменяющее направление магнитного момента атома или группы атомов на противоположное. В отношении симметрии данная ситуация описыва- описывается шубниковскими группами антисимметрии (черно- белой симметрии, см. табл. 2.4). В группу GV входят кристаллы, у которых среднее по времени значение плотности магнитного момента равно нулю (диамагнетики и парамагнетики). Осталь- Остальные 90 классов имеют магнитную структуру. Среди них 32 класса (группа G) не содержат операции R — это полярные (одноцветные) классы. В качестве примера тип структур для этих классов показан на рис. 2.1,а и б. Оставшиеся 58 классов (группа С) содержат операцию R в сочетании с другими операциями сим- симметрии. Таблица 2.4. Соотношение между группами антисимметрии и магнитной симметрии G — полярные (одноцветные) + 19-32 B30) G' — смешанной полярности (двухцветные) 18 + 40 = A191) 58 С/'-ней- тральные (серые) 32 B30) Всего классов 122A651) Примечание. Снизу подчеркнуто количество классов, Допускающих спонтанную намагниченность /s- В скобках при- приведено число соответствующих пространственных групп. В табл. 2.5 приведены магнитные классы симмет- симметрии. Видно, что 31 класс допускает спонтанную на- намагниченность. Кристаллы, относящиеся к этим клас- классам, являются ферро- или ферримагнетиками. К оста- остальным 59 классам принадлежат антиферромагнитные кристаллы. 37
ф ф ф ф ф ф ф Ф Ф Ф Ф ф ф ф ф мм ф ф ф ф Ф i Ф + + Ф ¦ Ф * ¦ Ф ¦ Ф ¦ * ф ф ф Ф Ч ф Ч Ж) Рис. 2.1. Различные типы магнитных структур: а — коллинеарная ферромагнитная; б — коллинеарная анти» ферромагнитная; в — коллинеарная ферромагнитная; г — не- коллинеарная ферромагнитная; в — неколлинеарная антиферро« магнитная; е — неколлинеарная ферромагнитная; ж — гелико- геликоидальная Таблица 2.5. Магнитные классы симметрии Сингония Триклинная Моноклинная Тетрагональная Тригональная Гексагональная Кубическая группа G' Т 2', те, 27т', 2/т', 27т 4', 4\ 47т, 4/т', 4'22, 4У2, 4'тт', 4т'т', 4'2те', 4Т2'т, ?2'т', 47т'тт, 4/тт'т', 4/т'т'т', 4/т'тт, 4'/т'пып' 3\ 32', Зт', Зге', З'т', 5"'те 6', 6', 67т', 6/т', 67т, 6'22', 62'2', 6'тт', бт'т', 6'т#2, бт^', 6'т'2', б'/т'тт', 6/тт'т', 6/ттт, 6/т'тт, 67ттт' т'З, 4'32, Т'Зт', тЗт', т Зт', т'Зт Группа G I' I 2, т, 2/т 4, I, 4/т 422, 4тт, ?2т 4/тл1т 3, 3", 32, Зт, Зт _6, 6, 6/т, 622, бтт, 6т2, 6/ттт 23, тЗ, 432, 4 Зт, тЗт Примечание. Элементы симметрии, содержащие операцию R, отмечены штрихом. Классы, допускающие спонтанную на- намагниченность, подчеркнуты. 38
Предельные группы Кристаллографическая система координат Есть класс веществ, где наблюдается частичная упорядоченность, К нему относятся, в частности, тексту- текстуры. В качестве примера таких веществ можно назвать древесину, пьезоэлектрические керамики и др. Сим- метрийные свойства таких сред описывают с помощью предельных (непрерывных) точечных групп симметрии, которые содержат операции бесконечно малых пово- поворотов, т.е. оси симметрии бесконечного порядка (оо). Таких групп семь: оо, oomm, oo22, oo/m, oo/mmm, оо/оо, oo/oomm. Каждая решетка однозначно определяется своей элементарной ячейкой. Но в одной и той же решетке возможен выбор элементарной ячейки бесконечным числом способов. Однако во всех классах, исключая относящиеся к триклинной и моноклинной сингониям, может быть выб- выбрана единственная ячейка, однозначно описывающая одинаковые решетки, — это параллелепипед Браве. Естественно, кристаллографическую систему коор- координат связывают с тройкой координатных некомпла- некомпланарных векторов ai, a2t аз, направленных вдоль ребер параллелепипеда Браве, а началом координат является одна из вершин этого параллелепипеда. При этом Таблица 2. 6. Кристаллографическая система координат Сингония Кристаллографические оси Единичная грань Трнклинная Оси [100], [010] параллельны действи- действительным или возможным ребрам кристалла. Ось [001], параллельная оси наиболее раз- развитого пояса, ставится вертикально; аф ([001] Единичная грань отсекает на кристалло- кристаллографических осях неравные отрезки а Ф ФЬфс: [О10] Моноклинная Ось [010] совмещается с осью 2 или с нормалью к т и располагается горизон- горизонтально. Оси [100] и [001] выбираются в плоскости, перпендикулярной [010], парал- параллельно действительным или возможным осям кристалла, ось [001]—вертикально; а = 7=90°^ р. Единичная грань отсекает на кристалло- кристаллографических осях неравные отрезки; а ф фЬфс: Cooi] Сою] Оси [100], [010], [001] совмещаются с тремя осями 2 или с одной осью 2 и нор- нормалями к двум плоскостям; а = (* = f =90°: [001] Ромбическая Единичная грань отсекает на кристалло- кристаллографических осях неравные отрезки; а ф \LooiJ ЪпЬ] фОО] 39
Продолжение табл. 2,6 Сингония Кристаллографические оси Ьднничная грань Тетрагональная За ось [001] принимается ось 4 или 4 . Оси [100] и [010] выбираются в плоскости, перпендикулярной [001], или по осям 2, или по перпендикулярам к плоскостям т, или по направлениям, параллельным дей- действительным или возможным ребрам крис- кристалла; а = р = «у == 90°: к [001] Единичная грань отсекает на двух гори- горизонтальных осях равные отрезки и не рав- равный им отрезок по вертикальной оси [001]; а = Ь Ф с: [001] [010] Всего четыре оси. За ось [0001] прини- принимается ось высшего (третьего или шестого) порядка. Оси [1100], [Н00] и [OTlO] вы- выбираются в плоскости, перпендикулярной оси [0001], или по оси 2, или по нормали к плоскостям т, или по направлениям, па- параллельным действительным или возмож- возможным ребрам кристалла Тригональная и гекса- гексагональная Единичная грань отсекает на двух гори- горизонтальных осях равные отрезки и нерав- неравный отрезок по [0001]. Если грань отсекает равные отрезки на соседних осях, ее сим- символ может быть (Л) [10ll|, или [H0I], или [0111], если через одну (Б),_то ее символ может быть [1121], или [1211] , или [2111] \[0001] /[1100] '[1100] Оси совмещаются с тремя осями 4, 4 или 2 (в случае отсутствия четвертых осей); а = р = т == 90°: Кубическая 30 [010] Единичная грань отсекает на кристалло- кристаллографических осях равные отрезки: а = [010] ([100] вектор hkl = /а3 называют кристаллографической осью и обозначают [Л, kt /]. Например, пространственная диагональ па- параллелепипеда Браве представляет направление [111]. Соответствующую кристаллографическому направлению плоскость обозначают теми же индексами, но в круглых скобках (h k I). В табл. 2.6 приведена установка кристаллографических осей для различных сингоний. 40
Таблица 2.7. Правила выбора кристаллографической системы координат Сингония Триклинная Моноклин- Моноклинная Ромбическая Три гон ал ь- ная, гекса- гексагональная Тетраго- Тетрагональная Кубическая Ориентация относительно кристаллографических осей Z || [001], ИЛИ К || [010], или X || [100] У || [010] и Х|| [100] (или Z || [001]). Иногда Z || [010] и Х|| [100] (или У\\ [001]) Z || [001], У || [010], Х|| [100^ Z||[0001],ni[10l0], иногда X || [ 1010] * а Y || [1120] Z II [001]» П1 [010], Х|| [100] Z || [001], У || [010], X || [100] Ориентация относи- относительно элементов симметрии Ось У паралле- параллельна оси 2 или нормали к плос- плоскости т. Иногда ось 2 параллель- параллельна оси Z Ось [001] парал- параллельна оси 2. Оси X и У параллель- параллельны другим осям 2 или нормалям к m Ось Z парал- параллельна оси выс- высшего порядка C, или 3, или 6, или б"). Ось X парал- параллельна оси 2 (если они имеют- имеются, кроме класса 6т2). Для клас- классов Зт и 6т 2 обычно X перпен- перпендикулярна т, но иногда т нормаль- нормальна к оси У Ось Z параллель- параллельна оси высшего порядка D или ?). X и У парал- параллельны осям 2 или нормальны к пло- плоскостям т (если они есть). Для класса 72т обыч- обычно оси X и К па- параллельны осям 2 Оси X, К, Z параллельны трем осям 4 (или 4), а если их нет — трем взаимно нор- нормальным осям 2 2.2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ [3,51 Кристаллофизическая система координат Так как кристаллографическая система координат в общем случае не ортогональна, для описания физи- физических свойств используют ортогональную кристалло- физическую систему координат (табл. 2.7). Как и кристаллографическую систему координат, крнсталлофизическую систему выбирают правой так, чтобы в положительный квадрант кристаллофизической системы координат входил квадрант кристаллографи- кристаллографической системы с углами, меньшими 90°. В ряде случаев выбор кристаллофизических осей неоднозначен. В сочетании с неоднозначностью выбора кристаллографических осей для тех же классов произ- произвол оказывается еще большим. Это необходимо учиты- учитывать при использовании констант кристаллов, описываю- описывающих анизотропные физические свойства. Чаще всего в таких случаях установку осей связывают с данными по дифракции рентгеновского излучения от различных крис- кристаллографических плоскостей. Симметрия физических свойств Математически физические величины описываются тензорами различных рангов. Физические тензоры в зависимости от их отношения к объекту бывают двух видов: так называемые полевые тензоры, описывающие воздействие на кристалл, и мате- материальные тензоры, описывающие свойства кристалла, т. е. соотношение между воздействием и реакцией на это воздействие. РАНГ ТЕНЗОРА. Тензор нулевого ранга — скаляр — величина, не зависящая от преобразования координат. Есть величины, сохраняющие числовые значения при преобразовании координат, но при отражении в плоско- плоскости, инверсии, зеркальном и инверсионном повороте ме- меняющие знак. Такие величины называют псевдоскаля- рами (или псевдотензорами нулевого ранга). Примером псевдоскаляра может служить вращение плоскости поля- поляризации света. Тензор первого ранга — вектор. Связь между векто- векторами а и с можно выразить через компоненты этих век- векторов (Я|, 02, Яз и Си с2, с3) вдоль осей Ху Y и Z: Unax + Ul2a2 + U13a3; U2lax + U22a2 + U23a3; + ^32^2 + ^33^3- B.1) Величину, связывающую векторы а и с, записывают в виде таблицы Ua Utl U n ^33 B.2) и называют тензором второго ранга. Коэффициенты Uik называют компонентами тензора. Сокращенно B.1) за- записывается в виде , 2, 3. B.3) Такая запись предполагает суммирование по повторяю- повторяющимся индексам. Связь между вектором и тензором второго ранга описывается тензором третьего ранга B.4) 41
Таблица 2.8. Соотношения между различными физическими свойствами, описываемыми тензорами различных рангов Определяющее уравнение Д.Р» г"г": pi AT AS = Q;A2?; Di — ?цЕ г дТ Bi - *,, / ^ х дг i. / ~" С/,/\ А. /ЛА, / ABt. I =Pi,j.k lXk. I Воздействие Скаляр Температура Т Скаляр Температура Т Вектор Напряженность электри- электрического поля Е Вектор Напряженность электри- электрического поля Е Вектор Градиент температуры VT Аксиальный вектор Напряженность магнит- магнитного поля Я Скаляр Температура Т Тензор второго ранга Деформация Х( - Вектор Напряженность электри- электрического поля Е^ Напряженность электри- электрического поля Ец. Тензор второго ранга Механическое напряже- напряжение akt г Деформация Xkt t Механическое напряже- напряжение а^ t Деформация X k> г Реакция Скаляр Энтропия 5 Вектор Поляризация Р Скаляр Энтропия S Вектор Электрическая индукция D Вектор Плотность теплового потока Л Аксиальный вектор Магнитная индукция В Тензор второго ранга Деформация Xit j Скаляр Энтропия S Тензор второго ранга Деформация Xit j Нелинейная диэлектрическая проницаемость на оптических частотах ABJt j Тензор второго ранга Деформация Х^ у Механическое напряжение а.. Нелинейная диэлектричес- диэлектрическая непроницаемость на оп- оптических частотах АВц Нелинейная диэлектрическая непроницаемость на оптичес- оптических частотах Af?^ ^ Материальный тензор, описывающий свойство кристалла Скаляр Теплоемкость С Вектор Пироэлектричество р Вектор Электрокалорический эффект Q Тензор второго ранга Диэлектрическая проница- проницаемость Zfj Тензор второго ранга Теплопроводность ki% # Тензор второго ранга Магнитная проницаемость Тензор второго ранга Тепловое расширение а( , Тензор второго ранга Пьезокалорический эф- эффект p,f j Тензор третьего ранга Пьезоэлектрический эффект Электрооптический эффект Тензор четвертого ранга Упругая податливость si, j. k, l Упругая жесткость с ¦ ; ь , Пьезооптический эффект пС /, А, / Упругооптический эффект Pi.hk.l 42
а связь между двумя тензорами второго ранга — тензо- тензором четвертого ранга B.5) Соотношения типа B.3) — B.5) (которые можно было бы продолжить до тензоров сколь угодно высоких рангов) и выражают связь между воздействием на кри- кристалл, реакцией на это воздействие и свойством кристал- кристалла. В табл. 2.8 приведены различные материальные и полевые физические свойства, описываемые тензорами различных рангов. В этой же таблице приведены соотно- соотношения, связывающие воздействие, реакцию и свойство кристалла. В табл. 2.8 отражена небольшая часть различных свойств кристаллов. Можно еще упомянуть термоэлект- термоэлектричество, коэффициенты самодиффузии, пиромагнитный и пьезомагнитный эффекты, магнитострикцию, фотогаль- фотогальванический эффект, удельное электрическое сопротивле- сопротивление, электрогирацию и другие эффекты, описываемые тензорами до четвертого ранга включительно. В послед- последнее время исследуются, а иногда и используются эффек- эффекты, описываемые тензорами пятого и шестого рангов: нелинейная упругость, акустическая активность, пьезооп- тический эффект второго порядка, электроупругий эф- эффект и ряд других. Матричное описание физических свойств кристаллов Тензоры различных рангов удобно представлять и использовать в виде матриц. Например, B.2) представ- представляет матрицу тензора второго ранга. Соотношения меж- между тензорами (например, уравнения B.3) — B.5)) так- также удобно использовать в виде матриц. Операции с мат- матрицами можно найти в специальной литературе [5, 7]. Наиболее важна для настоящего описания операция ум- умножения: (AB)ik = AijBjk. B.6) Если матрица А представляет собой матрицу (/X/), где i — число строк, / — число столбцов, а В есть (/Х^) -мат- -матрица, то произведение АВ является (ix^)-матрицей. Элементы этой матрицы задаются соотношением B.6). Следует помнить, что, как правило, АВфВА. B.7) Весьма часто тензоры второго ранга симметричны Aij = Aji. B.8) Тензоры третьего ранга бывают симметричными по двум индексам B.9) а тензоры четвертого ранга — по двум парам индексов Это позволяет использовать более краткие матрич- матричные обозначения с уменьшенным числом индексов. При этом имеется следующая связь между индексами: 11 22 33 23 = 32 31 = 13 12 = 21 B.11) ф г t ф ф ф 12 3 4 5 6 (верхние индексы — тензорные, нижние — индексы со- сокращенной матрицы). Таким образом, для тензора второго ранга 3 4 5 6| 11 21 31 12 22 32 13 23 33 1 6 5 6 2 4 5 4 3 Таблица 2. 9. Матрицы материальных тензоров второго ранга для разных сингоний Сингония Триклинная Моноклинная Ромбическая Тетрагональная Тригональная Гексагональная Кубическая Матрица Лх Л2 А3 Л4 Лх Л2 Аз 0 А \А± Л2 Л3 0 0 1 \At Ах Л3 0 0 J i Л Л Л 0 0 0| 0| 01 Примечание Ось Y парал- параллельна оси 2 — Таблица 2.10. Матрицы материальных тензоров третьего ранга для различных кристаллографических классов Триклинная система Класс 1 I» I12 I13 I14 I16 I1* ТпТпТ*ТнТ»Ти 1 31 1 32 1 33 * 34 1 35 * 36 Класс 1 Все компоненты равны О Моноклинная сингония Класс 2 (Ось Y парал- параллельна оси второго порядка) 0 0 0 Г14 0 Ти Т22 Т23 0 Г16 0 Т 0 Г3в Класс m (ось Y перпен- перпендикулярна плоскости симметрии) Тц Т12 Т13 0 Т1Ь 0 0 0 0 Г24 0 Г20 Тзх Т32 Тзз 0 Тзь 0 ^21 Т%% Т% 0 0 0 Класс 2/пг — все компоненты равны 0. Ромбическая сингония Класс 222 Класс 2пг 0 0 0 Г14 0 0 0 0 0 0 Г86 0 0 0 0 0 0 Гз 0 0 0 7\ \г Т32 1 Класс mmtn — все компоненты равны 0 0 0 0 0 7\ 24 0 0 0 0 0 Тетрагональная сингония Класс 4 Класс  Класс 42т (ось X парал- параллельна оси второго порядка) 0 0 0 Т14 0 0 0 0 0 0 Г14 0 0 0 0 0 0 Га. 0 0 0 0 0 0 0 т ооо 0 Г14 0 Tlt и Тзз 0 г15 Класс 422 ооо I- 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Т14 0 0 -Г15 Класс 0 0 0 0 1 ^32 Т& 4 m 0 ! 0 г15 m 0 0 0 0 0 0 0 Для классов 4/т и 4/ттт — все компонен- компоненты равны О 43
^31 Продолжение табл. 2.10 Тригональная сингония Класс 3 Класс 32 Тц-Тп О Г14 О О 0 0 0 0 —Г142ГИ 0 0 0 0 0 0 т 33 Класс 3 m (ось X пер- перпендикулярна плоскости симметрии) О О О О Г15 2Г21 —Т21 О Г15 О О Г31 Гзз О О О Для классов 3, 3/п — все компоненты равны О Гексагональная сингония Класс 6 О 0 0 Г14 Г1Б О О О О Г15 — Г14 О r3i Г31 Г33 0 0 0 Класс 622 О О О Г14 0 0 0 0 0 0 —Г14 О 0 0 0 0 О О Класс 6т2 (ось X пер- перпендикулярна плоскости симметрии) 0 0 0 0 0 —2Г22 —Г22Г220 0 0 О 0 0 0 0 0 О Класс 6т О О О О Т1Ъ О О О О Т1Ъ О О з1 Т31 Т33 О 0 0 Класс 6 0 27\2 22 22 О 2Гп О 0 0 0 0 0 Для классов 6/т и 6/ттт все компоненты равны О -Ти О О 22 О О и Т22 Г О Кубическая сингония Классы 23 и 43т О О О Г14 О О 0 0 0 0 Тн О 0 0 0 0 О Г14 Для классов 432, тЗт, тЗ — все модули равны О Предельные группы (текстуры) Симметрия со Симметрия оотт О О О Г14 Г15 О О 0 0 Г1б Г14 О Тгх ТВ2 Гзз О О О Симметрия оо 22 О 0 0 Ты 0 0 0 0 0 0 —Г14 О 0 0 0 0 0 0 О О О О Г15 О О О О Т1Ъ О О ^31 Т32 Гзз О О О Для групп симметрии оо/т. оо/т т т, оо/оо, оо/оо т т, все компо- компоненты равны О Таблица 2.11. Матрицы материальных тензоров четвертого ранга с попарно симметричными индексами (фотоупругость, электрострикция и т. п.) для различных кристаллографических классов Триклинная синг ония Классы 1,1 Рп Рп Piz Pu Рхъ Pie Р21 Р22 Р2З Р24 Р25 Рге Рз1 Р32 Рзз Рз4 Р35 Рзв P4l P42 Р43 Р44 РАЪ Pie Pbl P52 РбЗ Р54 РЬЬ Р5в Pel Рвя Рез Рв« Рвб Рве Моноклинная сингония Классы 2, т, 2/т. Ось 2 или нормаль к m па- параллельны оси К Рп Pi2 Pi3 Р Pi4 Р21 Р22 РйЗ Р31 Р32 РЗЗ 0 0 0 0 0 0 Р51 Р52 Р53 0 0 0 О />24 О Р34 Р44 О О рьъ Рв4 О о о о Рве Продолжение табл. 2.J2 Ромбическая сипгопия Классы 222, 2т, ттт Рп Pi 2 Pi3 О О О, Рп Р22 Раз 0 0 0 Р31 Р32 РЗЗ 0 0 0 О 0 0 ри О О О О О О р55 О 0 0 0 0 0 рвв Тригональная синсония Классы 3,3 Кл ассы Зт, 32, 3 т Рп Рп Pi3 Р14 Pis Pie Р12 Рп Pi3—Pi4~Pi5—Pie P3i РЗ2 Рзз О 0 0 0 P3i РЗ2 Рз P41—P41 0 P Ры—Ры 0 —p "Pie Pie 0 —p Pi5Pi 0 0 Pib Pbl pu p4l Pu * P11 Pi 2 Pi3 P14 0 0 Pl2 Pll Pi3~Pl4 О О P3i P3i Рзз О 0 0 P41—P41 О Р44 О О О О О О Р44Р41 О О О О p14 * Тетрагональная сингония Классы 4, 4~, 4/m Pl2 Pl3 0 0 р1в Pu Pi3 0 0 —р1в Р31 Рзз О О О О О Р44О О О р44 О О 0 рвв Pu Р12 0 0 0 Pel—Pel О Классы 4 mm, 42m, 422, 4/mmm P11 P12 P13 О О О P12 Pu P13 О О О P3i P3i Рзз 0 0 0 0 0 0 р44 О О 0 0 0 0 0 0 О р44 О О 0 />6в Гексагональная сингония Классы 6, 6, 6/т Pu P12 Pi3 0 0 р1в Pia Р11 Pi3 0 0 —-ple Р31 P3i Рзз О О О О О О Р44 Р54 О 0 0 0 —р54 Р44 О -Pie Pie О О О • Классы 6т2, бтт, 622, 6/ттт Pu P12 Р13 О О О Pii Рп Pi3 О О О Р31 P3i Рзз О О О О 0 0 р44 О О О 0 0 0 р44 О О 0 0 0 0* Кубическая сингония Классы 23, тЗ Классы 43т, 432, тЗт Pu Р12 P13 Р13 Рп Pi2 Pi 2 Р13 Pu 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,0 0 0 0 0 P44 0 0 0 p44 0 0 0 pu P11 P12 Pia ° ° ° P12 P11 Pi 2 0 0 0 Pvi P12 Pit 0 0 0 0 0 0 p44 0 0 0 0 0 0 p44 0 0 0 0 0 0 pu 1 Примечание. Знаком • обозначено — (Pu—Pi2)- 2 Для тензора третьего ранга I/,,*, симметричного по ин- индексам i/, получается матрица Cx6) вместо матрицы CX9): 111 112 113 121 122 123 131 132 133 1 211 212 213 221 222 223 231 232 233 311 312 313 321 322 323 331 332 333 11 12 13 14 15 16 21 22 23 24 25 26 31 32 33 34 35 36 44
Для тензора четвертого ранга, симметричного попар- попарно по индексам ij и kl, вместо матрицы A9x9) получа- получается матрица Fx6). При переходе к более компактной матрице следует помнить, что для компонент, содержащих индексы 4, 5, 6 в сокращенном обозначении, надо вводить численные множители B, 4 и т. п.) относительно соответствующих правилу B.11) компонент тензорной матрицы. На матрицы материальных тензоров накладываются дополнительные ограничения, связанные с симметрией кристаллов (табл. 2.9—2.11). Классы симметрии, для которых все компоненты тен- тензора третьего ранга равны нулю, обладают общим эле- элементом симметрии — центром симметрии. Это не случай- случайно, а является следствием принципа Неймана. Суть этого принципа в том, что группа симметрии любого физиче- физического свойства какого-либо кристалла включает элемен- элементы симметрии класса, к которому принадлежит данный кристалл. Это условие необходимое, но недостаточное. Например, для существования пьезоэлектричества отсут- отсутствие центра симметрии обязательно. Но в кристалле без центра симметрии пьезоэффекта может и не быть. В приведенных в табл. 2.9—2.11 матрицах для мно- многих кристаллографических классов несколько компонент должны быть равны друг другу. Обычно их обозначают одинаково по компоненте с наименьшими индексами. При использовании таблиц следует помнить о всех не равных нулю компонентах, так как в таблицах приво- приводятся только независимые компоненты. Например, для класса 32 (случай кристалла кварца) есть только две независимые компоненты матрицы, опи- описывающей пьезоэффект. Однако, как следует из матрицы (см. табл. 2.10), компонента dn может описывать, во- первых, деформацию растяжения — сжатия по оси Л при приложении электрического поля по той же оси, во-вто- во-вторых, деформацию растяжения — сжатия по оси У при приложении электрического поля по оси X и, в-третьих, деформацию сдвига XY при приложении поля по оси У. Некоторые материальные тензоры четвертого ранга (например, тензор упругой жесткости сцы) симметричны не только относительно перестановки первого со вторым и третьего с четвертым индексов, но и относительно пе- перестановки первой пары индексов со второй: cijhl —Cjiki^Cijik = Cbuj. B.12) При этом вид матриц FX6), приведенных в табл. 2.11, сохраняется, но число независимых компонент уменьшается за счет уменьшения в 2 раза числа незави- независимых недиагональных компонент (так как сц-*сц). На- Например, для класса 3 независимые компоненты тензора фотоупругости — pI2, Pis, Ри, Pis, Pie, Psi, Рзз, p4i, P44, р45, а независимые компоненты тензора упругой жестко- жесткости для того же класса — Сц, с12, Cis, ^u, cis, Cie, C44, C45. Влияние внешнего воздействия В кристаллофизике помимо принципа Неймана есть еще один симметрийный постулат, позволяющий опреде- определить симметрию кристалла при внешнем воздействии. Этот постулат называют принципом Кюри. Согласно это- этому принципу кристалл при внешнем воздействии изменя- изменяет свою точечную симметрию, но сохраняет элементы симметрии, общие с симметрией воздействия. Для определения реакции на воздействие можно ис- использовать перемножение матриц согласно B.6). На- Например, так записывают упругопьезодиэлектрическую матрицу: ла л:5 с12 Си ^33 С34 ^35 ^43 ^44 С4ъ СьЗ СЪА Сьъ 8п 821 g*i ?41 8ы get D2 612 g22 &3 2 ?42 g52 ?в2 ?>з 1 ?13 ?23 8зз 843 8ьз ge3 B.13) и24 ^32 ^33 e12 ЧЗ ?22 ?23 e3l E32 e33 Первый столбец матриц в данной записи описывает воздействие, а первая строка — реакцию. В частности, деформация в кристалле ниобата лития (класс 3), вы- вызванная электрическим полем с компонентами по осям X и Z, записывается так: Хъ B.14) Ei 0 ?3 xi dn 0 d3l X2 0 *3 0 0 d33 X* 0 dib 0 Xh dib 0 0 0 2dn 0 В соответствии с B.6) из B.14) получаем: = 0. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Вайнштейн Б. К. Современная кристаллография. Т. 1. М.: Наука, 1979. 2. Шубников А. В., Флинт Е. Е., Бокий Г. Б. Основы кристаллографии. М.: Изд-во АН СССР, 1940. 3. Шувалов Л. А.//Современная кристаллография. Т. 4. М.: Наука, 1981. 4. Залесский А. В.//Современная кристаллография. Т. 4. М.: Наука, 1981. 5. Най Дж. Физические свойства кристаллов. М.: Мир, 1967. 6. Вустер У. Применение тензоров и теории групп для описания физических свойств кристаллов. М.: Мир, 1977. 7. Кочин Н. Е. Векторное исчисление и начало тен- тензорного исчисления. М.: Наука, 1965. 8. Желудев И. С. Симметрия и ее приложения. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Энергоатомиздат, 1983.
ГЛАВА 3 МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МАТЕРИАЛОВ Н. В. Кадобнова, А. М. Братковский 3.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ В зависимости от вида нагружения {растяжение, сжатие, изгиб, кручение, срез) и условий воздействия (температура, скорость, периодичность и время приложе- приложения) материалы принято характеризовать различными мерами сопротивления их деформации и разрушению — характеристиками механических свойств. Механические свойства условно могут быть разделе- разделены на три основные группы. Первая группа содержит комплекс характери- характеристик, определяемых при однократном кратковременном нагружении. К ним относятся упругие свойства: модуль нормальной упругости ?, модуль сдвига G и коэффици- коэффициент Пуассона \i. Сопротивление малым упругопластиче- ским деформациям определяется пределами упругости ffynp, пропорциональности аПц и текучести ао.2- Предел прочности ав, сопротивление срезу Тор и сдвигу тодв, твердость вдавливанием (по Бринедлю) НВ и царапани- царапанием (по шкале Мооса), а также разрывная длина Lp яв- являются характеристиками материалов в области больших деформаций вплоть до разрушения. Пластичность харак- характеризуется относительным удлинением б и относитель- относительным сужением 1|> после разрыва, способность к деформа- деформации ряда неметаллических материалов — удлинением при разрыве бР. Кроме того, при ударном изгибе определяет- определяется ударная вязкость образца с надрезом KCU. Вторая группа включает параметры, оцениваю- оценивающие сопротивление материалов переменным и длитель- длительным статическим нагрузкам. При повторном нагружении в области многоцикловой усталости определяется предел выносливости на базе Ю7ч-2-Ю7 циклов. Малоцикловая усталость отделяется от многоцикловой условно выбран- выбранной базой испытания (jV>5-104 циклов) и отличается пониженной частотой нагружения (f*=0,l-f-5 Гц). Сопро- Сопротивление малоцикловой усталости оценивается по долго- долговечности при заданном уровне повторных напряжений или пределом малоцикловой усталости на выбранной базе испытаний. Сопротивление длительным статическим нагрузкам определяют, как правило, при температуре выше 20°С. Критериями сопротивления материалов дли- длительному действию постоянных напряжений и темпера- температуры являются пределы ползучести 0*0,2/* и длительной прочиости ах . Предел длительной прочности определяют при заданной базе испытаний, обычно 100 и 1000 ч, пре- предел ползучести — по заданному допуску на остаточную (обычно 0,2%) или общую деформацию при установлен- установленной базе испытаний. Третью группу составляют характеристики разрушения. В инженерной практике эти характеристики используются сравнительно недавно. Характеристики раз- разрушения определяются на образцах с заранее выращен- выращенными начальными трещинами и оцениваются следующи- следующими основными параметрами: вязкость разрушения, кри- критический коэффициент интенсивности напряжений при плоской деформации /Cic, вязкость разрушения, условный критический коэффициент интенсивности напряжений при плосконапряженном состоянии /Сс, удельная работа об- образца с трещиной КСТ и скорость роста трещины уста- усталости СРТУ при заданном размахе интенсивности напря- напряжений А/С. Среди механических свойств только упругие свойства металлических материалов являются структурно нечувст- нечувствительными характеристиками, связанными с параметра- параметрами кристаллической решетки и практически не зависящи- зависящими от режимов термомеханической обработки, если пос- последние не вызывают аллотропических превращений. Для практически изотропных поликристаллических металли- металлических материалов упругие константы связаны соотноше- соотношением ?=2 G(H-ja). Упругие свойства определяют при статических испытаниях (?Ст, Сет) или динамическим методом (?Дин, Один) по резонансной частоте колебаний тонкого стержня равномерного сечения под действием малых напряжений. Значения упругих констант, опреде- определенных обоими методами, при температуре 20°С и близ- близких к ней практически одинаковы. С повышением темпе- температуры при статических испытаниях сказывается влияние деформации ползучести, вследствие чего статический ме- метод дает прогрессирующее понижение значений упругих констант относительно данных, полученных динамиче- динамическим методом. Все другие механические свойства в большей или меньшей степени структурно чувствительны и анизотроп- анизотропны. Резкая анизотропия упругих и других механических характеристик присуща многим неметаллическим матери- материалам, что определяется их ориентированным строением. Некоторая анизотропия свойственна и большинству ме- металлических материалов. Уровень прочности, пластично- пластичности, выносливости и характеристик разрушения обычно в продольном направлении относительно оси деформации полуфабриката выше, чем в поперечном. Однако для не- некоторых, например титановых, сплавов характерна «об- «обратная» анизотропия. Наблюдается значительная разни- разница в пределах текучести при растяжении и сжатии у большинства магниевых деформируемых сплавов () ,2о,2) Между некоторыми характеристиками механических свойств экспериментально установлены зависимости, по- позволяющие с достаточной степенью точности оценивать предел прочности материала по значениям твердости, а сопротивление срезу — по пределу прочности. Существу- Существуют также корреляционные связи между пределом выно- выносливости и пределом прочности, а также между различ- различными характеристиками разрушения. 3.2. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ 20°С Механические свойства металлов и сплавов при рас- растяжении определяются по ГОСТ 1497—84, при сжатии — по ГОСТ 25. 503—80, при кручении — по ГОСТ 3565—80, при срезе —по ОСТ1. 90148—74. ГОСТ 9012—59 регла- регламентирует методику определения твердости по Бринеллю, ГОСТ 9013—59 —твердости по Роквеллу, ГОСТ 9450— 76 — микротвердости, ГОСТ 9454—78 — ударной вяз- вязкости. Определение механических свойств пластмасс при растяжении проводится по ГОСТ 11262—80 и ГОСТ 25.603—82, при сжатии —по ГОСТ 4651—82. Упругие свойства оцениваются по ГОСТ 9550—81, твердость — по ГОСТ 4647—80. Прочность при разрыве и модуль эластичности резин определяются согласно ГОСТ 270—75 и ГОСТ 210—75 соответственно. В табл. 3.1—3.32 представлены следующие характе- характеристики: Е — модуль упругости — коэффициент пропорцио- пропорциональности между нормальным напряжением и относи- относительным удлинением; G —модуль сдвига (модуль касательной упруго- 46
сти)—коэффициент пропорциональности между каса- касательным напряжением и относительным сдвигом; |х — коэффициент Пуассона — абсолютное значение отношения поперечной деформации к продольной в упру- упругой области; Опц — предел пропорциональности — напряжение, при нагружении до которого деформации возрастают пропор- пропорционально напряжениям; в технике принят условный dm — напряжение, при котором отклонение приращения деформации от линейного закона достигает определенно- определенного значения, обычно 50%; ао.2 — предел текучести (условный) — напряжение, при котором остаточная деформация после снятия на- нагрузки составляет 0,2 %; ав — временное сопротивление (предел прочности), прочность на разрыв (для неметаллических материа- материалов) — напряжение, соответствующее наибольшей нагруз- нагрузке, выдерживаемой образцом при испытании; б — относительное удлинение — отношение абсолют- абсолютного остаточного удлинения образца после разрыва к начальной расчетной длине; яр — относительное сужение — отношение уменьше- уменьшения площади поперечного сечения образца после разры- разрыва к начальной площади; бр — относительное удлинение при разрыве (для не- неметаллических материалов) — полное изменение расчет- расчетной длины образца в момент разрыва, отнесенное к на- начальной расчетной длине; 1Р — разрывная длина — характеристика прочности нитей, волокон, тканей и других материалов, для кото- которых невозможно точно определить площадь поперечного / р сечения; вычисляется по формулам Lp = Pp-r; Lp«—- t Q go где Рр — нагрузка при разрыве; Q, / и b — масса, длина и ширина образца между зажимами; g — масса 1 м2 материала; KCU — ударная вязкость — работа разрушения об- образца с кольцевым надрезом при ударном изгибе, отне- отнесенная к площади образца в сечении надреза, для неме- неметаллов определяется также на образцах без надреза; НВ — твердость по Бринеллю, определяемая вдавли- вдавливанием стального шарика в испытуемый материал как среднее напряжение, приходящееся на единицу поверх- поверхности сферического отпечатка; Нр. — микротвердость — сопротивление вдавливанию алмазного наконечника при очень малых нагрузках с получением малых глубин и размеров отпечатка. Твердость по шкале Мооса — сопротивление механи- механическому воздействию минералов и других материалов, определяемое царапанием. Мерой твердости служит но- номер наиболее твердого минерала, не оставляющего следа при царапании. Эталонами твердости являются тальк [1], гипс [2], кальций [3], флюорит [4], апатит [5], орто- ортоклаз [6], кварц [7], топаз [81, корунд [9], алмаз [10]. Металлы Таблица 3.1. Упругие свойства металлов Металл ?, ГПа G, ГПА Литература Металл ?, ГПа G, ГПа Литература Алюминий Берилий Бор Ванадий Висмут Вольфрам Гадолиний Гафний Германий Гольмий Диспрозий Железо Золото Индий Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Кальций Кобальт Кремний Лантан Литий Магний Марганец Медь Молибден Неодим 69—72 300 345 139-170 32 350—400 56—98 79—150 82 67 64-98 195—205 78—83 10,5 520—590 18 66 50—53 26 206 110—160 38 5 42,5-45 200 110—130 300-330 38 25-26,5 145 47—60 12 125-155 23 26 77-80 28,5 220 26 20 78,5 15 16—18 41,5—44 120 15 0,31 0,03 0,36 0,33 0,3 0,26 0,29 0,24 0,28 0,4 0,46 0,28 0,27 0,3 0,32 0,26 0,42 0,35 0,38 0,31 0,28 > 5] 31 ,3, 6] • 4] , 4, 6] 2, 3] 1, 2, 6] 1] 2] 2, 3] 1, 3, 4, 7) 3, 8] 1, 2] 2, 6, 8] 2] 2, 3] 1, 4, 7] :i. 21 1, 2) 1, 2] 2, 3 . 3] ,4] 1, 3, 4,71 1-3, 7] 3, 6] 2, 3] Никель Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Празеодим Рений Родий Рубидий Рутений Самарий Свинец Селен Серебро Сурьма Таллий Тантал Теллур Тербий Титан Торий Уран Хром Цезий Церий Цинк Цирконий Эрбий 200—220 91 — 160 41-55 575 115—125 150—175 35—98 475 385 2,5 420—500 34—55 14—18 55 72—83,5 57—78 8 190 44 57,5 ПО 74-80 210 280—315 1,75 44 100—130 84—97 73—115 73—77 16—19 225 49—52 61—68,5 14 150 175 13 5,5-8 19 27-29,5 70 41,5 ПО 37 33 30 0,3—0,4 0,39 0,33 0,28 0,39 0,36 0,3 0,26 0,31 0,35 0,45 0,45 0,37 0,35 0,33 0,31 0,25 0,3—0,35 0,35 0,24 1, 2, 4] 1, 6] 1, 2, 4] 3, 8) 1-4, 8] 1-3, 8] 2, 3] 2] 3, 8] 3, 8] 2, 3] ,2,4, 14] . 4] , 3, 4, 8] • 2] . 2] 3, 6, 2] Г I, 2, 7] 1, 2, 6] [2, 3] 47
Металл Алюминий Барий Бериллий Бор Ванадий • Висмут Вольфрам Гадолиний Галлий Гафний Германий Гольмий Диспрозий Железо Золото Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Кальций Кобальт Кремний Лантан Литий Магний Медь Молибден Неодим Никель Ниобий • Олово Осмий Палладий Платина Празеодим Рений Родий Рутений Самарий Свинец Селен Серебро Скандий Стронций Сурьма Таблица 3.2 Состояние, степень чистоты Отожженное, 99,95% А1 , 99,5% А1 » Литое Отожженное Горячепрессован ное Отожженное » , 99,98 % V » , 99,6 % V » Деформированное, 99,95 % W Рекристаллизованное, 99,95% W Кованое Отожженное Литое Кованое Отожженное, особой чистоты Отожженное Литое, 99,4 % Со Закаленное, 99,4 % Со Отожженное, 99,4 % Со Литое Кованое Отожженное Литое Отожженное Деформированное Отожженное Нагартованное Отожженное Литое Кованое Отожженное » , высокой чистоты » , технической чистоты Литое Отожженное Отожженное Литое Кованое Отожженное » Литое Кованое Отожженное . Прочность и пластичность металлов °0,2> МШ 22 30 — — 230 300 — 105 540 — 760 — 270 500 — 220 230 330 170 40 90-100 67 280 10 13,5 210 300 — 125 190 24 40 90 70 380 570 165 80 210 280 500 60 70 100 200 70—100 360—400 115 180 5 — 20—30 — — —— ав, МПа 50 80 12 140 320 450 250К.сж) 220 590 5—20 1000 500 395 40 700 68К.сж) '260 250 435 290 150 400—500 75 300 75 60 240 280 470 700 130 220 115 115 185 195 215 440 670 170 215 400 275 330 600 30 195 145 НО 215 500 400—570 500—600 , 125 190 14—18 140—180 400 50 8 8. % 45 35 — 0 2,5 3,5 — 30 10 0 0 0 7 40 6 — 5 6 3 50 40 6—10 6 4 20 10 __ 4 3,5 0 8 4 50 8 - 15 10 60 6 25 11 2 40 28 20 10 40 40 45 10 7 20 8—15 3—10 3 8 50 45 10 2 0 4». % 90 80 40 — . — — — 75 25 0 0 0 — 25 — — —. 90 90 10—15 — 8 50 58 8 4,5 0 _ 9 20 12 75 35 50 — __ 70 80 80 20 75 85 95 — 20—25 100 90 — 10 0 НВ, МПа 150 250 — — — 1500 — 800 — 90 4150 3200 700 60 1600 — 500 550 1030 800 220 1700—2200 — 900-1650 200 300 1250 1500 1550 — 400 300 400 400 1000 1800 __ 400 800 500 700 ттт. 60 3000—4000 480 470 400 2000 1000—1300 2000-3000 550 710 500 550 — Литература 1, 3-5] 1, 3-5] 4, 11] 1, 3, 4] 1,3, 4] 1, 3 4] 1J 3, 4, 6] 3, 4, 6] 1,4] 1,3] 1,3] 3] 1] 1, 6] 4, 11) 3] 3 3 3 Г 8] Ч. 2] 2, 3] ».4] 1.4] 1, 3, 4] 1, 3, 4] 1, 3,4] 1,4] 3] з 1,4] 1, 3, 41 1, 3, 41 1,3,4] 3] 3] 1,3] 3] з 1,3] 1,3,4] 1,3,4] 1, 3, 4) 4] 1,6] 3, 8] 3, 8] 31 3] 11] 13, 8] 3,8] 3] 3] 1, И] 41 1, 3,8] 2, 3] 4, 8| I 4] 48
Продолжение табл. 3.2 Металл Таллий Тантал Теллур Титан Торий Уран Хром Церий Цинк Цирконий Эрбий Состояние, степень чистоты Отожженное » Нагартованное Отожженное » , особой чистоты » , 99,6 % » * » » Литое Кованое Отожженное » Литое Кованое *0,2» МПа 400 — — 100 300 180 200 190 90 ПО 100 .80—115 295 290 »в» МПа 9 500 950 10 250 350 220 300 300 105 150 125 230—280 300 320 ь, % 35 30 4 35 70 30 60 12 2 24 17 12 25 4 7 100 75 6 100 85 60 70 15 5 40 — НВ, МПа 1250—1400 2250 270 600 — 1000 250 300 570 600 950 Литература 1] 1. 3, 6J I, 3, 6]: 1. 4] 2,3, 6, 10] 2,3, 6, 10J П 1] 3, 6] 1, 3] 1, 3] 1] J 1. 4» 11] 3] 3] Стали Используемые в машиностроении стали делятся на конструкционные (углеродистые и легированные) и вы- высоколегированные нержавеющие. Марка конструкционной углеродистой стали содер- содержит двузначное число, обозначающее среднее содержа- содержание углерода в сотых долях процента (ГОСТ 380—71, ГОСТ 1050—74). Согласно ГОСТ 4543—71 в обозначении марок кон- конструкционной легированной стали первые две цифры ука- указывают среднее содержание углерода в сотых долях про- процента, буквы за цифрами означают: Р — бор, Ю —алю- —алюминий, С — кремний, Т — титан, Ф — ванадий, X — хром, Г — марганец, Н — никель, М — молибден, В — вольфрам. Цифры после буквы указывают примерное процентное содержание легирующего элемента в целых единицах; отсутствие цифр означает, что в стали содержится до 1,5% этого легирующего элемента. В конце наименова- наименования марки высококачественной стали ставится буква А. У особо высококачественной стали в конце обозначения марки стоит через тире буква Ш. В марках нержавеющих высоколегированных сталей по ГОСТ 5632—-72 химические элементы обозначаются следующими буквами: А —азот, В —вольфрам, Д — медь, М —молибден, Р —бор, Т —титан, Ю —алюми- —алюминий, X —хром, Б —ниобий, Г—марганец, Е —селен, Н — никель, С — кремний, Ф — ванадий, К — кобальт, Ц —цирконий. Цифры, стоящие в наименовании марки после букв, указывают, так же как и в наименовании марок конструкционных сталей, процентное содержание легирующего элемента в целых единицах. Содержание элемента, присутствующего в стали в малых количест- количествах, цифрами не обозначается. Цифра перед буквенным обозначением указывает на среднее или при отсутствии нижнего предела на максимальное содержание углерода в стали в сотых долях процента. Наименование марки литейной стали заканчивается буквой Л. Механические свойства конструкционных сталей за- зависят от содержания углерода, для углеродистых сталей содержание углерода является определяющим (рис. 3.1, табл. 3.3). Между некоторыми характеристиками механических свойств сталей установлены эмпирические зависимости. Твердость по Бринеллю приблизительно пропорциональ.- на временнбму сопротивлению: для мало- и среднепроч- ных углеродистых и термически обработанных сталей ав = 0,3-ь0,4 НВ. Сопротивление срезу тср для мало- и среднепрочных сталей составляет 65—80% их предела прочности, для высокопрочных —55—65%. Предел теку- текучести при сжатии примерно равен пределу текучести ао,2, определенному при растяжении. 0,1 j 0,2 j 03 j 0 <t I 0,5 j 0,6 C,% /5,/5Л I 25;25л155,55"лк5;15л155,55Л 2ft Ш 5(?,5(?Л W,*tOJ\ • 50,50J\ Рис. 3.1. Механические свойства конструкционных угле- углеродистых деформируемых и литейных сталей в зависи- зависимости от содержания углерода [3, 24]: сплошные ли- линии — деформируемые стали, пунктирные — литейные; по оси абсцисс — марки сталей в соответствии со сред- средним содержанием углерода 4-2159 49
Таблица 3.3. Механические свойства углеродистых и малолегированных сталей малой и средней прочности после нормализации [3,24] ? = 200 -г- 210 ГПа; G = 77 -f- 81 ГПа; р = 0,28 ч- 0,31 Стали СтО Ст1, Ст1кп Ст2, Ст2кп СтЗ, СтЗкп Ст4, Ст4кп Ст5 Стб 08 10 15 20, 15г, 10г2 25, 20г 30, 25г 35, ЗОг 40, 35г 45, 40г, 30г2 50, 45г, 35г2 55, 50г, 40г2 60, 45г2 65, 60г 70, 65г, 50г2 70г 75*1 80*1 85*1 °0.2> МПа ав» МПа «. % Ф. % Стали углеродистые обыкновенного качества 190-220 2Ю—240 240—260 260—280 300—310 320 320—400 340—420 380—500 420—520 500—640 600—710 22 33 31 25—27 23—23 19—21 14—16 55—65 45—55 40 Стали углеродистые качественные и малолегированные 200 210 230 250 280 300 320 340 360 380 390 410 420 440 460 900 950 1000 330 340 380 430 460 500 550 580 610 640 670 700 710 750 800 1100 1100 1150 33 31 27 25 24 22 20 19 16 14 12 12 11 10 8 7 6 6 60 55 55 55 50 50 45 45 45 40 40 40 35 30 _ 30 30 30 НВ, МПа 1100 1160 1310 1430 1700 1970 1160 1300 1430 1970 2290 2410 2550 2550 2550 2690 _ KCU, МДж/м« — — — 0,9 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 —_ —> —¦ ** После закалки и отпуска. Таблица 3.4. Механические свойства конструкционных деформируемых легированных сталей после закалки и отпуска [3, 9, 24] ? = 200 ч- 210 ГПа; G = 77 -г- 81 ГПа; ц = 0,28 -т- 0,31 Стали 09Г2, 09Г2Д, 12ГС, 14Г2, 19Г, 12ХГ 15ГС, 18Г2С, 10Г2СД, 14ХГС 10ХСНД, 15ХГН, 15ХСНД 25Г2С, 35ГС 20ХГСА 39ХГН, ЗЗХС, 20ХН4ФА** 35Х, ЗОХРА, 38ХА, ЗОХМ, 38ХС, 20ХНЗА 40Х, 40ХР, 45Х, 35ХМ, 20ХГР, 40ХГ, 40ХГР, 40ХН, 18ХНВА 50Х, 50ХН, 35ХМФА, ЗОХГНА, 25ХГСА, ЗОХГС, ЗОХГСА, 40ХНМА*2, 40ХНВА*2, 25ХНВА*3, ЗОХНЗА оВ| МПа ао,2' МПа 8. % Стали малой прочности*1 450—480 500 520—540 600 300—400 350 360—400 400 Стали средней 800 900 950 ЮОО—1050 1100 650 700 750—800 800-850 850—950 18 18 16—18 14 прочности 12 | 12-13 11—12 9—12 9—12 Ф, % — — — 45 45—50 45-55 45-50 40—50 НВ, МПа — — — 2070 2290 1970—2290 2070—2400 2170—2290 KCU, МДж/м« — — 0,7 0,8—1,0 0,7-1,0 0,6—0,9 0,5-0,8 50
Продолжение табл. 8.4 Стали 35ХГСА»*, ЗОХГСНА*8, 30Х2ГН2СВМА*» ЗОХГНСМА 40ХГСНЗВА** 40ХГСНЗВА Н18К9М5Т (закалка и старение) ЗОХМА, 20ХЗМВФ, ЗЗХНЗМА ЗОХА, ЗОХГСА, ЗОХЗВА, 40ХНВА 30Х2Н2ВФА 23Х2НВФА ЗОХГСНА *в. МПа i 1500—1650 1750 1900 2000 2050 900—950 1050—1100 1150 1350 1600 о02.мпа Зысокопрочньи 1200—1300 1400 1400 1500 1950 Жаропрочные 750-850 950 1100 1150 1350 «. % ? стали 10-13 10 11 10 7 стали 12—19 14—16 15 13 9 Ф. % 45-55 45 50 40 50 50-60 55-65 60 55 45 НВ, МПа 4100—4500 4600 4900 5150 — 2290 2290 2400 _ — KCU, МДж/м* 0,7-0,9 0,6 0,6 0,55 0,5 0,9—1,3 0,6—1,4 0,8 0,6 0,6 01 После нормализации. •• НЕ =2690 МПа. •• Изотермическая закалка. Таблица 3.5. Прочность и пластичность конструкционных литейных сталей [3] Е = 190 -т- 200 ГПа СЬали п, МПа V2' МПа ¦. % НВ, МПа KCU, МДж/м« Легированные стали после закалки и отпуска 27ГЛ, ЗОГСЛ, 40ХЛ 35ХНЛ, 35ХМЛ, ЗОХГСТЛ 35ХГСМЛ, ЗОХНМЛ, ЗОХНВЛ 35ХГСМЛ, ЗОДХСНЛ, 27ХГСНЛ 27ХГСНЛ, после изотермической закалки 650 700 800 900—1000 1300—1500 400—500 500-550 600—650 700—850 1000—1200 10—14 12 10—12 8—10 5-6 20—30 25 20—30 20-30 20 1800—2290 2070—2600 2170—2690 0,35—0,5 0,4 0,4 0,25—0,4 0,25 Жаропрочные стали после нормализации и отпуска 20МЛ, 25МЛ, 20ХМЛ, 20ХМФЛ ЗОХМЛ, 23Х5МЛ Х6Н2МВФ после закалки и от- отпуска 450—500 650—700 990 250—315 400—450 700 16—20 16—18 10 30—40 30—40 20 — 0,3-0,4 0,6 Таблица 3. 6. Механические свойства нержавеющих сталей [3, 9] Стали V МПа в. % НВ, МПа KCU, МДи/м! 04Х18Н10, 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Б, 10Х17Н13МЗТ 08Х18Н12Т, 12Х18Н9, 08Х17Н16МЗТ, 20Х18Н9, 06Х23Н28М2Т 20Х13Н4Г9, 12Х17Г9АН4, 12Х14Г14Н Х18Н9Л Аустенитные стали после закалки 420—520 550—600 650—700 450 180—200 200-220 250—300 200 40 35-40 35—40 25 55 55 45—50 35 1350—2000 1350—2000 1600—2000 51
Продолжение табл. 3.6 Стали п, МПа 2. МПа *. % Ф. % НВ, МПа KCU, МДж/м» Аустенитно-ферритные стали после закалки 08Х20Н14С2, 20Х20Н14С2 08X21Н5Т, 10Х21Н5Т, 08X21Н6М2Т 550—600 650—700 250—300 300—450 35—40 20—30 1 0,6 Ферршпные и полуферршпные стали после отпуска 12X17, 08Х17Т, 15X28, 15Х25Т 10Х13Л, 20Х13Л 450—500 550—650 250—300 400—450 18—20 12—16 40—55 40—50 1400—1900 0,6—0,8 Мартенсшпные стали после закалки и отпуска 10X13, 20X13 30X13, 40X13 23Х13НВНФ 10Х17Н2, 10Х12Н2ВМФ, 13Х14НВРА 08Х17НЗСЛ 10Х13НЗВФЛ 1200 1650—1750 1500 1100—1300 850—950 1200 1050 1400—1550 1100 900—1000 650—750 100 10—18 3-8 10 8-12 6—8 7 45-60 40 50—60 10—20 20 2550 0,5-0,7 0,6—1,2 0,25 0,19 Стали переходного класса после закалки, обработки холодом и старения 08Х15Н9Ю, 08Х16Н6, 08Х17Н5МЗ I 1200 I 900 10Х15Н4АМЗ | 1450—1600 1200 10 15—20 50—60 0,5 1-1,5 Мартенситно-стареющче стали после закалки и старения 08Х15Н5Д2ТБ 03Х12Н10Д2ТБ 1150—1300 1600 ЮОО—1300 1500 18—20 4 60—70 60 1,4-2 0,8 Жаропрочные стали после закалки и старения 45Х14Н14В2М, после отжига 12ХН35ВМТР, 12ХН35ВТ 40Х15Н7Г7Ф2МС, 40Х12Н8Г8МФБ, 10Х12Н20ТЗР, 10Х12Н22ТЗМР 10ХН35ВТЮ 720 800—950 900 1320 320 450—550 600 950—1000 20 25 15 20—25 35 40 25 40 0,5 0,6 0,3 0,75 Алюминиевые сплавы Для обозначения состояний деформируемых сплавов приняты следующие шифры: М —мягкий, отожженный; П — полунагартованный; Н — нагартованный; Т — зака- закаленный и естественный состаренный; Т1—закаленный и искусственно состаренный на высокую прочность; Т2 — закаленный и искусственно состаренный по режиму, обес- обеспечивающему по сравнению с режимом Т1 более высокие значения вязкости разрушения и сопротивления коррозии под напряжением; ТЗ — закаленный и искусственно со- состаренный по режиму, обеспечивающему наиболее высо- высокое сопротивление коррозии под напряжением и высокие значения вязкости разрушения. Буква «ч» в обозначении марки сплава указывает на повышенную чистоту сплава (по примесям). Химический состав сплавов —по ГОСТ 4784—74. Режимы термической обработки литейных сплавов дополнительно к марке сплава обозначаются следующим образом: Т1 —искусственное старение без предваритель- предварительной закалки; Т2 — высокотемпературное старение. Отлив- Отливки, не подвергаемые термической обработке, дополни- дополнительного шифра при марке сплава не имеют. Химический состав сплавов — по ГОСТ 2685—75. 52
Таблица 3.7. Механические свойства алюминиевых деформируемых сплавов малой и средней прочности [3,5] ? = 704-72,5 ГПа; G = 27 ч- 28 ГПа; р. = 0,31 -г- 0,33 (для тонких плакированных листов Е = 68,5 -г- 70 ГПа) Система легирования А!, техничесчий Al—Mn Al-Mg Al-Mg-Si Al—Cu—Mg Al-Zn—Mg Al-Cu—Mg—Si Сплав, состояние АД1М АД1Н АМцМ АМцП АМцН AMrlM АМг2М АМг2П АМг2Н АМгЗМ АМгЗН АМг4М АМг4П АМг5М АМг5М АМгбМ АМгбМ АМгбН АД31Т АД31Т1 АДЗЗТ АДЗЗТ1 АД35Т АД35Т1 АВТ1 » Д1Т, Д1чТ Д16чТ, Д16Т Д16чТ, Д16Т Д16Т1, Д16чТ1 Д19Т, Д19чТ Д19Т, Д19чТ ВАД1Т » ВД17Т1 АК4-1Т1 В92Т1 » 1915Т1 1911Т1 АК6Т1 АК8Т1 Полуфабрикат Пруток, лист То же Лист » Лист, пруток То же Лист » Лист, пруток Лист Лист, пруток Лист » Пруток, штамповка Лист, профиль Поковка Лист Профиль, пруток То же » Штамповка Штамповка Лист, плита Профиль, пруток Лист, плита Лист Профиль, пруток Лист Профиль, пруток Штамповка Лист, плита Профиль, пруток Поковка Лист, плита Профиль, пруток Лист, плита Профиль, пруток Лист, плита Профиль, пруток Поковка, штамповка Штамповка Пруток V МПа 80 150 ПО 170 220 120 190 250 280 230 270 280 320 300 300 340 300 400 170 250 240 320 270 330 350 310 410 450 480 470 440 480 440 500 520 420 420 420 400 470 360 380 420 520 420 420 480 а0.2' МПа 35 100 60 130 180 50 100 210 230 120 230 140 240 150 160 170 150 300 80 210 140 280 200 300 290 260 280 320 350 400 310 350 280 360 340 360 370 320 300 350 280 320 350 420 340 310 380 35 6 23 10 5 28 23 8 5 25 8 23 12 20 14 20 14 9 20 13 20 12 15 10 12 10 25 18 12 8 16 10 18 13 17 7 7 8 10 8 11 10 12 15 10 10 10 ^ср, МПа 55 70 80 100 ПО 100 125 140 155 175 __ 180 210 250 150 160 190 155 180 210 190 270 290 290 — 290 — — — — — — — 260 290 НВ, МПа 250 320 300 400 550 300 450 680 770 580 750 650 — 800 650 950 600 950 950 850 — — — — — — — — — — 53
Таблица 3.8. Механические свойства алюминиевых деформируемых высокопрочных Система легирования А1—Zn—Cu—Mg А1—Си—Li Сплав, состояние В95пчТ1 » В95пчТ2 В95пчТЗ В93пчТ2 В93пчТЗ В96ЦЗТ1 В96ЦЗТЗ В96Ц1Т1 В96Ц1Т2 ВАД23Т1 Полуфабрикат Лист Профиль, панель Все полуфабрикаты То же Поковка, штамповка То же Профиль Лист Профиль, пруток ав, МПа 570 600 540 500 470 440 630 540 720 660 560 590 '0.2' МПа 500 550 460 410 440 360 600 470 680 630 500 550 12 12 12 12 10 10 10 12 6 8 5 5 4». % 27 20 30 34 30 40 25 — — 14 — сплавов [5 хср. МПа 320 330 320 310 310 290 —— 340 1 НВ, МПа _ 1600 1500 1400 1250 1150 1750 — 1500 Та б л ица 3.9. Механические свойства алюминиевых заклепочных сплавов (проволока) [5] Система легирования Al-Mg Al—Cu—Mg Al—Zn—Mg—Си Сплав, состояние АМГ5ПМ Д18Т В65Т Д19пТ Д16пТ В95пТ1 В95пТЗ хср. МПа 190 210 260 290 290 340 310 »в, МПа 270 300 400 460 450 580 500 а0,2' МП8 150 170 250 280 290 510 360 «. % 23 24 20 20 18 8 10 — 50 50 40 35 45 НВ, МПа 700 700 900 1200 1200 1500 Таблица 3.10. Механические свойства порошковых и высокомодульных алюминиевых сплавов [5] Система легирования А1—А12Оз AJ—Si—Ni Al—Be—Mg Сплав САП-1 САП-1 САП-2 САП-2 САП-З САС-1-50 САС*1-400 АБМ1 АБМЗ Полуфабрикат Профиль Лист Профиль Лист Пруток, полоса Пруток Труба Пруток Лист Е. ГПа 72 72 75 75 77 100 100 100 135 200 *0.2' МПа 210 300 280 290 300 210 190 170 300 480 «в, МПа 300 340 350 370 400 340 320 270 450 580 8. % 20 10 7 7 4 2,5 1,5 2,5 16 7 54
Таблица 3.11. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов f3,5] Обозначения способа литья: 3 —в землю; К—в кокиль; О—в аболочечные формы; В —по выплавляемым моделям; Д — под давлением Система легирования Сплав, состояние Способ литья nt МПа *. % *ср. МПа НВ, МПа Жаропрочные сплавы Ал— Си—Ni— Mg Al—Si—Си—Mg Al—Си—Мп Al—Си— Mn— Ni АЛ1, АЛ1Т7 АЛ1Т5 АЛ1Т5 АЛЗТ5 АЛЗТ5 АЛ5Т5 АЛ5Т7 АЛ32Т5 АЛ32Т6 АЛ4МТ5 АЛ4МТ5 B124T6 B124T6 АЛ19Т4 АЛ19Т5 АЛЗЗТ5 АЛЗЗТ6 3 3 К 3,0 3, К, В, 0 3 3, К з, к з, к 3 к к 3 з, к, в, о з, к, в, о 3 3 200—220 260 300 250 210 260 240 240—260 250-270 340 370 420 360 320 375 280 300 170—180 220 260 170 — 210 180 170—190 180—220 250 270 365 350 210 280 180 — 1 0,5 1,5 1,5 2 1,5—2 3 4 2,5 0,5 10 5 2 1 170 220 — — _. ... 240 250 330 — 800—900 1000 1200 750 700 800 900 600—700 600—700 1000 1100 1200 1100 850 1100 900 1000 Al—Si (силумины) Герметичные сплавы АЛ2 АЛ4Т6 АЛ9Т4, Т5 АЛ9-1Т5 АЛ9-1Т6 ВАЛ8Т5 АЛ34ТЗ 3 Д 3 3, К 3 к к к к 175 215 260 290—210 270 270 320 400 325 80 115 200 110—120 150 220 240 340 275 6 2 4 2-4 5 4 7 4 6 145 550 700 600 Al-Mg Коррозионно-стойкие сплавы АЛ8Т4 АЛ13Т4 АЛ22Т4 АЛ23Т4 АЛ23-1 АЛ23-1Т4 АЛ27Т4 АЛ27-1Т4 АЛ28 АЛ31Т4 3, В, 3, В, 3, О, К К К 3, В, 3, В, 3, В, 3, К К, К, в, К к к о о к 300 160 240 250 260 230 360 380 205 360 170 100 180 140 140 130 180 190 160 12 1—3 1-3 10 12 7 16 18 4—5 25 230 _ ... 200 180 250 260 — — 600 550 900 600 750 600 800 850 550 55
Титановые сплавы Химический состав сплавов —по ГОСТ 19807—74. Таблица 3.12. Механические свойства титановых сплавов [3,10] ? = 110-120 ГПа; G = 42 -г- 45 ГПа; {1 = 0,31 -f- 0,34 Сплав Система легирования в, МПа % 4». % хср , МПа KCU. МДж/м« ВТ6 ВТК ВТ22 ВТ23 ВТ15 ТС6 Сплавы малой прочности после отжига ВТ1-0 ВТ1-1 ПТ7М OT4-0 0T4-1 AT2 ВТ1-1Л 99,28% Ti 99,04% TI Ti—Al—Zr Ti—O,8A1— Mn Ti—2A1—1,5Mn Ti—Zr—Mo 99,04% Ti 350—500 450—600 480—680 500—650 600—750 600—750 450—600 3Q0—420 380—500 470 30 25 20 30 20 20 20 60 50 35—70 40 300 400 Среднепрочные сплавы после отжига ОТ4 ВТ5, ВТ5-1 ВТ4 ВТ6С ВТ6 ВТК ВТ20 ВТ5Л ВТЛ-1 ВТ6Л ВТ20Л ВТ21Л Ti—Al—Mn Ti—Al Ti—Al—Sn Ti—Al—Mn Ti—Al-V Ti—Al—V Ti—Al—Mo—V Ti—Al—Mo—V Ti—Al Ti—Al—Si Ti—Al—V Ti—Al—Zr—Mo Ti—Al—Zr 700-900 750—950 850—1000 850—1000 950—1050 930—1100 950—1100 700—900 1000—1100 >850 >900 >1000 600 650-700 __ 800-900 900 850—1000 850—1000 620 900—1000 850 15 15 12 10 8 10 \8 7—12 5—10 >5 >5 45 25—40 __ 30 20 18—25 10—20 20 600—650 640 Высокопрочные сплавы после закалки и старения Ti—Al-V Ti—Al—Mo—V Ti-Al— Mo—V—Fe—Cr Ti—Al—Mo—V—Fe—Cr Ti—Al—Mo—Cr I Ti-Al-V-Cr J 1150 1150—1400 1250—1400 1080* 1300—1500 1300—1500 1050 Ю80—1300 1180—1300 1000 1200—1400 1160-1400 8 7 5-8 18 5 3 30 20 35—50 40 — — Жаропрочные сплавы после отжига BT8 BT9 BT3-1 ВТ9Л • Ti—Al—Mo—Si Ti —A!—Mo—Si—Zr Ti — Al—Mo—Cr—Si —Fe Ti— Al— Mo—Fr После отжига. Магниевые сплавы 1050 1150 1000 >950 10 6 12 >b l — 0,8 0,5~1,0 0,5 0,35—1,0 0,4—0,5 0,3—0,5 0,6-1,2 0,35 0,15 >0,25 >0,3 >0,2 0,25 0,25 0,3 0,6 0,2 650 685 635 — 0,35 0,35 0,4 0,2 Для обозначения состояний магниевых деформируе- деформируемых сплавов принята следующая маркировка: М — отож- отожженный; Н — нагартованный; Т1 — искусственно соста- состаренный; Т4 — закаленный; Т6 — закаленный и искусст- искусственно состаренный; Т8 — закаленный, нагартованный и искусственно состаренный. Химический состав сплавов по ГОСТ 14957—76. 900 1000 950 Литейные сплавы в зависимости от режима термиче- термической обработки отливок имеют дополнительные шифры при марке сплава: Т1 — искусственное старение; Т2 — отжиг; Т4 —закалка; Т6 —закалка и старение. Химиче- Химический состав сплавов* по ГОСТ 2856—79. Магниевые сплавы, полуфабрикаты которых после горячей деформации или литья не подвергаются терми- термической обработке, дополнительного шифра при марке сплава не имеют. 56
Таблица 3.13. Механические свойства магниевых деформируемых сплавов [3,24] ? = 43ГПа; G = 16 ГПа; ji = 0,33 Система легирования Сплав, состояние Полуфабрикат с МПа МПа я- «о -Э- * 1С МПа Mg —Мп Mg — А1 — Zn — Mn Mg—Mn Mg —Al—Zn —Mn Mg — Zn — Zr Mg — A1 - Cd — Ag —Mn Mg —Се —Mn Mg —Th— Zn Mg —Li—Zn Mg-Li-Al-Cd MAIM MAIM MA2 MA2M MA8 MA8M MA8H MA9 MA9M MA2-1 MA2-1 MA2-1M MA3, MA3M MA5T4 MA14T1 MA14T1 MA10T6 МАПТ6 MA13T8 ВМД1 Сплав» малой и средней прочности Лист Пруток Пруток, штамповка Лист Пруток Лист Пруток Лист 210 240 265 250 260 250 270 270 250 120 150 165 150 150 160 190 240 180 — 80 100 8 4 10 18 7 18 15 10 15 6 30 11 — 85 110 — 130 160 150 — 0,05 0,06 0,12 — 0,6 Высокопрочные сплавы Плита, поковка, штампов- штамповка, профиль Лист Пруток, поковка, штампов- штамповка То же Пруток Штамповка, поковка Пруток, профиль 275 280 275 315 340 315 400 170 180 220 220 280 255 295 100 ___ 100 130 150 130 12 16 13 13 10 13 5 — ___ 25 20 25 8 85 — 140 160 — 240 140 _ 140 180 160 Жаропрочные сплавы Лист, пруток То же Пруток 270 240 300 140 180 250 80 80 180 10 6 5 12 10 120 125 160 170 160 Сверхлегкие сплавы (плотность d = 1400 -г- 1600 кг/м3; Е = 45 -г- 46 ГПа) ВМД5 ИМВ-2 Таблица Пруток, штамповка То же 3.14. Механические свойства магниевых литейных сплавов [3,24] ? = 42 ГПа; О =15,5 ГПа; fx = 0,34 160— 220 210— 280 120— 180 160— 250 15—40 8-20 130— 180 180— 240 0,1 0,08 0,03 0,04 0,07 0,25- 0,9 о, os- 0,1 Система легирования Сплав, состояние МПа а , МПа (О се и f МПа Q. и и Л со Mg — AI — Zn Mg—Al—Zn Mg — Zn - Zr Mg — Zn — La — Zr Среднепрочные сплавы МЛЗ I 180 I 55 I — МЛ7-1 180 70 — 12 8 — I 110 0,05 0,03 Высокопрочные сплавы МЛ4 МЛ4Т4 МЛ4Т6 МЛ5 МЛ5Т4 МЛ5Т6 МЛ 12 МЛ12Т1 МЛ12Т6 МЛ15Т1 170 235 240 155 240 240 210 230 250 215 95 85 115 95 85 120 105 130 150 140 — 18 45 30 45 75 85 85 80 4 7 4 1,2 7 3 8 7 6,5 3,5 6 15 6 2,5 15 5 9 7 7 5 80 — 130 130 140 130 135 145 135 140 155 155 155 150 0,02 0,04 0,02 0,05 0,05 0,05 0,04 0,04 0,02 450 550 50Cf 580 675 600 580 675 550 550 675 550
Продолжение табл. 8.1 Система легирования Сплав, состояние МПа , МПа ем , МПа S3 ь «о с к о еч в° , МПа а ** 3^ МПа со X Жаропрочные сплавы Mg — Nd— Zr Mg — Се — Zn — Zr Mg — Th — Zn — Zr Mg - Th - Zr МЛ9Т6 МЛ10Т6 МЛ11 МЛ11Т4 МЛ11Т6 МЛ14Т1 ВМЛ1Т6 ВМЛ2Т6*! 240 240 130 150 160 200 200 260 145 120 100 90 105 95 95 120 75 70 40 40 45 50 50 60 3 5 3 5 3 8 6 6 6 7,5 3,5 7 5 __ __ 8 140 100 100 90 105 _ 120 170 170 — 120 120 — 170 0,03 — — 0,03 0,03 — 0,07 •'He содержит токсичных и радиоактивных добавок Медные сплавы и сплавы на основе олова и свинца Медные сплавы разделяются на две основные груп- группы: латуни и бронзы. Латуни — сплавы, легированные 650 650 600 600 650 600 650 цинком (табл. 3.15 и 3.16). Различают простые и специ- специальные латуни. Простые латуни (двойные сплавы) мар- маркируют буквой Л, за которой следует содержание меди в процентах. В обозначении специальных латуней после буквы Л следуют заглавные буквы легирующих элемен- Таблица 3.15. Прочность и пластичность деформируемых латуней [3,24] Химический состав по ГОСТ 15527—70; ?= 102-7-115 ГПа Тип латуни Простая Алюминиевая Кремнистая Марганцовистая Никелевая Оловянистая (морская) Свинцовая Мунц-металл Марка латуни Л 96, Л 90 Л85 Л 80, Л 70 Л68, Л 62 Л 63, Л 60 ЛА85-0,5 ЛА77-2 ЛАЖ60-1-1 ЛАН59-3-3 ЛК80-3 ЛЖМц59-1-1, ЛМц58-2, ЛМцА-57-3-1 ЛН65-5 ЛО90-1 ЛО70-1 ЛО62-1 ЛО60-1 ЛС74-3, ЛС64-2, ЛС63-3 ЛС59-1, ЛС60-1 Мягкое состояние ав, МПа 240—260 280 320 300—320 400 300 380 450 550 300 380—450 400 280 350 400 380 300—400 300—450 8, % 50 50 50—55 45-55 45 35 50 50 45 55 40—60 60 45 60 40 40 40—60 35-55 НВ, МПа 550 570 600 600 640 550 550 1150 1000 800—950 600 570 600 800 770 500—700 500—800 Твердое состояние «в, МПа 450—470 550 655 700 705 500 600 700 700 650 680—750 700 520 700 700 580 550—700 500—650 8. % 2,5 3,5 4 4 3 10 9 8 9 4 5-10 4,5 4,5 7 4 2—6 5 НВ, МПа 1350 1400 1450 1550 1600 1550 1700 1800 1800 1600—1850 1650 1450 1500 1450 1500 1000—1200 1200—1600 58
Таблица 3.16. Механические свойства литейных латуней [3,24] Химический состав— по ГОСТ 15527—70 Латунь ЛА67-2,5 ЛАЖМц66-6-3-2 ЛАЖ60-1-1Л ЛК80-ЗЛ ЛМцС58-2-2 МПа 380 640 400 400 360 МПа 150 350 250 160 240 15 7 20 20 10 кси, МДж/м* К2 0,7 НВ, МПа 900 900 1050 850 Латунь ЛКС80-3-3 ЛМцОС58-2-2-2 ЛМцЖ52-4-1 ЛМцЖ55-3-1 ЛС59-1Л МПа 340 340 550 550 340 МПа 140 240 300 250 150 20 8 20 10 40 кси, МДж/м* 0,4 0,26 НВ, МПа 950 950 1050 800 Таблица 3.17. Механические свойства деформируемых бронз [3,24] Химический состав по ГОСТ 5017—74 и ГОСТ 18175—78 Бронза БрОФЗ-0,8, БрОФ7-0,2 БрОФ6,5-0,4 БрОФ4-0,25 БрОЦ4-3 БрОЦС4-4-2,5, БрОЦС4-4-4 БрА5 БрА7 БрАМц9-2 БрАЖ9-4 БрЖМцЮ-3-1,5 БрАЖН 10-4-4 БрБ2, БрБНТ1,9, БрБНТ1,7 БрМц5 БрКМцЗ-1 БрКНЬЗ БрХ0,7 ?, ГПа 116,5 112 100 124 73,5 120 120 92 115 100 115 130 105 115 — 135 Мягкое состояние вв, МПа 400—500 450 340 400 350 400 470 450 450 500 550 500 330 400 450 250 *, % 60 60 50 35 30 65 70 30 40 20 35 40 40 50 25 25 НВ, МПа 850—! 000 900 650 700 700 650 750 1100 1100 1400 1500 1400 800 900 1000 700 Твердое состояние <*в. МПа 1100—1200 800 600 600 600 800 1000 800 700 700 830 900 600 750 600 500 1 7 8 4,5 2 4 3 4 4 9 9 2 6 6 4,5 НВ, МПа 2000—2400 2200 1650 1600 1600 2100 2200 1800 2000 2000 2200 — 1700 1700 2000 1400 тов и содержание меди в процентах, затем через тире — процентное содержание каждого легирующего элемента. Бронзы — сплавы, легированные различными элементами, за исключением цинка (табл. 3.17 и 3.18). Название Таблица 3.18. Механические свойства литейных бронз [3,24] Химический состав — по ГОСТ 613—79 Бронза БрОЦСНЗ-7-5-1 БрОЦСЗ-12-5, БрОЦС5-5-5 БрОЦСЗ-5-7-5, БрОФЮ-1 БрОЦЮ-2 БрОЦ5-25 БрАЖ9-4Л БрАЖМЦЮ-3- -1,5 БрАЖН11-6-6 БрСуН6-2 БрСуФ6-1 БрСуСФб-12-0,3 Литье в кокиль МПа 210 180 250 230 140 400 400 600 260 220 150 «. % 5 4 3 5 6 10 12 2 6 5 2 НВ, МПа 600 600 900 750 500 1000 1200 2500 810 800 600 Литье в землю °в' МПа 180 150 220 220 120 500 600 8 6 3 8 4 12 2 нв, МПа 600 600 800 700 400 1000 2500 бронза получает по основному легирующему элементу: так, сплав меди с алюминием называется алюминиевой бронзой, сплав меди со свинцом — свинцовой и т. д. Маркируют бронзы буквой Бр, в остальном повторяется система маркировки латуней. Сплавы, в которых основ- основным легирующим элементом является никель, именуют- именуются медно-никелевыми и имеют специальные названия Таблица 3.19. Механические свойства медно-никелевых сплавов [3,24] Химический состав —по ГОСТ 492—73 Название Мельхиор » Нейзильбер » Куниаль » Копель Константан Сплав МНЖМцЗО-0,8-1 МН19 МНЦ15-20 МНЦС16-29-1,8 МНА13-3 МНА6-1,5 МНМц43-0,5 МНМц40-1,5 ГПа 145 140 140 125 — — 120 165 Мягкое состояние , МПа я 400 350 425 400 420 400 420 430 •о 45 40 45 42 12 35 38 28 Твердое состояние , МПа О 600 550 650 650 900 700 650 670 $$ ю 4,0 4,0 2,5 3,0 3,0 5,0 3,5 2,5 59
(табл. 3.19). Деформируемые медные сплавы поставля- поставляются в мягком (отожженном и закаленном), полутвер- полутвердом (обжатие 10—30%), твердом (обжатие 30—50%) и особо твердом (обжатие более 60%) состояниях. Сплавы на основе олова или свинца — баббиты — маркируются буквой Б, за которой следует цифра, обо- обозначающая содержание олова в сплаве (табл. 3.20). Таблица Зт20. Механические свойства баббитов [3] Продолжение табл. 3.21 Сплав, СО се «о , МПа ш о , МПа g II о * S? CO CQ Оловянистые баббиты, химический состав— по ГОСТ 1320—71 В89 Б83 80 90 — 9 6 100 115 50 72 40 38 250 300 Свинцовооловянистые баббиты, химический состав—по ГОСТ 1320—74 Б16 БН* БТ** Б6 78 70 67 68 76 70 54 0,2 1,0 11,5 0,2 123 107 103 120 — — 15 25 23 300 290 220 300 Кальциевые баббиты химический состав — по ГОСТ 1208—78 ДК БК2 118 95 100 80 2,5 8 160 — — 19 — 320 200 0,08 0,06 0,014 0,03 0,05 0,015 0,08 0,12 * Содержит никель. •* Содержит теллур. Жаропрочные сплавы и сплавы на основе тугоплавких металлов Таблица 3.21. Механические свойства жаропрочных никелевых и кобальтовых сплавов [3,24] Сплавы, система легиро- легирования 1. Никелевые сплавы: деформируемые после закалки и старения ХН77ТЮ ХН77ТЮР ХН70ВМТЮ ХН70МВТЮБ ХН67МТЮБ литейные после нор- нормализации ВЛ7-45У ЖСЗ жездк ЖС6 ЖС6К ЭП23 ов, МПа 1000 1000 1150 1050 1050 500 740 1050 1050 1000 1250 ао,2* МПа 600 650 750 700 650 — — — — 8. % 25 20 14 16 25 5 8 8 1 2,5 2,5 Ф. % 28 21 15 16 25 9 14 13 2 6 11 Сплавы, система легиро- легирования 8. % Ф. % 2. деформируемые жаро- жаростойкие после норма- нормализации ХН78Т ХН75МБТЮ ХН60В ХН70Ю ХН60Ю Кобальтовые литейные сплавы после старения ЛК4* ЛК4Я 4К66Я 780 850 800 720 710 700 900 900 275 400 320 — — — 40 45 60 75 60 8 5 6 10 5 7 * Литое состояние. Таблица 3.22. Прочность и пластичность сплавов на основе тугоплавких металлов [3, в, 24] Основа Вольфрам Молибден Ниобий Тантал Хром Сплав, система легирования, состояние W—30Re, рекристаллизованное W—30Re, нерекристаллизован- ное ВМ1(Мо—Ti— Zr-Nb), ЦМ2А (Mo-Ti—Zr), ЦМ6 (Mo—Zr), BM2 (Mo—Ti—Zr—Nb) после отжига МР47ВП (Mo—47Re) BH-2(Nb—Mo), деформирован- деформированное BH2A(Nb—Mo—Zr), деформи- деформированное BH-3 (Nb—Mo—Zr), деформи- деформированное BH-4 (Nb—Mo—Zr—La или Се), рекристаллизованное BH-5A (Nb—Mo—Zr—La илиСе), рекристаллизованное PH-6(Nb—Mo-W—Zz), рекрис- рекристаллизованное MH-1, рекристаллизованное MH-1, закаленное MH-2, рекристаллизованное Та—10W, рекристаллизованное Та—10W, деформированное BX2, ВХ2И BX4 'в* МПа 1400 2200 800 1750 750 850 780 800 600 890 670 760 1050 950 1350 400 1100 5 6 23 4,5 18 16 27 18 17 4 25 3 — 60
Композиционные материалы Композиционные материалы имеют ориентированную структуру и могут быть разделены на волокнистые ма- материалы, матрица которых содержит упрочняющие одно- одномерные наполнители (волокна, проволоки, нитевидные кристаллы), на слоистые композиции — набор чередую- чередующихся жестко связанных двумерных армирующих эле- элементов (листов, фолы и т. п.) и на дисперсно-упрочнен- дисперсно-упрочненные материалы, содержащие равномерно распределенные и не растворяющиеся в несущей матрице ультрадисперс- ультрадисперсные частицы. Таблица 3.23. Механические свойства композиционных материалов однонаправленной структуры на полимерной матрице [12, 13] Наполнитель Борное волокно Углеродная лента Углеродный жгут Органическое во- волокно Стеклянное во- волокно Матрица Эпоксидная Полиамидная Эпоксидная Полиамидная Эпоксидная Полиамидная Эпоксидная * Объемное содержание наполни- наполнителя, % 50 50 50 52,5 60 57,5 70 75 р. кг/м8 2000 2000 1400 1300 1500 1400 1350 2000 <х„, МПа 1600 1000 800 400 1100 910 1800 1800 а . в. еж МПа 2500 1250 400 300 450 400 290 700 в.изг' МПа 1600 1550 1000 800 1300 1100 675 900 МПа 100 60 30 26 45 30 49 30 Е. ГПа 210 250 120 80 180 140 80 55 кси, МДж/м» 0,06 0,11 0,05 0,04 0,045 0,04 — *Р. % 0,4 0^5 2,3 3 * При межсловном сдвиге. Таблица 3.24. Механические свойства композиционных материалов однонаправленной структуры на металлической матрице [5, 13, 14, 24] Наполнитель Борное во- волокно То же Углеродное волокно То же » Стальная проволока Матрица Алюминий Сплав А1—Mg—Si Магний Магний литой Алюминий Никель Цинк Свинец Алюминий Объемное содержание наполнителя, % 50 50 50 75 40—50 50 35 40 40 15 о. 2600 2600 2150 2400 2200- 2400 5300 5260 7350 4740 3470 S 1350 1450 1200 1350 650— 1250* 560 780 730 1500 850 5 240 240 220 335 125- 260* 240 120 205 120 90 Наполнитель Бериллиевая проволока Молибдено- Молибденовая про- проволока Вольфрамо- Вольфрамовая про- проволока Нитевидные кристаллы SiO2 Частицы НЮ" Волокна SiC Матрица Сплав Al-Mg-Si Сплав Ti_Al-V Никелевый ли- литейный сплав Алюминий Никель1* Титан Объемное содержание наполнителя, % 50 30 50 50 2,5 25 о. 2300 6250 14000 2450 8900 4300 ее 680 1400 700 800 510 940 ?, ГПа 195 195 — — — 210 * В зависимости от типа углеродного волокна* •• Дисперсно-упрочненный материал. 61
Пластмассы, Пластмасса Асботекстолит Винипласт Гетинакс Дифлон Капрон Капрон вторичный Капрон, полиамид, анид стеклонаполненный Пенопласт ПС-1 Пенопласт ПХВ-1 Пенопласт ФК-20-СТ стеклонаполненный Пенополиуретан ПУ101Т Полиамид П-68 Полиамид, наполненный тальком и графитом Полипропилен Полистирол Политетрафторэтилен (Фторопласт-4) Политетрахлорэтилен (Фторопласт-3) Полиуретан Полиэтилен ВД Полиэтилен НД Пресс-материал Стекло органическое: неориентированное ориентированное СОЛ, ГТ-1 ориентированное 2-55, Т9 *\5 1 х-ОО Стекловолокнит АГ Стеклопластик С ВАМ Стеклотекстолит КА СТ-В Стеклотекстол ит Стеклотекстолит ВФТ-С Текстолит ПТ Этрол ацетилцеллюлоз- ный Этрол нитроцеллюлозный Этрол этилцеллюлозный Таблица р, кг/м8 1700 1400 1350 1200 1140 1150 1350 100 200 450 200 1110 1140 910 1050 2200 2120 1200 920 950 1400 1200 1200 1200 1700 1900 1900 1800 1800 1300 1400 1900 1200 металлокерамика и другие материалы 3.25. Механические свойства пластмасс [3,24] «в, МПа 65 50 i60 7СГ 55 35 130 -_ 4,5 10 — 50 60 32 35 20 37 55 14 22-32 50 75 80 105 405 460 320 400 350 85 55 30 12 'в.изг' МПа 100 по 140 105 95 45 200 4 — 80 80 75 100 12,5 70 75 15 20—35 60 105 105 150 410 460 150 400 330 140 50 35 34 в , МПа в. еж 145 90 85 90 60 115 1 2,6 24 3,3 90 80 100 100 — 50 —. 12 20—35 200 — — — 260 420 ПО 255 170 130 55 20 17 Е, ГПа 15 4,0 1,5 1,0 6,5 0,05 0,18 — 1,5 1,15 1,15 2,5 0,45 1,15 0,01 0,2 0,7 5 3 3 4 22 35 20 21 21 10 2,25 2,3 2,2 V % 30 50 100 — 2 6 — 100 100 600 1,5 300 30 55 150 200 4 20 3 _ 0,8 — 1 7 25-50 50—100 KCU. 10* МДж/м* 3 15 1,4 13 11 2,5 2,5 0,11 0,15 0,7 0,04 15 10 — 2 10 2-16 1,1 1,2 1,3 3 3 15 30 8 15 15 3,5 2 0,6 1,5 Таблица 3.26. Механические свойства металлокерамики41 [3,24] Тип сплава Сплавы на основе железа Твердые сплавы Металлокерамика, композиция Спеченное железо То же после деформации 69—70% Спеченная углеродистая сталь Спеченная нержавеющая сталь после деформации 60—70% Сплав 22Fe + 20Ni + Mo WC—Co: BK2, ВКЗ, ВК8 ВК10, ВК11, BK15 WC—TiC—Co: Т5КЮ, T14K8, T15K8 T30K4, T60K6 растяже- растяжении 195 275 300 565 1000 — — a , МПа, при сжатии 300 370 540 720 1650 — — — изгибе _ — — — — 1000 1500 1100 750—900 Ф. % 4 6 5 16 7 — — НВ, МПа 540 760 960 1600 2700 900 900 900 900 Изготавливаются методом порошковой металлургии. 62
Продолжение табл. 3.26 Тип сплава Тяжелые сплавы Фильтры Керметы Металлокерамика, композиция W—Co—Ni(Cu, Сг) Бронза Си—Sn Низкоуглеродистая сталь Нержавеющая сталь 70А12О3 + ЗОСг 80TiC + 20Со «в, МПа, при растяже- растяжении 1000 30—40 1—7 5-120 250 сжатии 2800 Ю0—120 30—250 2300 3150 изгибе 390 1050 4». % 1 1 ? i w i НВ, МПа 2250 Таблица 3.27. Механические свойства керамики [3, 24] Керамика Глиношамотная с грубозернистой структурой Глиношамотная с тонкозернистой структурой Фарфор Каменное литье Керамика из оксидов: А12О3 (корунд) Ве2О8 MgO ZrO* ThO2 р. кг/м» 2100 2170 2350 2900 3990 3020 3580 5600 9690 сгв, МПа, при растяжении 6—10 25 30—60 260 105 98 148 100 изгибе 10—20 25—70 50—120 40—65 150 ПО 233 сжатии 30—90 80—150 400—500 330—450 4000 2100 1400 2100 1500 ?. ГПа 90 382 272 214 172 140 Таблица 3.28. Механические свойства неорганических стекол и ситаллов [3, 24] Стекло • ситалл Стекло: кварцевое непрозрачное кварцевое прозрачное электровакуумное электроизоляционное Ситалл: магнезиальный пироксеновый Р. кг/м» 2100 2200 2100—2500 2500 2500-2850 2900 ?в, МПа, при растяжении 40 60 50—100 изгибе 45 ПО 40-65 160 400 сжатии 350 650 800—200 Е, ГПа 0,6 0,65 0,65 0,7 0,12 0,14 Резина Амортизационная Губчатая Ячеистая и пористая из твердых каучуков Кис лото- и щелочестойкая: на основе СКБ на основе СКС на основе ХП Табл ица ов, МПа 10—16 0,02-0,1 0,01—5 4,5—10 20—25 18—24 3.29. Механические свойства резин [3] V % 400-600 — 20—300 200—350 300—500 200-500 Резина Маслостойкая мягкая: » средней твердости » твердая Морозостойкая на основе СК МС-10 Стойкая к гидравлическим жидкостям на основе СКН <тв, МПа 4—12 4—16 4—20 15 13 V % 250—600 200—350 120—300 200 — 63
Минералы и волокна Таблица 3.30. Твердость минералов Минерал Агат Азурит Алмаз Альмандин (гранат) Андрадит (гранат) Андалузит Барит Берилл Виллемит Волластонит Галенит Галлит Гематит Гипс Горный хрусталь Графит Гроссуляр (гранат) Кальцит Кварц Кианит Корунд К рок идол ит-асбест Лазурит Магнезит Малахит Миллерит Муллит Мусковит Опал Перовскит Пиролюзит Пироп (гранат) Пирофиллит Реальгар Рутил Сепиолит Силлиманит Спессартин (гранат) Тальк Топаз Турмалин Уваровит (гранат) Флогопит Флюорит Хризоберилл Хризотил-асбест Циркон Шеелит Шорломит (гранат) Состав, химическая формула SiO2 2CuCO3 . Cu(OHJ С Fe3Al2[Si04]3 Ca3Al2[Si04]3 Al2Si06 BaSO4 Be3Al2[Sie018] Zn2[Si04] CaSiO2 PbS NaCl FeSiO2 CaSO4 • 2H2O SiO2 С Ca3Al2[Si04]3 CaCO3 S*O2 Al2Si06 A12O3 3H2O • 2Na2O • 6(Fe, Mg) 0 • 2Fe2Os • !7SiOa (Na, CaL.8 [AlSiO4]e [SO4 Cl, S]M MgCO3 Cu2 [CQsl (OH). NiS 3A12O3 - 2SiO2 KAl2(AlSi3O10)(OH)a SiO2 • H2O CaTiOs MnO2 Mg3Al2rSi04]3 A WSi4O10] [OH], TiO2 2MgO-3SiO2./iH2O Al2SiO6 Mn3Al2[SiO4J3 Mg3[Si14O10] [OH]a Al2[SiO4J [FeOH]2 [Ni, Ca](NaAl)e[SieAl3B3(O, ОНЫ Ca3Cr2[Si04]3 KMg2[Si3AlO10][Fe, OH]a CaF2 Al2Be04 H4Mg3Si209 ZrSiO4 CaWO4 Cas(Al, Fe, Ti)(Si, Ti)O4]3 Твердость по шкале Mooca 6,5 3,5 10 8 7 7 3,5 8 5,5 4,5 2,5 2 6 2 7 1,5 7 3 7 6 9 4 5,5 4 4 4 6 2,5 6 6 5,5 7 1,5 2 6 2,5 7 7 1 8 7 7 2,5 4 8,5 — 7,5 5 7 Другие свойства E =98 ГПа — ? = 740 4- 1000 ГПа; ов = = 2404-480 МПа; Яд = 10 000 ГПа Яц= 1230 ГПа — //ц = 1120 4- 1450 ГПа — ав. изг = 1120 -т- 1450 ГПа — — — — — ав = 4,5н-6 МПа: *в сж = = 15-29 МПа; #ц = 6,8 4- 11,8 ГПа — Яц = 1100 ГПа — Н^ = 2050 ГПа — QQ С АДГТл °в. сж = 88»5 МПа — Е = 35 ГПа ов = 170 4-355 МПа; °в сж = ^20 -г- 540 МПа — — — — —— — •в. сж = 45 -г 60 МПа — — — ав сж = 205-f-265 МПэ — — Е = 158 4- 210 ГПа; ав сж = 590-т-785 МПа — — — 64
Таблица 3.31. Механические свойства волокон [3] Волокно в сухом состоянии Потери проч- прочности в мок- мокром состоя- состоянии» % Удлинение, %, в состоянии сухом мокром в, МПа Е, ГПа Асбест Бамбук Лен: технический элементарный Хлопок: средневолокн истый тонковолокнистый Шелк Шерсть: грубая тонкая Альгинат Ацетат (виполян, викара, адрил) Белковое (казеин) Винилон, винил Вискозное кордное: обычное высокопрочное Вискозное: медноаммиачное штапельное Ветрелон (полиамидное) Гидратцеллюлоза Капрон, нейлон, дедерон Лавсан Нитрон, орлон Совиден Триацетат, арнел, курплет Фторлон Натуральные волокна — — 40 63 24 35 35 12 14 — — 0 0 0 0 20—30 30—35 30—35 — — 2-3 2—2,5 6—8 6—8 15-20 25—30 30—50 Химические волокна 10—14 11—14 7-13 80—100 27—30 40-55 15—23 15—20 23—29 30-40 40—50 45—55 45—55 16—36 10—15 45—55 60—70 40—45 40-60 10—15 35—40 25—30 35-40 55 6 20 10 0 2-6 0 20-25 0 10—14 22—30 30—50 8—10 10 15 10—17 20-25 13—18 8—10 20—25 9—12 14—17 15—25 20—23 6-9 — — 2-3 2-2,5 7-9 7-9 20—25 25—35 — 25—26 28—35 50-70 13—18 16 25 15—30 20—30 15—19 12—13 15-18 14—16 35—40 6-9 300 345 490—590 785—980 245—390 390—540 440—490 145—195 195—245 175—215 90—155 1030—1270 34§—390 640—735 225-315 225—300 480—625 450—540 510—610 260—590 135 880—1050 155-205 33 - — 2,5—10,8 3,9—5,9 11,8—24,5 2,7 8-9,8 4,5 14,7 Таблица 3.32. Механические свойства волокон, проволоки и нитевидных кристаллов для армирования композиционных высокопрочных и высокомодульных материалов [14, 15, 24] Волокно, проволока, кристалл Волокно: борное углеродное стеклянное органическое карбида крем- кремния оксида алюми- алюминия оксида цирко- циркония Проволока: берилл иевая вольфрамовая кг/м» 2630 1700 2540 1350 3210 3960 6270 1840 19 300 V ГПа 2,5—3,5 2-3,2 3,9—4,6 2,8—3,5 2—4 2,1-2,6 2,4-2,7 1 — 1,5 2,4-4,2 Е, ГПа 380—450 200—500 95—100 120-130 400—500 500 480 290—320 400 V % 0,7—0,8 0,7-1,0 4-5 2—2,5 0,3—0,5 — — — 2—3 Волокно, проволока, кристалл стальная титановая молибденовая Нитевидные крис- кристаллы («усы»): графита оксида алюми- алюминия нитрида алю- алюминия карбида крем- кремния нитрида крем- кремния р. кг/м* 7800 4500 10000 2260 3960 3300 3210 3180 V ГПа 3,5—4 1,5—2 1,75 21 28-42 15 21-37 15 Е, ГПа 200 120 350 100 500 380 580 495 V % 2—2,5 1,8—2 1,3 — — — — 5-2159 65
3.3. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПРИ НИЗКИХ И ВЫСОКИХ ТЕМПЕРАТУРАХ Механические свойства при температуре ниже 20 °С определяются по ГОСТ 11150—84, выше 20 °С — по ГОСТ 9651—84. Методы определения ползучести и длительной прочности регламентируются ГОСТ 3248—81 и ГОСТ 10145—80 соответственно. Температурные зависимости механических свойств для каждого класса материалов достаточно близки. Наи- Наиболее чувствительны к влиянию температуры свойства, характеризующие сопротивление пластической деформа- деформации (твердость, пределы прочности и текучести), а также ударная вязкость. Упругие свойства металлов и сплавов изменяются с температурой в меньшей степени. Напро- Напротив, модуль упругости некоторых неметаллических мате- материалов с понижением температуры до —60 °С может снижаться более чем в 2 раза. В табл. 3.33—3.46 и на рис. 3.2—3.21 при температу- температурах от —253 до +2400 °С приведены характеристики ?> 0о.2> 0в, б, ф и KCU, определение которых дано в § 3.1, а также Oqi2/x и а' при высоких (до +1600 °С) температурах, где <т0 J/x— предел ползучести — наиболь- наибольшее постоянное напряжение, которое за определенное время т (обычно 100 или 1000) при постоянной темпера- температуре t вызывает остаточную деформацию, не превышаю- превышающую заданного значения (как правило,0,2%); о\ —пре- —предел длительной прочности — наибольшее постоянное на- напряжение, вызывающее разрушение за определенное вре- время т при постоянной заданной температуре /. -300 -200 Рис. 3.2. Зависимость модуля упругости некоторых ма- материалов от температуры ГЗ, 6] (значения модуля упру- упругости при 20 °С см. в табл. 3.1) -300 Рис. 3.3. Зависимость модуля упругости сталей и спла- сплавов от температуры [3, 5, 10]. (В скобках — значения модуля упругости при 20°С —?„, ГПа) 66 Рис. 3.4. Зависимость модуля упругости металлов от температуры [24], для дифлона ?20—2,45 ГПа, для ПТХЭ (фторопласта-3) ?20-1,45 ГПа, для ПТФЭ (фторопласта-4) ?20=»850 МПа, для пресс-фенольной массы ?20-7,9 МПа) Рис. 3.5. Зависимость модуля упругости металлов от температуры [3, 6]. Значения модуля упругости пра 20 °С см. в табл. 3.1) Углепластик A50) СтерлотекстолшМглеашминш Бороащний. 0,1 Рис. 3.6. Зависимость модуля упругости материалов от температуры с повышением ее до 500 °С [3, 14, 24]. (В скобках — значения модуля упругости при 20 °С — 0,8 0,7 0,4 ЯХГСЛ,30Х2ГН2СВМА, ЗЗХНЗМЛB]0) / ВТЗ 1. 8омкиA 1Э5) ^1ВМ1(мошб0с-_ \ новый, сплав). > fi?n\ \ ХН77ШР,Ш5ВМТФт 200 Ш Ш 800 1Ш кейшика Окисная керамика \ 1^0 Рис. 3.7. Зависимость модуля упругости материалов от температуры с повышением ее до 1200 °С [3, 24]. (В скобках — значения модуля упругости при 20°С — 20 , ГПа)
Таблица 3.33 Металл Алюминий Бериллий Ванадий Железо Магний Медь Молибден Натрии Никель Ниобий Олово Свинец Серебро Тантал Титан Титан иодидный Цирконий иодидный . Механические ов, МПа, при 20 120 300 420 360 120 240 490 14 390 350 36 28 180 620 750 250 260 -196 210 270 1080 830 160 380 540 19 600 1030 71 45 290 1030 1190 630 470 /. °С -253 350 — — 1060* 210 460 540 40 750* 1120 73 70 360 1150* 1340* — 680* свойства металлов при низких температурах [3, 6, 11] V2' 20 ___ 200 — 260 — — — — 125 — — — — 560 660 154 140 МПа, при t9 °C -196 230 — 780 — — — 145 — — — — 1030 1080 440 230 -253 — — 1060* — — — 145* — — — 1150* 1340* 160* 20 30 — 14 27 5 29 3 19 54 30 26 39 13 18 50 35 %, при / -196 42 — 3,5 4 5 41 0 13 61 34 82 6 12 11,5 49 . °с —253 45 — 0,6* 5 46 0 60 62* 7 36 88 0,6* 1* 47* Ф, %, при * 20 85 — 88 10 70 3 85 — 90 69 48 78 52 -196 75 — 54 7 72 3 80 — 88 74 16 28 58 . °С —253 65 — 73* 8 74 4 — 75* — 80 77* 4* 52* • При температуре —269 °С. Таблица 3.34. Прочность сталей и сплавов при низких температурах [3, 5, 19] Сталь, сплав, термическая обработка ов, МПа, при f, °С 20 -70 -196 -253 а0 2' МПа» при '• °С 20 -70 -196 —253 Стали Ст. 45, нормализация Ст. 45, закалка и отпуск ЗОХГСА, закалка и отпуск 40ХНМА, закалка и отпуск ЗОХГСНА, изотермическая закалка 40ХГСНЗВА, закалка и отпуск 12Х18Н9Т, закалка 08Х15Н5Д2Т, закалка и отпуск 10Х12Н20ТЗР, закалка и старение 12Х14П4НЗТ, закалка 08X16Н6, закалка, обработка холо- холодом, старение 45Л, отпуск 27ХГСНЛ, изотермическая закалка 35ХГСЛ, закалка и отпуск ВТ5-1, отжиг 0Т4, отжиг ВТ6, отжиг ВТ5Л ВТ20Л ВТ21Л АД1М АМГ6М АДЗЗТ1 600 1000 1200 1100 1600 2100 620 1150 1080 750 1350 770 1450 950 1050 1300 1300 1700 2200 1150 1230 1500 850 1500 1030 1050 1320 1580 1550 1900 2400 1650 1500 1100 1400 1750 1350 1400 — 1900 1750 1450 1500 1850 — 400 890 1100 980 1200 1450 250 1000 620 500 1250 1250 — _ 960 1180 1080 1230 1480 300 1080 1350 1350 — 950 1280 1500 1400 1450 1700 370 1350 1100 500 1650 — Титановые сплавы 750 810 100 850 1000 1100 950 870 120 1000 1100 1200 1350 1220 1650 1350 — 1600 1500 1850 1500 __ — 650 660 950 820 — 850 830 1150 950 — 125 115 155 1300 — Алюминиевые сплавы 80 320 310 95 350 350 170 470 410 260 545 530* 30 170 270 30 175 310 40 185 350 1400 420 1650 880 600 1800 1550 1300 1750 1300 54 195 390* 5* 67
Продолжение табл. 3.34 Сталь, сплав, термическая обработка Д16Т Д16Т1 1201Т1 В92Т1 В93Т1 B95TI САП-1 АБм1 АЛ4Т6 АЛ19Т4 АЛ9Т5 ВАЛ8Т5 АЛ27Т1 20 440 495 430 440 490 600 320 400 350 320 210 400 350 V МПа, —70 470 535 460 470 520 620 380 420 420 320 245 430 430 при f, °с -196 550 685 530 510 580 750 480 530 370 370 270 480 300 -253 700 720* 680 610 810 560 — 470 390 270 20 290 455 320 320 450 550 220 280 320 210 90 340 250 *02. МПа —70 330 490 380 330 470 560 260 280 320 210 230 , при /, °С -196 420 575 410 360 530 640 350 400 360 250 280 -253 520 625* 490 400 730 450 — 450 330 — 260 Магниевые сплавы МА2М МА2-1М МА14Т1 МЛ4 МЛ5Т6 МЛ10Т6 МЛ15Т1 ЛС59, мягкая БрОФ6,5—0,4, твердая ХН77ТЮР, закалка и старение ХН77ТЮ, закалка и старение жскп 250 270 320 200 240 240 210 300 290 410 200 240 300 210 370 380 470 220 240 320 220 430 480 НО 180 мм! 180 360 210 315 380 230 400 450 630 1300 1200 1400 Медные сплавы 590 840 Никелевые сплавы 680 950 1360 1600 1650 _ 1050 1630 690 600 1000 — 800 650 1200 500 1280 • При температуре — 269 °С, Таблица 3.35. Пластичность и вязкость сталей и сплавов при низких температурах [3,5,19] Сталь, сплав, термическая обработка 8, %, при /, °С 20 —70 —196 —253 ф, %, при *, °С 20 —70 —196 —253 KCU, МДж/м*. при t, °C 20 -70 -196 Стали 45, нормализация 45, закалка и отпуск ЗОХГСА, закалка и отпуск 40ХНМА, закалка и отпуск ЗОХГСНА, изотермическая закалка 40ХГСНЗВА, закалка и отпуск 12Х18Н9Г, закалка 08Х15НД2Т, закалка и отпуск 10Х12Н20ТЗР, закалка и старение 12Х14Г14НЗТ, закалка 08X16Н6, закалка, обработка холодом, старение 45Л, отпуск 27ХГСНЛ, изотермическая закалка 35ХГСЛ, закалка и отпуск _ 13 14 17 13 11 40 10 30 45 — 18 8 15 _ 14 13 14 13 37 11 — — 17 10 15 13 7 12 2,5 10 30 13 30 40 — — 6 — — — __ 25 8 10 35 — — — 55 52 50 55 52 43 __ 50 58 35 45 50 52 47 50 53 45 __ 48 53 20 40 50 38 48 13 27 — 14 47 45 10 0 — — — 35 40 — 1 0,7 1,1 0,9 0,55 ьз 1,5 0,75 0,6 — 0,6 0,4 6 0,45 0,55 1,6 2,3 0,35 0,35 — 0,1 0,15 0,4 0,1 0,15 2,0 — — — — 2,2 2^2 68
Продолжение табл. 3.35 Сталь, сплав, термическая обработка о, %, при t, CC 20 —70 —1у6 —253 >, %, при /, °с 20 —70 —196 —253 KCU, МДж/м», при /, С 20 —70 —196 BT5-J, отжиг 0Т4, отжиг ВТ6, отжиг ВТ5Л ВТ20Л ВТ21Л АД1М АМГ6М АДЗЗТ1 Д16Т Д16Т1 1201Т1 В92Т1 В93Т1 В95Т1 САП1 АБМ1 АЛ4Т6 АЛ19Т4 АЛ9Т5 ВАЛ8Т5 АЛ27Т1 МА2М МА2-1М МА14Т1 МЛ4 МЛ5Т6 МЛ10Т6 МЛ15Т1 ЛС59, мягкая БрОФ6,5—4, твердая ХН77ТЮР, закалка и старение ХН77ТЮ, закалка и старение ЖС6КП, закалка Титановые сплавы 10 24 16 9 10 10 8 15 15 11 5 2 6 12 12 8 — 3 3 3 — 33 25 — 33 25 — _ 30 14 — 4 14 — 0,5 0,4 — 0,3 — 0,2 0,3 Алюминиевые сплавы 35 17 15 14 8 10 14 7 10 5 15 3,5 9,5 2 4 15 45 23 13 6 11 19 8 9 7 16 2,5 9,5 2,5 4 25 50 31 20 10 7,5 13 17 6 7 8 35 2,5 6 2,8 3,5 2 45 34 23* 16 9,5* 10 11 5 10 1 5 — 0,1 29 42 16 17 — 13 — 20 5 — 20 ___ 50 16 14 15 16 6,5 28 __ 33 39 15 13 9 — 3,5 3 27 34* 14* — 3 0,5 0,24 0,15 — 0,03 — — 0,24 — — ол — 0,03 — — 0,24 0,1 0,03 25 15 13 8 5,5 5 3,5 Магниевые 23 9 8 6 4 5 1 10 2,5 2,5 5 2 4 1 сплавы 8 _ — — — _ _ 12 7 — _ __ 9 5 — _ 4 4 — _ — _ 0,035 — 0,025 — 0,02 Медные сплавы 32 12 — 37 29 34 29 35 61 — 38 54 35 51 _ — — Никелевые сплавы 25 28 20 — 18 30 15 18 13 20 35 — — 15 28 — 8 — 0,5 — — — 0,35 • При температуре —269 °С. Таблица 3.36. Механические свойства сталей при высоких температурах [3,24] Стали 10 20 45 20 430 480 640 200 495 440 700 iMria, 300. 525 450 730 при t. 400 380 360 575 с 500 260 220 385 600 ПО 130 220 20 265 270 365 50,2 200 225 230 355 , МПа 300 180 180 265 при t 400 170 150 230 °С 500 160 130 180 600 95 90 80 5, 20 — 200 \ %, при t, 300 — 400 — °с 500 — 600 — 69
Продолжение табл. 3.36 Стали QgYA 40Х иОЛл , ^v/W 40ХФА ЗОХМА ЗОХГСА, 40ХНМА 12Х2НВФА 30Х2Н2ВФА 30ХГСН2А 12Х18Н10Т 14Х17Н2 09X15Н9Ю 08Х17Н5МЗ 20Л 20ХМФЛ ЗОХНВЛ 12Х13НЗВФЛ 23Х6Н2МВФА 08Х17НЗСЛ 20 Q50 950 950 1100 1150 1180 1600 650 1200 1200 1200 440 600 850 900 920 1200 V 200 QOO 925 800 1600 изо 430 580 790 — МПа, 300 8QO 860 1000 1020 450 1120 1050 450 550 820 730 при tt 400 700 740 920 1050 1050 1500 450 1000 1100 370 520 720 780 650 ИЗО °С 500 O\J\J 505 570 700 1020 920 1150 450 950 750 950 230 480 580 620 550 1040 600 385 550* 400 380 750* 350 330 400 370 20 860 750 950 950 1090 1350 300 900 950 1000 260 400 700 750 700 1100 а0,2 200 825 650 1350 900 240 400 630 — МПа. 300 760 840 900 200 840 850 200 390 600 610 — при /, 400 720 600 800 920 930 1250 180 800 850 170 370 560 610 570 970 °С 500 420 500 650 920 860 1050 180 _ 500 600 130 340 500 480 520 910 600 500* 180 500* 280 300 270 340 — 20 26 12 13 17 15 9 40 8 10 10 30 18 18 10 12 8 8. 200 22 20 9 8 22 14 16 — — %. 300 19 11 14 30 8 8 21 13 16 14 — при tt 400 29 . 19 16 15 12 11 30 ~8 32 14 14 6 15 6,5 °с 500 30 19 21 12 12 9 30 16 10 45 15 15 9 16 7 600 50 27* — 25 30 10* 20 19 17 24 — • Испытано при температуре 550 °С. Таблица 3 Сплав ВТ1-1 0Т4-1 0Т4 ВТ5 ВТ5-1 АТ4 ВТ6 ВТ6С ВТ8 ВТ9 втз-1 ВТ20 ВТ5Л ВТ6Л ВТ9Л ВТ20Л ВТ21Л 20 450 650 750 800 750 900 1000 920 1070 1150 1000 1000 1 \J\J\J 900 900 950 1000 1100 °в 200 680 670 860 950 910 780 — — 37. J МПа, 300 220 380 490 480 550 680 830 920 840 400 550 710 670 700 Механические свойства при t. 400 150 310 460 510 600 580 770 850 760 700 / \JVJ 350 500 560 610 670 °С 500 __. 490 530 510 730 800 700 №0 \hJ\J 300 640 560 630 600 380 600 720 530 470 250* — 20 380 470 600 700 650 850 900 870 920 1030 950 _ — титановых '0,2 200 580 710 — 740 — , МПа 300 180 290 430 380 460 600 690 740 660 — — сплавов при при t 400 1 150 260 390 350 550 500 630 720 630 — » °с 500 _ 420 400 570 660 560 — высоких температурах 600 400 550 250 — 20 25 20 15 15 15 8 10 10 6 12 8 9 9 10 10 ь 200 10 _ 11 10 — 11 — [ЗЛО %. при t, °( 300 30 23 17 17 9 10 9 8 9 9 10 10 400 35 17 15 20 9 8 7 8 10 9 7 10 11 ] 500 20 16 15 8 7 10 13 __ 8 12 12 600 «._ 26 9 9 18 5* — — • При температуре 800 ^С. Таблица 3.38. Механические свойства алюминиевых сплавов при высоких температурах [3,5] Сплав состояние АД1М АД1Н АМг2М АМг2П АМг2Н АМгбМ АДЗЗТ1 АК8Т1 Д1Т 20 80 150 190 260 290 320 310 490 410 V 100 135 170 260 300 — МПа, 1 150 60 ПО 160 220 250 250 240 410 280 при t, 200 42 42 130 160 160 190 200 340 150 °С 250 28 28 ПО 80 90 160 _. 230 90 300 18 18 70 50 50 130 90 50 20 30 100 80 210 260 170 270 450 250 °0,2« 100 70 80 210 150 — МПа, 150 29 45 70 190 210 130 200 370 210 при /, 200 25 28 60 100 100 120 180 310 ПО °С 250 17 14 50 70 100 220 65 300 10 10 35 30 80 80 35 20 35 6 23 14 8 24 2 1 15 8, 100 7 26 16 — 30 — %, при t, °C 150 55 11 35 25 25 37 11 14 16 200 65 55 50 40 40 43 11 13 28 250 75 65 60 80 60 45 — 14 45 300 80 80 75 100 100 48 8 95 70
(^плав, состояние Д16Т* ВАД1Т АК4-1Т1 Д20Т1 1915Т1 В92Т1 В93Т1 В95Т1* АЛ1Т5 АЛЗТ5 АЛ32Т5, Т6 АЛ4МТ5 АЛ4Т6 В124Т6 В124Т6К** АЛ19Т5 АЛЗЗТ5*** АЛ9-1Т5 АЛ9-1Т6К** ВАЛ8Т5К** 20 440 520 430 420 420 380 480 490 520 600 220 245 340 240 360 415 370 280 270 320 400 V 100 325 410 430 480 530 300 220 — — МПа. при t. с 150 380 440 —. 360 350 290 330 380 410 430 — 225 280 190 _ 210 240 340 200 330 420 340 320 300 250 280 — 280 330 180 180 210 260 160 300 310 280 210 200 300 С 250 220 290 270 250 230 __ — ... 150 160 175 150 150 180 ПО 220 210 200 210 140 130 220 300 150 190 170 130 100 145 130 140 150 160 130 20 290 380 280 360 320 310 370 450 440 550 __ 180 250 280 180 150 240 — 100 280 300 400 410 500 — МПа, при t, < 150 265 — 330 280 250 270 340 350 400 175 _ __ __ __ 150 200 200 255 __ 230 290 250 _ 240 240 310 _ 170 220 170 180 — 'С 250 195 210 230 190 120 150 125 _ 160 150 130 120 300 П5 — 140 — —. _ 100 100 — 20 \9 16 18 7 10 10 7 7 14 8 0,8 2 3 3 0,5 2,5 5 2 5 7 4 Продолжение г. 100 _ ^_ 14 10 6 14 8 1 ..__ 2 3 _ — табл %, при t, °C 150 19 14 7 13 18 16 4 15 7 1 2,5 2,5 3,5 15 12 8 200 11 9 20 10 14 __ 14 П 1,5 1,4 4 3 4 1 3,5 3 6 6 9 250 ]3 10 16 и 15 Н> 16 1,9 1,5 3,5 5,4 1,5 4 4 2 4 6 10 3.38 300 12 18 — 4 4 6 5 2,5 6 5 2,5 тт_ 11 * В числителе для катаных полуфабрикатов, в знаменателе — для прессованных. ** Литье в кокиль, остальные — в землю. ••• При температуре 350 С: о^ЮО МПа; ^2=70 МПа; 8=5 %. Таблица 3.39. Прочность порошковых алюминиевых сплавов и композиционных материалов на алюминиевой и магниевой матрице при высоких температурах [5,14,24] Материалы САП-1 САП-2 САП-3 Алюминиевый сплав + 50% борного волокна Алюминий + 40% углеродного волокна Алюминий 4- 40% бериллиевой проволоки Алюминий+ 50% кварцевого волокна (SiO2) Магний +25% борного волокна Магний + 50% борного волокна 20 300 350 400 1200 1200 560 840 920 1200 100 260 1100 1180 510 820 — — 200 1050 1150 420 780 900 — ов, МПа, при t. 250 180 210 240 1000 1100 390 — — — 300 950 1080 340 730 770 — °с 350 120 130 180 — 1050 — — — — 400 900 1000 — 470 730 — 500 60 85 90 800 __ — 390* 650 800* • При температуре 450 °С. Табл и Сплав состояние МА2 МА2-1 МА5 МА8 МАП МА14 20 270 300 310 240 280 330 ца 3 V 100 210 225 220 180 __ 260 .40. МПа, 150 165 190 170 150 210 Механические при t 200 115 130 125 130 210 150 .°С 250 75 90 85 ПО 180 105 300 _ 70 70 70 140 70 свойства 350 _ 100 20 170 200 220 150 145 255 магниевых «0,2» МПа, 100 150 115 115 130 100 — _ 95 100 70 — сплавов г при 1 200 _ 75 70 60 ПО '. °С 250 _ 45 55 50 90 три высоких температурах [с 300 40 35 80 350 — 60 20 10 14 11 15 10 10 100 30 19 22 26 20 б, %, 150 45 30 30 30 28 при i 200 60 35 38 32 13 50 ,24] . °с 250 75 45 45 34 15 58 300 50 85 62 19 62 350 —. 45 71
Сплав, состояние ВМД1* млз МЛ4Т4 МЛ5Т4 МЛ6Т6 МЛ9Т6 МЛ10Т6 МЛПТ6 МЛ12Т6 МЛ15Т1 ВМЛ1Т6** 20 300 180 250 250 260 250 240 160 250 220 200 V 100 _ 160 240 230 230 — — — МПа 150 _ 145 210 185 210 — — 160 150 — . при 200 170 105 150 155 150 210 190 140 125 125 — /, °с 250 150 75 120 ПО 170 165 130 85 100 — 300 130 60 90 80 120 135 105 55 75 145 350 ПО — — — 75 ПО 20 250 55 85 90 140 145 150 100 150 140 95 °0 5 100 50 80 80 — >, МПа, при /, °< 150 45 75 60 85 100 105 — 200 40 68 50 135 140 80 75 85 — 250 130 40 70 120 130 75 50 65 — 300 105 30 105 ПО 60 30 50 75 350 90 60 2 45 55 20 5 8 9 9 1,5 6 5 3 6 3,5 6 Продолжение табл. 100 10 7 10 5 — 150 11 15 12 8 8 5 — при t 200 12 12 25 15 15 5 8 6 10 13 — . сс 250 12 26 15 10 13 8,5 12 16 300 13 11 20 17 30 15 16 10 3.40 350 20 25 30 20 • При температуре 400 °С: •• При температуре 400 °С: =» 70 МПа; 5 = 65 МПа; о0 24%. •= 35 МПа; 5 = 25 %. Таблица 3.41. Сталь, сплав Стали 45Х14Н1УВ2М 40Х12Н8Г8МФБ 10Х12Н22ТЗМР 10ХН35ВТЮ 40Х12Н8Г8МФЛ 15Х12Н25ТЗМЗВ4Л Никелевые сплавы: ХН78Т ХН60В*2 ХН77ТЮР ХН70ВМТЮ ХН55ВМТФКЮ ХН62МВТЮ ВЛ7— 45У жсз ЖС6 ЖС6К ЭП23 Кобальтовые сплавы: ЛК4 ЛК4Я 4К66Я Прочность и 20 720 900 1000 1300 800 900 780 800 1000 1150 1200 1250 500 750 1050 1000 1250 700 900 900 500 630 680 900 1200 550 — — — — — — пластичность жаропрочных сталей и сплавов 600 540 630 850 1110 500 800 950 1000 950 980 — — — — 520 750 — , МПа, при / 700 340 460 700 1000 370 — 400 530 840 900 850 980 400 — — — — 470 700 750 800 220 390 470 700 280 500 180 400 560 740 650 930 300 560 850 920 — 400 510 550 , °с 900 — 250 __ 400*1 — ПО 230 400*1 500 620 300 780 780 940 270 350 375 1000 — — 65 140 — 300 300 — 480 530 720 — 2S0*8 295*3 1100 — — — 45 85 — — — — — — 450 — — — 20 20 18 9 15 19 12 40 — 24 20 12 18 7 8,5 1 2,5 2 8 5,5 6 при высоких температурах [3,! 500 18 11 9 12 32 — — — — — — — — — — — — — 600 20 10 10 12 32 5 — 24 17 10 18 — — — — 12 11 — о, при t 700 32 9 10 9 29 35 22 10 10 10 5,5 — — — — 10 12,5 10,5 . °с 800 40 9 17 15 20 5 70 15 9 10 8 10 3 0,5 2 — 6,5 14 16 900 8 22*i 90 18*1 15 17 12 4 2,5 2 6 9 18 25 24] 1000 100 20 17 — 6 4,5 13 — 25*» 19*» •» При температуре 850 °С. •а О1200 = 43 МПа. •• При температуре 950 °С Таблица 3.42. Прочность при высоких температурах сплавов на основе тугоплавких металлов, керамики и композиционных материалов на никелевой матрице [3,14,24] Материал <?в, МПа, при /, СС 20 1000 1100 1200 1400 1500 1800 1900 2000 2200 2400 Ниобиевые сплавы ВН2 ВНЗ ВН4 РН6 650 780 810 890 400 — 300 450 700 — 270 550 290 — 80 125 170 — 90 — — — — 72
Продолжение табл. 3.42 Материал а , МПа, при /, °С 20 1000 1100 1200 1400 1500 1800 1900 2000 2200 2400 Молибденовые сплавы ВМ1 ВМ2 МР—47ВП ЦМВ-30 Вольфрам. Вольфрам—50Мо W-lThOa W-2ThO2 W—30Re, литой BX2 BX4 Никель—2,5НЮа Никель—50 углеродного волокна 50 вольфрамовой проволоки 860 750 780 — — — — — — 500 450 — — 190 300 — 140 160 150 160 100 90 60 63 — —- 80 — — Вольфрамовые сплавы (порошковые) 2180 1195 — — 140*1 260*1 200*1 210*1 45 190 180 140 80 — 60 35 90 120 30*« 13 70 30Сг-70А1аО3 Из оксида А12О3 Твердый сплав •I при температуре 1650 °С. •« При 1150 °С. •» При 1300 °С •« При 2500 ЭС. 400 1080 Хромовые 210 — Композиционны* 525 560 580 150 240 540 105 380 Керамика (ав — 390 150 1500 230 95 сплавы 165*2 100*2 — — — — — ? материалы 85 290*8 — — — — -при изгибе) 76 800 175*3 60 36 — — Таблица 3.43. Длительная прочность и ползучесть сталей и титановых сплавов [3,10,24] Сталь, сплав юо. МПа, при t, С 300 350 400 450 500 550 600 а0,2/100» МПа, при *, °С 300 350 400 450 500 550 Стали зохм 30Х2Н2ВФА ЗОХГСА 08X15Н9Ю 08Х17Н5МЗ 10Х12Н2ВМФ 23Х13НВМФА 13Х14НВФРА 10Х13НЗВФЛ ВТ5-1 0Т4 ВТ6С ВТ6 ВТЗ-1 ВТ8 ВТ9 ВТ14 ВТ5Л ВТ6Л ВТ9Л ВТ20Л ВТ21Л « За 200 ч. •«За 10000 ч. 980 1050 950 __ — _ — 740*1 800 600*1 850 1400 — 580*1 750 460*1 950 730 1000 720 — 380*1 540 260*1 650 700 450 260*1 320 120*1 400 440 300 300 270 220 — 760 — — — — — — 640 160*1 — 870 460 440 ПО*1 — 580 620 380 310 142*2 370 55*1 — — — 210 — 215 59*2 240 22*1 — 200 180 180 Титановые сплавы __ — 400 650 — 450 480 500 — 600 390 580 650 750 680 350 530 620 600 550 650 540 — 140 380 360 450 650 470 500 430 440 380 450 350 — — 230 — 400 — — 500 — 330 300 320 — 530 450 190 360 300 370 350 280 460 430 50 140 160 230 — 60 50 120 280 170 — 280 160 180 120 200 73
Таблица 3.44. Длительная прочность и ползучесть алюминиевых деформируемых сплавов [3,5,24] Сплав, состояние, полуфабрикат Д16Т, Д16Т1, лист Д16чТ, 1163Т, плита Д16чТ, 1163Т, прессованный про- профиль ВД17Т1, прессованная полоса АК4-1Т1, лист АКА-1Т1, плита 1201Т1, поковка, прессованный профиль, плита Д20Т2, прессованная полоса Д21Т1, лист Д21Т1, плита В95Т1, лист 125 340 345 340 280 350 290 — 370 370 — это, МПа 150 300 315 320 __ 250 330 250 300 330 330 230 175 230 270 270 _ 210 240 220 210 240 260 — при t. 200 180 210 190 170 180 180 170 200 100 °С 250 _ — 100 — 125 120 — 300 — 55 — 80 — 125 180 300 — 250 280 240 — 290 310 — 0О,2/1ОО, МПа» 150 180 270 260 220 250 200 200 250 280 — 175 120 235 210 145 160 140 170 170 220 — при tt 200 85 — 160 90 —. 130 120 105 160 — °с 250 — 75 — — — 80 — 95 — 300 _ — 35 — — — 65 — — Таблица 3.45. Длительная прочность жаропрочных сталей и сплавов [3,24] Сталь, сплав 0» МПа» ПРИ '• 600 700 800 900 950 1000 Стали 45Х14Н14В2М 38Х12Н8Г8МФБ 10Х12Н20ТЗР 10Х14Н35МЗТЮ 15Х10Н22ВМТЛ 30Х12Н10Г8ВФЛ ХН77ТЮ ХН35ВТЮ ХН77ТЮР ХН70ВМТЮ ХН55ВМТФКЮ ХН62МВКЮ ХН78Т ХН75МБТЮ ЖСЗ ЖС6 ЖС6К 300 450 580 700 400 180 250 390 450 400 280 80 150 280* 250 200 140 ^_ __ — ... — Таблица 3.46. Длительная прочность сплавов на основе тугоплавких металлов и композиционных материалов на никелевой матрице [3,14,24] Материал 9№0» , при /, °С 1100 1200 1300 Никелевые сплавы Кобальтовые сплавы ЛК4 ЛК4Я 4К66Я 300 250 300 150 180 250 70 140 150 50 ПО 120 * При температуре 750°С •• При 8бО°С. 1400 1500 Ниобиевые сплавы 580 670 680 — — 400 390 420 500 700 750 105 165 — — — 150 230 200 290 440 450 45 80 300 500 520 190** 200 200 15 29 100 280 320 120 — — — — — — 80 — 140 155 ВН2 ВНЗ ВН4 ВН5А РН6 МН1 МН2 ЦМ2А ВМ1 ВМ2 ЦМ6 ЦМВ-30 ВХ1, ВХ2 ВХЗ 90 160 280 140 __ 250 360 ПО по 260 — ... _ — Молибденовые сплавы — 90 90 155 130 250 65 40 — 40 50 — Хромовые сплавы 45** 150** Вольфрамовые сплавы Вольфрам технический! — — Композиционные материалы — 70 60 ЖС6—50% вольфрамо- вольфрамовой проволоки Никель —2,5% ThO, Никель — 2,5% НЮ2 150 105 70 80 80 50 • При температуре 1800 °С# •• При 1150 °С 74
Рис. 3.8. Пределы прочности и текучести золота, пла- платины и серебра при высоких температурах [3, 6, 8] IN \ \ ч V > Zr :Ti x k\ SO 20 200 200 МО 600 Рис. 3.9. Механические свойства железа и никеля при высоких температурах [6, 10] 20П WQ 600 800 T,°C Рис. ЗЛО. Механические свойства сверхчистых циркония и титана при высоких температурах [6] 160 по по 100 80 60 40 20 r 1 1 i J / J 1 ' 1 У У А 2 \ t. -Се \ \ \ \ \ '0 t.° 60 20 Рис. 3.11. Механические свойства алюминия и церия при высоких температурах [4, 6, 18] <5в,МПа 2U0 100 --Со La 500 1000 t,°C Рис. 3.12. Механические свойства ванадия и ниобия при высоких температурах f3, 6] 200 600 t,°C Рис. 3.13. Механические свойства лантана и кобальта при высоких температурах [3, 6] 75
woo 1500 2000 t,°C Рис. 3.14. Механические свойства вольфрама и молиб- молибдена при высоких температурах [3, 6]: ¦ — вольфрам после отжига; вольфрам на- гартованнын; — • — • —- • — молибден после отжига 200 250 300 t,%' 50 60 НО 20 0 ,% ИПа,- — л Ik Иг яга wo t.'c 200 Ш BOO BOO WOO t,eC Рис. 3.15. Механические свойства стронция, урана и бе- бериллия при высоких температурах [6]: а — стронций литой; б — уран; «— —- бериллий ^0 60 20 -80 ч / / \ 3 % > О 240 160 80 ^ 72^7 Рис. 3.16. Зависимость прочности некоторых неметал- неметаллических материалов от температуры испытания [24]: / — капрон (при изгибе); 2 — ПТХЭ (фторопласт-3) при изги- изгибе; 3— полиэтилен; 4 — морозостойкая резина; 4а — удлинение при разрыве морозостойкой резины Рис. 3.17. Пределы длительной прочности алюминиевых литейных сплавов [3, 5] DQ,ZI1OO>{ 100 \ МА1 100 Ш 150 ЛА11Т6 7 МА11Т6 ВМД1 МА13ТВ 200 250 300 Т,°С Рис. 3.18. Пределы длительной прочности (- ) и ползучести ( ) магниевых деформируемых спла- сплавов [3] 150 200 250 300 t,°C 100 150 ZOO 250 t,% Рис. 3.19. Пределы длительной прочности (а) и ползу- ползучести (б) магниевых литейных сплавов [3] 76
1200 1000 BOO BOO 200, \ Боровомокнит уКарёоВвлокнит Стекловолокнит ловолокн SO 10В 150 Таблица 3.47. Пределы выносливости сталей при знакопеременном изгибе Рис. 3.20. Пределы длительной прочности композицион- композиционных материалов на полимерной матрице [13] при рас- растяжении ( ) и изгибе ( ) В00 300 t,°C Рис. 3.21. Пределы ползучести жаропрочных сталей и никелевых сплавов [3] 3.4. ВЫНОСЛИВОСТЬ МАТЕРИАЛОВ Методы определения характеристик выносливости при многоцикловой и малоцикловой усталости регламен- регламентируются в ГОСТ 25.502—79. Малоцикловая усталость характеризуется базой испытаний N<5-104 циклов и по- пониженной частотой нагружения f = 0,l-i-5 Гц, а многоцик- многоцикловая усталость — N>107, /=20ч-50 Гц. Повреждение или разрушение в многоцикловой области происходит в основном при упругом, а в малоцикловой — при упруго- пластическом деформировании. Стали, N = 107 циклов [3, 20, 24] 210 330 530 420 620 480 530 520 500 610 560 560 580 660 645 610 700 700 730 700 830 285 480 620 600 600 420 410 185 230 340 380 400 450 500* 550* 420 400 420 480 560* 620* 530 500 540 280 270 200 180 220 20 35 45 ЗОХМА ЗОХМА ЗОХГСА 20ХЗМВФ 12Х2НВФА 38ХА ЗОХЗВА 30Х2Н2ВФА 37ХНЗА 40ХН2МА 40ХН2МА 23Х2НВФА 25Х2ГНТА 25Х2ГНТА ЗОХГСНА ЗОХГСНА 40ХН2СМА 40ХН2СМА 12X18Н9Т 20X13 09X15Н8Ю 13Х12Н2ВМФА 23Х13НВМФА 12Х13НЗВФЛ 10Х17НЗСЛ 400 600 950 950 1600 900 920 960 1050 1050 1180 1250 1300 1600 1350 1500 1600 1650 1750 1800 2000 580 950 1350 1200 1600 900 1000 Титановые сплавы [3,10,2 ВТ 1-0, лист ВТ1-1, » 0Т4-1, > 0Т4, » ВТ5-1, 0Т4, лист ВТ5, пруток ВТ6С, лист ВТ6, пруток ВТ20, лист ВТ14, » ВТ14, » ВТЗ-1, пруток ВТЗ-1, » ВТЗ-1, » ВТ22, » ВТ8, » ВТ9, » ВТ5Л ВТ14Л ВТ6Л ВТ9Л ВТЗ-1 Л 415 450 650 750 750 850 950 1100 950 900 1200 1000 1100 1200 1100 1050 1150 800 950 850 1000 1000 280 260 220 200 310 330 350 360 310 370 380 360 440 490 550 245 240 400 450 280 260 310 420* 300* 390* 330 250 230 180 220 * База испытаний N — 107 циклов. 77
Таблица 3.48. Пределы выносливости алюминиевых сплавов при знакопеременном изгибе на базе 2 • 107 циклов [3, 5, 20] Сплав, состояние, полуфабрикат АД1М, ЛИСТ АД1Н, » АМгЗМ, » АМгбМ, » АМгбМ, лист, прессованный профиль АД31Т1, прессованный профиль АДЗЗТ1, то же АД35Т1, » АВТ1, » Д1Т, Д1чТ, штамповка Д16чТ, плита, профиль Д16чТ1, лист Д16чТ1, прессованная панель Д19Т, Д19чТ, прессованный профиль ВАД1Т, лист Д20Т1, лист, прессованный профиль Д21Т1, поковка, штамповка АК4-1Т1, плита, прессованный ппгъ/Кы ni^ ирифиль АК6Т1, штамповка АК8Т1, прессованный профиль ВД17Т1, прессованная полоса В92Т1, прессованный пруток В95пчТ1, лист, плита В95пчТ1, прессованная панель В95пчТ2, лист, плита, поков- поковка, прессованная панель В95пчТЗ, прессованная панель В95пчТЗ, поковка В93пчТ1, поковка В93пчТ2, > В93пчТЗ, * В96ЦЗТ1, штамповка САП1, прессованная полоса САП2, прессованный профиль САПЗ, прессованный пруток С АС 1-400 CACJ-50 АЛ1Т5 АЛ4Т6 АЛ4МТ5 АЛ5Т5 АЛ8Т4 АЛ9Т5 АЛ9-1Т5*** АЛ19Т5 АЛ19Т5*" АЛ20Т2, АЛ21Т2 АЛ20Т7, АЛ21Т7 АЛ23-1Т4 АЛ27Т4 А Л 27-1 АЛ27-1Т4 АЛЗЗТ5 ВАЛ8Т5*** МПа 80 150 230 300 340 250 320 330 350 410 440 470 480 480 440 420 430 420 420 480 520 450 570 600 540 500 510 520 470 440 630 300 350 400 270 340 260 260 350 260 300 210 270 360 400 210 240 230 360 390 380 280 400 МПа 35* 50 80 ПО 100 90 ПО ПО 115 140 140 120 140 160 120 130 ПО 120 130 135 155 150 160 180 160 160 140 140 140 130 170 80 90 115 80 90 56* 70 90** 65* 50* 45* 80 70 90 70 75 40 60 80 70 75 ПО a^j, МПа </С, = 2,2) _ — — 50 60 —. 65 _ 80 —. — — 70 80 80 85 90 — 90 — — — 80 — 60 60 75 — — — — — 50 — —• Характеристики выносливости зависят от формы и размеров образца, а также способа и частоты нагруже- ния. С понижением частоты нагружения и увеличением абсолютных размеров образца сопротивление усталости падает. Выносливость металлических материалов сущест- существенно зависит от состояния поверхности и определяется, как правило, на полированных образцах; пластмассы ме- менее чувствительны к чистоте поверхности. Бблъшая часть данных по многоцикловой усталости получена при испытаниях на изгиб симметричным цик- циклом с определением а_ь Для ориентировочной оценки пределов выносливости при других видах напряженного состояния можно использовать следующие соотношения: для конструкционных сталей предел выносливости при растяжении — сжатии oBj — @,8-7-0,9) a-lf при кручении т-1 — @,5-4-0,6)а-\\ для алюминиевых сплавов эти коэф- коэффициенты составляют 0,85—0,95 и 0,55—0,65 соответст- соответственно. Для некоторых групп материалов установлены зави- зависимости между пределами выносливости и прочности. Отношение o-i/ав для сталей составляет 0,35—0,55 при базе испытания 2-Ю7 циклов, для титановых сплавов 0,45—0,55 при W—2-Ю7 циклов; при этом более высоко- высокопрочным материалам отвечают меньшие значения a_i/aB. Для неметаллических материалов (текстолиты, органиче- органические стекла и др.) a -i«@,24-03) aB (JV- 10f цик- циклов). Таблица 3.49. Пределы выносливости магниевых сплавов при знакопеременном изгибе на базе 2 • 107 циклов [3] * База испытаний W = 5 • 10* циклов. •• База испытаний N « 10т циклов. ••• Литье в кокиль, остальные — в землю* Сплав, состоя ние, полуфабрикат МА2-1, плита МАЗ, полоса МА5Т4, пруток MAI4-T1, полоса МА10Т6, пруток МА11Т6, » МА13Т8, лист ВМД1, пруток MAIM, » МА2, » МА8, полоса МЛ4 МЛ4Т4 МЛ4Т6 МЛ5, МЛ6 МЛ5Т4 МЛ5Т6, МЛ6Т6 МЛ6Т4 МЛ12 МЛ12Т1 МЛ12Т6 МЛ15Т1 МЛ9Т6 МЛ10Т6 МЛ11Т4, Т6 МЛ14 ВМЛ2 МЛЗ, МЛ7-1 ав. МПа 270 280 320 340 430 280 240 280 240 270 260 170 235 240 150 240 240 235 210 230 250 215 240 240 155 200 260 180 o.lv МПа 105* 115 130 120 125 85 70 70 75 100* 80 80 90 80 85 100 85 95 50 75 80 90 80 70 70 50 60 55 aLi» МПа (К, = 2,2) 70* — 100 80 80 50 — 50 — — — 65 80 70 70 80 70 75 50 70 — 70 — — — — — —• * База испытаний М *» 5 • 10». 78
Таблица 3.50. Влияние температуры на пределы выносливости жаропрочных сталей н никелевых сплавов при знакопеременном изгибе на базе 2 • 107 циклов [3] Сплав 10Х12Н20ТЗР 10Х13Н35МЗТЮ 08Х35ВТ10 ХН77ТЮ ХН77ТЮР ХН55ВМТФКЮ ХН62МВКЮ ХН70ВМТЮ ЖСЗ ЖС6" ЖС6К** ВЛ7-45У ов, МПа 900 1000 1150 1000 1000 1100 1180 1150 750 1040 1000 500 20 _ 360 370 270 280 260 •-it 600 330 — 390 360 _ __ 350 — — — МПа» при 700 280 300 300* 360 390 350 300 370 — — — — tt °с 800 _ 260 260 300 300 360 305 365 300 270 280 160 900 — — 300 300 250 — 260 290 — *— 1 < 600 — _ 240 — — — — — — К,-* А. 700 _ ^л «._ 250 270 255 290 — — —. МПа, при /, °с 800 230 270 255 270 — — — соо 270 255 190 _ ... — ¦ При температуре 750 °С •• При 1000 °С (a.t — 220 МПа) Композиционные волокнистые материалы отличаются по- повышенным отношением a_i/aB-0,6H-0,8 (JV»107 циклов). В табл. 3.47—3.53 и на рис. 3.22—3.24 представлены следующие характеристики выносливости: ff-i — предел выносливости при симметричном изги- изгибе—наибольшее напряжение цикла, при действии кото- рого не происходит усталостного разрушения образца после произвольно большого числа циклов или при за- заданной базе испытаний A07-4-2-107 циклов); a"t —предел выносливости образца с надрезом или отверстием при /С/—2,2ч-2,6, где /(/ — теоретический ко- коэффициент концентрации напряжений; сгщах — предел выносливости (малоцикловой устало- усталости) при асимметричном растяжении гладкого (/0=1) или надрезанного (/(,-2,2-7-2,6) образца — наибольшее напряжение цикла, при котором не происходит разруше- разрушения при заданной базе испытания; N — долговечность — число циклов, выдерживаемых Таблица 3.51. Значения пределов выносливости композиционных материалов и пластмасс при знакопеременном изгибе на базе 107 циклов [3,12,14,24] образцом перед разрушением при заданной напряжении, база испытаний. Материал Бороалюми- ний Боромагний Углеалюми- ний МПа 1250 1150 1100 1200 1200 650 МПа 650 600 550 550 400 170 Материал Бороволокнит Карбоволокнит Стекловолокнит Оргстекло V МПа 1300 1020 650 350 62,5 МПа 420 500 300 90 17—30 200 -300 - Рис. 3.22. Влияние низких температур на предел вы- выносливости (база 10е циклов) некоторых сплавов [3] irVU 7200 ЮОО BOO 600 400 200 D 1Па —s — flJSC JS3—^. BT1-0 — -I4 —s — — 10 100 1000 Числа циклов 10000 Рис. 3.23. Кривые малоцикловой усталости титановых сплавов [10] при температуре 20 ( ) 79
zoo Таблица 3.52. Малоцикловая усталость при асимметричном растяжении* [3,5,10,20,24,27,30,31] \ AKWT1 ВД17Т1 AKB n \ \ Сталь, сплав, полуфабрикат ЗОХГСА, пруток То же ЗОХГСНА, пруток То же 03Х18К8М5Т, поковка ВТ1-0, лист ВТ5-1, » ВТ6С, » ВТ22, поковка ВТ23, плита ВТ5, пруток Д16Т, лист То же Д16Т1, лист Д19Т, » В95Т1, » То же В95пчТ2, лист, плита Д16чТ, плита То же АК4-1Т2, плита 1201Т1, *» В93пчТ1, Т2, ТЗ, штам- штамповка В95очТ2, поковка Д16Т, пруток В95Т1, » В95пчТ1, Т2, ТЗ, панель Д16чТ, прессованный по- полуфабрикат В95Т1, то же ВАЛ8Т5, отливка То же Бороалюминий, лист Боромагний, » зв, МПа 1000 1000 1000 1600 1750 1750 1750 1750 1700 400 800 980 1100 1100 950 480 480 480 480 480 480 470 500 500 530 470 470 430 465 420—500 540 480 650 480-565 440 600 400 400 1250 1200 Kt 1 1 2,6 2,6 1 1,6 2,2 4 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,2 1 1 2,5 2,6 2,6 2,6 2,6 1 2,5 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,6 2,2 2,2 2,6 2,6 2,6 1 2,2 1 1 База ис- испытаний N, 108 циклов 50 20 20 100 50 50 50 50 100 20 20 20 100 100 20 50 20 20 20 50 50 50 20 20 50 50 100 50 50 50 50 20 20 50 20 20 50 50 800 800 ах МПа 650 800 400 400 900 650 500 250 450 300 600 750 350 330 630 280 400 280 250 180 160 180 320 260 160 200 190 185 180 150 190 430 400 180 250 200 200 180 950 800 о wo 200 3oq *oot;c Рис. 3.24. Влияние высоких температур на предел ёы- носливости сталей (а) [3, 31], титановых сплавов (б) [3, 10, 24], алюминиевых сплавов (в)[31, 5, 3]: ! _ . „ н Таблица 3.53. Влияние температуры испытания на сопротивление малоцикловой усталости полосы с отверстием (/С/= 2,5) при асимметричном растяжении41 [3,20] Сплав, состояние, полуфабрикат Д16Т, ЛИСТ В95Т1, » АК4-1Т1, плита ВТ1-1, пруток МПа 470 550 430 700 База испытаний Л/, 10* циклов 20 20 50 20 Л СС 20 200 20 200 20 150 20 300 'max* МПа 2G0 220 220 180 190 170 390 210 3.5. ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРУШЕНИЯ Основными характеристиками разрушения являются вязкость разрушения или критический коэффициент ин- интенсивности напряжений и скорость роста трещины уста- усталости. Характеристики разрушения при однократном на- гружении определяют на образцах с заранее выращен- выращенными усталостными трещинами. Коэффициент интенсив- интенсивности напряжений К характеризует концентрацию напоя- жений в вершине трещины; в общем виде K=*oY^itt у у где а — напряжение в сечении брутто; / — половина дли- длины трещины; у — функция, зависящая от геометрии об- образца и трещины. Критический коэффициент интенсив- интенсивности напряжений определяют по моменту, при котором наступает нестабильный рост трещины. Вязкость разрушения при плоской деформации К\с оценивают по результатам испытания внецентренным растяжением компактных образцов, толщина которых /=2,5 (Kic/ooaJ обеспечивает наиболее стесненные усло- условия для пластической деформации перед фронтом тре- трещины. 80
Таблица 3.54. Вязкость разрушения при плоской деформации Продолжение табл. 3.54 Материал, состояние, полуфабрикат Направлен ние вырезки образца* МПа *1 МПам 1/2 Стали [25—27] 20, нормализация 15Х2НМФА, нормализация 40Х, закалка и отпуск 40ХНМ, то же ЗОХГСНА, изотермическая закалка 03Н18К8М5Т, закалка и старение 03Н18К9М5Т, то же То же дп дп дп дп ДП ДП дп дп дп 400 640 1250 1500 1550 1550 1700 1800 2000 Титановые сплавы [21,26,28] 0Т4, отжиг, штамповка ВТ5-1, отжиг, пруток ВТ20, отжиг, поковка ВТбч, отжиг, плита ВТЗ-1, отжиг, поковка ВТЗ-1, закалка и старение, штамповка ВТ9, то же То же ВТ22, отжиг, штамповка ВТ22, отжиг, плита ВТ22, закалка и старение, пруток ВТ23, старение, плита ВТ9Л, закалка и старение ВТ20Л, отжиг дп дп дп дп дп пд дп дп дп дп дп пд — 700 750 760 820 950 1200 1050 1150 1080 1050 1250 1080 1000 800 140 148 115 80 85 130 100 75 70 105 98 104 85 76 58 78 58 73 79 54 73 78 81 35 27 37 38 31 24 31 38 30 26 30 35 34 25 31 24 22 25 37 29 33 28 32 36 29 * Первая буква обозначает направление оси образца относи- относительно волокна, вторая — направление плоскости развития трещины. Алюминиевые сплавы [5,20,22,28] Д16Т, поковка » , плита » , прессованная полоса Д16чТ, Д16Т1, Д16чТ1, Д16чТ1, Д16чТ1, То же Д16очТ1 1201Т1 То же АК4-1Т1 То же АК4-1Т1 АК6Т1, АК8Т1, В95Т1, То же В95очТ1 В95пчТ2 поковка прессованная полоса поковка штамповка плита , плита , штамповка поковка поковка, штамповка плита , плита пд пд дп дп дп пд дп дп ДП пд пд дп пд вд дп дп пд дп дп дп дп пд пд дп пд 290 340 340 290 345 375 465 400 450 460 430 350 345 350 330 400 360 400 320 420 485 475 490 460 455 Материал, состояние. полуфабрикат В95пчТЗ, плита В93пчТ 1, штамповка В93пчТ2, » В93пчТЗ, » В96ЦЗТЗ, » В96ЦТ1, » Направ- Направление вырезки образца* дп пд дп дп дп дп дп МПа 440 435 480 440 360 460 560 к А1С МПа.ы1/2 37 30 29 33 35 30 22 Композиционные материалы однонаправленной структуры на полимерной матрице [12] Эпоксиуглеволокнит Эпоксибороволокнит Эпоксистекловолокнит дп дп дп 1050 1200 1800 2,45 2,7 2,9 Таблица 3.55. Вязкость разрушения при плоском напряженном состоянии алюминиевых и титановых сплавов* Сплав, состояние» полу- полуфабрикат Алюминиевые сплавы [5,20,22,28] АМгбН, лист холоднока- холоднокатаный Д16Т, то же То же Д16Т, лист горячеката- горячекатаный То же Д16Т1, лист холоднока- холоднокатаный Д16чТ, то же Д16чТ, лист горячека- горячекатаный То же Д16чТ, плита Д16чТ, панель прессован- прессованная АК4-1Т1, плита То же 1201Т1, лист холодно- холоднокатаный 1201Т1, лист горячека- горячекатаный То же » 1201Т1, плита В95Т1, лист горячеката- горячекатаный То же В95пчТ1, лист горячека- горячекатаный В95пчТ2, лист холодно- холоднокатаный В95пчТ2, лист горячека- горячекатаный То же 355 330 330 350 370 420 300 300 360 350 420 380 400 380 330 330 330 365 480 540 530 475 460 480 0,1 0,1 0,4 0,1 0,4 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,4 0,2 0,1 0,1 0,1 0,2 0,2 0,1 МПам 1/2 69 60 75 70 85 55 65 80 75 73 83 52 45 50 63 75 82 73 52 40 60 60 73 63 ¦ Образцы ДП. 6—2159 81
Продолжение табл. 3.55 Продолжение табл. 3.57 Сплав, состояние, полу- полуфабрикат В95пчТ2, лист горячека- горячекатаный В95пчТ2, плита В95пчТ2, панель прессо- прессованная V МПа 480 465 480 В, и 0,2 0,2 0,2 К*. МПа.м1/2 80 80 85 Титановые сплавы [21,27,28] 0Т4, лист, отжиг ВТ5-1, тоже ВТ14, лист, отжиг ВТ14, лист, закалка и старение ВТ20, лист, отжиг ВТ6, лист, закалка и старение 660 800 950 1175 950 1050 0, 0, 0, 0, 0, 0, 140 100 88 62 115 71—85 Таблица 3.56. Влияние низких температур на вязкость разрушения при плоской деформации некоторых сталей и сплавов [22, 25—27] Сталь, сплав Сталь 20 25Г2НМ 15Х2НМФА ЗОХГСНА 03Х18К8Н5Т 03Х18К9М5Т 03Х18К9М5Т ВТбч, плита Д16Т, прессо- прессованная полоса Д16Т1, то же 1201Т1, плита* АК4-1Т1, » АК4-1Т1, » В95Т1, » вЛО» 0,2 МПа 285 350 640 1550 1550 1700 2000 820 340 350 350 330 405 495 К\с, МПа«м*/2, при /,СС 20 175 148 85 130 100 70 85 37 31 35 31 27 28 —70 50 83 45 130 79 70 — — -130 47 40 68 120 63 — — —196 22 __ 47 60 55 35,5 35 36 30 29 ¦ При температуре —253 °С К\с =40 МПа м1/2. Таблица 3.57. Скорость роста трещины усталости в алюминиевых сплавах [5,20,27,27]* Сплав, состояние, полуфабрикат Д16Т, лист Д16чТ, » Д16Т1, ъ Д16чТ1, » Д19Т, » Д19Т1, » ао,2' МПа 325 350 470 480 345 450 dl/dN 12.4 0,37 0,2 0,35 0,35 0,3 0,35 10е, м/цикл, при А/С, МПа- 15,5 0,6 0,35 0,55 0,5 0,5 0,75 м1/2 18,6 1,0 0,5 1,0 0,9 0,65 1,7 21,7 0,9 1,7 1,5 1,3 3 Сплав, состояние, полуфабрикат 1911Т1, лист В95Т1, » В95пчТ1, » В95пчТ2, » АМгбМ, » АК4-1Т1, плита 1201Т1, ъ В95пчТ1, » В95пчТ2, » Д16чТ, » Д16чТ1, > Д16чТ, штамповка АК6Т1 ъ В93пчТ2, ТЗ » Д16чТ, прессованная панель Д19Т, то же В95Т1, прессованная полоса В95пчТ1, прессованная панель В95пчТ2, то же В95пчТЗ, » V' МПа 355 500 530 480 170 450 345 500 460 350 470 325 350 360— 440 400 345 560 560 470 430 dl/dN- 12,4 0,4 0,5 0,3 0,4 1,5 0,4 0,3 0,65 0,5 0,2 — 0,3 0,4 0,25 0,2 0,25 0,5 0,4 0,3 0,25 10*, м/цикл, npi МПам1/2 15,5 0,8 0,8 0,65 0,7 2,5 0,75 0,5 1,25 0,8 0,4 0,6 — 0,4 0,45 0,8 0,65 0,5 0,4 18,6 1 1,5 1,3 1,0 ),9 ,5 ,1 ,95 ,15 0,75 — 0,7 0,85 0,55 0,45 0,75 1,0 1,05 0,95 ( ),9 * А/С. 21,7 2 1,6 1,2 2,2 1,4 — 0,6 1,3 1,3 — — — Таблица 3.58. Скорость роста трещины усталости в титановых сплавах и сталях [21,26,27,28] Сплав, сталь, состояние, полуфабрикат 0Т4-1, отжиг, лист 0Т4, то же ВТ20, » ВТ23, закалкам ста- старение, лист ВТбч, отжиг, плита* ВТбч, закалка и ста- старение, плита* ВТ22, отжиг, плита* ВТ23, старение, пли- плита* ВТ23, закалка и ста- старение, поковка* ВТ22, отжиг, штам- штамповка ВТ23, отжиг, плита ЗОХГСНА, изотерми- изотермическая закалка 03Н18К8М5Т, закал- закалка и старение СтЗ 18Г 09Г2С в0,2* МПа 570 660 950 1150 850 1000 1100 1100 1050 1000 1000 1550 1550 265 240 360 dl/dN, 10« 15 0, 0, 0, 0, 0, .5 16 15 15 15 22 25,4 — — — 0,5 0,6 0,4 0,5 0,8 — — — — 1,5 1,4 1,3 , м/цик; МПа •м1' 31 0, 0, 0, 0, 1 0, 0, 0, 45 7 5 7 9 9 8 2 при 46,6 1 2 1 3 1 1 1 1 2 ,05 ,2 ,9 ,1 ,8 ,5 Л/С. 54,4 1,8 1,8 — 2,6 2,3 2 2,5 0,65 0,55 * Образец — пластина шириной 100—200 мм с центральной щелью» испытание при ассиметричном растяжении. Внецентренное растяжение компактных образцов. 82
Вязкость разрушения при плоском напряженном со- состоянии Кус определяется, как правило, при растяжении широких, относительно тонких пластин с центральной щелью (ширина ?« 100—400 мм; *»2-*-15 мм). Длина щели вместе с выращенными по ее концам трещинами составляет примерно 0,3 В. При определении Kg в рас- расчет принимается начальный размер трещины (вместе со щелью). Скорость роста трещины усталости определяют на пластинах с центральной щелью размером 2/=6-М0 мм при циклическом растяжении. Графическое дифференци- дифференцирование кривой «прирост трещины Д«2/ — число циклов N* позволяет получить скорость роста трещины устало- усталости dl/dN в зависимости от размаха коэффициента ин- интенсивности напряжений Д/С—ДаКл! у% где До*=атах-*- Отт —размах напряжений цикла. Значения характеристик разрушения зависят от уровня прочности и структуры сплава, геометрии образ- образца и трещины, а также условий нагружения. Представ- Представленные в табл. 3.54—3.58 данные получены на образцах со сквозной трещиной. Вязкость разрушения при плос- плоском напряженном состоянии К с существенно зависит от геометрии образца, в частности от ширины пластины. Ориентировочно значение величины Кус пропорциональ- пропорционально У В {В — ширина пластины), однако оно возрастает с увеличением ширины пластины не строго пропорциональ- пропорционально у В, а в меньшей степени. Для некоторых групп материалов установлены кор- корреляционные связи между значениями вязкости разру- разрушения при плоской деформации Км и удельной работы образца с трещиной КСТ при ударном и статическом из- изгибе [5, 21]. 3.6. МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА АМОРФНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В табл. 3.59—3.62 приведены: временное сопротив- сопротивление разрыву авр, предел текучести ат, твердость мате- материала по Виккерсу HV, модуль Юнга ?, модуль сдви- сдвига G, объемный модуль В, коэффициент Пуассона ц, температура кристаллизации при отжиге из аморфного состояния Тк. В примечании для некоторых сплавов ука- указаны их общепринятые названия. Модули упругости аморфных металлов связаны со- соотношениями EG 3A — 2р.) 3CG-?) Данные в таблицах, если не оговорено особо, приве- приведены для температуры 20 °С, для сравнения указаны механические свойства некоторых металлов в поликри- поликристаллическом или жидком состоянии. Аморфные сплавы (АС) получают сверхскоростной закалкой из расплава со скоростью 10б—107 К/с АС можно рассматривать как идеальный упругопластичный материал с исчезающе малым деформационным упрочне- упрочнением. В зависимости от температуры в АС наблюдаются два типа пластического течения. При температурах ниже Гр = О,7-ьО,8 Тк имеет место высокая локальная плас- пластичность при макроскопически хрупком характере раз- разрушения. Скольжение происходит в локализованных по- полосах деформации (гетерогенная деформация). При тем- температурах выше Гр пластическая деформация однородна и осуществляется путем вязкого течения (гомогенная деформация). Таблица 3.59. Упругие свойства аморфных аинарных сплавов [33—39,41] Материал (состав, %) Mg?oZri3o Mg (поликристаллический) Fe?5B25 Fe (поликристаллический) Fe («усы») Сот5В2б Со86Р15 Co17Sm2 Ni80Pf0 Cu50Ti60 CueoZr4o Cii57Zr43 Cu5oZr5o Cu50Ti50 Си (поликристаллический) PdwSi20 Pd (поликристаллический) РЦА. °вр« ГПа — 1,96 1,96 — — 1,33 — v ГПа — 3,63 — 12 — — — — 0,86 *~" HV, ГПа — 10,8 12,89 — — 11,3 — — 5,3 5,3 5,69 5,98 — 3,19 3,37 ?, ГПа 35 45 137 168 175,5 120—130 211 — 176,5 120 103 96,7 74,5 74,5 85,3 96,7 123 66,7 123 91,2 G, ГПа 17,5 64,9 — 82,4 79,2 — 39 42,6 36,7 — — — 45,5 35,5 44,1 В, ГПа 34 141 — — — — 133 161 — — — 136 182 139 ¦~~ и- 0,28 0,3 0,32 — 0,28 — 0,34 — — 0,394 — — — 0,36 0,36 0,35 0,416 0,30 0,43 гк. к 358,6 — — — 753 — 653 Metglas 2605. 6* 83
Рис. 3.25. Температурная зависимость твердости HV аморфного сплава Pd8oSi2o; ^ — температура стеклова- стеклования, /к—температура кристаллизации [34] — 1— N 1 ч P*eo*S \ . 2 \ \ [0,5 -200 '100 О Ш 200 30Qt,° Рис. 3.26. Температурная зависимость предела текуче- текучести аморфной фазы Pd8o Si20 (Л и кристаллической орторомбической фазы Pd3 Si B) [36] 200- / - 1 1 200 t,°C Рис. 3.27. Температурная зависимость модуля Юнга Е и коэффициента поглощения ультразвука Q для аморфного сплава Со70,4 Fe4,e Siis Вю- Измерения про- проводились при частоте звука 140 Гц. Экспоненциальный рост внутреннего трения (Q) при приближении к тем- температуре стеклования (здесь — около 500°С) характе- характерен для всех аморфных материалов [33] Таблица 3.60. Упругие свойства аморфных "многокомпонентных сплавов [33—42] Материал (состав, %) U4 Примечание FPCU Fee0CreMoeB Fe40Co40B20 FeeoNi20B20 FejaNijjCruP! FeMNi4eP14B,Si FeHf! Co7SSi15BH Co82Ti12Be Co74Fe,b.0 Co88Zr12Be Co,2Nb12B, U)82H!12Be in i821 а^2Ол Pd77i6Cu,Sil6>6 «NuoPm 1,86 3,33 3,04 2,4 1,72 1,91 2,60 2,94 2,65 1,85 1,77 1,57 2,44 4,5 2,4 2,38 1,47 7,16 8,92 7,45 8,19 6,3-7,4 7,35 7,77 8,29 7,75 9,95 9,02 8,92 8,73 8,34 6,77 9,17 7,50 8,43 6,62 6,18 5,74 5,31 4,46 4,43 105 125,5 121,6 135,3 174,2 166 159,7 126—144 144 132 144 104 175 103 104 82,5 92,2 98,1 96,1 65,0 61,0 59,6 48,0 66,7 34,8 33,8 — — 184 206 167 169 — 132 — 182 — 202 — — 0,34 0,365 0,341 0,37 — 0,32 — 0,40 0,41 0,421 773 693 — — z — 868 820 885 763 833 — 648 705 820 723 733 703 725 653 — — Metglas 2204 Amomet 26 "~ Metglas 2615 Vitrovac 0040 Metglas 2826 Metglab 2826A Metglas 2826B Amomet 27 Amomet 28 Vitrovac 0080 84
п 10 I* э з: 8 7 Fi 4 I / f Zr ¦ i 11 10 6 8 10 12 П 16 18 M,% С 4 1 /, 1 -«» / У / / / У 6 / > / У / / Zr "П. а в 10 12 П 16 18 20 М,% N —* М„ —' If -^ 2 Ь г f 6 б 70 11 14 16 78М,% Рис. 3.28. Зависимость твердости HV аморфных сплавов Ре94-*М,Вв, Co9-.-tM*Be и NiM-xMxBe где M-Ti, Zr, Rf, Nb и Та, от массового содержания компонента М |40] Таблица 3.61. Значения объемных модулей аморфных (#а) и жидких (В) металлов, их соотношений со значениями в жидкой фазе и скачка объема при кристаллизации (&V/V) [33] Pd, Pd Co, Na Cs Материал wSi20 CueSi 7Sm2 (жидкий (жидкий (состав, %) 6.5 при Тт) при Тт) Ва, ГПа 182 182 133 54 16 в,вл 1,062 1,065 1,045 1,08 1,13 AV/V 1 1 2 2 >.* .в ,6 ,5 ,6 Таблица 3.62. Значения модуля Юнга ?а и сдвиговых модулей Ga аморфных сплавов и модулей Ес и Gc кристаллизованных сплавов [33J Материал (состав, %) rClonOlyQ 81^18 Co89,5Sm10,6 СО85Р16 Со80Р20 Fe80B20 Ni7eP24 (закаленный) Pd77 5CueSi16 5 (отожжен- (отожженные) SiO2 ГПа сб 80 105 168 95 94 — ев 1,26 — — 1,23 1,24 1,32 1,24 — ГПа 35,5 42,6 39 — 64,9 33,5 34,8 31 1,34 1,36 1,34 — 1,35 1,46 1,35 1,38 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Металловедение и термическая обработка стали: Справочник. Т. 1. — 2-е изд. М.: Изд-во литературы по черной и цветной металлургии, 1961. 2. Механические свойства редких металлов/Под ред. Л. Д. Соколова. М: Металлургия, 1972. 3. Конструкционные материалы: В 3-х томах/Под ред. А. Т. Туманова, М.: Советская энциклопедия, 1965. 4. Буркхардт А. Механические и технологические свойства чистых металлов: Пер. с нем./Под ред. Я. П. Се- лиского. М.—Л.: Металлургиздат, 1941. 5. Промышленные алюминиевые сплавы: Справочник/ Под ред. Ф. И. Квасова, И. Н. Фридляндера. — 2-е изд. М.: Металлургия, 1984. 6. Савицкий Е. М., Бурханов Г. С. Металловедение сплавов тугоплавких и редких металлов. — 2-е изд. М.: Наука, 1971. 7. Фридман Я. Б. Механические свойства металлов: В 2-х частях: — 3-е изд. М.: Машиностроение, 1974. 8. Благородные металлы: Справочник/Под ред. Е. М. Савицкого. М.: Металлургия, 1984. 9. Потак Я. М. Высокопрочные стали. Сер. Успехи современного металловедения. М.: Металлургия, 1972. 10. Титановые сплавы в машиностроении. М.: Маши- Машиностроение, 1977. 11. Савицкий Е. М. Влияние температуры на механи- механические свойства металлов и сплавов. М.: Изд-во АН СССР, 1957. 12. Гуняев Г. М. Структура и свойства полимерных волокнистых композитов/М.: Химия, 1981. 13. Заболоцкий А. А. Производство и применение композиционных материалов. Итоги науки и техники. Сер. Композиционные материалы. М.: ВИНИТИ АН СССР. 1976. 14. Структура и свойства композиционных материа- материалов/К. И. Портной, С. Е. Салибеков, И. Л. Светлов, В. М. Чубаров. М.: Машиностроение, 1979. 15. Современные композиционные материалы: Пер. с англ./Под ред. И. Л. Светлова. М.: Мир, 1970. 16. Минералы и горные породы СССР/Т. Б. Здорик, В. В. Матиас, И. Н. Тимофеев, Л. Г. Фельдман. М.: Мысль, 1970. 17. Лебедев С. И. Определение микротвердости ми- минералов. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 18. Алюминиевые сплавы: Справочник/Пер, с нем. М.: Металлургия, 1979. 19. Кошелев П. Ф. Механические свойства сплавов для криогенной техники. М.: Машиностроение, 1971. 20. Кишкина С. И. Сопротивление разрушению алю- алюминиевых сплавов. М.: Металлургия. 1981. 21. Дроздовский Б. А., Проходцева Л. В., Новосиль- Новосильцева Н. И. Трещиностойкость титановых сплавов. М.: Металлургия, 1983. 22. Кудряшов В. Г., Смоленцев В. И. Вязкость раз- разрушения алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1976. 23. Методы испытания, контроля и исследования ма- машиностроительных материалов: Справочное пособие: В 3-х томах. Т. 2 /Под ред. С. И. Кишкиной и Н. М. Скля- Склярова. М.: Машиностроение, 1974. 24. Справочник металлиста: В 5 томах. Т. 2/Под ред. А. Г. Рахштадта, В. А. Брострема. М.: Машиностроение, 1976. 25. Романив О. Н. Вязкость разрушения конструк- 85
ционных сталей. Сер. Достижения отечественного метал- металловедения. М.: Металлургия, 1979. 26. Сопротивление развитию усталостных трещин в металлических сплавах, применяемых в железнодорож- железнодорожном транспорте: Сборник научных трудов/Под ред. Н. А. Буше, М. Н. Геориева. М.: Транспорт, 1984. 27. Циклическая трещиностойкость металлических материалов и элементов конструкций транспортных средств и сооружений: Сборник научных трудов/Под ред. В. Н. Данилова, Н. Я. Межовой. М.: Транспорт, 1984. 28. Микляев П. Г., Нешпор Г. С, Кудряшов В. Г. Кинетика разрушения. М.: Металлургия, 1979. 29. Степнов М. Н., Гиацинтов Е. В. Усталость легких конструкционных сплавов. М.: Машиностроение, 1973. 30. Марин Н. И. Статическая выносливость элемен- элементов авиационных конструкций. М.: Машиностроение, 1968. 31. Ратнер С. И. Разрушение при повторных нагруз- нагрузках. М.: Оборонгиз, 1959. 32. Сервисен С. В., Когаев В. П., Шнейдерович Р. М. Несущая способность и расчеты деталей машин на проч- прочность: Руководство и справочное пособие. М.: Машино- Машиностроение, 1975. 33. Kunzi H.-U. In: Glassy Metals II, ed. H.-J. Gun- therodt, H. Beck. Topics in Applied Physics. Vol. 52. N. Y.: Springer, Berlin, Heidelberg, 1982. 34. Masumoto T. — Sci. Rep. RITU. 1977. Vol. A26. P. 246. 35. Tonizawa S., Masumoto Т. — Sci. Rep. RITU. 1977. Vol. A26. P. 263. 36. Masumoto Т., Maddin R. — Acta Metallurgica. 1971. Vol. 19. P. 725. 37. Davis L. A., Ray R., Ohou C.-P., O'Handley R. C— Scripta Metallurgica. 1976. Vol. 10. P. 541. 38. Chen H. S. —Rept. Progr. Phys. 1980. Vol. 43. P. 353. 39. Gilman J. J. —J. Phys. et radium (Paris). 1980. Vol.41. С 8. P. 811. 40. lnoue A., Kobayashi K., Nose M., Masumoto T. — Ibid. 1980. Vol. 41. С 8. P. 831. 41. Ishio S., Sato Y., Ikeda T.t Takahashi M.//J. Non- Crystalline Sol. 1984. Vol. 61, 62, P. 955. 42. Bengus V. Z., Tabachnikova E. D.f Startsev V. I.— Phys. Stat. Sol. (a). 1984. Vol. 81. P. КП. ГЛАВА 4 СЖИМАЕМОСТЬ Б. В. Виноградов 4.1. ВВЕДЕНИЕ Сжимаемость, или объемная упругость, есть обрати- обратимое уменьшение объема вещества под действием всесто- всестороннего давления. Количественно сжимаемость характе- характеризуется величиной k, Па~ *, —¦№)-¦}¦(*)• «••¦> где V — объем, м3; р — давление, Па; р — плотность, кг-м"-3. Употребляются также термины — коэффициент сжимаемости, несжимаемость, коэффициент несжимаемо- несжимаемости. Величина, обратная сжимаемости, называется моду- модулем объемной упругости /С, Па, K=*\/k (модуль всесто- всестороннего сжатия, модуль сжимаемости, модуль несжимае- несжимаемости). Различают изотермическую kT и адиабатическую ks сжимаемости, которые связаны между собой соотноше- соотношением [1] где ср и cv — удельные теплоемкости при постоянных давлении и объеме, Дж-кг^-град-1; Т — температура, К; « — объемный коэффициент теплового расширения, К. Для твердых тел при комнатной температуре различие между kT и ks обычно не превосходит нескольких про- процентов. (В табл. 4.1, 4.2 адиабатическая сжимаемость отмечена индексом S, изотермическая — индексом Г.) Для анизотропных твердых тел относительное изме- изменение размеров под давлением зависит от направления и в кристаллах характеризуется линейной сжимаемостью в направлении главных осей: *¦---- дЬ \ др) •¦—К* D.3) Сжимаемость связана с упругими постоянными з Для изотропных твердых тел . D.4) D.5) где Е — модуль Юнга, Па; а — коэффициент Пуассона. Сжимаемость зависит от давления и температуры. Экспериментальные результаты зависимости объема твер- твердых тел от давления представлены в табл. 4.1—4.4 в виде (V-V0)/V0=-ap+bp*-cp>. D.6) Для некоторых данных приведена погрешность экспери- эксперимента (в круглых скобках, по последним значащим циф- цифрам). В этом случае сжимаемость при давлении р опре- определяется по формуле cp*), D.7) начальная сжимаемость ko-*k(p^.O)—a. Часть результа- результатов представлена в виде параметров уравнения Мурна- гана [2] D.8) или его модификации [3] D.9) где К'*-дК/др—производная модуля объемной упруго- упругости по давлению; g — безразмерный параметр. 86
Для идеального газа v-RT/p и Ы/р, где и —объ- —объем, м'-моль-1; Я — универсальная газовая постоянная, Дж-К^-моль-1; Т — температура, К. Свойства реальных газов и жидкостей описываются более слжными р—v- соотношениями [4], например уравнением Тэйта DЛ0) D.11) В табл. 4.6, 4.9 приведены параметры уравнения Тэйта для ряда жидкостей и плотных газов. В этом случае сжимаемость k определяется выражением или логарифмическим уравнением А Часто р—и—Т-свойства газов и жидкостей характе. ризуют безразмерной величиной Z^pvjRT, которая на- называется фактором сжимаемости. На рис. 4.1 показаны Р—и—^-соотношения в жидкостях и газах в виде семей- ства кривых Z=ZGV, рг), где ГГ«Г/ГС; рг=р1рс\ Тс и рс — приведенные температура и давление; Тс и рс — критические температура и давление. В широкой области давлений и температур значения Z, приведенные на рис. 4.1, отличаются от экспериментальных не более чем на 4—6 % для большинства веществ (кроме сильно полярных) [5]. Сжимаемости чистых жидкостей и газов, а также смесей можно рассчитать по данным [5]. Информация о сжимаемости и модулях всестороннего сжатия твердых тел и жидкостей содержится в [6]. Данные о сжимаемо- сжимаемости и модулях всестороннего сжатия твердых тел содер- содержатся в [7—10]. D.12) 4'2- СЖИМАЕМОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ (табл. 4.1-4.6) Таблица 4.1. Сжимаемость и модуль объемного сжатия элементов. Если не указаны р и 7\ данные относятся к атмосферному давлению и комнатной температуре [буквами Т и S отмечены изотермическая и адиабатическая сжимаемости, а, 6, с — коэффициенты уравнения D.6)] Элемент Азот F5 К)* Алюминий (Г) Аргон D К) (Т) Барий G) Бериллий Бор Ванадий (Г) Висмут (Т) Водород D К)* к-Водород D,2 К) (Г) пара-Водород, F—10 К) Вольфрам (Г) Гадолиний (Т) Галлий Гафний (Г) Германий Гольмий (Т) Диспрозий (Г) Европий Железо (Т) Золото (Т) Индий (Г) Иод (Г) Иридий (Г) Иттербий Иттрий (Т) Кадмий (Г) Калий (Т) а, КГ" па~» 801 12,676 105,69 9,97 5,58 7,011 32,286 5000 5470A80) 3,475 27,271 20 8,8745 12,93 [7] 25,2 23,749 86,62 5,8441 6,01 25,709 114,89 2,82 78,1 22,251 21,140 297,13 Ь, КГ" Па-» 3,347 152,21 0,8 3,245 26,529 1,123 14,029 3,6 [7] 11,259 107,79 1,5008 1,36 20,143 337,83 93,01 7,108 11,358 1440,4 г, 10-»° Па"» 1,124 — — 1,345 0,125 6,331 1,108 48,26 К, 10» Па 78,877 2,86 9,462 139,42 30,973 0,170F) 300,09 35,479 108,95 75,02 (S) 40,327 171,11 166,4 38,897 8,37 44,93 47,304 3,40A) К' 3,165 7,2 1,725 18,24 4,09 7,0C) 19,10 4,77 0,594 4,55 (S) 5,113 7,789 6,51 5,095 6,047 4,083 2,99E) Литература 7] 11 13 11 12 j 7] 14] Я1 [15] :я 14] 18 12 14 17 11 19] 11 14 12 17 14 11 20 В7
Продолжение табл. 4,1 Элемент Кальций(Т) Кобальт G) Кремний G) Криптон G7 К)* Криптон A15 К) G) Ксенон D К) Лантан G) Литий G) Лютеций G) Магний G) Марганец C03 К) Медь G) Молибден G) Мышьяк Натрий G) Неодим G) Неон D К)* Никель G) Ниобий G) а-Олово G) В-Олово G) Палладий Платина Плутоний Празеодим G) Рений G) Родий а-Ртуть A00 К) B00 К) B34 К) В-Ртуть E0 К) Рубидий Рутений G) Самарий Свинец G) Селен (кристалл) G) Селен (стекло) Сера G) Серебро G) Скандий Стронций G) Сурьма G) Таллий G) Тантал G) Теллур G) Тербий G) Титан G) Торий G) Тулий G) Углерод (алмаз) Углерод (графит) Уран Фосфор (белый) Фосфор (черный) Фосфор (красный) Хром Цезий G) Церий G) Цинк G) Цирконий G) Эрбий G) а, КГ" Па-> 54,757 6,02 10,211 560 — — 40,623 80,037 24,3 28,396 8,03 6,621 3,951 31,6 162,4 29,958 1006 5,5475 6,778 9,01 18,155 5,34 3,59 19,8 33,824 2,69 3,67 28,9 34,8 37,0 21,7 369,76 3,11 26,38 23,611 122,29 173 103,5 9,031 15,21 84,756 23,535 26,646 4,953 47,716 25,1 9,1598 18,4 25,2 Ь8 [7] 30 17] 10,2 205 29,6 55,6 5,25 500 54,25 16,271 9,676 22,009 Ь. 10"" Па~« 54,206 2,599 2,96 — — — 31,874 100,97 — 14,78 4,2 1,099 1,115 547,7 12,794 2,7045 2,549 6,123 0,9 — 19,278 — — — — — 2351,7 — 10,46 13,222 394,66 — 276,14 2,317 3,083 137,98 9,78 14,623 0,594 74,735 1,745 — — — — — 0,9 46,32 5,644 1,77 8,3045 с. 10-» Па-« 0,395 — — — — 0,183 0,675 — — — — — 15,66 — — ... — — — 0,132 — — — — 111,3 — 0,0415 8,66 — 4,89 _ 0,006 1,811 — 0,66 — — — — — — — 0,585 — — /С, 10» Па 18,263 167,1 100,75 — 1,34 3,63 24,617 11,8B) — 33,561 — 151,03 253,1 6,2A) 32,552 180,26 144,2 «_» 55,081 — — 30,223 — — — — 2,66 B) — 42,353 7,90 — 8,843 110,73 12,08 40,43 37,53 201,9 18,242 109,35 — 560 G) 33,7G) — — — — 61,459 102,84 44,913 К' 2,616 17,327 4,72 — 7,94 7,2 2,863 3,33(9) 4,759 — 4,01 13,288 3,5A,0) 3,016 — 16,58 14,5 2,715 — — — 1,612 — — — — — — 3,23 B) 3,744 5,828 — 6,55 4,681 2,498 4,282 3,119 3,842 8,404 3,355 — 4G) 12G) — — — — _ 3,264 3,142 3,537 Литература 11 14 14 7] 21] 13 11 20 12 14 7] 11 11 7]' 20 14 7] 11 14 12 11 7J" 7] 7] 14 12 7] 7 7 7 7 20 12 17 11 14 7] 14 11 17 14 14 11 11 11 12 14 12 12 8] 8 7 7 7 7 7 12 17 11 14 14 • Параметр g уравнения D.9) равен; —2, 3 —азот, 65 К; —1,9 — водород, 4 К; — криптон, 77 К; —4— неон, 4 К. 88
Таблица 4.2. [буквами Т и S Сжимаемость и модуль объемной упругости некоторых неорганических соединений отмечены изотермическая и адиабатическая сжимаемости, а, 6, с—коэффициенты в уравнении D.6)] Вещество (NH4)*3 Al NH4Br(T) NH4HtPO4 NH4Cl IT) AIB12(S) A1A ($) AlSb Ba(NO3J ВаО(Г) BaSO4 (S) BaTiO3 (куб.) (тетр.) BaFj (T) Be2B (S) w# BN (гекс.) (Т) BN (куб.) V3(?e (S) V3Si (S) vc Bi2Te3 H2O D,2 K) H2O VII, /7=2,2 ГПа DaO VII, p=2,2 ГПа WSij we WClt007 E) GaAs (T) GaSb (Г) GaP (S) HfC0t967 (S) GeO, (Г) HoZn8 (S) EuO EuSe EuS EuTe Fe3Al jT) FeAl (Г) FeO(r) Fe3O4 (S) Fe«O« E) Fe+8% Si (T) Fe3Si (Г) Fe+5% Ni (ОЦК) (ГПУ) InBi In As InSb ln+10% Tl InP YbO YbSe YbS YbTe a, 10-" Па~» 65,1 62,162 34,75—45,00 59,396 7,19 16,9 (T) 30,74—30,9 8,91 5,36 17,59 8,06 8,13 4,13 5 3,47 2,65 27,3 91,743 2,96 1,58—1,73 3,03E) о — 11,27F) 4,12B) — — 29Л 17,2 22,0 25,0 13,8 — — bt 10-" Па-« 102,73 104,55 — — — 9,6 __ 4,3 — — — — — — — — — — — — — — — — — — cf 10"*° Па-» 98,655 96,573 — — — — — — __ — — — — — — — — — — — — — -— — — — /C, 10» Па — 17,8[9] (S) 139 255,07 59,2[9](S) 74,06 22,3 — 56,82 124 123 25,5 — 169,2 C) 176,37 G) 22,7 24,2 — 3,29 74,66 56,14 — 2,42 39,1D) 25,9 6,43 110E) 52E) 61E) 40E) 136 138 154 161,6 98 174 250 155A) 209,0A,5) — 46,9 (9] (S) 130 61 E) 72E) 46E) — •— 4Й9 5,67 — 15 — 3,80B2) 4,30D) — 5,3 4,6 4,67 4,78 — 2,2~E) 6,15 — 4,6 5,6 3,4 ~"~ 4,6 —2,0 4,2(8) 4,0 — 4 — — Литература 10 22 10 22 23 10 24 10 25 9] 10 10 26 23 23 27 8J" 28 10 29 30 10 31 10 32 32 10 33 24 18 34 35 33 36 37 38 39 39 39 39 8 8 8 9 9 8 8 40 40 31 24 24 4] 24 42 39 39 39 89
Продолжение табл. 4.2 Вещество CdO G) CdSe G) CdS G) CdTe G) K3A1 KBr G) KI (T) KF G) KCI G) CaO G) CaS G) CoO CoF2 <x-SiO2 P-SiO2 SiO2 (стишовит) SiC ji-SiC SiP2 LiBr G) LiH Li'H LieH Li'D Li«D Lil G) LiF G) LiCl G) MgO MgCu2 E) Mg2Sn (S) MgF. G) MnBi парамагнетик ферромагнетик MnO MnAs 273 К 315 К MnS G) MnF2 G) Cu3Au CuBr G) CuGa CuGe Cu2O CuSi CuZn MoSi2 M03SU AsjSe3 (стекло) I3-AS4S3 G) NaNO« NaNO3 NaBr G) NaBЮз Nal G) NaF G) NaCl G) NaC10« NiO G) NiF. G) NbE2 (S) NbC Snl4 SnO2 (S) a, 10-»* Па~» 20~~ 35,8 26,3 39,8 63,6 60,351 78,86 61,814 54,906 — — 20A) [44] 9,2 17,71 4,26 4,6 38,951 — 29,8 29,5 29,4 28,5 57,466 15,491 30,342 6,45—6,52 — 10,0 26,4 21,0 — 27,9 57,9 11,5 5,25—6,30 29,325 7,34—7,44 7,34—7,51 7,17-7,53 7,47-7,87 3,57 9,79 69,6 (S) — — — 48,734 32,4 66,622 20,648 42,730 36,63—39,11 8,4 [45] 4,38[10] 201 [58] ~~ 6, 10-" Па-« — 13,9 80 88 53,606 112,85 78,118 57,969 — — — — — — 21,239 — — — 66,674 6,5364 13,705 — — — — — 25,314 — — z — — — — — — 51,871 — 96,809 9,0621 46,578 — — — — — — г, 10-" Па-» — 2,98 1,43 1,09 — — ... — — — — — — — .... 43,154 — z — —- — — — —— 22,872 — — — — — — — — 34,037 — 81,299 — 32,499 — — — — — — /C. 10» Па 108 — 15,5Г9]E) 12,38 [9] (S) 112,0 56,7 190,5 36,4—37,7 56,5 [9] (S) 481,5 (S) — — 128,4 C) 25,66 [9] E) 32,35 ___ 18,83 [9] E) 69,8 [9] E) 31,53 [9] (S) 178,0 [8] G) 87,99 41,66 — — 144,0 81,0 111,96B7) 116,279] (S) — 14,37E) 17,0 21,9B) 25,8F) 21,07 [9](S) 30,8 15,0 45,6 26,4 25,6 9] 8 8 8 9 E) E) 199,0 " 119,75 236 F) 320,0G) 7,9G) 212,3 «< 9 — — — — 3,9 4,9 3,9 — — 8,2E) 3,80A5) 4 4 4 4 — — 4[7](T) — *— — — 3,3 3,3 — — — 5,5 4,3(8) 6,6A,5) — 4,1 [8] 5,7 [8] 3,9 [8] 4,Г 5,07 14,0 (T) 5,8 (Г) 5,13 Литература 3i 27 27 27 10 22 22 22 22 8] 8] % 10 10 46 22 47 48 48 48 48 22 22 22 10 49 50 45 51 51 iii 51] 10 22 10 10 52 10 10 10 10 53 54 55 55 22 10 22 22 22 10 8] 56 57 8]" 8] 59 1 90
Продолжение табл. 4.2 Вещество a, 10-»» Па-» b, 10-" Па"« КГ*0 Па-» — — — — — — — — — — — — — — — — — . — — — — 73,963 115,48 54,194 — — — — — /С. 10е Па 13,81 [9](S) 1U [91 (S) 27,33 [9] (S) 16,2 [9] (S) _» ___ 40E) 15,1 40E) 37,0 [9] (S) 54,1 62 [9] (S) 40,7[9]E) __ __ 86 [8] (T) 44,1 19] (S) 176 (Г) 89,28 22,5 [9J(S) 45 — 330 134 251 220 (T) 46,5 210A0) 5,9 203,7 18,0 [9] (S) 12,4 [9] (S) 195,0 — — — — — — — — — 3,6 [8] (T) — 4,4 (T) 5,23 — 5,0 — 3,3 — 8(T) 7B) — 8 Литература 601 61] 61 61 61 24 24 24 39 39 39 10 62 10 22 10 10 10 in i \j 10 22 22 in *u 63 25 10 10 in i\j 10 8) 64] a, 10 23 23 66 10 & DU 39 10 67 68 10 я 69 22 22 Ai 01 22 70 70 70 27 27 27 10 27 45 10 10 8] PrSb (T) RbBr m Rbl (Г) RbF (T) RbCI (T) HgSe HgTe HgS SmSe SmS SmTe Pb(NO3), PbSe E) PbS AgBr (T) Agin AgCd AgMg AgSn AgPd AgF (T) AgCl (T) AgZn SrTiOj SrO (Г) T1A1 TIBr TIBrI TIBrCl T\l(T) T1C1 TaC (T) TeO2 TiN TiBelt(S) TiB2 (S) TiO (Г) TiSi2 TiC TmSb (T) TmTe UN VorercL a-Cr2O3 CrAs CsBr (Г) Csl (T) CsF (T) CsCl (T) CeAs (T) CeSb (T) CeP (T) ZnO(T) ZnSe(T) ZnS (Г) ZnSO4 ZnTe (T) ZnF2 (T) ZrN ZrSi2 ZrC (T) 19,8 76,9 94,8 38,1 64,0 25,4 24,0 26,7 27,93 16,08—16,85 24,981 10,18 9,75-9,86 10,02—10,38 9,82 9,4 24,665 22,951 9,69—9,87 5,46 [10] 54 44,51 45,45—50,42 43,92 38,75 22,33 3,42-3,47 7,46 3,98 3,68 6,12 4,38 [10] 17,8 5^35 4,36—4,38 3^92 28,3 65,652 78,488 42,5 56,401 7,9 10 6,6 22,2 24,69 13,1 45,34 24,27 9,6 3,74—3,77 6,12 5,9 E) (S) [33] 13,451 ... 38,967 11,8 — z „_ — — — — — ___ 96,190 130,42 73,842 3,7 4,10 — 91
Таблица 4.3. Сжимаемость минералов [7]. Приведены коэффициенты уравнения D.6) Продолжение табл. 4.3 Вещество Авгиг Альбит Альмандин Анальцим Ангидрит Англезит Апатит Арагонит Аргентит Арсенопирит Барит Берилл Бромирит Висмутин Витерит 1 ii-Ol '» 10,2 20,2 5,45— 5,7 19,70— 36,73 18,4 19,4 10,91 15,5 25,1 9,9 17,7- 18,1 5,403 27,4 33,2 20,3 ? 1 21,6 — — — — 4,1 — 33,8 — 0,94 — — Вещество Вюрцит Галенит Гипс Диопсид Доломит Жадеит Ильменит Иодаргирит Кальцит Кераргирит Кобальтин Куприт Лабрадор Марказит Микроклин т со SI-0I 'О 13,6 18,7- 19,6 25 9,3 12,2 7,5- 11,1 5,6 41,1 13,67 24 7,67 19,4 13,9— 15,0 8,2 19,2 м i •сГ — — 3,1 — — — — 3,9 — 1,9 19 — — 13 Вещество Мусковит Нефелин Ортоклаз Периклаз Пирит Родохрозит Рутил Сидерит Сподумен Ставролит Стронцианит Сфалерит Тенардит Топаз Турмалин 12 20,5 21,23 5,98 6,8— 7,1 13 4,83 10 7,03 8 17,5 13,03 23,7 6,11 8,16 1 1 ___ 5,2 14,5 1 — — 0,92 — 1.5 — 1,28 23,7 1,1 1,95 Вещество Фаялит Флогопит Флюорит Форстерит Халькопирит Хромит Целестит Церуссит Цинкит Циркон Эгирин Энстатит Эпсом ит к т 9,1 23,4 12,2— 12,6 7,9— 8,2 12,9 4,9 15,7- 16,3 19,1 7,8 8,6 9,4 10,1 22,9 м s 18,2 6,5 — — — — — — — — — Таблица 4.4. Сжимаемость и модуль объемной упругости органических веществ и полимеров Вещество Адамантан Антрахинон Антрацен Антрон Бензил БензоАенон Гексаоромбензол Гексаметилбензол Гексаметилентетрамин н-Гептакозан Гексахлорбензол ла/>а-Дийодбензол Дифенил 9- 10-дифен ил антрацен Нафталин Найлон 6 G) Пентаэритрит Перилен Перинафтенон Поли-1-бутилен Поливинилиденфторид II k% ю-*» Па-» 243 .__ 117 193 __ 65E) 179 83 202 94,7 /С, 10» Па 8,092 6,786 7,344 6,129 6,421 8,089 5,600 8,388 4,570 7,316 - 10,141 7,706 __ /С' 11,016 8,960 9,061 7,168 10,328 11,067 10,272 8,223 7,0 9,942 9,467 7,701 7,778 К\ 10-*° Па"» —15,62 —9,261 —10,027 —7,063 —12,413 —13,51 —21,083 —13,088 —11,258 0,99 Литература 711 I • *j 72 72 72 79 / *• 79 1л. 79 /Z ТО 72 71 71 7О Oi 72 72 73 71 71 72 72 71 71] 92
Продолжение табл. 4.4 Вещество Пол нD-метил-1 -пентан) Полиоксиметилен Полипропилен Политетраметиленоксид-1 Политетрафторэтилен, 297 К Политетрафторэтилен II, 283 К Полиэтилен низкой плотности Полиэтилен высокой плотности Полн(этнлен-оксибензоат) а /шра-Терфенил k, io-»« Па-» 367 117 207 178 250 189 192 156 138 /С, 10-« Па 5^428 К' Ъ>\ 1 1 1 1 1 1 1 1 /С\ 10-«• Па-* —8,844 Литература 71] 71 71 71 71 71 71 71 71 72 Таблица 4.5. Линейная сжимаемость ki анизотропных минералов и органических веществ в направлении главных осей Таблица 4.6. Линейная сжимаемость k% анизотропных элементов и неорганических соединений в направлении главных осей Вещество Апатит Барит Берилл Графит Кальцит Кварц Нафталин Ортоклаз Парафин к-СзоНв2 /п о# iryj пя\ \Р — О' ж \Г^ 1 la) Парафин »-Сз2Нвв (р=510*Па) Полиэтилен высо- высокой плотности Рутил Сподумен Топаз Турмалин Целестит **• 10-»« Па~» 4,23 5,026 1,664 -1,65 2,73 9,95 55 10,13 67 78 87,7 1,90 1,83 2,176 1,65 6,380 10 »« Па"» 6,816 — — — 31 5,59 63 67 67,2 — 2,50 1,504 — 4,553 10-»» Па-» 2,45 5,760 2,075 33,1 8,22 7,18 26 4,С8 — _ 1,3 1,05 2,03 2,429 4,86 4,615 Лите- Литература 7] 7 74] 73] Я. [75] [71] 7 7 7 7 7 Вещество ВаТЮ3 Be BN (гекс.) Bi Bi,Te3 In InBi Cd CdS Co Mg MnBi (ферромаг- (ферромагнетик) MnBi (парамагне- (парамагнетик) MnAs B73 K) MnAs C15 K) MnP NaNO3 fi-Sn PbTiO3 Se (SN)X A0* Па) (SN)X B-10» Па) Sb (структ. As) Sb (куб.) Те TeO2 CrAs A90 К) CrAs B93 К) Zn a-Zr оэ-Zr ZrSiO4 КГ" Па-» 1,9 2,87 6,8D) 7,3 9,1 G) 2,5 2,299 5,9 1,72 9,99 7,9 E) 5,2 F) 8,7 (9) 16,6F) 1,53 -4,6 22 26,3A,0) 7,18F) 6,13 1,4 —3,3 55E) 7 4,9 3,2 28,01 8,11 4,7 1,04(80) 1,59 5,09D6) 3,08B9) 0,92 G) **• 10-»« Па"» — — — — — — — — — — 23,4(8) 1,54 14 12,2F) — — _ 22B) 3,1 — 8,5 28,0(80) — — 10-»« Па~» 4 2,23 34 18,7G) 12,7 7,0G) 24,1 15,88 3,5 1,81 9,84 10,6B) 10,5B) 9,6C) 17,9(8) 5,18 26,4 15 7,3G) 25A) 6,84 14,3 40 50E) 7 14,8 20,6 —4,23 6,11 5,8 0,73(80) 13,76 5,99(93) 2,97B7) 0,83B1) Лите- Литератур* if 77 78] 31 79 31 80] 3, [51] 51 51 81 82 54 55 55 84 85 85 86 86 93
4.3. СЖИМАЕМОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (табл. 4.7—4.11, рис. 4.1) 0,2 О,У 0,? 0,5 94
Рис. 4.1. Зависимость фактора сжимаемости жидкостей и газов Z от приведенного давления Рг при различной приведенной температуре 7Г[5] (а—0<рг<1; б—0-<рг<10; в—0<рг*<40) Таблица 4.7. Параметры уравнения Тэйта и сжимаемость жидкостей Жидкость Ацетон Бензин (C7tl H14 5) Бензол Бром Глицерин Керосин Масло: касторовое миндальное парафиновое прованское Ртуть Сероуглерод Спирт: бутиловый метиловый пропиловый этиловый Толуол Углерод четыреххлористый Этилацетат т. К 273 273 296,5 373 423 286 293 288 289,5 290 287,8 293,5 293 273 290,4 273 293 323 293 323 273 293 298 293 286,3 Диапазон давлений, 10» Па 1—500 500—1000 — — 0,4-18 100—200 1—10 — —• — 1—500 8 1-500 1000—6000 1000—6000 ЮОО—8000 1000—7000 1—50 1-50 — 100—200 8—37 С — 0,111 0,111 0,111 — — — — — — — 0,1018 0,1018 0,0870 0,0870 — — — — — Б, 10» Па — 874 585 200 — — — — — — — 937 774 913 731 — — — — k, КГ1» Па-1 809 582 — — — 859 570 217 687 470 543 619 625 40,4 652 888 784 — — — — 948 1106 915 895 1027 Литература 89] 89 90 90 90 89 .91 89 L93 [92] [89; [93 [93 А7 [89 89 89 94 94 94 94 89 89 92 89 93 95
Таблица 4.8. Сжимаемость воды k, 104 Па-i [95] р. 10* Па 0 1 2 5 10 Температура /, °С 0 50885 49479 48122 44 313 38 745 10 47 810 46 563 45 362 42 014 37 167 25 45 246 44 106 43 012 39 989 35 684 40 44 240 43 113 42 037 39 091 34 969 50 44 174 43 021 41 925 38 942 34 820 60 44 496 43 296 42 158 39 082 34 890 70 45 161 43 891 42 693 39 476 35155 80 46 143 44 783 43 505 40 101 35 597 90 47 430 45 959 44 581 40943 36199 100 49 018 47 413 45 916 41991 36 943 Таблица 4.9. Сжимаемость жидких металлов в точке плавления Металл Барий Висмут Галлий Индий Иттербий Кадмий Кальций Лантан Магний Натрий КГ1» Па-» 170 36,5 21,6 28,6 99,1 25,5 82,7 41,0 38,1 175 v Ю-»» Па-» 179 — — — 116,9 — ПО 42,4 50,6 —- Литература 95] 96 96 96 97 96 95 97 95 96 Металл Олово Празеодим Ртуть Рубидий Свинец Стронций Цезий Церий Цинк 10-»» Па-» 27,5 40,8 9,2 421 28,8 116 573 52,2 19,2 v 10"»« Па-' 41,7 — — — 131 — 53,0 — Литература 96] 67 96 96 96 95 96 97 96 Таблица 4.10. Сжимаемость расплавов [99] Вещество AM. Gal3 [100] Inl3 [100] la * 2 IC1 Cdla KNO3 [100] KSCN KaCraO7 LiNO3 [100] * 467 489 500 500 393 413 443 309 341 661 623 723 457 495 684 741 573 673 I 860 890 783 596 452 527 646 540 630 430 185 257 246 265 167 187 197 241 Вещество LiC104 NaNOa NaNO3 NaaS4 Na2S5 NaC103 RbNO3[100] AgBr AgCl С si CsCl 529 561 573 605 673 595 595 538 623 686 722 791 731 783 923 973 944 1021 Г M •ее 251 230 180 202 230 171 180 291 203 230 96 111 84 98 650 690 410 484 Таблица 4.11. Коэффициенты уравнения Тэйта D.10) и логарифмического уравнения D.11) для плотных газов [4] Вещество Азот (ро=3.1О8Па в уравнении Тэйта; /?0 = 2-108 Па в ло- логарифмическом урав- уравнении) Аммиак (ро= МО8 Па в уравнении Тэйта и логарифмическом уравнении) Аргон (р0 = 3 • 108 Па в уравнении Тэйта; ро= 2-108Па в ло- логарифмическом уравнении) Водород (/?0 = 3.108 Па) Гелий (/?0=3.108 Па) *. °С 0 25 50 100 200 300 400 50 100 150 200 100 200 400 25 50 100 150 20 50 100 150 р> 10й Па 3—12 1—10 3—10 3-7 3-7 С 0,3678 0,3084 0,3678 0,4771 0,4804 0,4852 0,4922 0,4776 0,5101 0,5198 0,5276 Я, 10» Па —1200 —1326 —1420 —1576 —1818 —1970 —2100 673 142 —184 —280 — 1610 —1852 —2165 —1625 -1685 —1766 —1843 —1995 —1925 —1965 —2005 А, см» 51,13 49,45 47,39 46,71 46,16 87J 74,67 66,76 — 45,33 42,16 39,78 — —. 96
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ландау Л. Д., Лифшиц Е. М. Статистическая фи- физика.—2-е изд. М.: Наука. 1964. 2. Murnaghan F. Di//Proc. Nat. АсаД §ci. 1944. Vol. 30. P. 244—248. , 3. Birch F.//J. Geophys. Res. 1952. VoL 57. P. 227—286. 4. Циклис Д. С. Плотные газы. М.: Химия. 1977. 5. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства жид- жидкостей и газов, — 3-е • изд.: Пер. с знгл./Под ред. Б. И. Соколова. Л.: Химия. 1982. 6. Landolt-Bornstein. Zahlenwerte und Functionen aus Naturwissenschaften und Technik, Neue Serie, Gruppe IV, Bd 4, Eigenschatyen der Materie bei hohen Drucken. Berlin, Heidelberg, N. Y.: Springer-Verlag, 1980. 7. Birch F.//Handbook of Physical Constants. N. Y.: Geological Soc. Am. 1966. P. 107—173. 8. Drickamer H. G., Lynch R. W.t Clendenen R. L. e. a.//Solid State Phys. 1966. Vol. 19. P. 135—228. 9. Андерсон О.//Физическая акустика/Под ред. У. Мэ- зона: Пер. с англ. М.: Мир. 1968. Т. III Ч. Б. Динамика решетки. 10. Францевич И. Н., Воронов Ф. Ф., Бакута С. А. Упругие постоянные и модули упругости металлов и не- неметаллов: Справочник. Киев: Наукова думка. 1982. 11. Vaidya S. N., Kennedy G. C.//J. Phys. Chem. So- Solids. 1970. Vol. 31. Na 10. P. 2329—2345. 12. Gschneidner K., Jr.//Solid State Phys., 1964. Vol. 16. P. 275-426. 13. Anderson M. S., Swenson C. A.//J. Phys. Chem. Solids. 1975. Vol. 36. № 3. P. 145—162. 14. Vaidya S. N., Kennedy G. C.//Ibid, 1972. Vol. 33. № 7. P. 1377—1389. 15. Anderson M. S., Swenson С A.//Phys. Rev. B. 1974. Vol. 10. N° 12. P. 5184—5191. 16. Udovichenko B. G., Manzhelii V. G./ J. Low Temp. Phys. 1970. Vol. 3. № 4. P. 429—438. 17. Reynolds С L., Jr., Barker R. E, Jr.//J. Chem. Phys. 1974. Vol. 61. № 7A). P. 2548—2549. 18. McSkimin H. J., Jayaraman A., Andreatch P., Jr.// J. Appl. Phys. 1967. Vol. 38. N° 5. P. 2362—2364. 19. Barsch G. R., Chang Z. P.//Phys. Stat. Solidi. 1967. Vol. 19. N9 1. P. 139—151. 20. Vaidya S. N., Getting I. C, Kennedy G. C.//J. Phys. Chem. Solids. 1971. Vol. 32. N° 11. P. 2545—2566. 21. Stewart J. W.//Ibid. 1968. Vol. 29. № 4. P. 641—651. 22. Vaidya S. N., Kennedy G. C.//Ibid. 1971. Vol. 32. № 5. P. 951—964. 23. Gust W. H.t Holt A. C, Royce E. B.//J. Appl. Phys. 1973. Vol. 44. No 2. P. 550—560. 24. Champhousen D. L. e. a.//Phys. Rev. Lett. 1971. Vol. 26. № 4. P. 184—188. 25. Chang Z. P., Graham E. K.//J. Phys. Chem. Solids. 1977. Vol. 38. № 12. P. 1355—1362. 26. Wong C, Shuele D. E.//Ibid. 1968. Vol. 29. N° 8. p. 1309—1330. 27. CHne С F.f Stephens D. R.//J. Appl. Phys. 1965. Vol. 36. № 9. P. 2869—2873. 28. Францевич И. Н., Гнесин Г. Г., Курдюмов А. В. и др. Сверхтвердые материалы/Под ред. И. Н. Францеви- ча. Киев: Наукова думка. 1980. 29. Carcia P. F., Barsch G. R.//Phys. Rev. В. 1973. Vol. 8. N9 6. P. 2505—2515. 30. Carcia P. F., Barsch G. R.//Phys. Stat. Solidi. B. 1973. Vol. 59. N° 2. P. 595—606. 31. Akgoz Y. C, Farley J. M., Saunders G. A.//J. Phys. Chem. Solids. 1973. Vol. 34. N° 2. P. 141—149. 32. Holzapfel W., Drickamer H. G.//J. Chem. Phys. 1968. Vol. 48. № 10. P. 4798—4800. 33. Brown H. L. e. a.//Ibid. 1966. Vol. 45. N° 2. p. 547—549. 34. McSkimin H. J., Jayaraman A., Andreatqh P., Jr. e. a.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39. N° 9. P. 4127—4128. 35. Weil R., Groves W. O.//Ibid. 1968. Vol.. 39. N* 9 p. 4049—4051. 36. Jorgensen J. D.//Ibid. 1978. Vol. 49., № 11. p. 5473—5478. 37. Wang H., Simmons G.//J. Geophys. Res. 1973. Vol. 78. N° 8. P. 1262—1273. 38. Michel D. J.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39. N9 12. p. 5547—5$48. 39. Jayaraman A. e. a.//Phys. Rev. В., 1974. Vol. 9. N2 6. P. 2513—2520. 40. Takahashi T. e. a.//J. Geophys. Res. 1968. Vol. 73. N° 14. P. 4717—4725. 41. Chandrasekhar B. S., Rayne J. A.//Phys. Rev. 1961. Vol. 124. №4. P 1011—1014. 42. Jayaraman A.//Rev. Mod. Phys. 1983. Vol. 55. № 1. P. 65—108. 43. Banus M. D., Lavine M. C.//High Temp. — High Press. 1969. Vol. \. N° 3. P. 269—273. 44. Sawaoka A. e. a.//Japan. J. Appl. Phys. 1974. Vol. 13. Mb 3. P. 579. 45. Gerlich D. e. a.//Phys. Rev. B. 1984. Vol.29. N9 4. P. 2142—2147. 46. Chattopadhyay T. e. a.//J. Phys. Chem. Solids. 1983. Vol. 44. X* 7. P. 699—700. 47. Gerlich D., Smith С S.//Ibid. 1974. Vol. 35. N9 12. P. 1587—1592. 48. Stephens D. P., Lilley E. M.//J. Appl. Phys. 1968. Vol.39. N9 1. P. 177—180. 49. Cheng С H.//Phys. Chem. Solids. 1967. Vol. 28. Ns 3. P. 413—416. 50. Davis L С. е. a.//Ibid. 1967. Vol. 28. № 3. P. 439—447. 51. Завадский Э. А., Каменев В. И .//Физик а и тех* ника высоких давлений. Киев: Наукова думка. 1980. N° 1. С. 29—42. 52. Manghani M. H. e. a.//Phys. Stat. Solidi a. 1974. Vol. 25. N9 1. P. 69—78. 53. Soga N. e. a.//J. Phys. Chem. Solids. 1973. Vol. 34. N° 12. P. 2143—2148. 54. Chattopadhyay T. e. a.//Ibid. 1982. Vol. 43. N9 9. P. 919—923. 55. Hazen R. M., Finger L. W.//J. Appl. Phys. 1979. Vol. 50. N9 11. P. 6826—6828. 56. Wu A. Y.//Phys. Lett. A. 1977. Vol. 60. N9 3. P. 260—262. 57. Boyle W. F. e. a.//Phys. Rev. B. 1976. Vol. 14. №2. P. 526—530. 58. Peercy P. S. e. a.//J. Phys. Chem. Solids. 1975. Vol. 36, № 10. P. 1123—1128. 59. Chang E., Graham E. K.//J. Geophys. Res. 1975. Vol. 80. № 17. P. 2595—2599. 60. Mullen M. E. e. a.//Phys. Rev. B. 1974. Vol. 10. N9 1. P. 186—199. 61. Tosi M. P.//Solid State Phys. 1964. Vol. 16. P. 1 — 120. 62. Lippmann G. e. a.//Phys. Stat. Solidi a. 1971. Vol. 6. N9 2. K159—K161. 63. Edwards L. R., Lynch R. W.//J. Phys. Chem. Solids. 1970. Vol. 31. № 3. P. 573—574. 64. Lewis G. K. e. a.//J. Chem. Phys. 1966. Vol. 45. N9 2. P. 598—600. 65. Peercy P. S. e. a.//J. Phys. Chem. Solids. 1975. Vol. 36. N° 10. P. 1105—1122. 66. Banue M. D., Lavine M.//High Temp. — High Pres. 1970. Vol. 2. N9 6. P. 671—679. 67. Benjamin Т. М. e. a.//Ann. Rept. Dir. Geophys. Lab. 1980—1981. Washington D. C: Carnegie Institution, s. a. P. 280—283. 68. Chattopadhyay T. e. a.//Phys. Rev. B, 1981. Vol. 23. N° 6. P. 2471—2483. 7—2159 97
69. Каменев В. И., Завадский Э. А.//Физика твердого тела. 1978. Т. 20. № 3. С. 933—935. 70. Bartholin H., Florence D.f Parisot D. e. a.//Phys. Lett. A., 1977. Vol. 60. № 1. P. 47—49. 71. Ito T.//High Pressure Science and Technology. Ed. by K. D. Timmerhaus und M. S. Barber. N. Y., Lond.: Ple- Plenum Press. 1979. Vol. 1. P. 482—490. 72. Vaidya S. N., Kennedy G. C.//J. Chem. Phys. 1971. Vol. 55. № 3A). P. 987—992. 73. Hamamsy M. E., Elnahwy SM Damask A. C. e. a.// Ibid. 1977. Vol. 67. № 12. P. 5501—5504. 74. Losty H. H. W.//Modern Aspects of Graphite Tech- Technology/Ed, by L. C. F. Blackman. Lond.: Academ. Press. 1970. P. 204. 75. Кабалкина С. С.//Докл. АН СССР. 1959. Т. 125. № 1.С. 114—117. 76. Кабалкина С. С. и др./Дам же. 1962. Т. 144. №5. С. 1019—1021. 77. Кабалкина С. С, Верещагин Л. Ф.//Там же. 1960. Т 134 № 2 С 330 332 78. Morosin В., Schriber J. E.//Solid Stat. Commun., 1972. Vol. 10. N» 3. P. 249—251. -79. Верещагин Л. Ф., Кабалкина С. С, Троиц- Троицкая 3. В.//Докл. АН СССР. 1964. Т. 158. № 5. С. 1061— 1063. 80. Кабалкина С. С, Троицкая 3. В.//Там же, 1963. Т. 151. № 5. С. 1068—1070. 81. Iwata N.f Okamoto T.//Japan. J. Appl. Phys. 1975. Vol. 14. № 2. P. 248—252. 82. Pace N. G. e. a.//J. Phys. Chem. Solids. 1970. Vol. 31. №7. P. 1467—1476. 83. Кабалкина С. С, Верещагин Л. Ф.//Докл. АН СССР. 1962. Т. 143. № 4. С. 818—821. 84. Верещагин Л. Ф. и др.//Там же, 1965. Т. 165. №2. С. 297—298. 85. Clarke R.//Solid Stat, Commun. 1978. Vol. 25. № 5. P. 333—336. 86. Колобяиияа Т. Н. и др.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1970. Т. 59. N» 4A0). С. 1146—1155. 87. Olinger B.v Jamieson J. C.//High Temp. —High Press. 1973. Vol. 5. № 2. P. 123—131. 88. Worlton T. G., Cartz L, Nlravath A.//Ibid. 1972. Vol. 4. № 4. P. 463-^69. 89. Handbook of Chemistry and Physics//37-th ed./Ed. by Ch. D. Hodgman. Clevelend; Ohio: Chem. Rubber Publ. Co. 1955—1956. 90. Масленникова В. Я., Никифорова М. Б.//Док л. АН СССР. 1983. Т. 273. № 4. С. 871—873. 91. Техническая энциклопедия/Под ред. Л. К. Мар- тенса. М.: Советская энциклопедия. 1930. Т. 5. 92. Гайворонский А. Т., Яковлев Ю. А.//Физика и техника высоких давлений. Киев: Наукова Думка. 1982. № 7. С. 69—74. 93. Кэй Дж., Лэби Т. Таблицы физических и химиче- химических постоянных: Пер. с англ./Под ред. К. П. Яковлева. М.: Физматгиз, 1962. 94. Атанов Ю. А., Борзунов В. А., Разумихин В. Н./ Исследования в области высоких давлений/Под ред. Е. В. Золотых. М.: Изд-во стандартов. 1969. Вып. 104A64). С. 99—102. 95. Chen С. Т., Fine R. А., МШего F. J.//J. Phys. Chem. 1977. Vol. 66. X* 5. P. 2142—2144. 96. McAlister S. P. e. a.//Canad. J. Phys. 1974. Vol. 52. № 19. P. 1847—1851. 97. Вилсон Д. Р. Структура жидких металлов и спла- сплавов. М.: Металлургия, 1972. 98. McAlister S. P., Crozier E. D.//Solid State Commun. 1981. Vol. 40. № 4. P. 375—378. 99. Cleaver В., Spencer E. D.//High Temp.— High Press. 1975. Vol. 7. № 5. P. 539—549. 100. Cleaver В., Zani P.//Ibid. 1972. Vol. 4. № 4. P. 463—469, ГЛАВА 5 ПЛОТНОСТЬ ВЕЩЕСТВ А. П. Бабичев 5.1. ВВЕДЕНИЕ 1. Приведенные значения плотности соответствуют плотности веществ при температуре 20 °С и атмосферном давлении, за исключением тех случаев, когда в скобках указана другая температура. 2. Значения плотности азота, брома, водорода, йода, кислорода, фосфора, фтора и хлора приведены для их естественного молекулярного состояния. 3. Приняты следующие сокращения: ам. — аморф- аморфный, б. — белый; г. — голубой, гекс. — гексагональный, ж. — желтый, ждк. — жидкий, з. — зеленый, к. — корич- коричневый, куб. — кубический, крет. — кристаллический, мон. — моноклинный, ор. — оранжевый, ромб. — ромбиче- ромбический, с. — синий, сер. — серый, сткл. — стекловидный, тв. — твердый, триг. — тригональный, трикл. — триклин- ный, ф. — фиолетовый, ч. — черный, # — радиоактив- радиоактивный. 4. В § 5.2 для ряда элементов приведены в круглых скобках приближенные значения атомной массы наибо- наиболее стабильного изотопа. В § 5.3 римскими цифрами в круглых скобках ука- указана — степень окисленное™ элемента в данном соеди- соединении. 5. За более детальными сведениями рекомендуем обращаться к следующим изданиям: элементы [1, 2], не- неорганические вещества [3], органические вещества [7], жидкости [12], ртуть и вода при различной температуре [12], пластмассы, сплавы, минералы, дерево и другие твердые вещества (8, 9, 14], 98
5.2. ЭЛЕМЕНТЫ p. 21 Продолжение табл. 5*2 Элемент 7N Азот 89Ас Актиний 13А1 Алюминий 96Am Америций 18Аг Аргон ^At Астат 5fiBa Барий 4 Be Бериллий 97Вк Берклий БВ Бор збВг Бром 23V Ванадий язВ! Висмут iH Водород „W Вольфрам f4Gd Гадолиний 3lGa Галлий „Hf Гафний 2Не Гелий ^Ge Германий „Но Гольмий MDy Диспрозий езЕи Европий 2eFe Железо теАи Золото 491п Индий &31 ИОД „1г Иридий wYb Иттербий (а-фаза) 39Y Иттрий Afid Кадмий 19К Калий м Cf Калифорний юСа Кальции & Кислород 27Со Кобальт 14Si Кремний зеКг Криптон ь4Хе Ксенон мСт Кюрий ft7La Лантан 3Li Литий Атомная масса, а. е. м. 14,0067 B27) 26,98154 B43) 39,948 B10) 137,33 9,01218 B47) 10,811 [5] 79,904 50,9415 208,9804 1,00794 17) 183,85 [3] 157,25 [3J 69,723 [4J 178,49 [3] 4,000602 [2] 72,59 [3] 164,9304 162,50 [3] 151,96 55,847 [3] 196,9665 114,82 126,9045 192,22 [3] 173,04 13] 88,9058 112,41 39,0983 B51) 40,078 [4] 15,9994 [3J 58,9332 28,0855 [3] 83,80 131,29 [3] B47) 138,9055 [3] 6,941 [2] Плотность, 10» кг/м» 1,2506-10-» 0,808 (_195.8°С)ждк. 10,07 2,6889 13,67 1,7837 -Ю-8 1,40 (—186°С)ждк. — 3,594 1,848 14,78 2,34 крст. 2,37 ам. 3,119 5,96 9,78 8 ,?$8-10-* 0,0708 (—252,8 °С) ждк. 19,35 7,895 5,904 B9,6 °С) тв. 6,095 B9,8 °С) ждк. 13,31 1,785.10-* 0,1221 (—268,9 °С) ждк. 5,323 B5 °С) 8,795 B5 °С) 8,550 B5 °С) 5,243 B5 °С) 7,874 19,32 7,31 4,93 22,42 A7 °С) 6,965 4,469 B5 °С) 8,65 0,862 — 1,55 1,429-Ю-3 1 14 (—182,9°С)ждк. 8,90 2,33 B5 °С) крст. 2,0B5°С) ам. 3,733.10-» 2,155 (—153,2°С)ждк. 5,8971-10 3,52 (—109 °С) ждк. 13,51 расч. 6,145 B5 °С) 0,534 Элемент 71Lu Лютеций 12Mg Магний 2бМп Марганец а9Си Медь ioiMd Менделевий 4аМо Молибден ззAs Мышьяк (с, гекс, а-фаза) (ч., ам.) (ж., ромб., 7-фаза) nNa Натрий ejNd Неодим (гекс, а-фаза) (куб., р-фаза) 10Ne Неон ^Np Нептуний t8Ni Никель 41Nb Ниобий 60Sn Олово (С, куб., а-фа- за) (б., тетр., 7eOs Осмий 4ePd Палладий 78Pt Платина wPu Плутоний (а-фа- (а-фаза) 84Ро Полоний (куб., а-фаза) (гекс, fl-фаза) Ь9Рг Празеодим (гекс., а-фаза) (куб., Р-фаза) elPm Прометий 91Ра Протактиний MRa Радий ggRn Радон 76Re Рений 45Rh Родий aoHg Ртуть 3,Rb Рубидий 44Ru Рутений e2Sm Самарий (гекс, а-фаза) (куб., р-фаза) 82РЬ Свинец Атомная масса, а.е.м. 174,967 24,305 54,9380 63,546 [3] B58) 95,94 74,9216 22,98977 144,24 [3] 20,179 237,0482 58,69 92,9064 118,710 [7] 190,2 106,42 195,08 [3] B44) B09) 140,9077 A45) 231,0359 226,0254 B22) 186,207 102,9055 200,59 [3] 85,4678 [3] 101,07 [2] 150,36 [3] 207,2 Плотность, 10» кг/м» 9,840 1,738 7,21-7,44 8,% — 10,22 5,73 4,7-5,1 1,97 0,971 7,007 6,80 9,0035-10-* 2,205 (—246 °С) ждк. 20,25 8,91 8,57 5,65 7,29 22,57 12,02 21,45 19,84 B5 °С) 9,32 9,4 6,773 6,44 7,22 B5 °С) 15,37 расч. 5—6 9,73-Ю-3 4,4 (—62°С) ждк 21,02 12,41 13,5461 ждк. 14,193 (-38,9 °С) тв. 1,532 12,41 7,536 7,40 11,336 99
Продолжение табл. 5.2 5.3. НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА \\, Элемент 34Se Селен (ч., сткл.) (к., мои., р-фа- за) (с, гекс, а-фаза) (ам.) leS Сера (ж., ам., t'toaaa) (ж., мон., р-фа- р-фаза) (ж., ромб., а-фаза) 47Ад Серебро slSc Скандий 3BSr Стронций (куб., а-фаза) eiSb Сурьма 81Т1 Таллий (гекс., а-фаза) 73Та Тантал 82Те Теллур в6ТЬ Тербий 4зТс Технеций 22Ti Титан (гекс., а-фаза) eoTh Торий wTm Тулий вС Углерод (графит) (алмаз) 92U Уран (ромб., а-фаза) 100Fm Фермий 16Р Фосфор (б., куб.) (к., трикл.) (ч., ромб.) wFr Франций JF Фтор 17С1 Хлор 24Сг Хром 66Cs Цезий б8Се Церий (гекс, 7 -фаза) 30Zn Цинк 40Zr Цирконий (гекс., а-фаза) wEs Эйнштейний wEr Эрбий Атомная масса, а.е.м. 78,96 13] 32,066 [6] 107,8682 [3] 44,95591 [1] 87,62 121,75 [3] 204,383 180,9479 127,60 [3] 158,9254 98,9062 47,88 131 232,0381 168,9342 238,0289 B57) 30,97376 B23) 18,998403 35,453 51,9961 [6] 132,9054 140,12 65,39 [2] 91,224 [2] B54) 167,26 [3] Плотность, 10* кг/м1 4,28 4,46 4,79 4,82 1,92 1,96 2,07 10,50 2,989 B5° С) 2,63 6,691 11,85 16,654 6,24 крст. 6,00 ам. 8,272 11,49 4,505 11,72 9,321 B5 °С) 1,8—2,1 ам. 1,9-2,3 3,15—3,53 19,040 — 1,82 2,0—2,4 2,25—2,69 — 1,696-Ю-3 3,214-10 1,557(—35°С)ждк. 7,18-7,20 1,873 6,77 7,133 6,45 9,066 B5°С) Н азвание Азот (I) оксид (II) оксид (III) оксид (IV) оксид (V) оксид ди-, сульфид, тетра- тетра-, сульфид, тетра- фторид хлорид Азотистоводород- ная кислота Азотная кислота Аммиак Гидразин Нитрил фторид Нитрил хлорид Алюминий борид, ди- бромид гидроксид гидроксид оксид иодид карбид нитрат нитрид оксид (корунд) сульфат сульфид фосфат, орто- фторид хлорид Америций AУ)оксид Аммоний амид бромид иодат иодид нитрат нитрит сульфат сульфид, гидро- гидрофосфат, гидро- гидрофторид хлорат хлорид Барий азид борид, гекса- бромид гидрид иодат иодид карбид, ди- карбонат (f-фаза) Формула N,O NO N,03 N,O*» N2S4 N4S4 : NF3 NC13 HN3 HNO3 NH, NJft4 NOaF NOaCl A1B2 AlBr3 Al (OHK A1O (OH) АП3 AUC3 Al(NO3)r9H2O A1N AlaO3 AI2(SO4K AI.S3 AIPO4 AIF3 AICI3 AmO2 NH4N3 NH4Br NH4IO3 NH4I NH4NO3 NH4NO2 <NH4J&4 (NH4)HS (NH4JHPO4 NH4F NH4C1O3 NH4C1 Ba(N3J BaBe BaBr3 BaH« Ba(IO3)a Bala BaC2 BaCO3 Плотность, 10» кг/м» 1,978.10 1,340-Ю-3 1,45 B° С) 1,49@° С) ждк. 1,64 1,90 2,22 A5° С) 1,54(-129°С)ждк. 1,653 1,09 1,513 0,77Ы0-3 1,01 2,90кг-3 2,57-Ю-3 3,19 3,01 B5° С) 2,42 3,01 3,95 2,36 1,72 3,13 3,97 2,71 2,02 A3° С) 2,57 3,07 2,44 B5° С) 11,7 1,346 2,40 3,31 2,51 ,725 ,69 ,77 ,17 ,62 ,015 ,80 ,53 2,936 4,36 A6° С) 4,781 B4° С) 4,21 5,00 4,92 3,75 1,43 100
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл.5.3 Hd звание нитрат нитрид оксид пероксид сульфат сульфид фторид хлорид Бериллий бромид гидроксид иодид карбид нитрат нитрид оксид сульфат сульфид фторид хлорид Бор бромид иодид тетра-, карбид нитрид оксид ди-, сульфид» три™ фторид хлорид Борная кислота, мета- Борная кислота, орто- Гексаборан Декаборан Диборан Пентаборан Тетраборан Бром фторид, три- фторид, пента- Бромоводород Ванадий борид бромид иодид карбид нитрид (II) оксид (III) оксид (IV) оксид (V) оксид оксид фторид, три- оксид хлорид, три- (II) сульфид (III) сульфид (V) сульфид Формула Ba(NO3J Ba3N2 BaO ВаО2 BaSO4 BaS BaF2 BaCl2 BeBr2 Be(OHJ Bel2 Be2C BerNO3J.3H2O BeO BeSO4 BeS BeF2 BeCl2 BBr3 BI3 B4C BN B2O3 BF3 BC13 HBO2 H3BO3 BeH10 B10Hl4 B.,He B5H9 B4H10 BrF3 BrF5 HBr VBa VBr3 VI, VC VN vo V2O3 v62 v2o5 VF3O VC13O vs v2s3 v2s5 Плотность, 10» кг/м* 3,24 4,78 B5°С) 5,72 4,96 4,50 A5° С) 4,25 A5° С) 4,83 3,92 3,47 1,909 4,33 B5°С) 1,90 A5° С) 1,56 2,71 3,01 2,44 2,36 1,99 B5° С) 1,90 B5° С) 2,65 3,35 E0°С) 2,52 2,34 1,844 крст. 1,55 2,99-10-» 1,434 @°С) . 2,49 1,435 A5° С) 0,69 @е С) 0,94 B5° С) 0,447 (—112° С) ждк. 0,66 @°С) 0,56 (—35° С) ждк 2,49 2,47 B5° С) ждк. 3,645-Ю-3 5,10 4,00 5,44 5,77 6,13 5,76 4,87 4,34 3,36 2,46A9° С) 1,83 4,20 4,72 3,0 Название Формула (III) фторид (IV) фторид (V) фторид (II) хлорид (III) хлорид (IV) хлорид Висмут (III) бромид гидроксид (III) иодид иодид оксид (II) оксид (III) оксид (III, V) оксид (V) оксид оксид фторид оксид хлорид сульфат (II) сульфид (III) сульфид фосфат, орто- (III) фторид (III хлорид Висмутовая кис- кислота Водород бромид иодид селенид сульфид теллурид фторид хлорид Вода Вода тяжелая Пероксид водорода (перекись водорода) Вольфрам борид борнд, ди- (VI) бромид (II) иодид (IV) иодид Карбид ди-, карбид карбонил, гекса (IV) оксид (VI) оксид силицид, ди- дисульфид, ди- (VI) фторид (V) хлорид (VI) хлорид Вольфрамовая кис- кислота Гадолиний бромид иодид нитрат VF3 VF4 VF§ VCI, VCI3 VC14 BiBr3 Bi (OHK Btl3 BilO ВЮ Bi2O3 Bi2O42HtO Bi2Oft BiFO BiClO Bi2(SO4K Bi2( BiS Bi4 BiF3 B1CI3 Bi2O5-nH2O HBr HI H2Se H2S H2Te HF HCl H2O D2O H2Oa W2B WB2 WBre WI2 WI4 we W2C W (CO)e wo, wo3 WSi2 ws2 WFe WCI5 WCle H2WO4 GdBr3 Gdl3 Gd(NO3K.6H2O Плотность, 10» кг/м» 3,36 2,975 2,18 3,23 3,00 1,87 5,60 4,36 5,64 7,92 7,15—7,30 8,9 5,6 5,10 7,5 7,72 A5° С) 5,08 A5° С) -~7,7 7,6 6,32 A5° С) 8,75 4,75 5,75 2,16 (—68° С) 2,80 (—35°С) 2,12 (-42° С) 0,96 (—60° С) 2,57 (—20° С) 0,991 A9,4° С) 1,19 (—85°) 1,0000 D° С) Г, 104 1,442 17,7 10,77 6,9 6,9 5,2 A8° С) 15,7 16,06—17,3 2,65 12,11 7,16 9,4 7,5 A0° С) 3,44 A5ЭС) ждк. 3,875 3,52 5,5 4,57 3,14 2,33 101
Продолжение табл.5.3 Продолжение табл. 5.3 Название ОКСИД сульфат сульфид фторид хлорид Галлий (III) арсенид (III) бромид (III) иодид (I) оксид (III) оксид (а-фаза) (Р-фаза) (I) сульфид (III) сульфид (III) фторид (III) хлорид Гафний карбид нитрид оксид сульфид Германий (IV) бромид (II) иодид (IV) иодид (IV) нитрид (II) оксид (IV) оксид (а-фаза) (Р-фаза) (II) сульфид (IV) сульфид (IV) фторид (IV) хлорид Герман Дигерман Тригерман Гольмий (III) бромид (III) иодид оксид фторид Диспрозий бромид иодид оксид фторид хлорид Европий (III) бромид (II) иодид (II) сульфат (III) оксид (II) фторид (III) фторид (III) хлорид Формула Gd2O3 Gd(SO4)s Gd2S3 GdFs GdC!3 GaAs GaBr3 Gal3 Ga2O Ga2O3 Ga2S 8* GaCl3 HfC HfN HfO2 HfS2 GeBr4 Gel, GeL Ge3ft4 GeO GeO2 GeS GeS2 GeF4 GeCl4 GeH4 Ge2He Ge3He HoBr3 Hol3 Ho2O8 HoF3 DyBr3 DyCI3 EuBr3 Eul2 EuSO4 Eu2O3 EuF2 EuF3 EuCl3 Плотность» 10» кг/м» 7,41 A5°С) 4,14 6,15 7,05 4,52@° С) 5,35 3,69 B5° С) 4,15 B5°С) 4,77 B5°С) 5,88 6,48 4,2 3,65 B5° С) 4,47 2,47 B5° С) 12,7 13,9 9,68 6,0 3,13 B9° С) 5,37 4,32 B5°С) 5,25 B5° С) 1,83 6,239 4,703 4,01 2,94 A4° С) 6,65 • 10-» 1,87 B5° С) 3,42 • 10-* 1,98 (—100° С) 2,2 4,86 3,24 8,35 7,83 4,78 3,21 7,81 B7° С) 7,46 3,67 @° С) 5,40 5,50 4,99 7,42 6,50 6,79 4,89 Название Железо арсенид борид (II) бромид (II) гидроксид (Ш) гидроксид (II) иодид три-, карбид (II) карбонат карбонил, пента- карбонил, тетра- (III) нитрат ди-, нитрид (II) оксид (II, III) оксид (магнетит) (III) оксид (гема- (гематит) силицид (II) сульфат (же- (железный купорос) (III) сульфат (II) сульфид (III) сульфид сульфид, ди- (а-фаза) фосфид (II) фторид (Ш) фторид (II) хлорид (Ш) хлорид Золото (I) бромид (I) иодид (III) сульфид (I) хлорид (III) хлорид Индий (I) бромид (III) бромид (I) иодид (III) иодид (I) оксид (III) оксид (III) сульфат I) сульфид III) сульфид ,111) фторид (I) хлорид (III) хлорид Йод (I) бромид (IV) оксид (V) оксид фторид, пента- фторид, гепта хлорид (а-фаза) (Р-фаза) Формула FeAs FeB FeBr, Fe(dH)8 Fe (OHK Fel. Fe3C FeCOs Fe(CO)8 Fe (COL •9Н2О геа1> FeO Fe3O4 Fe2O3 FeSi FeSO4.7H2O a? Fe2P Fefr2 FeF3 FeCl, FeCl3 AuBr Aul Au2S3 AuCl AuC!3 InBr InBr3 Inl Inl3 InO In2S 1Й InCl InCl3 IBr IO2 или I2O4 Плотность, 10е кг/м» 7,83 7,15 4,64 3,4 3,9 5,31 7,4-7,67 3,8-3,9 1,457 2,00 A8° С) 1,68 6,35 5,7 5,18 5,25 6,1 1,90 A8° С) 3,10 4,76 4,3 5,03 6,56 4,09 B5°С) 3,87 2,98 2,90 B5° С) 7,90 8,25 8,75 7,4 3,9 4,98 4,75 5,31 4,69 6,99 B5° С) 7,18 3,44 5,87 B5° С) 4,90 4,39 B5° С) 4,19 3,45 4,42 @°С) 4,2 4,80 3,5 ждк. 2,8 F° С) ждкв 3,18 @°С) 3,24 C4° С) ждк. 102
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 Название хлорид, три- Иодноватая кис- кислота Иодоводород Иридий (IV) оксид (IV) сульфид (VI) фторид (Ш) хлорид Иттербий (II) бромид (III) бромид (II) иодид (III) иодид (III) оксид (III) сульфат (III) фторид (II) хлорид Иттрий бромид карбид нитрат оксид (а-фаза) сульфат фторид хлорид Кадмий бромид гидроксид иодид карбонат нитрат (II) оксид селен ид силикат, мета- сульфат сульфид теллурид фторид хлорид Калий азид бромат бромид гидрид гидроксид иодат иодид карбонат (поташ) нитрат (индийская селитра) оксид периодат перманганат пероксид перхлорат селен ид сульфат Формула 1С13 НЮ3 HI 1гО2 !rFF 1гС13 YbBr2 YbBr3 Ybl2 Ybl3 Yb2O3 Yb^SO.,, YbCl2 YBr3 YC2 Y (NO3K.6H2O Y2O3 Y2 (SO4K YF3 YC13 CdBr2 Cd(OH), Cdl2 CdCO3 Cd(NO3J.6H2O CdO CdSe CdSiO3 CdSO4 CdS CdTe CdF2 CdCl2 KN3 KBrO3 KBr KH КОН КЮ3 KI КоСО3 KNO3 К2О КЮ4 КМпО4 кЬ64 K2Se K2SO4 Плотность, 10* кг/м* 3,19 4,63 @°С) 5,789.10-» 3,15 8,43 B5° С) 6,0 5,30 5,91 B5° С) 5,10 5,40 B5° С) 3,33 9,17 3,79 8,17 5,08 3,95 4,13 2,68 4,84 2,61 4,01 2,8 5,19 4,79 A5° С) 5,67 C0°) 4,26 D°С) 2,45 A7° С) 8,15 5,81 A5° С) 4,93 4,69 4,82 6,20 A5° С) 6,64 4,047 2,04 3,24 2,76 1,47 2,04 3,89 3,12 2,43 2,11 A6° С) 2,32@° С) 3,62 2,70 2,18 2,52 2,85 A5° G) 2,66 Название сульфат, гидро- гидросульфид супероксид теллурид фосфат, орто- фторид фторид, гидро- гидрохлорат хлорид цианид Кальций борид, гекса- бромат бромид гидрид (а-фаза) гидроксид иодид карбид карбонат (аргонит) карбонат (кальцит) нитрат нитрид оксалат оксид селенид силикат, мета- (волластонит) (а-фаза) (р-фаза) сульфат (ангидрит а-фаза) сульфат (гипс) сульфид (ольдга- мит) теллурид фосфат, мета- фосфат, орто- (витлоктит, а-фаза) фосфид фторид (флюорит, а-фаза) хлорид (гидрофи- лит) Кислород Озон Кислород фторид Кобальт (II) бромид (II) гидроксид иодат иодид (а-фаза) (р-фаза) карбонат нитрат (II) оксид (II, III) оксид (III) оксид Формула KHSO4 K2S КО2 К2Те " "РО4 KHF2 КСЮ3 КС1 KCN СаВ СаЬ.2 СаН2 Са (ОНJ Са12 СаС2 СаСО3 СаСО3 СасД СаО CaSe CaSiO3 CaSO4 CaSO4-2H2O CaS CaTe Ca(PO3J Ca3 (PO4J Ca3P2 CaF2 CaCl2 CoBr2 Co (OH)9 Co(IO3J Col, CoCO3 Co(NO8J-6H2O CoO S3?4 Co2O3 Плотность, 10» кг/м« 2,32 1,81 A4° С) 2,14 2,51 2,26 2,48 2,37 2,32 1,99 1,56 2,3 3 33 з',35B5°С) 1,7 2,24 3,96 B5° С) 2,22 2 93 2>1 B5° С) 2,36 2,63 A7° С) 2,2 D° С) 3,37 3,57 2,5 2,90 2,90—2,99 2 32 2,' 18 A5° С) 4,87 2,82 3,14 2,51 3,18 2,51 B5° С) 2,144.10-* 1.90 (-223,8*С) ждк. 4.91 B5° С) 3,60 A5°С) 5,01 5,68 5,45 4,13 1,87—2,13 5,7 6,07 5,18 103
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл.5.3 Название (II) селенид силикат, орто- сульфат A1) сульфид (III) сульфид сульфид, ди- три-, сульфид, тетра- фосфид (II) фторид (III) фторид (II) хлорид (III) хлорид Кремний (III) борид (IV) бромид карбид иодид нитрид (II) оксид (IV) оксид (кварц) (IV) оксид (крис- тобалит) (IV) оксид (три- димит) сульфид фторид хлорид Кремниевая кис- кислота Ксенон (VI) оксид (II) фторид (IV) фторид (VI) фторид Кюрий (III) бромид (III) иодид (III) фторид (IV) фторид (III) хлорид Лантан борид бромид гидрид иодид карбид оксид сульфат сульфид фторид хлорид Литий арсенат, орто- борат, мета- Формула CoSe CoSiO4 CoSO* CoS C0.S3 CoS2 C03S4 СоЛ> CoF2 C0F3 СоС1а C0CI3 SiB3 SiBr4 SiC Sil4 Si3N4 SiO SiO2 SiO2 SiO2 SiS2 SiF4 S1CI4 H2SiO3 XeO3 XeF2 XeF4 XeFe CmBr3 Cml3 CmF3 CmF4 CmCl3 LaBe LaBr3 LaH3 Lal3 LaC* La2O3 La2(SO4K La2S3 LaF3 LaCl3 LioAs04 LiBO2 Плотность, 10е кг/м» 7,65 4,63 3,71 25° С) 5,45 4,8 4,27 4,86 6,4 A6° С) 4,46 B5° С) 3,88 3,36 2,94 2,52 2,77 3,22 4,2 3,44 2,13 2,65 2,32 2,26 2,02 4,684-10-3 1,48 3,17 4,6 4,32 4,04 3,6 6,87 6,37 9,70 7,49 5,81 2,61 5,07 5,83 5,63 5,02 6,51 A5° С) 3,60 A5° С) 4,91 A1°С) 5,94 3,84 3,07 A5° С) 1,40 D2° С) Название бромид гидрид гидроксид иодид карбонат нитрат оксид пероксид перхлорат силикат, мета- силинат, орто- сульфат сульфид фосфат, орто- фторид хлорат хлорид Лютеций бромид оксид иодид фторид хлорид Магний арсенид борат, орто- бромид гидроксид (брусит) иодат иодид карбонат (магне- нитрат нитрид оксид (периклаз) силикат, мета- силикат, орто- (форстерит) силицид сульфат сульфид теллурид фосфат, ди- фосфпд фторид хлорид Марганец арсенид борид борид, ди- бромид гидроксид иодид три-, карбид карбонат (II) оксид (III) оксид (бра- унит) Формула LiBr LiH LiOH Lil L1.CO3 L1NO3 Li2O LioOo UCIO4 Li2Si03 Li4Si04 Li2SO4 Li2S Li3PO4 LiF LiCiO3 LiCl LuBr3 Lu2O3 Lul3 LuF3 LuCl3 Mg3As2 Mg^BOa), Mg(OHJ Mg(IO8J.4H4O Mgl2 MgCO3 Mg(NO3J.6H2O Mg3N2 MgO MgSiO3 Mg2Si04 Mg2Si MgSO4 MgS MgTe Mg2P2O7 Mg3P2 MgF2 MgCl2 MnAs MnB MnB2 MnBr2 Mn (OHJ Mnl2 Mn3C MnCO3 MnO Mn2O3 Плотность, 10* кг/м* 3,46 0,78 B5° С) 1,46 B5° С) 4,06 2,11 @°С) 2,36 2,01 B5° С) 2,36 2,43 2,52 B5° С) 2,39 B5° С) 2,22 1,66 2,54 2,63 1,12 2,07 B5° С) 5,17 9,42 3,39 8,33 3,98 3,15 B5° С) 2,99 3,72 B5°С) 2,35- 2,46 3,3 4,43 B5° С) 2,96 1,464 2,71 B5ЛС) 3,58 B5>С) 3,18 3,21 1,94 2,66 2,84 3,86 2,559 2,05 3,13 2,32 6,18 6,2 6,9 4,38 3,26 5,0 6,89 A7° С) 3,12 5,44 4,50 104
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 Название (II, III) ОКСИД (а-фаза) (IV) оксид (р-фаза) (VII) оксид селен ид силикат, мета- силицид силицид, ди- ди-, силицид (II) сульфат сульфид (а-фаза) орто- ат, ди- . |>ид (II) фторид (II) хлорид Медь (I) арсенид борид (I) бромид (а-фаза) (II) бромид гидрид (II) гидроксид (II) иодат (I) иодид (I) карбид (II) нитрат (I) нитрид (I) оксид (II) оксид (I) селен ид (II) селен ид силицид (II) сульфат (II) сульфат (мед- (медный купорос) (I) сульфид (мед- (медный блеск) (а-фаза) (И) сульфид (ко- веллин) (I) тиоционат (II) фторид (I) хлорид (а-фаза) (II) хлорид (II) хлорид (I) цианид Молибден борид борид, ди- ди-, борид бромид (II) иодид (IV> карбид ди-, карбид (а-фа- (а-фаза) карбонил, гекса- (IV) оксид (VI) оксид) Формула Мп3О4 МпО2 Мп8О7 MnSe MnSiO3 MnSi MnSi2 Mn2Si MnSO4 MnS Mn3(PO4J- 3H2O MnF MnF2 MnCi2 Cu3As Cu3B2 CuBr CuBr2 CuH Cu(OHJ Cu(IO3J Cul Cu2CO3 Cu(NO3JX X3H2O Cu3N CtbO Cub Cu2Se CuSe Cu4Si CuSO4 CuSO45H2O Cu2S CuS CuSCN CuF2 CuCl CuCl2 CuCl, • 2H2O CuCN MoB MoB2 MoJB MoBr2 MoU MoC Mo2C Mo(CO)e MoO2 МоОз Плотность, 10е кг/м3 4,72 5,03 2,40 5,55 A5°C) 3,72 B5 °C) 5,90 A5°C) 5,24 A3°C) 6,20 A5 °C) 3,25 3,99 102 3,707 B5°C) 5,39 3,98 2,98 B5 °C) 8,0 8,116 4,72 B5°C) 4,77 B5CC) 5,30 3,37 5,24 A5°C) 5,65 4,40 2,32 5,84 B5 °C) 6,0 6,45 6,75 C0 °C) 5,99 7,53 3,60 2,28 5,5—5,8 4,68 2,84 4,23 3,7 3,05 2,38 2,92 8,65 7,12 9,26 4,88 A7,5°C) 5,28 B5 °C) 8,40 8,9 1,96 6,47 4,69 Название оксид фторид, тетра- оксид, ди-, фто- фторид, ди- силицид, ди- (IV) сульфид ди-, сульфид, три- (VI) фторид (II) хлорид (III) хлорид (V) хлорид Молибденовая кис- кислота Мышьяк (III) бромид (III) иодид (V) иодид (III) оксид (V) оксид (II) сульфид (III) сульфид (III) селенид (III) фторид (V) фторид (III) хлорид Арсин (мышьяко- (мышьяковистый водород) Мышьяковая кис- кислота, орто- Натрий азид арсенат, мета- ацетат борат, мета- борат, тетра- бромат бромид гидрид гидроборат, тетра- гидроксид (а-фаза) иодат иодид карбид карбонат карбонат, гидро- гидронитрат нитрид оксид периодат пероксид перхлорат селенат селенид силикат, мета- сульфат сульфат (глауберо- (глауберова соль) сулы сулы сулы сулы сулы >ат, гидро- >ат, ди- (пиро- >ат) жд )ИТ Формула MoF4O MoF2O2 MoSia MoSo Mo2S3 MoFe MnCl2 Mocia Mocu H2MoO4 AsBr3 Asl3 Asl5 As2O3 As2O6 As2S* As2S3 As2Se3 AsF3 AsF5 AsCl3 AsH3 H3As04i/2H20 NaN3 NaAsO3 NaCH3COO NaBO2 NaoB4O? NafirO3 NaBr NaH Na (BH4) NaOH NaIO3 Nal Na2C2 Na2CO3 NaHCO3 NaNO3 NaNOa Na2O NaIO4 Na2O2 NaC104 Na2SeO4 Na2Se Ыа^Юэ Na2SO4 NaaSO4 • 10H2O NaHSO4 Na2S2O7 Na2S Na2SO3 Плотность, 10* кг/м1 3,00 B5°C) 3,49 B5°C) 6,31 4,80 5,91 A5°C) 2,55 A7,6°С)ждк. 3,71 B5 °C) 3,58 B5°C) 2,93 B5 °C) 3,11 3,54 B5°C) 4,39 A3°C) 3,93 3,74 4,09 3,20 3,43 4,75 2,67 ждк. 7,71 • 10"» 2,16 ждк. 3,502- 10"» 2,0-2,5 1,85 2,30 1,53 2,46 2,37 3,34 (I7,5°C) 3,21 1,38 1,07 2,13 4,40 3,665 D°C) 1,58 A5 °C) 2,53 2,16 2,26 2,17 @°C) 2,27 4,17 2,60 2,50 3,21 A7°C) 2,63 A0°C) 2,4 2,70 1,46 2,74 2,66 B5°C) 1,86 A4 °C) 2,63 A5 °C) 105
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 Название теллурид фосфат, мета- фосфат, орто- фторид хлорат хлорид цианат цианид Неодим бромид иодид карбид, ди- диоксид сульфат сульфид хлорид Нептуний азид (III) бромид (III) иодид (II) оксид (IV) оксид сульфид (III) фторид (IV) фторид (VI) фторид (III) хлорид (IV) хлорид Никель антимонид арсенид борид бромид гидроксид иодат иодид карбон ил, тетра- нитрат оксид селенид силицид сульфат сульфид фосфид фторид хлорид Ниобий борид, ди- (V) бромид (V) иодид карбид нитрид (II) оксид (IV) оксид (V) оксид (V) фторид (V) хлорид Формула Na.Te NaFQ3 Na3PO4 NaF NaC103 NaCl NaOCN NaCN NdBr3 Ndl3 NdC, Nd2O3 Nd2rSO4K.8H2O NdA NdCl3 NpN NpBr3 Npl3 NpO NpO2 Np2S3 NpF3 NpF4 NpFe NpCl3 NpCU NiSb NiAs NiB NiBr2 Ni(OHJ Ni(IO3J Nil2 Ni(COL Ni(NO3J • 6H2O NiO NiSe Ni-Si NiSO4 NiS Ni2P NiF2 NiCl2 NbB2 NbBr5 Nbl6 NbC NbN NbO NbO2 Nb2Oe NbF« NbCl5 Плотность, 10* кг/и* 2,90 2,48 2,54 2,79 2,49 A5° С) 2,165 B5° С) 1,94 1,60 5,35 2,34 5,15 7,24 2,85 5,18 (П°С) 4,17 14,19 6,62 6,82 13,35 11,1 8,9 9,12 6,8 5,0 5,58 4,95 7,54 7,57 @°С) 7,39 4,64 4,15 5,07 5,83 1,32 2,05 7,45 8,46 7,2 A7°С) 3,68 5,3—5,65 6,31 A5°С) 4,63 3,55 6,97 4,44 5,11 7,74—8,2 8,40 7,26 5,9 4,95 3,29 2,75 Название Олово (II) бромид (IV) бромид (II) иодид (IV) иодид (II) оксид (IV) оксид (касси- (касситерит) (а-фаза) (II) сульфид (IV) сульфид (II) теллурид (IV) фторид (II) хлорид (IV) хлорид Осмий (IV) оксид (VIII) оксид (IV) сульфид (VIII) фторид Палладий бромид гидрид иодид оксид сульфид (II) фторид (Ш) фторид (II) хлорид Платина арсенид, ди- (II) бромид (IV) бромид (II) иодид (III) иодид (IV) иодид (II) оксид (IV) оксид сульфид сульфид, ди- (III) сульфид фосфид, ди- (II) хлорид (III) хлорид (IV) хлорид Плутоний арсенид (III) бромид (II) гидрид (III) гидрид (III) иодид (IV) карбид нитрид (II) оксид (IV) оксид сульфид (III) фторид (IV) фторид (VI) фторид (III) хлорид Формула SnBr2 SnBr4 Snl2 Snl4 SnO SnO2 SnS SnS2 SnTe SnF4 SnCI2 SnCl4 OsO2 OsO4 OsSa OsF8 PdBr2 PdH2 Pdl2 PdO PdS PdF2 PdF3 PdCl2 PtAs2 PtBr2 PtBr4 Ptl2 Ptl8 Ptl4 РЮ PtO2 PtS PtS2 PtA PtP2 PtCIa PtCI3 PtCl4 PuAs PuBr3 PuH2 PuH3 Pul3 PuC PuN PuO PuO2 PuS PuF3 PuF4 PuFe PuCi3 Плотность, 10* кг/м« 5,18 A7°С) 3,34 C5°С) ждк. 5,28 B5°С) 4,47 @^С) 6,45 @°С) 6,95 5,08 @°С) 4,51 6,48 4,78 3,95 B5°С) 2,23 ждк. 7,91 4,91 B2° С) 9,47 3,87 5,17 A6°С) 10,76 6,00 8,31 6,60 B5° С) 5,80 5,06 4,08 11,8 6,65 B5°С) 5,69 B5°С) 6,40 B5° С) 7,41 B5° С) 6,06 B5° С) 14,9 10,2 10,04 B5° С) 7,66 B5°С) 5,52 9,01 B5° С) 5,87 5,26 B5°С) 2,43 10,39 6,69 10,40 9,61 6,92 13,5 14,25 13,89 11,44 10,6 9,32 7,00 4,86 5,70 106
Продолжение табл. 5,3 Продолжение табл. 5.3 Название Празеодим бромид иодид карбид, ди- (II, IV) оксид (IV) оксид сульфат сульфид фторид хлорид Протактиний (II) оксид (V) оксид (IV) фторид (IV) хлорид Радий бромид хлорид Рений (IV) оксид (VI) оксид (VII) оксид оксид фторид, тетра- оксид, три-, хло- хлорид (IV) сульфид (VII) сульфид (IV) фторид (VI) фторид (V) хлорид Родий (III) оксид сульфид фторид Ртуть (I) бромид (II) бромид (I) иодид (II) иодид (а-фаза) (Р-фаза) (I) нитрат (II) нитрат (I) нитрит (I) оксид (II) оксид (II) селен ид (I) сульфат (II) сульфат (II) сульфид (кино- (киноварь) (а-фаза) (р-фаза) A) фторид (II) фторид (I) хлорат Формула РгВгз Рг13 РгСд Рг2Оз РгОо Pr2(SO4K Й? РгС13 РаО Ра2О6 PaF4 РаС14 RaBr2 RaCl2 ReO2 ReO3 Re2O? ReF4O ReC103 ReSj RejS, ReF4 ReFe ReCU Rh2O3 Rh2S3 RhF3 Hg,Br2 Hgbr2 Hgf2 Hg2(NOsJ • 2H2O X *7 H О Hg,(NO2L Hg.O HgO HgSe Hg,SO4 HgSO4 HgS "If?" Hg,(bio3)s Плотность, 10е кг/м» 5,26 2,31 5,10 7,07 6,82 3,72 A6°С) 5,24 6,14 4,02 B5°С) 13,43 9,0 6,36 4,72 5,78 4,91 11,4 B5° С) 6,9—7,3 8,2 3,717 ждк. 3,87 7,51 4,87 5,38 B6°С) 3,62 ждк. 4,9 8,20 6,40 B5° С) 5,38 7,31 6,11 B5° С) 7,70 6,36 6,09 4,78 4,39 7,33 9,8 11,1 8,27 7,56 6,47 8,10 7,73 8,73 A5° С) 8,95 A5° С) 6,41 Название (I) хлорид (II) хлорид (II) цианид Рубидий бромат бромид гидрид гидроксид иодид иодид, три- карбонат нитрат нитрид оксид пероксид перхлорат селенат сульфат сульфид ди-, сульфид, пента- супероксид фторид хлорид Рутений (IV) оксид (VIII) оксид (IV) сульфид (V) фторид (III) хлорид Самарий (II) бромид (III) бромид (III) иодид карбид (II) нитрат (III) оксид (III) сульфат сульфид (III) фторид (II) хлорид (III) хлорид Свинец арсенат (II) бромид иодат иодид карбонат нитрид (а-фаза) (р-фаза) нитрат (I) оксид (II) оксид (а-фаза) tf-фаза) (II, IV) оксид (сурик) Формула Hg,C!t HgCl Hg(cfo)a RbBrO3 RbBr RbH RbOH Rbl Rbl3 Rb2CO, RbNO3 RbN3 Rb2O Rb?l64 Rb2SeO4 Rb2SO4 Rb2S Rb2S5 RbO2 RbF RbCt RuO2 RuO4 RuS2 RuF5 RuCl3 SmBr2 SmBr3 Sml3 Sm(F3o3)a6H2O Sm2O3| Sm2(SO4K.8H2O Sm2S3 SmF3 SmCla SmCl3 Pb(AsO4J PbBr2 Pb(IO3)a Pbl2 PbCO3 Pb(N3)a Pb(NO3)a Pb2O PbO Pb3O4 Плотность, 10* кг/м» 7,15 5,53 4,00 3,68 3,36 2,60 3,203 A1° С) 3,55 4,03 3,47 3,11 2,79 3,72 3,65 @°C) 2,80 3,90 3,61 2,91 2,62 A5° С) 3,80 3,56 2,76 6,97 3,29 6,99 2,96 A6,5° С) 3,11 5,1 5,40 3,14 5,86 2,38 7,43 A5°С) 2,93 5,73 6,64 4,56 B5°С) 4,46 7,80 6,67 6,16 6,16 6,56 4,71 4,93 4,53 8,342 9,51 8,70 8,79 107
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 Название (IV) оксид (а-фаза) (Р-фаза) селенат селенид силикат, мета- сульфат сульфид теллурид фосфат, орто- фторид (а-фаза) (Р-фаза) хлорат (II) хлорид (IV) хлорид Селен (I) бромид гидрид карбид (IV) оксид (VI) оксид оксид фторид, ди- диоксид хлорид, ди- дисульфид (IV) фторид (VI) фторид (I) хлорид (IV) хлорид Селенистая кислота Селеновая кислота Селеноводород Сера (I) бромид гидрид (IV) оксид (VI) оксид ди-, оксид хлорид, ТРТПЯ» I С 1 у)Лш (I) фторид (IV) Фторид (VI) фторид ди-, фторид, дека- (I) хлорид (II) хлорид Двусерная кислота Серная кислота Сероводород Сульфурил фторид Сульфурил фторид Y ПЛП11 If ллирид Сульфурил хлорид Тионил фторид Тионил хлорид Хлоросерная кис- лога Серебро арсенат, орто- бромат бромид Формула РЬО2 PbSeO4 SbSe PbSiO3 PbSO4 PbS PbTe Pb3(PO4J PbF2 Pb(C103J PbCl2 PbCl4 Se2Bra H2Se SeC2 SeO2 SeO3 SeF90 SeCl2O SeS SeF4 SeF- Se2Cl2 SeCl4 H,SeO3 H2SeO4 H2Se S2Bra H2S so2 so3 S2OC14 S2F2 SF4 SF. S2F10 S2C12 SC12 H2S2O7 H2SO4 H2S SO2F? SO2C1F SO2CI2 SOF2 SOC12 HSO3C1 Ag3As04 AgBrO3 AgBr Плотность, 10s кг/м* 9,67 9,33 6,37 8,10 A5°С) 6,49 6,35 7,59 8,16 6,9—7,3 8,37 7,68 3,89ч 5,85 3,18 @°C) 3,60 A5°С) 2,00 (-42 С) ждк. 2,68 3,95 A6°С) 3,6 2,67 2,42 3,06 @°С) 2,75 B5°С) ждк. 2,26-10"8 (-35° С) 2,91 A7,5°С) 3,80 3,00 A5°С) 2,95 A5°С) 3,670- Ю-8 2,63 0,96 (-60°С) 2,927-10~8 1,97 ждк. 1,66 @°С) 1,5 (—100° С) ждк. 1,92 (—73° С) ждк. 6,50-Ю-3 2,08 @°С) 1,67 B5° С) 1,62 A5° С) 1,9 1,8305 1,538- Ю-3 B5° С) 3,72.10-8 1,623-10 @°С) 1,67 2,93-Ю-3 1,655 A0,4°С) 1,77 6,66 B5° С) 5,21 6,47 B5° С) Название иодат иодид (а-фаза) (Р-фаза) карбонат нитрат нитрит (I) оксид (II) оксид периодат перхлорат селенат селенид сульфат (а-фаза) сульфид теллурид фосфат, орто- (I) фторид (II) фторид хлорат хлорид цианид Скандий борид бромид оксид сульфат хлорид Стронций борид бромид гидрид гидроксид иодат иодид карбид карбонат нитрат нитрит оксид пероксид селенат селенид сульфат сульфид теллурид фторид фторид хлорид хлорат хлорид Сурьма (III) бромид гидрид (III) иодид (III) оксид (а-фаза) (IV) оксид (V) оксид сульфат (III) сульфид (V) сульфид Формула AgIO3 Agl AgtCO3 AgNO3 AgNO4 AgoO AgO AgIO4 AgCIO4 AgaSeO4 Ag,Se Ag8SO4 Ag2S Ag2Te Ag3PO4 AgF AgFa AgClO3 AgCl AgCN ScB8 ScBr3 Sc2O3 Sc2(SO4K ScCl3 SrBe SrBr2 SrHa Sr(OHJ Sr(IO3J Srl2 SrC2 SrCO3 Sr(NO3J Sr(NO2J • H2O SrO SrO2 SrSeO4 SrSe SrSO4 SrS SrTe SrFa SrCIF Sr(C!O3J SrCl2 SbBr3 SbH3 Sbl3 Sb2O3 Sba04 Sba05 Sb2(SO4K Sb2S3 Sb2S6 Плотность, 10* кг/м* 5,53 A6,5°С) 5,71 5,61—5,67 6,08 4,35 4,45 7,22 7,44 5,57 2,81 5,72 8,0 5,45 B9,2°С) 7,32 8,5 6,37 B5° С) 5,85 A5° С) 4,57 4,43 5,56 3,95 3,65 3,91 3,86 2,58 2,39 B5°С) 3,39 A5С) 4,22 B4°С) 3,72 3,63 5,05 A5° С) 4,55 B5°С) 3,2 3,70 2,99 2,41 @°С) 4,7 4,56 4,23 4,38 3,96 3,70 A5° С) 4,83 4,24 4,18 3,15 3,05 4,15 2,26-10~8 4,92 A7JC) 5,19 B5* С) 4,07 3,78 3,62 D° С) 4,64 4,12 108
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 Название (III) теллурид (III) фторид (V) фторид (III) хлорид (V) хлорид Стибин (сурьмяни- (сурьмянистый водород) Таллий (I) бромид (I) иодид (а-фаза) (р-фаза) (III) иодид карбонат нитрат (I) оксид (III) оксид перхлорат селен ид сульфат (а-фаза) (I) сульфид ' тиоцианат фосфат, орто- (I) фторид (а-фаза) (III) фторид (I) хлорид Тантал борид (V) бромид , (V) иодид карбид нитрид (V) оксид (а-фаза) (V) фторид (V) хлорид Теллур (II) бромид (IV) бромид гидрид (IV) иодид (IV) оксид (Р-фаза) (а-фаза) (VI) оксид (VI) фторид (II) хлорид (IV) хлорид Теллуристая кис- кислота Теллуровая кисло- кислота, орто- (а-фаза) Теллуроводород Тербий бромид иодид оксид фторид хлорид Формула SbaTe3 SI*,8 SbF6 SbCl3 SbCU SbH3 TIBr Til T1I3 T12CO3 T1NO3 T!2O TI2O3 T1C1O4 Tl2Se T12SO4 T12S T1SCN T13PO4 T1F T1F3 T1C1 TaB2 TaBr6 Tal* TaC TaN Ta2O5 TaF6 TaCl6 TeBr2 TeBr4 TeH2 Tel4 TeO2 TeO3 TeFe TeCI2 ТеС14 Н2Те03 нвтюв Н2Те ТЬВг3 ты3 ТЬ2О3 TbF3 ТЬС13 Плотность, 10* кг/м* 6,50 A3° С) 4,38 B5°С) 2,99 B3° С) ждк. 3,14 2,34 ждк. 4,36-Ю-3 A5°С) 7,56 A7°С) 7,07 7,30 7,557 7,2 5,56 B1,4° С) 9,52 A6° С) 9,65 4,89 9,05 B5° С) 6,67 8,46 4,96 6,89 A0° С) 8,36 8,36 B5° С) 7,00 12,38 4,67 5,80 14,4 14,36 8,53 4,74 3,76 5,24 4,31 A5°С) 2,68 (—12°С) 5,40 5,87 6,02 5,08 2,56 (—26°С) ждк. 7,05 3,26 3,05 3,07 3,17 5,81.10-» 4,67 3,16 7,81 7,24 4.35 Название Формула Плотность, 10*кг/м* Титан (I) борид (II) борид (II) бромид (IV) бромид (р-фаза) гидрид (II) иодид (IV) иодид карбид нитрид (II) оксид (III) оксид (IV) оксид сульфид ди-, сульфид, три- сульфид, ди- фосфид (III) фторид (IV) фторид (II) хлорид (III) хлорид (IV) хлорид Торий (IV) борид (VI) борид бромид гидрид иодид карбид оксид силикат, орто- силицид сульфат сульфид фосфат, мета- фосфид фторид хлорид Тулий бромид иодид оксид фторид Углерод бромид иодид (II) оксид (IV) оксид три-, оксид, ди- селенид три-, сульфид, ди- дисульфид сульфид, ди- (серо- (сероуглерод) фторид хлорид (четырех- хлористый углерод) Дициан Карбонил бромид TiB TiBa TiBra TiBr4 TiHa T1I3 TiC TiN ТЮ Ti2O3 TiO2 Ti2S it TIP TiF3 TiF4 TiCla TiCl3 TiCl4 ThB4 ThBe ThBr4 ThHa Thl4 ThC2 ThO2 ThSiO4 ThSi2 Th(SO4)a ThS2 Th(PO3L Th3P4 ThF4 ThCl4 TmBr3 Tml3 Tm2O3 TmF3 CBr4 CI4 CO CO2 C3Oa CSe2 c3s2 CS CS2 CF4 ССЦ (CNJ COBr* 5,09 4,50 4,31 3,24 3,9 A2° С) 4,99 4,40 B5° С) 4,92 5,43 4,93 4,6 3,84 4,12 3,58 3,22 3,95 B5°С) 3,40 2,79 3,13 2,64 1,73 8,45 6,4 A5°С) 5,67 5,92 6,00 8,96 9,69 6,82 A6° С) 7,96 A6°С) 4,22 7,36 4,08 A6,4° С) 8,56 6,19 4,59 A5°С) 5,02 3,32 8,77 7,97 3,42 4,34 ,25.10-» @°С) ,977-10-» @°С) ,11 @°С) ждк. 2,66 B5°С) ",27 ,66 ,263 ,96 (—184° С) ждк. ,587 2,335.10-» 2,44 109
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 Название Карбон ил селен ид Карбонил сульфид Карбонил фторид Карбонил хлорид (фосген) Тиокарбонил се- селен ид Тиокарбонил хло- хлорид Циановодород Уран борид (III) бромид (IV) бромид гидрид (III) иодид (IV) иодид карбид карбид, ди- (IV) оксид (VI) оксид (а-фаза) (Р-фаза) три-, оксид, окта- нитрид сульфид сульфид, ди- (III) фторид (IV) фторид (V) фторид (VI) фторид (III) хлорид (IV) хлорид (V) хлорид (VI) хлорид Уран ил ацетат Уран ил нитрат Уран ил сульфат Уранил фторид Уран ил хлорид Фосфор (III) бромид (IH) иодид нитрид хлорид, ди- (III) оксид (IV) оксид (V) оксид тетра-, селенид,три- тетра-, сульфид, три- тетра, сульфид, гепта- тетра-, сульфид, дека- (III) фторид (V) фторид фторид, три-, хло- хлорид, ди- (III) хлорид (V) хлорид Формула COSe COS COFa COCI CSSe CSCIa HCN UBa UBr3 UBr4 UH3 UI3 uc1 uca uoa uo3 ^зОв UN US usa UF3 UF4 UF§ UFe UC13 UCI4 ucu UCle ио2(СН3ССЮJХ X2H.O иО2(Ш3J-2Н2О UO2SO43HaO UOaFa UOaCla pf'3 (PCIaNK P2Oj P4Se3 P4S3 P4S, P4S1§ PF3 PF» PCIaF3 PC13 PCU Плотность, 10* кг/м* 1,81 D° С) ждк. 1,073-10-» Ij39(—114°С) ждк. 1,392-10-» 1,99 1,51 A5° С) 0,688 ждк. 12,70 6,53 5,35 10,95 6,38 5,6 A5° С) 13,63 11,68 10,95 8,34 8,02 8,30 14,31 10,87 7,96 B5°С) 8,96 6,7—6,9 5,81 5,06 5,35 4,87 3,81 3,56 2,89 A5° С) 3,35 3,28 A6,5° С) 5,8 расч. 5,28 2,85 A5°С) 3,89 1,98 2,135 2,54 2,30 1,31 2,03 A7° С) 2,19 A7°С) 2,03 3,907-10-» 5,805-10-» 5,4-10-» 1,57 2,11 Название Тиофосфорил бро- бромид Тиофосфорил хло- хлорид Фосфин Фосфин, ди- Фосооний иодид Фос( юр ил бромид Фосфор ил фторид Фосфорил хлорид Фосфористая кис- кислота Фосфорная кисло-^ та, мета- Фосфорная кисло- кислота, орто- Фосфорноватистая кислота Фтор оксид оксид, ди- фтороводород Хлор гидрат-, окта- (I) оксид (IV) оксид (VII) оксид фторид фторид, три- Хлорная кислота Хлороводород Хром арсенид борид (II) бромид (III) бромид (II) иодид (III) иодид карбид карбонил, гекса- нитрид (III) оксид (VI) оксид оксид, ди-, хло- хлорид, ди- силицид сульфат сульфид фосфид (II) фторид (III) фторид (II) хлорид (III) хлорид Цезий амид бромат бромид гидрид гидроксид иодат иодид Формула PSBr3 PSClj РН3 rrlil РОВГ3 POF3 РОС13 На(НРО3) НРО3 Н3РО4 Н(НаРОа) F.0 С128НаО С1аО СЮ. аД CIF CIF3 НСЮ4 НС1 CrAs СгВ СгВга СгВг3 СПа СП3 Сг3Са Сг(СО)в CrN СгС1аОа CraSi3 CrJSO4K CrS СгР CrFa CrF3 СгС1а CrCl3 CsNHa CsBrO3 CsBr CsH CsOH CsIO3 Csl Плотность, 10* кг/м* 2,85 A7° С) 1,64 1,529-10-» 1,012 2,86 2,82 4,8-10"» 1,675 ждк. 1,65 2,2-2,5 1,83 A8° С) 1,49 1,90 (—224° С) 1,45 (-57° С) 0,991(—19,9°С)ждк. 1,23 3,89-10-» @°С) \64@°С)ждк. ,86 @°С) ,62(-108°С)ждк. ,866 A0° С) ,768 ,639-10"» 6,35 A6° С) 6,17 4,37 4,25 B5°С) 5,20 4,92 B5°С) 6,68 1,77 5,8 5,21 2,70 1,91 5,5 @°С) 3,01 4,85 5,7 A5°G) 4,11 3,78 2,88 B5° С) 3,03 3,44 B5°С) 4,11 A6°С) 4,44 3,41 3,68 4,85 4,51 B5° С) ПО
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 Название иодид-, три- нитрат оксид пероксид перхлорат селенат сульфат супероксид фторид хлорат хлорид цианид Церий (IV) борид бромид карбид иодид (III) оксид (IV) оксид селенат силицид (III) сульфат (IV) сульфат сульфид фосфат, орто- фторид хлорид Цинк антимонид арсенид бромид гидроксид иодид карбонат нитрат нитрид оксид селенид силикат, мета- силикат, орто- сульфат сульфид (а-фаза) (р-фаза) теллурид фосфат, орто- фосфид фторид хлорид цианид Цирконий борид гидрид гидроксид карбид нитрид оксид (а-фаза) селенит силикат, орто- силицид сульфат Формула Csl CsNO3 Cs2O CSjO« CsC104 CsSeO4 CS0SO4 CsOo CsF CsCIO3 CsCl CsCN CeB4 CeBr3 CeC2 Cel3 Ce2O3 CeO2 Сея(§е04K CeSio Ce2(SO4K Ce(SO4J Ce^ CePO4 CeF3 CeCl3 Zn^bj Zn3As9 ZnBr2 Zn(OHJ ZnL ZnCO3 Zn(NO3J6H2O Zn3Na ZnO ZnSe ZnSiO3 Zn2Si04 Zn§04 ZnS ZnTe ZrisJPO^j Zn3F2 zncL Zn(CN)f ZrB. Zrlf2 ZrC ZrN ZrO2 Zr(SeO3J ZrSiO4 ZrSi2 Zr(SO4J • 4H2O Плотность, 10* кг/м* 4,47 3,69 4,36 4,25 3,33 D°С) 4,45 4,24 3,77 3,59 5,57 3,97 2,93 5,74 5,18 5,23 2,27 6,86 7,3 4,46 5,67 A7° С) 3 91 3^91 A8° С) 5,91 5,22 6,16 3,92 @°С) 6,33 5,53 4,20 B5°С) 3,05 4,73 B5°С) 4,42 2,07 A4° С) 6,22 B5° С) 5,7 5,42 A5°С) 3,42 4,103 3,74 4,09 3,98—4,08 6,34 A5° С) 4,00 A5° С) 4,55 4,90 2,91 B5° С) 1,85 6,09 5,74 3,25 6,73 7,09 5,68 4,3 4,56 4,88 B2°С) 3,22 A6°С) Название сульфид фосфид (IV) фторид (II) хлорид (Ш) хлорид (IV) хлорид Эрбий борид бромид нодид оксид сульфат сульфид фторид хлорид Формула ZrS2 ZrP2 ZrF4 ZrCl2 ZrCl3 ZrCl4 ErB2 ErBr Erl3 Er2O3 Era(SO4K Sft ErCl3 Плотность» 10s кг/м» 3,87 4,77 B5°C) 4,43 3,16 A8°C) 3,00 A8°C) 2,80 4,61 4,93 3,28 8,64 3,68 6,21 7,81 4,1 5.4. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА f5, 7] Название Азетидин Азиридин Анилин — 2-бром- — 3-бром- — 4-бром- — Л^-метил- — 2- метил- — 3-метил- — 4-метил- — 2-метокси- — 3-метокси- — 4-метокси- — 2-нитро- — 3-нитро- — 4-нитро- — 2-фтор- — 3-фтор- —4-фтор- — 2-хлор- — 3-хлор- — 4-хлор- Арабиноза (а, Ацетальдегид — трибром- — трихлор- Бензальдегид — ,оксим- — 2-гидрокси- — 4-гидрокси- — 2-нитро- — 3-нитро- •— 2-фтор- — 2-хлор- — 3-хлор- Формула C3H7N C2H6N CeH7N CHB CeHeBrN as QHN CeHeN2O2 CeHeN2O2 CHNO CeHeFN CeHeClN CeHeClN CeHeClN C6H10O6 C2H4O Br3C2HO QH5NO3 C7H5FO C7H6FO C7H6FO QHCIO Плотность, 10» кг/м» 0,8465 0,8349 B5° С) 1,02173 1,578 1,5793 1,4970A00° С) 0,98912 0,99843 0,98912 0,9619 1,0923 1,096 1,071 E7° С) 1,442 A5° С) 1,1747 A60° С) 1,424 1,1478 1,1580 A7,5°С) 1,1725 1,21251 1,217 1.175 G0° С) 1,585 0,7834 2,665 B5° С) 1,5121 1,0447 1,1111 1,1674 1,129 A30° С) 1,2844 E0° С) 1,2792 1,16A5° С) 1.176 B4° С) 1,181 1,2483 1,2410 111
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 Название Формула — 4-хлор- Бензиламин Бензо (с) изоксазол Бензойная кислота — , азид — , амид — , бромангидрид — , нитрил — , фторангидрид —, хлорангидрид — 2-амино- — 3-амино- — 4-амино- — 3-бром- — 4-бром- — 2-гидрокси- — 4-гидрокси- — 2,3-дигидрокси« — 2-нитро- — 3-нитро- — 2-фтор- — 3-фтор- — 4-фтор- — 2-хлор- — 3-хлор- Бензол — азидо — — 1 -азидо-3-метил- — 1-азидо-4-метил- — бром- — 1-бром-2-иод- — 1-бром-2-метил - — 1-бром-2-метокси- — 1-бром-2-нитро- — 1-бром-2-фтор- — 1-бром-З-фтор- — Ьбром-2-хлор- — гексадейтеро- — гексафтор- — 1,2-дибром- —-1,3-дибром- — 1,2-дибром-4-метил- — 1,2-дибром-4-нитро- — 1,2-дииод — 1,2-динитро- — 1,4-динитро- — 2,4- д ин итро-1 -х лор- — 1,3-дифтор- — 1,4-дифтор- — 1,2-дихлор- — иод- — 1-иод-2-метил- — I • иод-3-метил - — 1-иод-2-нитро- — 1-иод-2 (трифторме- тил)- — 1-иод-З (трифторме- тил)- — 1-иод-4-фтор- — 1-иод-2-хлор- — метил-(толуол) — 1-метил-2,3-динитро- — 1-метил-2,4-динитро- C7H,N C,H5NO СтНвО. QHeONa C^ON C7H6OBr QHN С7Н5ВЮ8 C7H6Br0a СНО тез С7НвО4 C7H5NO4 QH5NO4 QHFO QH5FO, QH5FO2 С7Н6СЮа QHCIO свнв CeH5N3 QH.N3 ^^3 CeH5Br CeH4BrI С7Н7Вг С,Н7ВгО CeH4BrNO2 CeH4BrF CeH4BrF СвН4ВгС1 С,Н4Вг, C,H4Br2 C,H,Br4 CHBN C,H4Ii C.H4N,O4 C«H4N,O4 CHC!NO ,3 C,H4F, C,H4F2 СвН4С1, CeH»I C,H,I C,H7I C.H4INO, C,H4F3I CeH4FI C.H4C1I CH Плотность, 10» кг/м» 1,196 F1° С) 0t9813 J827 ,2659 A5° С) ,1680 C5° С) ,0792 A30° С) ,5461 ,0052 ,155 ,212 ,412 ,5104 D° С) ,374 B5° С) ,845 ,894 ,443 ,482 B5° С) ,542 ,575 ,494 ,460 B5е С) ,474 B5° С) ,479 B5° С) ,544 ,496 B5° С) ,0880 ,0709 B2° С) ,0527 B2° С) ,0655 B5° С) ,4950 ,2571 B5° С) ,4327 ,5018 ,6245 (80° С) ,7038 ,7081 ,6444 ,9465 ,612 ,9843 ,9523 ,812 ,354 (8° С) 2,54 ,3119 ,625 ,4717 ,1572 ,1701 ,3048 ,81548 ,7090 ,6981 ,9786 G5° С) ,896 B6° С) ,887 ,9523 A5°С' ,9515 B5° С) ,86694 ,2625 A11° С) ,321 G0° С) Название — 1-метил-2,4-дихлор- — 2-метил-1,3-дихлор- — 1-метил-2-нитро- — 1-метил-2-нитро- 4-хлор- — 1-метил-2,3,4-три- нитро- —1-метил-2-фтор- — 1-метил-З-фтор- — 1-метил-2-хлор- — метокси — 1-метокси-2,3-динитро- — 1-метокси-2-нитро- — 1-метокси-2-фтор- — 1-метокси-2-хлор- — 1-нитро-2,3-дихлор- — нитропентахлор- — 1-нитро-2-фтор- — 1-нитро-2-хлор- — пентафтор (трифтор- метил)- — пентахлор- — 1,2,3-трибром-4-метил- — 1,3,5-тринитро- — трифторметил- (бензотрифторид) — 1-(трифторметил)-2- -хлор- — 1,2,4-трихлор- — (фторметил)- — 1-фтор-2-(трифтор- метил) — 1 -фтор-2-(трихлор- метил) — 1-фтор-2-хлор- — 1-фтор-З-хлор- — 1-фтор-2-(хлорметил)- — хлор- — 1-хлор-2-(трихлорме- тил) — 1-хлор-2-(хлорметил) Бензолсульфоновая кис- кислота — , метиловый эфир -— , фторангидрид —, хлорангидрид 1,2,3-Бензолтриол Бензолтиазол — 2-хлор- 1,4-Бензохинон — 2-метил- Биоксиран 1,2-Бутадиен 1,3-Бутадиен 1,2-Бутадиен, 4-бром- 1,3-Бутад иен, 1 -бром- — 2-бром- — 1-бром-2-метил- — гексафтор- — гексахлор- — 1,4-дихлор- — 2-иод- Формула C,HeCls C,H^CIS C,H7NO CHCIN C,H»N3O, C,H7F C,H7F C7H,CI QHO C,H7Nb3 C,H,FO C7H7C1O CeH3Cl.NOs CeCI»NO, CHFNO C,F8 C.HCI» C,H»Br3 CftgA C,H3CI3 CeH5F C,H7F C,H4F4 C,H4C13F C.H4CIF C.H4CIF C7HeClF CeH»C C,H4CI4 C,H,CI, C7H8O.,S C,H8FOtS C,HeCiO,S QH^INS C,H4O, c7ha C4H,O, CH c4hJ C4H5Br C4HsBr C4HsBr CH7Br с4Д C4H4CI, C4H5I Плотность, 101 кг/м» ,2459 ,2686 ,16296 ,256 (80° C) ,62 ,003 0,9974 ,0826 0,99402 ,524 ,2540 ,1293 A7,5ЭС) ,1911 ,721 A4° С) ,718 B5° С) ,3289 ,348D5^C) ,660 B5° С) ,8342 A6,5° С) ,456 ,76 ,1886 ,364 B5° С) ,4542 ,0225 ,0228 B5° С) ,293 B6° С) ,4523 A8,6° С) ,2233 C0° С) ,221 B5° С) ,2162 B4° С) ,10630 ,5187 ,2743 ,2734 A7° С) ,3286 ,3766 B5° С) ,453 ,2460 ,3715 ,318 ,08 G5° С) ,1157 0,652 0,6211 ,4255 ,4174 ,397 ,3271 ,553 (-20° С) ,682 ,2692 ,7278 112
Продолжение табл. 5А Продолжение табл. 5А Название 1,2-Бутадиен, 3-метил- 1,3-Бутадиен-2-метил- (изопрен) — 1-метокси- — 2-фтор-(фторопрен) 1,2-Бутадиен, 4-хлор- 1,3-Бутадиен, 1-хлор- — 2-хлор-(хлоропрен) 2,3-Бутадиен-1-ол Бутадиин (диацетилен) Бутан — 1-бром-3,3-диметил- — 1,4-дибром- — 1,4-дииод- — 2,3-диметил- — 2,2-диметил-3,3-ди- — 1,4-дихлор- — 1-иод- — 2-иод- — 1-иод-2-метил- — 2-метил-(изопентан) -— 2-метил-2-хлор- — 1-метокси- — 1-нитро —1-фтор- — 1-фтор-4-хлор- — 1-хлор- Бутаналь —, оксим — 2-бром- — 2,3-дихлор- — 2-метил- — 4-метокси — 2-оксо- — 4-хлор- — 3-этокси- Бутандиаль Бутандиовая кислота (янтарная кислота) — , диметиловый эфир — , динитрил — , дихлорангидрид — , диэтиловый эфир — 2-гидрокси- 1,2-Бутандиол Бутановая кислота (масляная кислота) —, амид — — — — — — — бромангидрид , бутиловый эфир нитрил пропиловый эфир фторангидрид хлорангидрид , этиловый эфир — 2,3-диоксо-, -этиловый эфир — 2,2-дифтор- — 2-метил — 2-метокси- — 4-метокси- 2-оксо- Формула с6н8. с6н8 с»н„о C4H6F С4Н5С1 С4Н&С1 С4Н5С1 с4н,о с4н2 С4Н10 С&Н,АВг С4Н8Вга С4Н„1а СвН12С12 С4Н8С1а С4Н91 С4Н91 СьНи1 С5Н12 С5НПС1 сьн12о C4H9O2N C4H9F C4H8FC1 C4H9Cl C4H8O C4H9ON С4Н7ОВг QHeOCl, сбн10о сбн10о2 С4Н7ОС1 СвН12Оа с4н,оа с4н,о4 СвН1рО4 C4H4N2 С4Н4О2С12 C8Hi404 С4Н„О6 С4Н8О2 C4H9ON С4Н7ОВг C8HleOa C4H7N C4H7OF2 С4Н7ОС1 С HioOa с6н864 C4HeO2Fa СбН10О2 С6Н10О3 С6Н,0Оз с4нво3 Плотность, 10» кг/м8 0,6804 0,6805 0,8296 0,843 D° С) 0,9891 0,9606 0,9583 0,9164 0,7364 @°С) 0,5788 1,1556 1,7890 2,349 B6° С) 0,6616 0,8767 1,1408 1,6154 1,592 1,5253 0,6201 0,8653 0,7443 0,9710 0,7789 1,0627 B5° С) 0,8862 0,8040 0,923 1,469 1,266 0,803 0,942 1,0285 1,107 (8,5° С) 0,897 1,064 1,563 1,1197 0,9867 F0° С) 1,3748 1,041 1,45 1,0024 0,9577 0,885 A20° С) 1,4162 A7° С) 0,8709 0,7911 0,8722 0,944 A1° С) 1,0277 0,8790 1,151 B6° С) 1,22 B5° С) 0,9340 B5° С) 1,0486 1,0596 1,20 A7° С) Название — 4-хлор- — 2-этил- 1-Бутанол 2-Бутанол 1-Бутанол, 2-амино- 2-Бутанол, 1-амино- 1-Бутанол, 2,2-диметил- 2-Бутанол, 2,3-диметил- 2-Бутанол, 3-иод- 1-Бутанол, 2-метил- 2-Бутанол, 1-нитро- 2-Бутанол, 1-хлор- 2-Бутанон 2-Бутанон, 1-гидрокси- 2-Бутанон, 1-хлор- 1-Бутансульфоновая кис- кислота 2-Бутансульфоновая кис- кислота 1-Бутантиол 2-Бутантиол 1-Бутантиол, 2-метил- 2-Бутантиол, 2-метил- 1,2,4-Бутантриол 1-Бутен 2-Бутен (транс) 1-Бутен, 2-бром-З-метил- 1-Бутен, 1-бром-З-метил- 2-Бутен, 2-метил- 2-Бутен, 2-метил-1-хлор- 2-Бутен, 2-метокси- 1-Бутен, 2-нитро- 1-Бутен, октафтор- 2-Бутен, октафтор- 2-Бутен, 1 -хлор -(транс) 1-Бутен, 2-этил- 2-Бутен, 1-этокси- 2-Бутеналь (кротоновый альдегид) З-Бутеналь, 2,2-диметил- 2-Бутеналь, 2-хлор- Бутендиовая кислота (транс) (фумаровая кислота) Бутендиовая кислота (цис) (малеиновая кис- кислота) — , динитрил (транс) 2-Бутен-1,4-диол (транс) 3-Бутен-1,2-диол 1-Бутен-З-ин 2-Бутеновая кислота (транс) (кротоновая кис- кислота) 2-Бутеновая кислота (цис) (изокротоновая кислота) З-Бутеновая кислота З-Бутеновая кислота, 2,2-диметил- З-Бутеновая кислота, 2-хлор- 2-Бутеновая кислота, 2-этил- Формула С4Н7О2С1 СвН12Оа с4н10о С4Н10О QHuON свн14о свн14о С4Н9О1 с5н15о C4H963N С4Н9ОС1 с4н8о cJh7oci C4Hl0O3S С4Н10ОзБ C4H10S C4H10S CbHl2S C5H12S С4Н10Оз C4H8 C4Hg С»Н,Вг C5H,Br C5H10 C5H9C1 с6н10о C4H7OaN C4F8 QF8 C4H7C1 CeHla C,H12O C4H,O C,H10O с44н64о4 C4H4O4 C4H2Na C4H8Oa C4H8Oa C4HeO2 C4H,Oa C4HeO2 C,H10Oa C4H6O2C1 C,H10Oa Плотность, 10» кг/м» 1,2236 0,9239 0,8096 0,8063 0,939 B6е С) 0,927 A7° С) 0,8273 0,8277 1,7980 A5° С) 0,8193 1,1303 B5° С) 1,0738 0,8054 1,026 1,085 1,1906 B5° С) 1,227 B5° С) 0,8416 0,830 0,842 0,812 1,02 0,5951 0,6042 1,2328 1,2819 0,6623 0,9327 0,8054 A5° С) 1,0188 1,5443 @°С) 1,5297@° С) 0,9205 A5е С) 0,6894 0,7846 0,8495 B5° С) 0,8184 B5° С) 1,1404 B3° С) 1,625 1,590 0,9416 A11°С) 1,080 1,0466 0,7095 @°С) 0,973 G2° С) 1,0267 1,0091 0,963 1,237 0,9578 E0°С) 8—2159 113
Продолжение табл, 5,4 Продолжение табл. 5.4 Название 2-Бутен-1-ол (транс) (протиловый эфир) 2-Бутен-1-ол (цис) З-Бутен-1-ол З-Бутен-2-ол З-Бутен-1-ол, 2-бром- З-Бутен-2-ол, 1-бром- З-Бутен-2-ол, 2,3-диме- тил 2-Бутен-1-ол, 2-метил- З-Бутен-2-ол, 2-метил- З-Бутен-1-ол, 2-хлор- З-Бутен-2-ол, 1-хлор- З-Бутен-2-он 2-Бутен-1-тиол З-Бутен-1-тиол Бутиламин втор-Бутиламин mpem-Бутиламин Бутиламин, N, «V-диме- тил —W-изопропил* — Af-метил- —1-метил- mpem-Бутилгидроперок- сид трет -Бутилгипохлорит Бутилизотиоцианат mpem-Бутилизотиоцианат Бутил нитрат emop-Бутил нитрат Бутилнитриг втор- Бутил нитрит mpem-Бутилнитрит 1-Бутин 2-Бутин 1-Бутин, 3,3-диметил- 2-Бутин, 1,4-диметокси- — 1,4-дихлор- 1-Бутин, 3-метнл- 1,2-Гексадиен 1,3-Гексадиен, 5-хлор- 2,4-Гексадиеналь 1,3-Гексадиен-5-ин 2,4-Гексадиенол 1,4-Гексадиен-З-он 1,4-Гексадиин 1,5-Гексадиин Гексан — —; < — — —- -бром- ,2-дибром- ,6-дииод- ?,2-диметил- ,2-дихлор- -иод- >-метил- -фтор- -фтор-6-хлор- 1-ХЛОр- Гексаналь (капроновый альдегид) 1, 6-Гександиаль (адипи- новый альдегид) Формула С4Н8О с4н8о с4н8о с4н8о С4Н7ОВг С4Н7ОВг свн12о с5н10о CsHj.O С4Н7ОС1 С4Н7ОС1 с4нво C4HeS C4H8S C4HUN C4HUN C4HnN C,H15N C7H,,N QHl3N QHx3N C4H10Oa C4H,OCI C»H«NS CSH,NS C4H9O3N C4H9O3N C4H9O2N C4H9O2N C4H9O2N QHe CeH10 CeH10Oa C4H4Ci2 СьН8 CeHeCI с„н8о CeHe с„н10о с,н8о сн с,нв C^ljBr С4Н18Вг2 СвН1212 с!н"с!2 C«HJ3I c,h'13f C,H12FC! CeHl3Cl CeH12O свн10о8 Плотность, 10» кг/м3 0,8532 0,8662 0,8454 0,8413 1,5130 1,5205 0,8396 0,863 B4° С) 0,825 1,1044 1,1123 0,8459 0,883 B3° С) 0,9087 0,7414 0,724 0,6598 0,7206 0,741 0,7377 0,74.24 0,8930 0,9583 0,9546 0,9187 A0° С) 1,0153 1,0264 0,8823 0,8728 0,867 0,6784 @°С) 0,6510 0,6695 0,9575 1,258 0,666 0,7149 0,9275 0,898 0,7806 0,8967 0,8959 0,825 @° С) 0,8049 0,6603 1,1744 1,5774 2,03 0,6953 1,085 A5° С) 1,4397 0,6787 0,7995 1,015 0,8785 0,8139 1,003 Название Гександиовая кислота (адипиновая кислота) — , диметиловый эфир —, динитрил 2,5-Гександиол 2,5-Гександиоя Гексановая кислота (капроновая кислота) — , метиловый эфир — , нитрил —, хлорангидрид 1-Гексанол 2-Гексанон 1 -Гексантиол 1,3,5-Гексатриен ympurtcj 1,3,5-Гексатриен (цис) 1-Гексен 2-Гексен (транс) 2-Гексен (цис) З-Гексен (транс) З-Гексен (цис) 2-Гексен, 2,5-диметил- 1-Гексен, 2-метил- 1-Гексен, 1-хлор- 2-Гексеналь (транс) 1-Гексен-З-ин 1-Гексен-З-ол Гексиламин 1-Гексин 2-Гексин З-Гексин Гептан — 1-бром- — 1,1 -дихлор- — 1-иод- — перфтор- — 1 -хлор- Гептан аль Гептандиовая кислота 1,7Тептандиол 2,4-Гептандион Гептановая кислота 1 -Гептанол 2-Гептанон 1-Гептантиол 1-Гептен 1-Гептен-З-ин 2-Гептен-4-ол З-Гептен-2-он (транс) Гептиламин 1-Гептин 2-Гептин З-Гептин 2-Гептин-1-ол Гидрохинон Глиоксаль ДиаллилсульАид Диаллилсульфоксид Д иал л илсул ьфон Дибутиламин Дибутиловый эфир Ди-mpem-бутил пероксид Формула С,Н10О4 С8Н17О4 свн10ог С,Н14О, C,HnN CeHuOCI CeHl4O СвН12О СвН14 свн. с,н8 СвН12 с.нх, свнХ2 свнх, С,Ни С,НХ1С1 с,н10о с,н8 с,н12о C,HX8N CeHlu QH10 С7н"вг C7H14C12 C7H15I C7Fle f* 14 (*1 Vrf7ili 5vj1 C,HX4O C7HX2O4 C,HX,O2 C,HX2O2 C,HX4O2 C,Hx,0 C,HX4O C,HUS C7Hx4 C7HXj C7HJ4O C,HX2O C7H17N C7H12 c,h14 с,нХ2 с,нХ2р C2H2O, C,HX0S CeHl0SO CeH10SO2 C8Hj9N C8HI8O C8HX8O2 Плотность, 10* кг/м» 1,360 B5е С) 1,060 0,9676 0,9610 0,9737 0,9274 0,8846 0,8052 0,9754 0,8136 0,8113 0,8424 0,7420 0,7175 0,6731 0,6784 0,6869 0,6772 0,6796 0,720 0,7030 0,8872 0,8491 0,7492 0,834 0,776 0,7155 0,7315 0,7236 0,68376 1,140 1,0008 1,3791 1,7333 0,8758 0,8495 1,329 A5° С) 0,9569 B5° С) 0,9411 A5° С) 0,920 0,8219 0,8111 0,8427 0,6970 0,7603 0,8445 0,8496 0,7754 0,7328 0,7480 0,7527 0,884 B7°С) 1,358 М4 0,8877 B7°С) 1,0261 1,1215 0,7670 0,7689 0,796 114
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 Название Дибутилсульфид Дивиниловый эфир Дивинилсульфид Диизопропиламин N, Л/'-Диизопропилгид- разин Диизопропилдисульфид Диизопропиловый эфир Диизопропилсульфид Диметиламин N, УУ-Диметилгидразин Диметилдисульфид Диметилдихлоргерманий Диметилсульфат Диметилсульфид Диметилсульфит Диметилсульфоксид 1,3-Диоксан 1,3-Диоксолан — 2-метил- 1,3-Диоксолан-2-он (эти- ленкарбонат) — 4-метил- Дипропилдисульфид Дипропиловый эфир Дипропилсульфат Дипропилсульфид Дипроп илсульфоксид Дипропилсульфон 1,3-Дитиолан Диэтиламин N, W-Диэтилгидразин Диэтилдисульфид Диэтиловый эфир (этиловый эфир) — 1,2-дибром- — 1,1-дихлор- — 1-хлор- — 2-хлор- Диэтилпероксид (перекись этила) Диэтилсульфат Диэти л сульфид Диэтилсульфит Изобутиламин Изобутил изотиоцианат Изоксазол Изопентиламин Изопентил нитрат Изопропенилизоцианат Имидазол — 1-метил- Инден Индол Индолин Кетен — , диэтилацеталь Ксилоза Малоновая кислота — , диметиловый эфир — , динитрил —, дихлорангидрид — , диэтиловый эфир Формула C,8HI8S с4н,о C4H,S C,H16N C,H10N2 .g, с.н8о C.HgS C2H7N C2H,N, C2H,S2 CaHeGeCla C2HeO4S C2H,S C2H,OsS CsHeOS C4H,O8 с3н„о, C4H8O, C3H4OS C4H,O3 C,HI4OS C4HU C4H8OBr2 QHgOCl, C4H,OCI C4HeOCl C4H10O2 C5H,NS C3H3NO QHl3N CHA CsHxA QH&ON C^N C2H2O C4H12O, »l C3H4O4 C5H8O4 C3H2N2 C3H2O2C2 C7H12O4 Плотность, 10s кг/м» 0,8386 0,773 0,9174 A5° C) 0,7163 0,7929 0,9435 0,7241 0,8142 0,6804 @°C) 0,7911 1,0647 1,492 1,3332 A5° C) 0,8483 1,2129 1,1014 1,0319 1,060 0,9811 1,3218 C9° C) 1,2057 0,9599 0,736 1,1064 0,8377 0,9654 1,0278 E0° C) 1,259 A7° C) 0,7059 0,8004 0,9931 0,71378 1,7315 1,1285 0,9493 0,9894 0,8240 1,1842 A5° C) 0,8362 1,0829 0,7346 0,9638 A4° C) 1,078 0,7491 0,9961 B2° C) 0,8776 1,0303 A01° C) 1,0325 0,9957 1,0718 E6° C) 1,069 l,45.10 0,8776 B5° C) 1,525 0,619 A6° C) 1,1528 1,1910 1,4509 1,0551 Название — метил- (изоянтарная кислота) Метан — азидо- — бром- — бромдифтор- — бромдихлор- — бромиод- — бромтринитро- — бромтрихлор- — бромфторхлор- — дибром- (бромистый метилен) — дибромдихлор- — дибромфтор- — дибромхлор- — дииод-(йодистый ме- метилен) дииодфтор- —динитрохлор- — дифенил- — дифтор- (фтористый метилен) — дифтордихлор- (фреон-12) — дифторхлор-(фреон-22) — дихлор- (хлористый метилен) — иод- (йодистый метил) — иоддифтор- — иоддихлор — иодтрихлор- — иодфтор- — иодхлор- — нитро- — нитротрихлор- (хлорпикрин) — нитрофенил- (а-нитротолуол) — нитрохлор- — тетрабром- (ot-фаза) (Э-фаза) — тетраиод- — тетранитро- — тетрафтор- — тетрахлор- — трибром- (бромоформ) — трибромнитро- — трибромфтор- — трибромхлор- — трииод-(иодоформ) — тринитро-(нитроформ) — тринитрохлор- — трифтор-(фтороформ) — трихлор-(хлороформ) — фтор-(фтористый ме- метил) — фтордихлор- — фтортрихлор- (фреон-11) — хлор-(хлористый ме- метил) Формула с4нво4 СН4 CH3N3 СН3Вг CHBrF2 СНВгС!2 СН2Вг1 COeN3Br СВгС13 CHBrCIF СН2Вг2 СВг2С!2 CHBr2F СНВг2С1 СН212 CHFI2 СНС1 (NO2J d3H12 CH2F2 CC12F2 CHC1F2 CH2C12 CH3I CHF2I CHCI2I CCI3I CH2FI CH2C1I CH3NO2 CHC13NO2 C4H9NO2 CH2CINO2 CBr4 ci4 C(NO2L CF4 ССЦ CHBro CBr3NO2 CBr3F CBr3Cl CHI3 CH(NO2K CC1 (NO2K CHF3 CHClg CH3F CHC12F CCI3F CH3CI Плотность, 10» кг/м» 1,455 0,466 (—164° С) 0,869 (8° С) 1,6755 1,55 1,98 A6° С) 2,926 A7° С) 2,0313 2,0122 1,9771 @°С) 2,4970 1,42 B5° С) 2,421 2,451 3,3240 3,1969 B6° С) 1,6123 1,0060 0,909 1,64 (—73° С) 1,4909 (—69° С) 1,3266 2,279 3,238 (—19° С) 2,392 2,355 2,366 2,422 1,1382 1,6566 1,1598 1,466 A5° С) 2,9609 A00° С) 3,273 4,23 1,6380 1,619 (-129,8 °С) 1,5940 2,8899 2,7930 2,7648 2,71 A5° С) 4,008 ( ,648 A3° С) ,6769 ,52 (—100° С) , 48ГЙ ),5786 ,405 (9° С) ,4995 A5° С) 0,9159 115
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 Название Метанол Метанол-D Метансульфоновая кис- кислота Метантиол (метилмеркап- тан) Метиламин Метилгидразин iV-Метилгидроксиламин Метилгидропероксид Метил изотиоцианат Метил изоцианат Метил нитрат Метилнитрит Метилтиоцианат Метилтрихлоргерманий Морфолин Муравьиная кислота — , аллиловый эфир — , амид (формамид) — , бутиловый эфир — , гексиловый эфир — , гептиловый эфир — , изобутиловый эфир — , изопентиловый эфир — , изопропиловый эфир — , метиловый эфир — , нитрил (водород цианистый) — , пентиловый эфир — , пропиловый эфир — , фторангидрид — , этиловый эфир Надуксусная кислота (гидроперекись ацетила) Нафталин Неопентиламин Норборнадиен Оксетан Оксетан-2-он Оксиран — винил- — гидроксиметил- — 2,2-диметил- — метил- — 2,3-тетраметилен — фенил — хлорметил- — этил- Оксиранкарбоновая кис- кислота, этиловый эфир Октан Ортомуравьиная кислота, триметиловый эфир Ортоугольная кислота, тетраэтиловый эфир Ортоуксусная кислота, триметиловый эфир 1,2-Пентадиен 1,4-Пентадиен-З-он 1,3-Пентадиин Пентаметилендиамин Пентан Формула СН4О CH3OD CH4O3S CH4S CH6N CHeN2 CH5ON СН4О2 C2H3NS C2H3ON CH3O3N CH3O2N C2H3NS CH3GeCl3 C4H9ON CH2O2 as» QH10O2 c,h14o, СИЛ C,H12O2 C4HA CHOF C3HeO2 C8H4O3 3& C,He C3H,0 C3H4O, C2H4O C4HeO С3Н„О2 c3h,o CeH10O C8H8O C3H5OC1 C4H8O C5HgO3 C4H10O3 C,H20O4 CeHl2O3 C6H8 Плотность, 108 кг/м» 0,7914 0,8127 1,4812 0,8665 0,6628 0,8733 1,0003 0,9967 A5° C) 1,0691 C7° C) 0,9744 A5° C) 1,2075 0,991 1,0678 B5° C) 1,73 B4,5°C) 1,0005 1,22 0,946 1,1334 0,8265 0,8813 0,8784 0,8854 0,8857 0,8774 0,9705 0,6876 0,8853 0,9039 1,099 @°C) 0,9168 1,226 A5° C) 1,0253 0,7455 0,9064 0,9001 1,146 0,8971 @°C) 0,8745 1,1143 0,8112 0,8311 0,9718 1,0592 1,180 0,837 A7° C) 1,085 0,8756 0,9676 0,9186 0,9438 B5° C) 0,6926 0,8811 0,7909 0,867 B5° C) 0,6262 B5° C) Название — 1-бром- — З-бром-3-метил- — 1,5-дииод- — 2,2-диметил- — 1,2-дихлор- — 3,3-диэтил- — 1-иод- — 2-метил- — 1-метокси- — 1-нитро- — 1-фтор- — 1-хлор- — 3-этил- Пентаналь (валериановый альдегид) Пентандиовая кислота (глутаровая кислота) — , диметиловый эфир —, динитрил — , дихлорангидрид 1,2-Пентадиол 2,3-Пентадион Пентановая кислота (валериановая кислота) — , метиловый эфир —, нитрил — , хлорангидрид — , этиловый эфир — 2-бром- — 2-метил- — 4-оксо-(левулиновая кислота) — 3-хлор- 1-Пентанол (амиловый спирт) 2-Пентанон 1-Пентантиол 1 -Пентен 2-Пентен (транс) 2-Пентен (цис) 1-Пентен, 1-бром- 1-Пентен, декафтор- 2-Пентен, 2,3-диметил- 1-Пентен, 2-метил- 2-Пентен, 2-метил- 1-Пентен, 3-хлор- 1-Пентен, 2-этил- 2-Пентеналь 1-Пентен-З-ин (пирилен) 2-Пентеновая кислота 1-Пентен-З-ол 4-Пентен-1-ол 4-Пеитен-2-ол Пентиламин mpe/n-Пентиламин Пентилнитрит 1-Пентин 2-Пентин 1-Пентин, 5-хлор- 2-Пентиновая кислота 1-Пентин-З-ол Пиперидин — 1-метил-. —1-нитрозо- Формула C5HuBr с'3?1" с?н" 2 CsH10C!2 С9Н20 C5HUI с'н,14о C6HUNO8 C,HUF C.HUCI C7Hie с6н10о C6H8O4 с,н18о4 C6HeN2 C6HeO4CI2 С5Н12О2 C5H8Q. с5н10б8 С,Н12О2 CjHgN C8H,OCI с,н14о2 с1н*2б2Г С»Н8О3 С5Н,О2С1 с6н12E CsHl0O C5HI2S С5Н10 СбН10 CjrljQ C6H,Br CSF1O ЦП^2 C5HeCl C7HX4 CSH8O C5H8 C5H8O2 C5H10O C5H10O C6H10O C5H13N CSH13N C8HUO2N C»H8 C6Hg C6H,C1 C5H,O2 C»H8O C»HUN QH^N C6H10NO Плотность, 108 кг/м» 1,2182 1,1835 2,1903 A5°C) 0,6739 1,0872 0,7536 1,5161 0,6532 0,7606 0,9525 0,7907 0^8818 0,6982 0,8095 1,192 A06° C) 1,0876 0,9911 A5° C) 1,3241 0,9802 0,9565 0,9391 0,8947 0,7992 1,0155 A5° C) 0,8770 1,381 0,9230 1,1335 1,1484 0,8144 0,8089 0,8421 0,6405 0,6482 0,6556 1,2391 1,2571 B5° C) 0,7227 0,6799 0,6863 0,8988 0,7079 0,860 0,7401 0,9809 0,8395 0,8457 0,8367 0,7561 0,7320 0,8958 0,6901 0,7107 0,968 0,978 0,8859 0,8698 0,8159 1,0631 116
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 Название Пиразин Пиразол 2-Пиразолин 2#-Пиран, 3,4-дигидро- 2//-Пиран-2-он (а-пирон) 4Н-Пиран-4-он (f-пирон) Пиран-2-он, тетрагидро- Пиридазин 2-Пиридиламин, N, ЛЛдиметил- 2-Пиридиламин, /V-метил- Пиридин — 2-ацетил- — 2-бром- — 2-винил- — 2,3-диметил- —- 2-метил- — 2-метокси- — 1,2,3,6-тетрагидро- — 2-хлор- — 2-этил- Пиридин-4-карбальдегид (изоникотиновый аль- альдегид) Пиримидин Пиррол — 1-ацетил- — 2,4-диметил- — 2-изопропил- — 2-метил- — 1-пропил- — 1-этил- Пирролидин — 1-метил- — 1-пропил- — 1-этил- 2-Пирролидон —1,5-диметил- — 1-метил- З-Пирролин Пропан — 1-бром- — 2-бром- — 1-винилокси- — 1,2-диацетокси- — 1,1-дибром- — 1,3-дииод- —2,3-диметил (неопентан) — 1,1-дихлор- — 1 -иод- — 2-метил-(изобутан) — 1-метокси- — 1-нитро- — 1,2,3-трибром- — 1,2,3-трихлор- — 1 -фтор- — 1-хлор- — 1-этокси- Пропаналь (пропионовый альдегид) —, диэтилацеталь- Формула C4H4N2 C3H4Na C3HeN2 С5Н8О С5Н4О2 С5Н4О2 С6Н8О2 C4H4N2 C?H10N2 CeH8N2 C6H6N C7H7NO C6H.BrN C7H71SI C7H9N CeH7N CeH7NO C6H9N C6H4C1N C7H9N CeH6NO C4H4N2 C4H6N2 CeH7NO CeH9N c!h7n C7HnN CeH0N C4H9N C6HnN C7H16N CeHl3N C4H7NO CeHnNO C5H9NO C4H7N C3H8 C3H7Br C3H7Br C6HI0O saft 312 C3H7I C4H10 C4HlpO C3H7NO2 C3H6Br3 C3HeCI3 C3H,F С3Н,С1 с»н1го C3HeO с6н1во2 Плотность, 10* кг/м* Название 1,0254 F0° С) 1,001 (99,8° С) 1,020 A7° С) 0,9261 1,1972 1,190 1,0794 1,111 1,0192 1,0707 0,9835 1,0776 A5° С) 1,6337 0,9757 0,9453 0,9443 1,0457 0,9153 1,2029 0,9304 1,1339 B5° С) 1,1293 0,9698 1,044 0,9208 0,906 B5° С) 0,9295 0,8833 0,9009 0,8586 0,8188 0,8172 0,8263 1,120 1,0242 1,0328 0,9097 0,5853 (—45° С) 1,3537 1,3140 0,7680 1,059 1,982 2,5755 0,6135 1,1321 1,7489 0,551 B5° С) 0,738 0,9955 B5° С) 2,4209 1,3889 0,7956 0,8904 0,7386 0,8058 0,8232 Формула — , оксим- — 2,-бром- — 2,3-дибром- — 2,2-диметил- — 2,3-дихлор- — 2-метил- — 2-оксо- — 2-хлор- 1,2-Пропандиол (пропи- ленгликоль) 1,2-Пропандиол, 3-мер- капто-(тиоглицерин) 1,3-Пропандиол, 2-мето- кси- 1,3-Пропандиол, 2-хлор- 1,3-Пропандитиол Пропановая кислота (пропионовая кислота) ангидрид бромангидрид бутиловый эфир изобутиловый эфир изопропиловый эфир метиловый эфир нитрил пропиловый эфир фторангидрид- хлорангидрид- этиловый эфир — 2-ацетокси- — 2-бром- — 2,2-дихлор- — 2-иод- —3-меркапто- — 2-метил-(изомасляная кислота) — 2-оксо-(пировиноград- ная кислота) — 3-фтор- — 2-хлор- 1-Пропанол 2-Пропанол (изопропило- (изопропиловый спирт) 2-Пропанол,. 1-амино- 2-Пропанол, 1-бром- 1-Пропанол, 2,3-дибром- 2-Пропанол, 2,2-диметил- 2-Пропанол, 1,3-диме- токси- 1-Пропанол, 2-Пропанол, 2,3-дихлор- 2-метил- (трет-бутиловый спирт) 1-Пропанол, 2-нитро- 1-Пропанол, 2-хлор- 2-Пропанол, 1-хлор- 1-Пропанол, 2-этокси- 2-Пропанол, 1-этокси- 2-Пропанон (ацетон) — , гексахлор — , 1-гидрокси (ацетол) — , 1-хлор- 1 -Пропансульфоновая кислота, хлорангидрид C3H7ON С3Н5ОВг С3Н4ОВг2 С5Н10О С3Н4ОС12 С4Н8О С3Н4О2 С3Н5ОС1 С3Н8Оа C3H8O2S С4Н10О3 С3Н7О2С1 C3HeS2 с3нво2 CeHlt С3Н5О C3H5N CeHI?Oa C3H5OF C3H»OCI s» C3HsO2Br С3Н4О2С12 C3H&O8I C3HeO8S с4н8о2 C3H&O2F C3H6O2C1 C?H8O C3H8O C3H,ON C2H7OBr C3H,OBr2 C5H12O с8н12о3 C3HeCl2 C4Hl0O C3H,O3N C3H,OCI C3H,OC1 C»H12O QHl2O C3H,O аде 35 C3H7O2SC1 Плотность 10» кг/м» 0,9258 1,592 2,198 A6е С) 0,7832 1,40 0,7904 0455 B4° С) 182 A5° С) 0361 1,2455 1,124 B5е С) 1,3219 1,0783 0,993 1,0110 1,521 A6е С) 0,8754 0,8687 0,8660 0,9150 0,7818 0,8809 0,972 A5° С) 1,0646 0,9359 1758 1,70 1,389 B3° С) 2,073 1,218 0,9682 1,2272 1,1815 1,2585 0,8035 0,7855 0,9611 1,5585 C0° С) 2,0739 0,812 1,0085 1,3506 B5° С) 0,7887 1,1841 B5° С) 1,103 1,115 0,9044 0,9028 0,7899 0,8389 1,7444 A2° С) 1,0824 1,15 1,2826 A5°С) 117
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5А Название 2-Пропансульфоновая кислота 1-Пропантиол (пропил- меркаптан 2-Пропантиол (изопро- пилмеркаптан) 1-Пропантиол, 2-метил- (изобутил меркаптан) 2-Пропантиол, 2-метил- (mpem-бутилмеркаптан) 1,2,3-Пропантриол (гли- (глицерин) Пропен (пропилен) 1-Пропен, 3-азидо- — 1-бром-(транс) — 2-бром- — 3-бром- — гексафтор- — 1,2-дихлор- — 3-иод- — 2-метил-(изобутилен) — 3-метокси- — 1-нитро- — 1,2,3-трихлор- — \'хло\)'(транс) — 3-этокси- Пропеналь (акриловый альдегид) —, диацетат —, диэтилацеталь — 2- метил- Пропеновая кислота (акриловая кислота) ,аллиловый эфир , бутиловый эфир , изобутиловый эфир , метиловый эфир , нитрил , хлорангидрид , этиловый эфир — 2-метил-(метакриловая кислота) 2-Пропен-1-ол (аллило- (аллиловый спирт) — 2-метил (металлиловый спирт) 2-Пропен-1-тиол (аллил- меркаптан) Пропиламин — JV, #-диметил- — W-метил- — 3-метокси — 1,2,2-триметил — 1 -этил- Пропнлгидразин Пропилендиамин Пропилизотиоцианат Пропил изоциан ид Пропилнитрат Пропилнитрит Пропин — 3-бром- — 3-иод- Формула C3H5O3S C3H8S C4H10S C3HgO3 СзН, C3H5N3 C3HsBr C3H6Br C3H6Br C3Fe C3H4C12 C3H8I C4H8 C4H8O C3H5O8N C3H3CI3 C3HSCI C6HleO C3H4O cfll0o4 C,H4O8 с,н8о2 C3H3N C3H3OC1 CSH8O2 C4H,O2 C3H,0 C4H8O C3HeS C3H,N QHl3N C4HUN C3H-ON CeH,5ON C3H13N CHN с3н,»м2 C4H7NS C4H,N C3H7O3N C3H,O2N C3H4 C3H3Br C3H3I Плотность, 10» кг/м» 1,187 B5° С) 0,8411 0,8143 0,8339 0,8002 1,2613 0,5193 0,924 B5° С) 1,428 1,362 1,398 1,583 (-40° С) 1,1818 1,8494 0,5942 0,77 A1°С) 1,065 1,414 0,9350 0,7651 0,8410 1,0760 0,8543 A5°С) 0,837 1,0511 0,9441 0,8898 0,8896 0,9535 0,8060 1,1136 0,9234 1,0153 0,8540 0,8515 0,925 B3° С) 1,1064 0,7173 0,7574 0,7204 A7° С) 0,7668 0,7487 0,8406 0,8584 B5° С) 0,9781 A6° С) 0,7599 A7° С) 1,0538 0,935 0,7062 (—50° С) 1,579 2,0177 @°С) Название —3-метокси- — 3-хлор- — 1-этокси- Пропиналь (пропиоловый альдегид) Пропиновая кислота(про- паргиловая кислота) 2-Пропин-1-ол (пропар- гиловый спирт) Силанол, триметил- Тетраэтилгерманий Тетраэтилсвинец 1,4-Тиазин, тетрагидро- Тиазол Тиетан Тииран (этиленсульфид) — 2,2-диметил- — метил- — фенил- —этил- Тиопиран-2-он, тетра- гидро- Тиоуксусная кислота Тиофен — 2-ацетил- — 2-бром- — 2-гидрокси- — 2,5-дибром- — 2,3-диметил- —2-иод- — 2-метил- — тетрагидро- — тетрахлор- — 2-хлор- — 2-этил- Тиофен-1,1-диоксид, тетрагидро- 2-Тиофенкарбальдегид Тиофен ол --2-метил- — 4-метокси- — 2-хлор- 1,2,3-Триазол Триметил алюминий Триметиламин Триметиларсин Триметилборат Триметилендиамин Триметилстибин Триметилфосфат Триметилфосфит Триэтил а люмин ий Триэтиламин Триэтиларсин Триэтилборат Триэтилстибин Триэтилфосфат Триэтилфосфин Триэтилфосфит Угольная кислота, бен- зиловый эфир, хлор- ангидрид ^-, бутиловый эфир, хлорангидрид Формула С4НвО С3Н3С1 СбН8О С3Н2О С3Н2О2 С3Н4О С5Н9ОаС1 Плотность, 10» кг/м» 0,83 A2° С) 1,0297 0,8276 0,9152 1,1380 0,9485 C3H10OSi C4H20Ge C4H2pPb C4H9NS C3H3NS C3HeS C2H4S C4HeS C3HeS QHeS C4H8S C6H8OS C2H4OS C4H4S CeHeOS C4H3BrS C4H4OS C4H2Br2S CeH^ C4H3IS CBHeS C4H8S C4C!4S C4H3C1S CeH^ C4H8O2S C5H4OS CeHeS Qhus C7H8OS CeH6ClS C2H3N3 C3H9A1 C3H9N C3H9As C3H9O3B C3Hl0N2 C3H9Sb C3H9O4P C3H9O3P CeH15Al CeH16N CeH16As CeH16O3B CeH16Sb CeH16O4P CeH15P CeH6O3P C8H7O2C1 0,8112 0,9932 1,6524 1,0882 1,1998 A7 °C) 1,0020 1,0130 0,9013 0,944 1,1044 B5° C) 0,927 1,155 1,064 1,0648 1,1679 1,684 1,255 2,147 B3° C) 1,0021 2,0595 B5°C) 1,0193 0,9987 1,7036 C0° C) 1,2863 0,9928 1,2615 C0° C) 1,224 1,0766 1,041 1,1313 B5° C) 1,2752 1,1861 B53C) 0,752 0,6356 1,144 A5° C) 0,915 0,884 B5° C) 1,523 A5° C) 1,2144 1,052 0,825 0,7257 1,150 0,8546 B8° C) 1,3224 A6е С) 1,0695 0,8006 0,9629 1,20 1,0513 118
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 Название —, диметиловый эфир —, дипропиловый эфир —, дихлорангидрид (фос- (фосген) —, диэтиловый эфир —, изобутиловый эфир, хлорангидрид —, изопентиловый эфир, хлорангидрид —, изопропиловый эфир, хлорангидрид —, метиловый эфир, хлорангидрид —, пропиловый эфир, хлорангидрид Уксусная кислота —, аллиловый эфир —,амид, —, ангидрид —, бромангидрид —, бутиловый эфир —, виниловый эфир —, изобутиловый эфир —, изопропениловый эфир —, изопропиловый эфир —, иодангидрид —, метиловый эфир —, нитрил —, пентиловый эфир —, пропиловый эфир —, фторангидрид —, хлорангидрид —, хлорметиловый эфир —-, этиловый эфир (этилацетат) — амино- (глицин) — бром- — дибром- — дифтор- — дихлор- — меркапто- — метокси- — трифтор- — трихлор- — фтор- — хлор- — этокси- Фенилгидразин Фенилизотиоцианат Фенилизоцианат (карбанил) Фенол (карболовая кис- кислота) — 4-меркапто- — 2-метил- — 2-нитро- — 2-хлор- Формальдегид (муравьи- (муравьиный альдегид) Фу ран — 2-ацетил - — 2-бром- — 2-бромметил- Формула С3Н,О3 с3н10о3 С6Н9О2С1 CeHuOCl С4Н7О3С1 С2Н3О2С1 С4Н7О2С1 С2Н4О2 С5Н8Оо C2H6ON С2Нз0Вг ж- сьн10о2 С2Н3О1 с3нво2 C2H3N с7н14о2 с5н10о2 C2H3OF С2Н3ОС1 С3Н6О2С1 с4н8о2 C2H6O2N С2Н3О2Вг С2Н2О2Вг2 C2H2O2F2 С2Н2О2С12 C2H4O2S с3нво3 C2HO2F3 С2НО2С13 C2H3O2F С2Н3О2С1 С4Н8О3 CeH8N2 C7H5NS C7H5NO CeHeO CeHeOS С7Н8О CeH5NO3 сен6сю сн2о С4Н4О свнво* С4Н3ОВг СьН6ОВг Плотность, 10» кг/м8 Название 1,0706 0,9435 1,381 0,9764 1,0426 1,049 1,0777 1,2298 1,0902 1,0492 0,9277 0,998^ B5°С) 1,0820 1,6625 A6° С) 0,8825 0,9342 0,8710 0,9090 0,8718 2,0674 0,933 0,7843 0,8745 0,8867 ,002 A5° С) ,1051 ,194 0,9003 ,1607 ,9335 E0° С) ,0921 ,5255 ,5634 ,3253 ,1768 ,5331 @°С) ,62 ,3693 ,4034 ,1021 ,0986 ,1303 ,0946 ,0576 ,1285 B5° С) ,0273 ,2942 D0° С) ,2634 0,815 (-20е С) 0,9378 1,098 B0° С) 1,650 1,560 C6° С) D0е С) — 2,5-дибром — 2,5-диметил — 2,5-дихлор — 2-иод- — 2-метил- — 2-метокси- — тетрагидро- — 2-хлор- — 2-этил- — 2-этокси- 2-Фуранкарбальдегид Фурфуриламин Циклобутан — метил- — этил- Циклобутанкарбоновая кислота Циклобутанол Циклобутанон Циклобутен 1,3-Циклогексадиен Циклогексан — бром- — 1, 2-дибром-(траке) — 1,2-дихлор-(трсшс) — иод — метил- — метилен- — метокси- — нитро- — фтор- — хлор- — этил- 1,2-Циклогексан дион Циклогексан карбаль- дегид Циклогексанкарбоновая кислота Циклогексанол — 1-метил- — 2-хлор-(тра«с) Циклогексанон Циклогексантиол Циклогексен 1 -Циклогексенкарбаль- дегид 1 - Циклогексен-1 -карбоно- вая кислота 2-Циклогексен-1-ол 2-Циклогексен-1 -он Циклогексиламин Циклогексилизоцианат Циклопентан 1,2-Циклогептандион Циклогептанол Циклогептанон 1,3,5-Циклогептатриен 2,4,6- Цик логептатриенон Циклогептен Циклопентадиен — гексахлор Циклопентан — ацетил- Формула С4Н2ОВг2 с,н8о С4Н2ОС12 с4н3ю с8нво С6Н„О2 с4н8о С4Н3ОС1 с,н8о СвН8О2 с5н4о2 C6H,ON С4Н8 CsH12 с5н8о2 С4Н8О с4н,о С4Н8 с,н8 с,н12 С,НиВг СвН10Вг2 С„Н10С12 С7Н14 C,HnNO2 CeH,,F C,HnCl C7H12O2 C.H^O с,н,;о C,HUOC1 C,H10O C,H12S eio C7Hl0O C7HI0O2 C,HI0O CeH8O QH13N C,HUON C,H,4 C,H10O2 C,H14O C,H12O L7n8 C,H,0 C7H12O Плотность, 10» кг/м» 2,27 0,90 B5° С) 371 2,024 0,9132 1,0646 B5° С) 0,8886 1,1923 0,9013 0,9849 B3° С) 1,1594 1,0533 0,720 E° С) 0,688 0,728 1,057 0,9226 A5° С) 0,9548 @эС) 0,733 @°С) 0,8406 0,7786 1,3360 1,7759 1,2021 0,7694 0,8074 0,8752 1,0610 0,7794 0,9279 0,9891 0,7880 1,1187 0,9235 B5° С) 1,0274 C0° С) 0,9624 0,9194 1,1461 A6° С) 0,9455 0,9786 0,8102 0,9694 1,109 0,9923 A5° С) 0,9931 0,8671 0,9852 0,8098 1,0607 B2° С) 0,9478 0,9491 0,8875 1,095 0,8255 0,8021 1,7119 0,7454 0,9172 B2° С) 119
Продолжение табл. 5,4 Продолжение табл. 5.4 Название — бром- — метил- — хлор- —этил- Циклопентанкарбальде- гид Циклопентанкарбоновая кислота Циклопентанол Циклопентанон Циклопентен Циклопропан — ацетил- —винил- — 1,1-диметил- — метил- Циклопропанкарбоновая кислота —, метиловый эфир —, нитрил —, хлорангидрид —, этиловый эфир Щавелевая кислота Этан — азидо- — бром- — 1 -бром-2-фтор — 1-бром-2-хлор — гексабром- — гексафтор- — гексахлор- — 1, 1-дибром-(этилиден- бромид) — 1,2-дибром (бромистый этилен) — 1, 1-дииод-(этилиден- иодид) — 1,2-дииод- — 1,2-диметокси- — 1,1-динитро- —1,1 -дифтор-(этилиден- фторид) — 1,2-дифтор- — 1,1 -дихлор-(этилиден- хлорид) — 1,2-дихлор-(хлористый этилен) — иод- — метокси- — нитро- — пентабром- — пентахлор- — 1,1,1,2-тетрабром- — 1,1,1,2-тетрахлор- — 1,1,2-трибром- — 1,1,1 -трифтор- — 1,1,1 -трифтор- 2,2,2-трихлор- — 1,1,1 -трихлор-(метил- хлороформ) — фтор- — 1-фтор-2-хлор- — хлор- Этан диаль (глиоксаль) Формула С5Н9Вг С,Н|2 С5Н,С1 с,н14 свн10о свн10о, с5н10о С6Н8О с5н8 С3Нв с8н8о с8н8 с4н,оа с5н8оа C4H5N C4H5OCI свн10оа С2НаО4 С2Н„ C2H6N3 С2НьВг C2H4BrF С2Н4ВгС1 С?Вг„ С2С1. С2Н4Вга С2Н4Вгя С2Н412 С2Н41а с4н10о. C2H4O4Na C2H4F2 C2H4F2 С2Н4С1а С2Н4С12 С2Н61 с3н8о C2H6NO2 С2НВг5 С2НС15 С2Н2Вг4 С2Н2С14 С2Н3Вг3 C2H3F3 C2F3C13 С2Н3С13 C2H6F C2H4FC1 СаН6С1 С2Н2Оа Плотность 10» кг/ма 1,3873 0,7486 1,0053 0,7665 0,9371 1,0527 0,9478 0,9450 0,7720 0,6769 (-30° С) 0,8984 0,7160 0,6589 0,6912 (—20°С) 1,0889 0,9972 0,8946 1,1518 0,9638 1,653 0,509 (-60° С) 0,8765 B5° С) 1,4604 1,7044 B5° С) 1,7392 2,823 1,590 (-78° С) 2,091 2,0555 2,1792 2,84 @°С) 3,325 0,86285 1,3503 B4° С) 0,95 1,024 A0° С) 1,1757 1,2351 1,9358 0,7252 @°С) 1,0448 B5° С) 3,312 1,6796 2,8748 1,54064 2,6211 3,78-10~3 1,5790 1,3390 0,7182 1,1747 0,8978 1,14 Название 1,2-Этандиол (этилен- гликоль) Этанол (этиловый спирт) — 2-азидо- — 2-амино- (этаноламин) — 2-бром — 2,2-дихлор- — 2-иод- — 2-меркапто- — 2-метокси- — 2-нитро- — 2,2-оксиди- (диэтнлен- гликоль) — 2,2,2-трифтор- — 2-фтор- — 2-хлор- — 2-этокси- Этансульфоновая кислота Этантиол (этилмеркаптан) Этиламин Этилгидразин N-Этил гидроксил амин О-Этилгидроксиламин Этилгидропероксид Этилгипохлорит Этилен — бром- — 1,1-дихлор- — иод- — метокси- — тетраиод- — тетрафтор- — тетрахлор- — трибром- — трихлор- — фтор- — хлор- — это кс и- Этилендиамин Этил изотиоцианат Этилизоцианат Этилизоцианид Этилнитрат Этилнитрит Этин (ацетилен) — бром- — метокси- — хлор- — это кс и- Формула с2н,оа сан„о C2H5ON3 C2H7ON C2H6OBr СаН4ОС!а СаН6О1 C2H,OS с3н„оа C2H5O3N с4н„оа CaH3OF3 CSH6OF С2Н&ОС1 С4Н10О. с2н,о3§ CoHeS C2H7N C2H8Na CaH7ON C2H7ON C2H,O2 C2H6OC1 CaH4 CaH3Br C2H2Cla C2H3I С3Н„О r*P4 CaF4 CaCI4 C2HBr3 C2HCU CaH3F C2C3C1 C4H8O CHN CoHgN C3H5NS C3H5ON C3H5N C3H5O3N C2H6O2N C2Ho CoHBr C3H4O C2HCl C4HeO Плотность, 10» кг/м* 1,1088 0,7983 1,1454 B5° С) 1,0159 1,7629 1,4040 B5° С) 2,1968 1,1143 0,9647 1,270 A5° С) 1,1160 1,3816 B5° С) 1,1040 1,2003 0,9301 1,3341 B5° С) 0,8391 1,0259 0,9079 0,8827 @°С) 0,9332 1,013 (-6° С) 0,384 (—10°С) 1,26-Ю-8 @°С) 1,4933 1,2129 2,037 0,7725 @°С) 2,983 1,519(-76,3°С) 1,6227 2,708 1,4642 0,853 (—26° С) 0,9106 0,7589 0,9006 0,9962 0,9031 0,7402 1,1076 0,9017 A4°С) 0,6181 (—22° С) 4,7-Ю-8 0,8001 2,0-Ю-3 0,800 5.5. СПЛАВЫ, МИНЕРАЛЫ, ДЕРЕВО И ДРУГИЕ ТВЕРДЫЕ ВЕЩЕСТВА Название Дерево (сухое) атласное бальза (пробковое) Плотность, 10» кг/м8 0,95 0,11-0,14 120
Продолжение табл. 5.5 Продолжение табл. 5.5 Название бамбук бук береза вишня гикори груша дуб ель канадская железное (бакаут) ива камедное кедр кизил клен красное (Гондурас) красное (Испания) липа лиственница можжевельник ольха орех осина остролист пихта платан рожковое самшит сандаловое слива сосна: белая обыкновенная тик: индийский африканский ТОПОЛЬ эбеновое (черное) ЭЛЬМ яблоня ясень Минералы агат алебастр: карбонатный сульфатный . алмаз альбит андезит анортит асбест асбестовый сланец базальт берилл бештаунит газовый уголь галенит гематит ГИПС глина гранат гранит доломит известняк известь гашеная Плотность, 10* кг/м8 0,31—0,40 0,70—0,90 0,51—0,77 0,70—0,90 0,60—0,93 0,61—0,73 0,60—0,90 0,48—0,70 1,17—1,33 0,40-0,60 1,00 0,49—0,57 0,76 0,62—0,75 0,66 0,85 0,32—0,59 0,67 0,56 0,42—0,68 0,64—0,70 0,50 0,76 0,40 0,40—0,60 0,67—0,71 0,95—1,16 0,91 0,66-0,78 0,50—0,55 0,37—0,60 0,66-0,88 0,98 0,35—0,5 1,11—1,33 0,54—0,60 0,66—0,84 0,65—0,85 2,5-2,8 2,69—2,78 2,26—2,32 3,01—3,52 2,62—2,65 2,2-2,7 2,74-2,76 2,1-2,8 1,8 2,6—3,25 2,69—2,70 2,4-2,5 1,88 7,3-7,6 4,9—5,3 2,31—2,33 1,6-2,9 3,15-4,3 2,34-2,76 2,84 2,68—2,76 1,15—1,25 Название кальцит кварц: плавленый прозрачный непрозрачный кокс копал корунд кремень магнетит малахит мел мергель мрамор наждан опал пемза песчаник пирит полевой шпат порфир роговая обманна серпантин сланец слюда: белая обычная черная соль каменная тальк топаз торф, сухой торианит (R) торит (R) трогерит (/?) турмалин туф лавовый уголь: антрацит битуминозный уранит (R) уранит: кальциевый (/?) медный (R) флюорит Сплавы алюмель бронза вуда дюралюминий инвар константан копель куниаль латунь магналиум манганин мельхиор монель- металл нейзильбер никелин нихром платино- иридиевый Плотность, 103 кг/м8 2,6—2,8 2,65 2,21 2,07 1,0-1,7 1,04-1,14 3,9-4,0 2,63 4,9—5,2 3,7-4,1 1,8-2,6 2,3-2,5 2,6—2,84 4,0 2,2 0,4—0,9 1,9—2,65 4,95—5,1 2,55—2,75 2,6—2,9 2,9—3,2 2,5—2,65 2,6-3,3 2,76—3,00 2,6—3,2 2,7-3,1 2,18 2,7-2,8 3,5—3,6 0,5 9,32-9,33 4,5—5,4 3,3 3,0—3,2 0,75—1,4 1,4—1,8 1,2—1,5 6,5—9,7 3,05—3,19 3,22—3,60 3,18 8,48 7,5-9,1 9,7 2,6-2,9 7,9 8,88 8,9 8,5—8,7 8,2-8,85 2,50 8,4 8,9 8,8 8,7-8,82 8,8 8,4 21,62 121
Продолжение табл. 5.5 Продолжение табл. 5.5 Название Плотность, 108 кг/м* Сталь: нелегированная, низко- исред- нелегированная нержавеющая, жаропрочная, жаростойкая ферронихром хромель чугун: белый серый электрон Другие вещества асфальт бетон битум бумага вазелин воск пчелиный гуммиарабик гуммигут деготь, смола желатин каменное литье камень мыльный камфара канифоль картон каучук растительный керамика киноварь кирпич: обыкновенный огнеупорный кожа сухая кость кость слоновая крахмал лед @°С) линолеум охра парафин песок: сухой сырой пирекс почва пробка резина: мягкая твердая чистая сажа сахар ситалл смола естественная снег (рыхлый) соль поваренная стеарин стекло: боросиликатное термостойкое кварцевое обыкновенное флинтглас сургуч сурик свинцовый 7,77—7,85 7,9-8,2 8,4 8,7 7,6—7,8 7,0-7,2 1,8 1,1-2,8 1,8—2,5 ~1 0,7—1,15 0,8-0,9 0,96 1,3—1,4 1,2 1,02 1,27 2,9-2,95 2,6—2,8 0,99 1,07 0,69 0,91 2,1-2,3 8,12 1,4-1,6 1,7-2,0 0,86 1,7—2,0 1,83—1,92 1,5 0,917 1,18 3,5 0,87—0,91 1,2-1,6 1,9—2,1 2,25 1,3—2,0 0,22-0,26 1,1 1,19 0,91-0,93 1,8-1,9 1,59 2,5 1,0-1,1 0,12 2,2 1,0 2,2-2,4 2,2 2,4-2,8 3,9—5,9 1,8 8,9-9,1 Название уголь древесный: дубовый сосновый фарфор фаянс фибра красная целлулоид цемент затвердевший шамот шифер шлак доменный шлакоситалл: белый серый эбонит янтарь Плотность, 10* кг/м* 0,57 0,28—0,44 2,3—2,5 1,9—1,96 1,45 1.4 2,6—3,2 1,85—2,2 2,7-2,8 2,6-3,0 1,6—2,77 2,6—2,75 1,15 1,1 5.6. ПЛАСТМАССЫ [8] Название Акрилнитрилбутадиенстирольный пластик Акриловинильная масса Аминопласт Ангел ит Анид Анид стеклонаполненный Антифрикционный пластик Асботекстолит электротехнический листовой Винипласт: листовой ударопрочный Волокиит Гетинакс электротехнический листовой Дакрил Дифсан Древеснослоистый пластик типа ДСП Изодин Капролит Капролон Капрон Ниплон Пенопласт К-40 Пентопласт Полиакрилат Полиамид Полиамид стеклонаполненный Поливинилхлорид: суспензионный эмульсионный Поливинилхлоридный пенопласт Поликарбонат (дифлон) Полиметилметакрилат: литьевой суспензионный Полипропилен Полистирол: общего назначения ударопрочный Плотность, 10s кг/м* 1,03-1,05 1,13 1,4-2,0 1,7—1,95 1,14—1,16 1,4 1,74—1,80 1,5-1,7 1,38—1,43 1,40—1,45 1,28—1,45 1,19 1,32 1,25—1,30 1,35—1,45 1,2 1,15—1,16 1,1-1,2 1,3—1,34 0,2—0,4 1,32—1,40 1,2 1,02—1,13 1,35—1,38 1,34-1,43 0,5—0,63 0,1—0,3 1,2 1,18—1,2 1,19 0,9-0,92 1,05-1,10 1,06 122
Продолжение табл. 5.6 Продолжение табл. 5.7 Название Полистирольный пластик Полисульфон Полиуретан Полиэтилен: высокого давления низкого давления Полиэтиленпирефталат (лавсан) Ретинакс Смола: полиамидная полиэпоксидная полиэфирная эпоксидиановая эпоксидная Сополимер: стирола этилена с пропиленом этилена с винилацетатом Стекловолокнит Стекловолокнистый анизотропный ма- материал Стекло органическое: конструкционное техническое Стеклопластик Стеклотекстолит: конструкционный электротехнический Текстолит: графитированный конструкционный электротехнический листовой Фенилон Фен о лит Фенольная прессовочная масса Фенопласт: влагохимостойкий жаростойкий литьевой общего назначения ударопрочный электроизол яцион н ый Флан Фторопласт Фуранит Этрол: ацетопропионатцеллюлозный ацетилцеллюлозный нитроцеллюлозный Плотность, 10* кг/м* 1,2 1,25 1,21 0,90—0,94 0,95—0,96 1,32—Ij53 ~5а\ $—-2,7 1,11—1,12 1,1-1,2 1,08—1,3 1,2-1,3 1,13—1,2 1,12—1,14 0,90—0,96 0,92—0,96 1,7—1,9 1,8-2,0 1,18—1,19 1,18 1,65—1,78 1,77-1,9 1,6-1,9 1,3-1,4 1,3—1,4 1,25—1,45 1,35 1,5—1,6 1,4-1,85 1,5—1,6 1,75-1,90 1,4-1,5 1,40—1,45 1,45 1,85 1,2—2,6 1,65—1,80; 2,02—2,23 1,60—1,85 1,16—1,25 1,27—1,34 1,8—2,0 5.7. ЖИДКОСТИ [5, 17] Название Азотная кислота A00%-ная) Ацетон Бензин Бензол Глицерин Дизельное топливо Каменноугольная смола Плотность, 10* кг/м8 1,50 0,80 0,7—0,8 0,88 1,26 0,86 1,05—1,25 Название Керосин Креозот Мазут Масло: касторовое растительное трансформаторное Медный купорос: 10%-ный 20%-ный Молоко Нефть Олифа Раствор поваренной соли в воде: 10%-ный 20%-ный Серная кислота (концентрированная) Скипидар Соляная кислота B0%-ная) Спирт этиловый Стекло растворимое (ждк.) Эфир Плотность, 10' кг/м* 0,81—0,84 1,04—1,10 0,91—0,99 0,96 0,91—0,97 0,84—0,89 1,107 1,230 1,03 0,73—0,94 0,93-0,95 1,071 1,148 1,83 0,87 1,10 0,79 1,35—1,53 0,72 5.8. РТУТЬ ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ И АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ [13] л °с 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 Плотность, 10» кг/м» 13,59503 13,57039 13,54583 13,52133 13,49689 13,47251 13,44819 13,42393 13,39971 13,37554 13,35142 13,32734 13,30330 13,27929 13,25531 13,23137 13,20745 13,18356 13,15968 13,13582 13,11197 13,08814 /, сс 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 Плотность, 10* кг/м* 13,06431 13,04048 13,01665 12,99282 12,96898 12,94514 12,92127 12,89739 12,87350 12,8496 12,8256 12,8016 12,7776 12,7536 12,7294 12,7053 12,6811 12,6569 12,6326 12,6082 12,5838 12,5593 123
Продолжение табл. 5.5 /, °с 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 Плотность, 108 кг/м8 12,5348 12,5101 12,4854 12,4607 12,4358 12,4109 12,386 12,361 12,336 12,310 12,285 12,259 12,234 12,208 12,182 12,156 12,130 12,104 12,078 /, °с 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 Плотность, 10* кг/м* 12,051 12,025 11,998 11,972 11,945 11,918 11,891 11,863 11,836 11,809 11,781 11,753 11,725 11,697 11,669 11,641 11,612 11,584 5.9. ДИСТИЛЛИРОВАННАЯ ВОДА ПРИ РАЗЛИЧНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ И АТМОСФЕРНОМ ДАВЛЕНИИ F] t, сс 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Плотность, 10* кг/м* 0,999841 0,999900 0,999941 0,999965 0,999973 0,999965 0,999941 0,999909 0,999849 0,999782 0,999701 0,999606 0,999498 t, СС 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Плотность, 10* кг/м 0,999377 0,999244 0,999099 0,998943 0,998775 0,998596 0,998406 0,998205 0,997994 0,997772 0,997540 0,997299 0,997047 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Moses J. The Practicing Scientist's Handbook. A Guide for Physical and Terrestrial Scientists and Engi- Engineers. N. Y.: Van Nostrand Reinhold Company. 1978. 2. Свойства элементов: Справочник. Ч. 1. Физические свойства/Под ред. Г. В. Самсонова. М.: Металлургия. 1976. 3. Свойства неорганических соединений: Справочник/ А. И. Ефимов и др. Л.: Химия. 1983. 4. Nuclear Wallet Cards/Ed, by V. S. Shirleg, С. М. Le- dered. Produced by the Isotopes Project, Lawrence Berkelly Laboratory, on Behalf of the U. S. Nuclear Data Network, 1979. 5. Рабинович В. А., Хавин З. Я. Краткий химический справочник. — 2-е изд. Л.: Химия. 1978. 6. Гордон А., Форд Р. Спутник химика. Физико-хи- Физико-химические свойства, методики, библиография: Пер. с англ. М.: Мир. 1976. 7. Свойства органических соединений: Справочник/ Под ред. А. А. Потехина. Л.: Химия. 1984. 8. Канцельсон М. Ю., Балаев Г. А. Пластические мас- массы. Свойства и применение: Справочник. — 3-е изд. Л.: Химия. 1978. 9. Смирягин А. П., Смирягина Н. А., Белова А. В. Промышленные цветные металлы и сплавы.— 3-е изд. М.: Металлургия. 1974. 10. Кей Д., Лэби Т. Справочник физика-экспеоимен- татора: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1949. 11. Кей Д., Лэби Т. Таблицы физических и химиче- химических постоянных: Пер. с англ./Под ред. К. П. Яковлева. М.: Физматгиз. 1962. 12. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Наука. 1972. 13. Кухлинг, Хорст. Справочник по физике: Пер. с англ. М.: Мир. 1982. 14. Чиркин В. С. Теплофизические свойства ядерной техники: Справочник. М.: Атомиздат. 1968. 15. Тепловые и атомные электрические станции: Справочник/Под общ. ред. В. А. Григорьева и В. М. Зо- Зорина. М.: Энергоиздат. 1982. 16. Справочник химика. Основные свойства неорга- неорганических и органических соединений/Под общ. ред. Б. П. Никольского. 3-е изд. Л.: Химия, 1971. Т. 2. 17. Краткий справочник химика/Сост. В. И. Перель- ман. 6-е изд. М.: Гос. науч.-техн. изд-во хим. лит., 1963. 6.1. ВВЕДЕНИЕ ГЛАВА 6 ТРЕНИЕ И. И, Карасик Основные понятия, относящиеся к трению, регламен- регламентированы ГОСТ 23.002—78 [3]. Внешнее трение (тре- (трение) — явление сопротивления относительному перемеще- перемещению, возникающего между двумя телами в зонах сопри- соприкосновения поверхностей по касательным к ним, сопро- сопровождаемое диссипацией энергии. Трение покоя наблюда- наблюдается при предварительных микросмещениях до перехода к относительному движению на макроуровне, после чего (при увеличении сдвигающего усилия) наблюдается тре- трение движения. При трении скольжения скорости тел в точке касания различны по модулю и направлению или по модулю или направлению в отличие от трения каче- качения, когда эти скорости одинаковы и по модулю, и по направлению. 124
Основной характеристикой трения является сила тре- трения — сила сопротивления при относительном перемеще- перемещении одного тела на поверхности другого под действием внешней силы, тангенциально направленная к общей гра- границе между телами. При этом различают наибольшую силу трения покоя в пределах предварительных микро- микросмещений (обычно называемую просто силой трения по- покоя или силой сцепления) и силу трения движения, а также соответственно коэффициент сцепления и коэф- коэффициент трения / как отношение указанных сил трения к нормальной относительно поверхностей трения силе (на- (нагрузке), прижимающей тела друг к другу. В общем случае сила трения движения 1 йА "~ v Ш ' где 0 — скорость относительного перемещения взаимно- грущихся тел; dA/dt — мощность фрикционных потерь, связанных с механическими (деформирование, адгезион- адгезионное взаимодействие), физическими (адсорбция,звуковые, электромагнитные и др.), химическими (хемосорбция, химическое модифицирование поверхностного слоя) дис- сипативными процессами (А — работа трения, т. е. дис- сипируемая энергия). При обычных лабораторных условиях в инактивных средах и малой скорости скольжения, а также при тре- трении качения решающее значение имеют компоненты дис- диссипации, связанные с механическим взаимодействием в зоне трения. Сила трения представляет собой результат распреде- распределенных по времени и по малым дискретным площадкам области фактического контакта актов взаимодействия различного вида: непосредственный контакт материалов трущихся тел в исходном состоянии; контакт через жидкостные масляные слои (гидроди- (гидродинамическая и гидростатическая смазка); контакт через адсорбированные и хемосорбирован- ные из окружающей среды и смазочного материала веще- вещества (в частности, через граничные слои смазочного ма- материала, частицы пыли и др.); контакт через вторичные (образующиеся в процессе трения) структуры в поверхностных слоях трущихся тел. Вклад этих взаимосвязанных компонент в общую силу трения различен при разной нагрузке Р и скорости скольжения и, вследствие чего коэффициент трения дви- движения в общем случае является функцией Р и vf внеш- внешних условий трения и смазки (в том числе условий теп- лоотвода), формы и размера трущихся тел. При постоянных значениях указанных параметров и внешних условий после достаточно длительного прирабо- точного периода устанавливаются специфическая для данного комплекса параметров микрогеометрия по- поверхностей трущихся тел, состав и структура по- поверхностных слоев, значения силы и коэффициента трения. В приработочном периоде, как правило, снижается относительная доля пластического и увеличивается доля упругого деформирования на микроконтактах, повышает- повышается контакт через защитные слои смазочного материала и вторичные структуры и снижается непосредственный контакт, что в целом приводит к снижению сил трения. Экспериментальные значения f, в строгом смысле, относятся только к конкретным условиям испытаний и для других условий могут быть использованы лишь как ориентировочные. Имеющиеся в литературе данные, пред- представляющие несомненный практический интерес, относят- относятся к большому многообразию различных нестандартных условии испытаний. При пользовании таблицами следует учитывать, что от условий испытаний в меньшей степени зависят срав- сравнительные ряды значений / или количественные соотно* шения между значениями / для разных материалов. При трении в вакууме вследствие затрудненного об- образования защитных адсорбционных слоев и связанного с этим увеличения адгезионного взаимодействия наблю- наблюдается, как правило, более сильное трение. В прирабо- приработочном периоде стабилизация / происходит при более высоком значении, чем начальное, и завершается после изнашивания поверхностных структур, сформированных в процессе предшествовавшей трению обработки поверх- поверхностей. Повышение v в общем случае проявляется в измене- изменении / вследствие изменения реологических свойств мате- материалов в зоне трения и фрикционного разогрева, а пос- последний влияет на f, так как меняются соотношение меж- между адсорбционными и десорбционными процессами и твердость. Материалы и сопряжения материалов условно раз- разделяют на антифрикционные (/=0,15-5-0,12 без смазки, f=0,1-^-0,05 при смазке), используемые в опорах сколь- скольжения, и фрикционные (/=0,3+ 0,35, реже /=0,5ч-0,6), используемые в сцепных фрикционных устройствах (тор- (тормоза, муфты, передачи трением). Чтобы оценка относилась к материалам трущихся сопряжений, в исходном контролируемом состоянии экс- экспериментальное определение f стремятся осуществлять в условиях однородного по поверхности трения контакта (равномерное на макроуровне распределение давления), при постоянных расчетной площади поверхности трения, скорости скольжения (не приводящей к ощутимому на- нагреву), некоторых характерных значениях давления (на- (например, при давлении, равном твердости или определен- определенной доли твердости). Пересчет к другим условиям производится на основе расчетных формул, учитывающих реальное контактное давление. Значение коэффициента трения скольжения { опре- определяется суммой адгезионной /а и деформационной /д со- составляющих, т. е. f—fa-f/д. Последние, обусловленные потерями повторного пе- передеформирования тонких поверхностных слоев, при тре- трении скольжения имеют существенное значение для весь- весьма шероховатых поверхностей и полимерных материалов (табл. 6.1). Соотношение между адгезионной и деформа- деформационной составляющими для металлов таково, что при погрешности порядка 1% значением /д можно прене- пренебречь. Прочность адгезионной связи определяется из выра- выражения [4] где Рг — фактическое давление, представляющее собой частное от деления нагрузки Р на суммарную площадь пятен фактического дискретного фрикционного контакта, воспринимающих нагрузку (с учетом микрошероховато- микрошероховатости, волнистости и макроотклонений поверхности от гео- Вращающийся, б Плоские Ъонтробршы Рис. 6.1. Геометрия расположения образцов при стандартном методе определения То и В 125
метрической формы); to, E— параметры, характеризую- характеризующие свойства материала поверхностных слоев. На основе этой зависимости Стандартный метод [4] экспериментального определе- определения параметров т0 и Р основан (рис. 6.1) на: 1) вдав- вдавливании образца сферической формы, изготовленного из более твердого материала, в направлении нормали к по- поверхности плоского контробразца, изготовленного из ме- менее твердого материала, с силой, вызывающей пластиче- пластическую деформацию последнего; 2) приведении образца во вращение относительно оси, направленной по нормали к поверхности контробразца; 3) измерении моментов, раз- развиваемых силами трения в контакте образца и контроб- контробразца, разгружении образцов и измерении размеров отпечатков на контробразце и 4) повторении испытаний при нагрузке на два порядка меньше. При этом считает- считается, что фактическая поверхность контакта равна сфери- сферической контурной поверхности зоны вдавливания. В табл. 6.2 кроме т0 и р представлены значения fan коэффициента трения при фактическом давлении, соот- соответствующем твердости (рг = НВ для образца из менее твердого материала испытываемого сочетания). Фактическое давление рг зависит от механических свойств материала в приповерхностном слое и микрогео- микрогеометрии поверхности. Данными табл. 6.2 можно пользо- пользоваться для сравнения параметров режима трения мате- материалов при одинаковых значениях фактического давле- давления. При очень малых давлениях сравнение прочности адгезионной связи производят по значениям т0, при вы- высоких давлениях, близких к НВ, коэффициент трения оце- оценивают ПО /ап, При бОЛЬШИХ рг И МЭЛЫХ То ПО |J. Степень зависимости коэффициента трения от фак- фактического давления оценивают по т0 и р. Коэффициент трения качения fK, как и трения сколь- скольжения /с, определяется суммой адгезионной (/Ка) и де- деформационной (/Кд) составляющих, [к = /ка + /кд. Адгези- онная составляющая при трении качения без проскаль- проскальзывания связана с повторным в процессе трения разры- разрывом адгезионных связей в направлении их действия. Деформационная составляющая Ua при трении ка- качения: для сферы радиусом г, катящейся по плоскости, /кд" 16 г 3 /кд- 16 , для цилиндра радиусом г, катящегося по плоскости, 2 а Где а — радиус площадки контакта (для сферы) и длина площадки в направлении движения (для цилиндра), рас- рассчитанные по формуле Герца; с — коэффициент гистере- зисных (деформационных) потерь, характеризующий внутреннее трение в приповерхностных слоях материала. Для трения качения большее влияние деформацион- деформационных (гистерезисных) потерь проявляется у более нагру- нагруженных тел, материалов с меньшим модулем упругости, меньшей твердостью (например, у оргстекла). При этом наблюдаются большие значения fK по сравнению с мате- материалами, у которых преобладает адгезионная составляю- составляющая (например, у стекла). У материалов, занимающих промежуточное положение (например, сталь, медь и др.), существен вклад обеих компонент. 6.2. АДГЕЗИОННАЯ СВЯЗЬ ПРИ ТРЕНИИ СКОЛЬЖЕНИЯ (табл. 6.1, 6.2) Таблица 6. 1. Соотношение между адгезионной Fa деформационной /д составляющими при трении скольжения Материал /а//; а'/д 0,2-1,0 1—2 2-9 I 4—9 2-3 1 100 Таблица 6. 2. Сдвиговая прочность адгезионной связи различных материалов при трении по стали ШХ-15 F] Материал Алюминий Бериллий Ванадий Железо (армко) Висмут Вольфрам Индий Кадмий Кобальт Магний Молибден Медь Никель Ниобий Олово Платина Рений Свинец Серебро Сурьма Тантал Титан Хром Цинк Цирконий нв, 10'Па 'а -с0, 107 Па Металлы 23 — 110,0 130,0 65,0 7,70 285 0,80 23,0 130,0 44,0 186,0 110,0 85,0 52,0 28,5 180,0 105,0 70,0 32,0 4,40 105 3,3 55 27,0 78,0 190 128 200 100 33,0 74,0 0,124 — 0,103 0,097 0,160 0,175 0,082 0,20 0,096 0,092 0,082 0,095 0,105 0,10 0,115 0,139 0,095 0,130 0,123 0,142 0,170 0,095 0,140 0,096 0,096 0,127 0,115 0,085 0,10 0,095 0,135 0,088 0,121 3,00 0,45 — — — 0,454 — 0,107 0,943 — 8,00 2,79 1,87 1,70 1,82 1,68 3,48 1,47 0,49 0,896 0,449 9,50 — 0,274 0,77 1,00 0,73 2,42 2,90 2,82 — 1,50 — — Подшипниковые сплавы БН Б83 АСС-6-5 А-20 Бронза бериллиевая А-9 ЦАМ Бр. Б2 Бр. АЖ Мц 10-3-1,5 25 24 — — 150 — — 0,102 0,150 — — 0,095 — 0,095 0,120 — — 1,0 1,6 0J5 0,50 2,45 2,00 0,043 0,250 — — 0,116 — 0,066 0,055 — 0,020 0,080 0,088 0,080 0,116 — 0,114 0,068 0,10 — 0,057 0,081 0,080 0,100 0,084 0,080 0,078 — 0,120 — — — 0,065 0,050 0,12 0,05 0,085 0,100 126
Продолжение табл. 6.2 Материал т0, 10' Па Пластмассы Винипласт светлый Капролон Капрон технический Полиэтилен ПЭВД Полиэтилен ПЭНД Полипропилен Поликапроамид Полиамид 68П Полиметилметакрилат Оргстекло Фторопласт фенилон Прессованная (без пропитки) Пропитанная маслом индустриальным 45 Пропитанная мотор- моторным маслом Пропитанная фторо- фторопластом Ф-4 Пропитанная церези- церезином Пропитанная церези- церезином и стеариновой кислотой 12,0 13,0 7,0 2,0 2,6 3,8 3,70 7,50 16,0 16,0 3,10 31,0 0,091 0,065 0,063 0,080 0,090 0,080 0,380 0,088 0,085 0,220 0,220 0,028 0,065 0,372 0,15—0,195 0,161 0,044 0,130 0,114 0,011 Со 0,341 0,06 0,05 0,04 0,058 0,040 0,050 0,035 0,150 0,017 Древесина 0,050 0,100 0,025 0,70 0,070 0,135 0,061 0,080 0,076 0,074 0,038 0,028 Резина — 0,250 Кожевенный полуфабрикат В сырье В голье В дубленом виде — — — — Синтетический алмаз по ЗОХГСА 45 08Х18Н9Т 40Х 45 340 270 159 341 324 0,125 0,119 0,15 0,109 0,112 Трение со смазкой Сталь ЗОХГСА при смазке: ЦИАТИМ-201 АК-6 вазелиновое масло керосин Бр.Б2 при смазке: ЦИАТИМ-201 АК-6 вазелиновое масло керосин Бр.АЖМЦ 10-3-1,5 при смазке: ЦИАТИМ-201 АК-6 вазелиновое масло керосин — — — — — — — — — 0,045 0,095 0,100 0,123 0,032 0,063 0,070 0,073 0,340 0,075 0,08 0,10 0,22-Ю-4 0,20-Ю-4 1,7.10-* стали 20,06 20,39 3,18 18,41 12,96 0,1 0,1 1,0 1,65 0,05 0,10 0,10 0,70 0,05 0,10 0,10 0,10 0,010 0,016 0,014 0,080 0,066 0,044 0,130 0,055 0,072 0,04 0,10 0,12 0,11 0,03 0,06 0,07 0,06 0,032 0,073 0,078 0,10 6.3. ТРЕНИЕ ПОКОЯ (табл. 6.3-6.6) Таблица 6.3. Коэффициент трения покоя (сцепления) [1] Материал Металлы по металлу: тщательно очищенные от окис- ных пленок несмазанные на воздухе смазанные минеральным маслом смазанные животным и раститель- растительными маслами Сплавы, трущиеся по стали: медно-свинцовый, несмазанный медно-свинцовый, смазанный ми- минеральным маслом Белый металл, сплав Вуда: несмазанный смазанный минеральным маслом Фосфористая бронза, латунь: несмазанная смазанная минеральным маслом Обычное железо: несмазанное смазанное минеральным маслом Стальные поверхности высокой твер- твердости при смазке: растительное и животное масло минеральное масло дисульфид молибдена олеиновая кислота спирт, бензин глицерин несмазанные Тонкие металлические пленки на твердом основании: пленка индия толщиной 10 — Ю-4 см свинцовые пленки медные пленки Неметаллические материалы: стекло по стеклу, очищенные смазанные жидкими углеводоро- углеводородами, жирными кислотами смазанные твердыми углеводоро- углеводородами, жирными кислотами Драгоценные камни: алмаз по алмазу (очищенные и дегазированные) очищенные на воздухе смазанные Сапфир по сапфиру: очищенные и дегазированные на воздухе, очищенные на воздухе, смазанные Графит по графиту: очищенные и дегазированные на воздухе, очищенные на воздухе, смазанные графит по стали, очищенный и смазанный очищенная каменная соль по ка- каменной соли Нитрат соды по нитрату соды: очищенные смазанные 100 1,0 0,2—0,4 0,1 0,2 0,1 0,7 0,1 0,35 0,15—0,2 0,4 0,1-0,2 0,08—0,1 0,12 0,1 0,08 0,4 0,2 0,6 0,08 0,15 0,3 1 0,3—0,6 0,1 0,4 0,1 0,05—0,1 0,6 0,2 0,15—0,2 0,5—0,8 0,1 0,1 0,1 0,8 0,5 0,12 127
Продолжение табл. 6.3 Таблица 6.5. Материал Лед по льду ниже —50° С между 0 и —20° С Карбид вольфрама по стали: очищенные смазанные Пластмассы: перспекс, политен по перспексу, политену, очищенные по стали, очищенные нейлон по нейлону ПТФЭ по ПТФЭ по стали Натуральные волокна: шерстяное волокно по роговине очищенное (/2 — против ворса, fx — по ворсу) смазанное Натуральные волокна в состоянии поставки: хлопок по хлопку (нить) по хлопку (хлопковая вата) шелк по шелку Дерево по дереву: очищенное сухое очищенное влажное Дерево по металлу: очищенное сухое очищенное влажное Дерево по кирпичу, очищенное сухое Кожа по металлу: очищенная сухая очищенная влажная очищенная смазанная Тормозной материал по чугуну: очищенный влажный смазанный 0,5 0,05—0,1 0,4-0,6 0,1—0,2 0,8 0,3-0,5 0,5 0,04—0,1 0,04—0,1 \ /2=0,8-г0,1 J /г=0,4ч-0,6 | /2=0,5-г-0,3 1— 0,3 0,6 0,2-0,3 0,25—0,5 0,2 0,2—0,6 0,2 0,3-0,4 0,6 0,4 0,2 0,4 0,2 0,1 Трение покоя смазанных металлов по стали [И] Таблица 6.4. Трение покоя сплавов по стали без смазки [11] Сплав Медно-свинцовый (дендритный) Медно-свинцовый (недендритный) Оловянный баббит Свинцовый баббит Сплав Вуда Фосфористая бронза / 0,22 0,22 0,8 0,55 0,7 0,35 Сплав Алюминиевая бронза Латунь Константан Сталь Чугун f 0,45 0,35 0,4 0,8 0,4 Несущая поверхность Твердая сталь Чугун Ружейная сталь Бронза Чистый свинец Свинцовый баббит Чистое олово Оловянный баббит Спеченная бронза Латунь с о 0,14 0,11 0,15 0,12 0,12 0,15 0,16 0,12 0,11 0,16 0,21 0,2! 0,16 0,5 0,1 0,6 0,11 0,13 0,19 0,09 0,22 0,08 0,21 0,07 0,13 Таблица 6.6. Трение покоя льда по льду [11] 0,05—0,15 —12 I —71 0,3 | 0,5 —82 I —ПО 0,5 I 0,5 6.4 ТРЕНИЕ СКОЛЬЖЕНИЯ БЕЗ СМАЗЫВАНИЯ (табл. 6.7-6.12) Таблица 6.7. Ориентировочные значения коэффициента трения скольжения несмазанных материалов [5] Материал Сталь по: стали чугуну бронзе Бронза по бронзе Дерево по бронзе Чугун по чугуну Железо по: железу чугуну Кожа по чугуну Резина по чугуну Бумага по чугуну Дерево по чугуну Ферродо по металлу Фибра по металлу Железо по: бронзе дубу Дерево по дереву: вдоль волокон поперек волокон Сталь по льду Целлофан по: стали чугуну оберточной бумаге миллиметровке писчей бумаге целлофану коже резине f 0,15—0,18 0,15—0,18 0,16—0,20 0,2 0,3 0,10—0,21 0,44 0,17—0,18 0,2—0,4 0,5—0,8 0,15—0,4 0,25-0,5 0,3—0,55 0,4-0,8 0,15 0,48 0,48 0,34 0,014 0,27—0,29 0,30—0,37 0,3—0,4 0,35—0,38 0,45 0,38—0,40 0,43—0,44 0,95 128
Таблица 6.8. Значения коэффициента трения при скольжении без смазывания гладкообработанных поверхностей [5] Таблица 6.10. Коэффициенты трения полимерных и древесных материалов при трении по стали [9] Сталь конструкцион- конструкционная по: стали конструк- конструкционной бронзе оловянис- оловянистой латуни Л62 чугуну серому стали закаленной алюминию дуралюмину электрону меди красной текстолиту гетинаксу фибре эбониту Сталь закаленная ин- инструментальная по: стали закаленной бронзе оловянис- той электрону агату корунду меди красной текстолиту фибре Сталь хромоникеле- вая по: стали конструк- конструкционной Сталь хромоникеле- вая по: стали хромойике- левой 0,18 0,16 0,19 0,19 0,16 0,18 0,20 0,15 0,15 0,22 0,20 0,30 0,25 0,17 0,15 0,14 0,22 0,16 0,15 0,27 0,22 0,15 0,18 латуни Л62 дуралюмину Сталь нитрованная C5ХМЮА) по: стали закаленной текстолиту гетинаксу фибре Латунь (Л 59, Л62) по: бронзе оловянис- той латуни чугуну серому дуралюмину меди алюминию текстолиту фибре Бронза оловянистая по: бронзе оловянис- той чугуну серому текстолиту фибре эбониту Дуралюмин по: дуралюмину меди красной текстолиту фибре Чугун серый по: чугуну серому фибре 0,16 0,21 0,24 0,36 0,24 0,30 0,16 0,17 0,16 0,22 0,30 0,17 0,30 0,32 0,20 0,21 0,23 0,27 0,43 0,22 0,30 0,40 0,33 0,22 0,31 Материал Материалы на основе полимеров: термопластичные термореактивные Углеграфитные материалы Металлокерамические материалы Ленточные (слоистые) материалы Прессованная древесина, пропитанная церезином Углепласты, углеграфиты: без смазки со смазкой Древесина, наполненная: раствором полиэтилена в масле МС-20, АП Л 1 Al 1/J,-1 синтетическим связующим стеаратом (Ц) в моторном масле стеаратом (Ц) в кремнийорганическом соединении солями меди и их оксидами и глице- глицерином АПД-2 f 0,15-0,40 0,1—0,4 0,2—0,35 0,25—0,40 0,1—0,15 0,08—0,1 0,1—0,3 0,01—0,1 0,08—0,12 0,08—0,14 0,06—0,12 0,09—0,12 0,03—0,04 Таблица 6.11. Коэффициент трения для стали из опытов с наклонной плоскостью [5] Материал По агату гранату сапфиру стеклу синтетическому рубину рубину 0,1 0,22 0,25 0,12—0,14 0,16 0,29 Таблица 6.9. Коэффициент трения без смазки феноловых армированных пластмасс по стали [2] Материал Текстолит Волокнит Стекловолок- нит Асботекстолит Фенолит Армирующий материал Хлопчатобумажная ткань Хлопковое волокно Стеклянное волокно Асбестовая ткань Графит, капрон и др. f 0,3 0,33 0,34 0,34—0,38 0,2 Таблица 6.12. Зависимость коэффициента трения от скорости скольжения [9] Материал Сталь (магнито- рельсовый тор- тормоз) Висмут Сурьма Сталь Медь Карбид титана Оксид алюминия Сталь 10 50 0,04 0,12 0,25 0,12 0,23 0,22 0,17 0,05 0 0 0 0 0 0 0 100 ___ ,07 .18 ,10 ,17 ,16 ,15 ,035 V, 200 0,04 0,14 0,08 0,12 0,11 0,13 0,03 м/с 300 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1 06 09 08 12 025 0 0 0 0 0 0 100 ,07 ,05 ,08 ,06 ,11 ,022 500 0 0 0 0 0 — ,04 ,07 ,05 ,1 ,02 • 9-2159 129
6.5. ТРЕНИЕ СМАЗАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ТВЕРДОСМАЗОЧНЫХ ПОКРЫТИЯ (табл. 6.13-6.19) Таблица 6.13. Ориентировочные значения коэффициента трения при основных видах смазанного контакта [8] Вид фрикционного взаимодействия Сдвиг пленки смазки Граничная смазка Гидродинамические радиальные подшип- подшипники 0,0003 0,02—0,01 0,005 Таблица 6.14. Коэффициент трения смазанных стальных поверхностей при комнатной температуре [11] Смазочный материал Длина молеку- молекулярной цепи Точка плавле- плавления, °С Темпера- тура фа- фазового перехода, °С Нонан Декан Гексадекан Докозан Триаконтан Бутиловый Октиловый Деканоловый Цетиловый Уксусная Пропионовая Валериановая Капроновая Пеларгоновая Каприновая Лауриновая Миристиновая Пальмитиновая Стеариновая С9 с10 Парафины -54 —30 17 44 66 Спирты С4 —89 С8 -16 Сю 7 С1в 49 Жирные кислоты 0,26 0,23 0,16 0,11 0,11 0,3 0,23 0,16 0,10 17 44 66 с2 Сз с6 св с Сю с1а Си Cie Cl8 16 —22 —35 —2 12 31 44 58 64 69 0,5 0,4 0,17 0,12 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,10 80 90 95 120 125 130 140 Таблица 6.15. Коэффициент трения некоторых материалов по нержавеющей стали в среде криогенных жидкостей [9] Материал Граф итофтор ис- истый металл Графит + фенол Жидкая среда Азот 0,18 0,04 Водо- Водород 0,22 0,06 Материал Графит A5%)+ фторопласт-4 (85%) Графит E%) + найлон (95%) Жидкая среда Азот 0,09 0,06 Водо- Водород 0,16 0,15 Таблица 6.16. Ориентировочные значения коэффициента трения материалов для подшипников скольжения по стали при смешанной и несовершенной смазке [7] Материалы НВ, 107 Па Бр. ОЦСН-3-7-5-1 Бр. ОЦС 3-12-5 Бр. ОЦС 5-5-5 Бр. ОЦС 6-6-3 Бр. ОЦС 4-4-2,5 Бр. ОЦС 4-4-4 Бр. ОЦ 10-2 Бр. ОФ 10-1 Бр. ОФ 7-0,2 Бр. ОФ 6-5-0,15 Бр. нМЦ 3-1 Бр. АМЦ 9-2 Бр. АМЦ 10-2 Бр. АЖ 9-4Л Бр. АЖ 9-4 Бр. АЖМЦ 10-3-1,5 Бр. АМЦ 9-2Л Бр. АЖН 10-4-4Л Бр. АЖН 11-6-6 Бр. СЗО ЛС 59-1Л ЛК 80-ЗЛ Бр. Б2 Б6 Б16 Б83 БН БТ БКА АМС-1 АМС-3 АФ-ЗТ АГ 1500СО5 Бронзы 65 60 60—75 60 60 62 75—90 80—100 75 70—90 90 160 ПО 120—140 110—160 120—140 90—120 140—160 250 25 90—40 90—110 100 Баббиты 32 30 27—30 27—29 26 32 Углеродные материалы 40 35 46 65—70 (по Шору) 0,013—0,016 0,01-0,015 0,009 0,009 0,016 0,016 0,008—0,060 0,008—0,180 0,01 0,12 0,015 0,006—0,012 0,006 0,012—0,040 0,012—0,040 0,012 0,012 0,006—0,012 0,011 0,008 0,014 0,01—0,19 0,016—0,05 0,005 0,006 0,005 0,006 0,009 0,004 0,1 0,065 0,087 0,063 Порошковые и керамические материалы ЖГР-1-20 60—100 ЖГР-2-20 50—80 ЖГР-З-Д 70-100 АЖГр-6-3 20—24 Бр. ОПО-2 18—20 Самосмазывающиеся полимерные АМАН-2 АМАН-4 Эстеран-33 АМАН-7 АМАН-13 АФ-Зам (р = 0,2 МПа; 0 = 2 м/с) 29—31 27—29 22 18—20 14—16 28—30 Полиамиды: П-610 Капрон П-АК-93/7 Пластмассы 10—15*1 8—12 10—12*1 0,06—0,09 0,06—0,09 0,04—0,07 0,005—0,008 0,004—0,008 материалы 0,12 0,1 0,08 0,05 0,16 0,12 0,26—0,32 0,1—0,15 0,24—0,25 130
Материалы Полнимиды: ПМ-67 ПМ-69 ПАМ 15-69 Полиолефины Фторопласт-4 Пентапласт Поликарбонаты дифлон литьевой Полиакрилаты нв 20—30 20—27 33 3—6 10—11 20 f 0,35*а 0,40*2 0,18*а 0,03—0,1 0,12 0,3*а 0,4*2 Продолжение табл. 6.16 6.6. ТРЕНИЕ ПО ЛЬДУ И СНЕГУ (табл. 6.20—6.22) Таблица 6.20. Коэффициент трения по льду и снегу [8] *i Твердость определена при нагрузке на индентор 365 Н. •• Значения определены при отсутствии смазочного материала. Таблица 6.17. Коэффициент трения в проточной воде [5] (р = 0,06 МПа; v = 6 м/с) Материал Бук и клен по бронзе при движении: параллельно волокнам перпендикулярно волокнам Эбонит по бронзе Латунь по бронзе Сталь по бронзе Сталь с хромированной поверхностью по бронзе Бронза по бронзе Резина Текстолит по бронзе f 0,25—0,26 0,12—0,23 0,08-0,12 0,25—0,35 0,07—0,10 0,06 0,04 0,22—0,26 0,12—0,14 Таблица 6.18. Коэффициент трения по стали графита и нитрида бора при использовании их в качестве твердосмазочных покрытий [9] Материал Природный графит Пиролитический графит Нитрид бора горячего прессо- прессования f Воздух^ 0,19 0,18 0,25 Вакуум 0,44 0,50 0,70 Давление, Па 8-Ю-7 2,7-10 2,7- Ю-7 Таблица 6. 19. Коэффициенты трения покоя fs и движения / материалов с рабочим слоем твердой смазки при трении по стали [9] Материал АМАН-2 М-801 (Мо- MoS2—Мо) Mo—MoSe2 Режим трения (давление, скорость) 0,2 МПа; 4 м/с 0,78 МПа; 0,265 м/с 0,03—0,3 МПа; 0,02 м/с 10» Па 0,44 0,4—0,5 0,13 f 0,18 0,1 0,12 3.10-* Па *s 0,1 0,15 0,1 / 0,1 0,5 0,1 Вид трения По мокрому льду По гладкому льду Лыжи по снегу По шероховатому льду По плотному снегу 0,02 0,06 0,10—0,30 0,12 0,20 Таблица 6.21. Коэффициент трения по льду при скорости 4 м/с [11] Материал Лед Эбонит Латунь 0 0 0 0 ,02 ,02 ,02 0 0 0 -10 ,035 ,050 ,075 —20 0, 0, о, 050 065 085 °с -40 0, 0, 0, 075 085 115 0 0 0 -60 ,085 ,100 ,140 -80 0 0 0 ,09 ,11 ,15 Примечание. Для несмазанной лыжи при — 3 С f -. = 0,08, для смазанной / = 0,03. Таблица 6.22. Коэффициент трения по снегу смазанной (вощеной) лыжи при скорости 0,1 м/с [11] 0 0,04 —3 0,09 —10 0,18 -40 0,4 6.7. ТРЕНИЕ В ВАКУУМЕ (табл. 6.23—6.26) Таблица 6.23. Коэффициент трения стали 12Х18Н10Т в паре с другими сталями в условиях вакуума [9] Сталь Р9 У7 40X13 ШХ15 Р9 Р9 Давление Р, Па 6,5-Ю-4 6,5-10 6,5-Ю-7 4-Ю-6 Система откачки _ Масляная Безмасляная — t, °с _ — 20 200 х 107°Па 6,43 2,54 3,95 5,75 9,65 9,65 0,232 0,32 0,26 0,159 0,575 0,545 Таблица 6.24. Трение чистых металлов при однократном скольжении на воздухе и в вакууме 10~3 Па [9] Пары трения Си—Ni Ta-Ni W-Ni Коэффициент трения 0,45 0,23 0,21 !l3! ) >>o : 1,50 0,90 1,36 Пары трения Си —Fe Та —Си W-Cu Коэфф нциемт трения 0,51 0,44 0,34 ку- пос- посбез- уме ле обе гажив 0,75 0,43 0,41 9* 131
Таблица 6.25. Влияние остаточного давления в испытательной камере на коэффициент трения нержавеющей стали в одноименной паре Остаточное давление, Па. . . 105 5-10 2-10~e 10 Коэффициент трения 0,47 1,22 2,74 2,94 Таблица 6.26. Коэффициент трения металлов, дегазированных в вакууме [11] Таблица 6.29. Значения коэффициента гистерезисных потерь [13] для ряда материалов, определенные стандартным [J2] методом Металл Никель по вольфраму Никель по никелю Медь по меди Золото по золоту Дегазиро- Дегазированный металл 6 5-8 4,8 4,5 Металл после об- обработки 6 5 4,8 4,5 Металл после контак- контакта с О, 1 2,5 0,7 2,8 6.8. ТРЕНИЕ КАЧЕНИЯ (табл. 6.27-6.29) Таблица 6.27. Ориентировочные значения коэффициента трения качения [8] Трущиеся сопряжения Подшипники качения Сопротивление свободному качению шин Качение шара по резине Трение между колесом и рельсом: во влажную погоду в дождь в сухую погоду Качение цилиндра по резине JH и н ы; на мокрых дорогах на сухих дорогах 'к 0,0025 0,01 0,02-0,10 0,09—0,15 0,20 0,25—0,30 0,10-0,30 0,40 0,70 Таблица 6.28. Коэффициент трения качения, определенный стандартным методом [12] по затуханию колебаний маятника со сферической опорой из стали ШХ15 [14] Материал Сталь ШХ15 Сталь ШХ15, необезжиренная Медь Стекло Кремний 'к 2,2.10-* 2-10-* 6-Ю-4 5-Ю-5 З-Ю-6 Материал Кварц Резина Оргстекло Манганин Копель Рений Никель-титановый сплав Алюмель Хромель Вольфрам Бериллиевая бронза Нихром Сталь Эленвар Серебро Алюминий Медь Константан с • в исходном состоянии 0,006 0,1 0,2 0,31 0,31 0,33 0,41 0,9 0,95 1,0 1,0 1,2 1,2 1,3 1,6 6,3 7,8 31,4 10» отожженный _ — 0,016 0,1 0,024 0,43 0,07 0,87 0,18-0,35 0,57 0,01 0,42 3,1 31 2,1 3,1 10 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Боуден Ф. П., Тейбор Д. Трение и смазка. М.: Машгиз. 1960. 2. Воронков Б. Д. Подшипники сухого трения. Л.: Машиностроение. 1971. 3. ГОСТ 23.002-78. Обеспечение износостойкости изделий. Трение, изнашивание и смазка. Термины и определения. 4. ГОСТ 23.202-78. Обеспечение износостойкости изделий. Метод определения прочности адгезионной свя- связи твердых тел при трении. 5. Зайцев А. К. Основы учения о трении, износе и смазке машин. М.-Л.: Машгиз. 1947. 6. Крагельский И. В., Добычин М. Н., Комба- лов В. С. Основы расчетов на трение и износ. М.: Ма- Машиностроение. 1977. 7. Крагельский И. В., Михин Н. М. Узлы трения машин: Справочник. М.: Машиностроение. 1984. 8. Мур Д. Основы и применение трибоники: Пер. с англ. М.: Мир. 1978. 9. Трение, изнашивание и смазка: Справочник. М.: Машиностроение. 1978. Кн. 1. 10. Физический энциклопедический словарь/Под ред. А. М. Прохорова. М.: Советская энциклопедия. 1984. 11. Bowden F. P., Tabor D. The friction and ludrica- tion of solids. Oxford: Clarendon Press. 1954. Pt. 1, P. 372—384. 12. ГОСТ 23.214-83. Обеспечение износостойкости изделий. Маятниковый метод измерения коэффициента трения качения. 13. Карагиоз О. В., Кочерян Э. Г., Измайлов В. П. Увеличение добротности вакуумированных крутильных систем путем отжига нити подвеса//Физ. и хим. обра- обработки материалов. 1972. № 1. С. 87—90. 14. Силин А. А., Карагиоз О. В., Маркачов В. В., Измайлов В. П. О единстве механизма диссипации энер- энергии при трении качения и других видах упругого деформирования твердых тел//Трение и износ. 1980. Т. 1, № 6. С. 957—964. 132
ГЛАВА 7 АКУСТИКА Л. К. Зарембо 7.1. ВВЕДЕНИЕ Скорость звука в газах и жидкостях, м/с, ч-1/2 0о = (bs Ро) где ро — невозмущенная плотность среды, кг/м3; ks— адиабатный коэффициент сжатия, Па-1. В газах где ро —среднее давление в среде, Па; y = Cplcv — отно- отношение теплоемкостей. Для жидкостей /г$ — эмпирический параметр. Разложение уравнения состояния р=р(р) в ряд по малым степеням сжатия s=(p—ро)/ро дает 2 I , 14 , I Р = Ро + Ро vn Is + (л—1) — т. . . I > где (Мут... J , — адиабатический параметр квадратич- ? Ро ной нелинейности (для газов \е&п, для жидкостей часто используется нелинейный параметр В/А—п— 1); и = и(р) — локальная скорость звука. В однородных газах и жидко- жидкостях, за исключением областей релаксации, дисперсия скорости звука мала; в области релаксации она может достигать нескольких десятков процентов. Во всех жид- жидкостях вплоть до давлений ~ 102 МПа скорость линейно растет с давлением. Почти во всех жидкостях (за исклю- исключением воды, некоторых расплавов металлов) скорость убывает с ростом температуры: —dvo/dT = 2¦*¦ 6 м/(К-с). В изотропных твердых телах скорость продольных ВОЛН Vi 3/СA —f GDG-E) поперечных (сдвиговых) или крутильных волн vs Ро^=л Е 2A 2A где X — постоянная Л яме, Па; G — модуль сдвига, Па; К—- модуль объемной упругости, Па; Е—модуль Юнга, Па; \х — коэффициент Пуассона (все параметры адиаба- адиабатические). При распространении в твердых волноводах в общем случае имеется сильная дисперсия; например, для изгибной волны в пластине толщиной d, м, Е 1/2 где / — частота, Гц. Для нулевой моды продольных ко- колебаний тонкого (диаметр Ь<А, — длины волны) стерж- стержня дисперсия отсутствует: При колебаниях пластинки по толщине оценку первой резонансной частоты можно сделать по соотношению /p=t;/2L, где/. — толщина пластинки, м; v — скорость соответст- соответствующей волны, м/с. На свободной поверхности твердого тела могут рас- распространяться недиспергирующие релеевские поверхност- поверхностные акустические волны (ПАВ), скорость которых для изотропного тела vR = avs, где а= @,87+1,12p,)/(l+ji)<l. Колебательные смещения из положения равновесия в этих ПАВ поляризованы в плоскости, нормальной к по- поверхности, содержащей волновой вектор. Деформации носят смешанный характер (объемные и сдвиговые). Глу- Глубина проникновения релеевских ПАВ порядка к. В произвольном направлении в кристаллах в общем случае могут распространяться три объемные волны: ква- квазипродольная (QL) и две квазипоперечные — быстрая (FS) и медленная (SS) со скоростью p0i>2=M, где М — действующий адиабатический модуль упругости, завися- зависящий от направления распространения и поляризации волны. В таблицах нижний индекс — направление рас- распространения, верхний — поляризация (направление ко- колебательного смещения). В кубических кристаллах дей- действующий модуль для разных типов волн: 0: М =сп; 2 Sloo: М = С44; ьш 2с 12 'по : М = где С// — упругие постоянные кристалла. Для пьезоэлект- пьезоэлектрических (магнитных) кристаллов есть соответствующие добавки к и; металлизация поверхности приводит к из- изменению скорости релеевской ПАВ: &vr/vr^k?/2, где /с— коэффициент электромеханической связи, определяющий долю связанной электроупругой энергии. На поверхности пьезоэлектрика может распространяться сдвиговая ПАВ Гуляева — Блюстейна, глубина проникновения которой порядка нескольких десятков К. В кристаллах с сильной анизотропией скорости направление потока энергии не совпадает с направлением нормали к волновому фронту, что приводит к несовпадению по направлению и величи- величине фазовой и групповой скоростей. Точность прецизионных измерений абсолютного зна- значения скорости звука в настоящее время высока (по- (погрешность ~10~6). Однако такие результаты могут рас- рассматриваться лишь для однородных чистых образцов (в кристаллах важна еще точность ориентации). Отражение, преломление, прохождение. Коэффици- Коэффициент отражения по энергии плоской волны от границы раз- раздела сред с удельными волновыми сопротивлениями гх cos 82 — z2 /g1 cos 62 + z2 cos 6X CosO! \2 cos 6X / где 6i — угол падения; 62—угол преломления (t;j sin 02= ¦=02Sin 61). Коэффициент прохождения 7=1—R; ампли- амплитудные коэффициенты r=/?v2, t=T1/2. Затухание. Для плоской волны коэффициент затуха- затухания по амплитуде а, м-1, может быть представлен в виде 133
где р@), p(L) — амплитуды звукового давления в исход- исходной точке и на расстоянии L, м. Иногда для измерения а используют единицу дБ/м, в этом случае 1 ЛЛ />@) а = — 20 lg . Связь этих коэффициентов затухания: а (дБ/м) = = 8,686 а (м-1). Часто используется временной коэффи- коэффициент затухания Г, с-1: Г«ау, где а выражено в м-1, v в м/с, для Г в дБ/мкс: Г»=8,686-10 av. Помимо а и Г характеристиками затухания являются безразмерные добротность Q=*nf/av и логарифмический декремент за- затухания б—n/Q. В отличие от затухания, включающего рассеяние звука на неоднородностях и другие виды не- диссипативных потерь, поглощение включает лишь дис- сипативные потери. Для газов и жидкостей коэффициент поглощения а, м-|, 7.2. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В ГАЗАХ И ПАРАХ (табл. 7.1—7.4, рис. 7.1—7.12) Таблица 7.1. Скорость звука в газах и парах где ро — плотность, кг/м3; / — частота, Гц; г\ — динами- динамическая вязкость, Па-с; т)' —коэффициент объемной вяз- вязкости, Па с; и— скорость звука, м/с; х — коэффициент теплопроводности, Вт/(К-м); сР — удельная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(К-г). Для сжиженных газов, расплавленных металлов, ртути rj'«O. Во всех ос- остальных случаях г\' — экспериментально определяемая величина, обусловленная релаксационными процессами в среде. Вне области релаксации a//2«const; в области ре- релаксации ак имеет максимум, а а//2 характерно (в виде плавной «ступеньки») уменьшается с частотой. Увеличе- Увеличение амплитуды волны сопровождается ростом затухания из-за более быстрого поглощения возникающих в волне высших гармоник; это нелинейное затухание становится заметным при амплитудах звукового давления в плоской волне: p'>2nfb. В поликристаллических твердых телах имеется мно- много механизмов затухания (рассеяние на зернах, тепло- теплопроводность между зернами и др.); затухание сильно зависит от структуры. В высококачественных кристаллах диэлектриков в области комнатных температур затуха- затухание определяется взаимодействием звука с тепловыми фононами (затухание Ландау — Румера для ВЧ-звука и Ахиезера для более низких частот); при Г<3^40 К не- независимое от температуры остаточное затухание обуслов- обусловлено взаимодействием с дефектами. В металлах и полу- полупроводниках (особенно пьезополупроводниках) имеется электронное затухание, особенно четко проявляющееся в области низких температур и исчезающее при переходе в сверхпроводящее состояние. В магнитных материалах и кристаллах значительное поглощение обусловлено взаи- взаимодействием с доменными стенками и спиновыми воз- возбуждениями. Частотная зависимость затухания носит, как правило, сложный характер. В высококачественных кристаллах в области высоких ультразвуковых и гипер- гиперзвуковых частот для объемных волн эта зависимость часто бывает квадратичной. В поликристаллических ма- материалах в области низких ультразвуковых частот часто Q = const и а//«const. В области фазовых переходов за- затухание резко увеличивается. Увеличение амплитуды зву- звука сопровождается, как правило, увеличением затухания (амплитудно-зависимое затухание). Наиболее точные измерения затухания имеют по- погрешность несколько процентов; большинство измерений, однако, проведено с погрешностью 10—20%. Из-за чувст- чувствительности затухания к структурным и примесным осо- особенностям образцов различие в результатах разных авто- авторов может существенно превышать указанную погреш- погрешность. С общими вопросами акустики можно ознакомить- ознакомиться по [1, 4, 33, 48, 87, 132, 135, 136, 141]. Вещество Азот Аргон Аммиак Амиловый спирт Ацеталь Ацетон Бензол Бромистый водород Бром Бутиловый спирт: вторичный третичный Воздух Водород Водяной пар Вин ил ацетат Гелий Гексан Дейтерий Двуоксид серы Диметиловый эфир Дипропиловый эфир Дихлорэтан Диэтиловый эфир Закись азота Йодистый водород Йодистый этил Йодистый метил Иод Изопропиловый спирт Кислород Криптон Метан Метиловый спирт Метилциклогексан Метиловый эфир Неон Оксид азота *, °С 0 19,1 0 20 30,2 0 18 136 30 18 97,1 134 97,1 134 0 0 134 134 0 0 18 100 134 134 0 30 134 0 0 20 100 97,1 97,1 97,1 134 97,1 134 0 19 109 0 76 43 0 97,1 134 0 30,3 -87 —20 0 97,1 134 134 97,1 0 30,5 10 16 f. кГц _ — — 83,8 59,6 — 95 — — 95 95 — • — — — — 83,8 94 — — 111 111 — — — — — — 93,8 93,8 — 465 465 95 95 43,2 83,8 588 588 — 95 95 — 83,8 __ — и, м/с 334,0 349,0 319,0 321 325,23 415 428,2 218,8 257 327 238,6 251,2 202,0 212,6 200 135 215 180 331,45 1284 1301 1463 494 203 965 1056 199,6 890 213 221,5 248,5 274 194 181 190 206 217 263 273 310 157 162 154 108 255 270,2 314 224,4 353 411 430 335 352,6 85 273,9 433,4 461,3 324 332,4 Аи/Л/ м/(Кс 0,6 0,56 — 0,32 — 0,3 — — — — 0,59 2,2 — — — 0,8 1,6 0,47 — -— — 0,24 — 0,3 — 0,5 — — — — 0,4 — — — — 0,46 — — — — — . Лите- ) ратура 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 \ 1 2 5 21 < < < ( 4 ( 4 1 < i < 1 С 7 1 5 5 7 7 2 2 2 2 2 1 3 8 8 5 2 2 2 2 j 2 3 2 1 2 \ ) 5 > г 1 ' 134
Вещество Оксид углерода Пентан Пропиловый спирт Пропионовая кислота Пропиловый эфир Сероуглерод Сероводород Светильный газ Углекислый газ Фтористый кремний Хлор Хлористый водород Хлористый метилен Хлористый этил Хлороформ Циклогексан Четыреххлористы и углерод Четырехфтористый углерод Этан Этилацетат Этилен Этилметилкетон Этиловый спирт Этиловый эфир t, сс 0 1000 1800 134 134 146 97,1 55 97,1 0 0 0 20 25 100 500 0 0 0 97,1 134 18 97,1 134 97,1 134 97,1 134 22 10 97,1 134 0 20 134 97,1 134 97,1 134 Продолжение табл. U кГц 27,4 27,4 — 95 — 50 59,5 50 — — 43,2 58,5 53 53 53 — — — 95 95 — 95 95 — 95 95 — — — — 95 59,5 95 95 — о, м/с 338 717 909 220 243,9 232 194 205 220,1 289,3 453 256,7 274,6 282 311 425 167 206 296 204 213 428,2 171,4 179,7 191,3 201,9 145,2 153,6 178,2 308 189,2 198,8 317 329 223 269,1 284,4 206,5 217,4 Ди/Д*, м/(Кс) 0,6 — — — — — — — — — — — — — — 0,24 — — — — 0,3 — — — — — 0,27 — 0,4 0,3 7.1 Лите- Литература |2 9 9 2 2 2 2 2 5 5 5] 2J 10] 10] 101 5 2 2 5 5 2 5 2 5 [2 [5 [2 [2 5 5 5 5 2 5 2 2 2 2 Таблица 7.2. Зависимость скорости звука в сухом воздухе от температуры при атмосферном давлении [11] /, °С —30 —20 —10 0 10 20 30 100 v, м/с 313 319 325 331,45[6] 338 344 350,70[3] 386 V,m/c 350 325 SOU Ov 1 I f 1 III f 1 1 1 t til t f i ! ii n* 10* 10* р,Па JO5* 1270 9р,МП& 1195 s 9р,МПа Рис. 7.2. Зависимость скорости звука в воздухе, азоте, гелии и водороде от давления [13]: #-f-486 кГц;О-/-286 кГц 1600 то 1Z00 тпп Вии 600 чоо ?пп fc х i / / Г / 1 / f 1 1 100 200 300 Рис. 7.3. Зависимость скорости звука в азоте от давле- давления (f=20°C; f=310 кГц) [14] Рис. 7.1. Скорость звука в воздухе, свободном от СО2, при атмосферном и более низком давлении (/=0°С; Рис. 7.4. Зависимость скорости звука в углекислом газе f=971 кГц) [12] от давления (/=50,8 °С) [15] 135
Vo/? ¦ 1 0,1 1 1 1 III 1,0 7i 1 p/BSCf7j) Рис. 7.5. Дисперсия скорости звука в воздухе (f = 100 — ^200 кГц) [16] V Ofi 'и • • » * t • • • •• • •• ff,J J 2 • 3 10 20 ,1 Рис. 7.6. Дисперсия скорости звука в водороде (f=* -200 кГц) [16] Таблица 7.3. Коэффициент затухания звука в газах и парах Вещество Я1 u а: & ь а в* 10 W 60 80 100 Вла.тность,°/о Рис. 7.7. Затухание звука в воздухе при разной частоте в зависимости от относительной влажности [23] 101 8 6 Азот Аргон Ацетон Бензол Водород Воздух Гелий Йодистый метил Йодистый этил Кислород Ксенон Метиловый спирт Неон Оксид азота Оксид углерода Сероуглерод Углекислый газ Хлористый метилен Хлороформ Четыреххлористый углерод Этиловый спирт Этиловый эфир 19 20 19 — 17 19 — — 19 16 18 16 — — ,9 ,9 ,5 ,6 ,3 ,7 ,6 598,9 4250 500 500 97,8 97,8 598,9 1940 598,9 97,8 97,8 598,9 500 500 97,8 304,4 598,9 304,4 97,8 304,4 97,8 97,8 97,8 97,8 97,8 0 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 ,98 ,01 ,58 ,184 ,01 ,55 ,091 ,66 96 ,86 99 4,9 3,42 8,34 25,5 50 100 12,9 69,7 10,7 15 45 6,0 — 5 6,6 __ 120 24 70 70 35 70 20 1,35 1,9 525 1050 3,58 1,85 2,96 158 474 1,68 0,15 0,93 52,5 5,82 1,83 5,78 1270 27,1 740 740 370 740 210 2J [20] [21] [17, 20] [2] [2] [20] [19] 191 2] 20] 120] [20] [2] [20] [2] [2] [2] 2] [2] / П ? 7 - ы - О . / _ - . - } 1 t / -1 - Г 1 - 10 6 8 10z 2 В'10s Рис. 7.8. Затухание звука на высоких звуковых и ультразвуковых частотах в сухом (/) и влажном (отно- (относительная влажность 37%) B) воздухе при * = 26,5°С 124) Таблица 7.4. Затухание звука в воздушно-водном тумане, дБ/с [22] /, кГц 0,5 1,0 2,0 4,0 6,0 0,26 0,2 0,5 2,0 7,0 11,0 Концентрация воды, 0,46 0,4 0,8 4,6 15,5 25,0 0,52 0,3 1.5 6,0 16,0 26,0 г/м» 0,86 0,2 3,0 11,0 30,5 51,0 1,03 1.0 3,0 22,6 37,0 58,0 0,1 г —'' ч \ I .|.\ Ofil 0,1 10 Рве. 7.9. Дисперсия коэффициента поглощения в возду- воздухе (/-100-5-200 кГц) 1161 136
«л 2ЯГ 0,02 1 1 1II III ~**~ ¦ 1 1 1 Mill s i i ruin <v .1 10 Рис. 7.10. Дисперсия коэффициента поглощения в ар* гоне (/=100^-600 кГц) 116] «А 0,2 0,1 0,05 7.3. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В ЖИДКОСТЯХ (табл. 7.5—7.15, рис. 7.13—7.26) то то 1 | 1 f П11 N Г f 1 I t 11 f 1?й #20 то, /с У, Ж ж W У у, В ж aot/c Рис. 7.11. Дисперсия коэффициента поглощения в водо* Рис. 7.12. Зависимость скорости звука в морской воде роде [161 от температуры при различной концентрации солей [53] Таблица 7.5. Скорость звука в сжиженных газах вблизи температуры кипения Вещество Азот Аргон Водород Гелий Т. К 65 70 76 77 64 78 84 87 14,8 16,5 18,0 20,3 0,985 1,08 1,76 V, М/С 1007 929 869 867 1322 1255 863 837 1340 1265 1260 1127 237,66 237,67 231,4 Литература а, 25] 1] 26] 26 25 25 27 27 27 28 29 29 30 Вещество Гелий Гелий II (второй звук) Кислород Метая г, к 2,18 2,5 3,0 4,22 4,223 1,63 2,18 53 60 70 80 85 89,6 94,9 111,4 V, М/С 221,7 223,3 220 179,8 180,63 20 3,4 ИЗО 1119 1094 988 948 911 1545 1418 Литература 301 30 31 30 29 32 32 33 34 34 1 351 35 137
Таблица 7.6. Скорость звука в жидкостях при 20°С Вещество У, М/С Ду/Д*. |/(°С с) Литература Вещество v, м/с Ди/Д/. м/(°С • с) Литература Акролеин Алил хлористый B8° С) Амилацетат B6° С) Амил бромистый Амилформиат Анилин Ацеталь B4° С) Ацетил ацетон Ацетил хлористый Ацетон Ацетон ил ацетон Ацетон итрил Ацетоуксусный эфирB5,5°С) Ацетофенон Бензальдегид Бензилацетон Бензил хлористый Бензоил хлористый B8° С) Бензол Бензол тяжелый Бромаль Бромбензол а-Бромнафталин Бромоформ к-Бутилацетат изо-Бутил ацетат Бутил: бромистый йодистый хлористый 2,3-БутиленгликольB5°С) Бутилформиат Вода Вода тяжелая B5° С) Гексан Гексил: йодистый хлористый Гемеллитол Гептан Гептанон 1-Гептен Геранилацетат B8° С) Гидринден Глицерин 1 - Децен Децил хлористый Диамиловый эфир B6° С) Дибромэтилен Диацетил B5° С) цис- Дибромэтилен транс- Дибромэтилен Диметиланилин Диоксан Дипентен B3,8° С) Дипропиловый эфир Дифен ил метан Дифениловый эфир B4° С) мета- Дихлорбензол B8° С) орто- Дихлорбензол Дихлорэтан B3° С) ^мс-Дихлорэтилен транс- Д их лорэтил ен 1190 1088 1168 981 1223 1659 1378 1383 1060 1189 1416 1304 1417 1496 1479 1514 1420 1318 1324 1238 966 1170 1372 931 1226 1182 990 977 1133 1484 1215 1482,7 1399 1083 1081 1221 1372 1162 1207 1128 1328 1403 1895 1250 1318 1153 1009 1236 957 936 1509 1389 1328 1112 1501 1469 1232 1295 1240 1090 1031 -4,1 — -4,2 -4,0 -5,2 -4,3 —4,8 —5,0 -3,7 -4,0 -4,6 -4,6 -4,25 -3,4 —3,12 -3,1 -2,2 -4,1 -4,0 -4,0 —3,6 -4,6 —4,1 -f3,I + 2,8 —3,2 -4,2 -4,5 _ -1,9 -4^2 -4,5 -2,4 -2,2 -3,6 —6,2 — __ __ -3,7 -3,7 36 37 37 38 36 39 37 38 138 39 38 38 37 37 38 38 38 37 39 40 38 41 39 41 36] 36 38 38 38 42 36 43 44 i 38 38 38 38 38 45 37 38 36 45 38 37 38 42 46 46 38 38 37 38] 37 37 37 [37 37 46 46 Диэтиланилин Диэтиленгликоль B5° С) Диэтилкарбонат B8° С) Диэтилкетон B5° С) Диэтиловый эфир Диэтилфталат B3° С) Изопропилбеызол Инден Иодбензол а-Ионон Карвакрол Кислота: валериановая каприловая капроновая малеиновая масляная муравьиная олеиновая D5° С) пальметиновая F2,1° С) пировиноградная пропионовая серная A5° С) тиоуксусная уксусная фумаровая элаидиновая D5° С) энантовая Коричный альдегид B5° С) орто-Крезол B5° С) Кротоновый альдегид мета-Кснлол «-Ксилол о/?то-Ксилол Линалоол Мезитилен W-Метиланилин Мет и л ацетат 2-Метилбутанол C0° С) Метилгексалин B2,5° С) Метилгексилкетон B4° С) Метилен: бромистый йодистый хлористый Метилизопропилбензол B8° С) Метил йодистый Метилпропионат B4,5° С) Метилсалицилат B8° С) Метилциклогексан 2-Метилциклогексанол B5,5° С) 4-Метилциклогексанол B5,5° С) 2-Метилциклогексанон Метил этил кетон Монохлорнафталин B7° С) Морфолин B5°С) Никотин Нитробензол Нитрометан 1482 1586 1173 1218 1008 1471 1342 1475 1114 1432 1475 1244 1331 1280 1352 1203 1287 1333 1328 1471 1176 1440 1168 1150 1303 1346 1312 1554 1506 1288 1344 1330 1364 1341 1362 1586 1182 1225 1528 1324 963 973 1093 1308 834 1215 1408 1247 1421 1387 1353 1207 1462 1442 1491 1475 1346 -4,0 —2,4 -5,4 -2,7 -5,0 -4,8 -5,0 -5,0 -3,8 -4,8 —3,3 — -5,0 -3,5 —3,5 -5,0 -3,1 —3,5 -4,1 -4,1 —4,8 -3,8 -4,8 -4> - -2,6 -1,9 -3,9 — —5,6 ___ —5,0 -3,7 —5,0 -3,4 -4,1 38 42 37 36] 38 37 38 38 41 38 38 [38 38 47 38] 38 38 '46 47; 38] 38 48 38 38 49 49 38 42 42 36 36 38 36 38 38 38 36 50 37 371 И1 [41 [41 [37 [381 [37] C7 138; [37) 37 37 38 37 42 38 36J 38; 138
Продолжение табл. 7.6 Вещество мета- Нитротолуол орто- Нитротолуол Нонан 1-Нонен^ Оксид мезитила «-Октан изо-Октан 1 -Октен Октил: бромистый хлористый Паральдегид 1-Пентадецен Пентан Пентахлорэтан Перхлорэтилен а-Пиколин B8° С) р-Пиколин B8° С) Пинен B4° С) Пипередин Пиридин я-Пропилацетат изо- Пропил ацетат Пропил: йодистый хлористый Пропионитрил Псевдобутил-метаксилол Псевдокумол Салициловый альдегид B7° С) Сероуглерод Спирт: м-амиловый изо-амиловый т/тет-амиловый бензиловый «-бутиловый изо-бутиловый «-гексиловый н-гептиловый н-декановый дециловый тетрадециловый C8,4° С) додециловый B2,3°С) метиловый «-нониловый «-ОКТИЛОВЫЙ «-пропиловый изо- проп иловый к-пентиловый 7-фенилпропиловый C0° С) р-фенилэтиловый C0° С) фуриловый B5° С) этиловый Стирол Тетрабромэтан Тетралин Тетранитрометан Тетрахлорэтан V, М/С 1481 1473 1248 1218 1310 1192 1111 1184 1182 1280 1192 1351 1008 1113 1066 1453 1419 1247 1400 1441 1198 1133 929 1091 1271 1354 1368 1474 1158 1294 1260 1204 1540 1263 1212 1322 1341 1402 1413 1404 1433 1123 1391 1358 1223 1170 1294 1523 1512 1450 1165 1354 1041 1492 1039 1171 До/Л/. м/ГС . с) —3,6 -3,7 -4,4 — -4,2 -4,8 -4,2 -4,2 — -4,2 -4,1 -4,8 -4,4 —4,0 —4,4 — — — — -3,2 — —3,4 — —3,2 —3,6 —3,5 -3,5 -3,7 -3,7 -4,4 -— —3,3 -4,3 —3,6 -3,7 -4,0 —3,5 — -3,5 -3,4 — -4,5 -4,0 Литература 36] 41 38 45 42 39 36 45 38] 38 36 45 38 38 38 37 37 37 38 41 36 36 [38 38 38 38 38 39 [37] 38 36 37 38 36 36 36 36 36 47 47 47] 38 38 36 36 38 36 50 150] 42 36 36 39 38 38 38 Вещество Тетрахлорэтилен Тетраэтиленгликоль B5° С) Тиофен м ета- То л у ид ин орто-Толуидин Толуол 1-Тридецен Триметиленбромид B3,5° С) Триолеин 1,2,4-Трихлорбензол Трихлорэтилен Триэтиленгликоль B5° С) Уксусный ангидрид B4° С) 1-Уиндецен Фен и л гидразин Фенол A00° С) Формамид Хинальдин Хинолин Хлорбензол а-Хлорнафталин Хлороформ мета- Хлортолуол орто- Хлортолуол «-Хлортолуол Циклогексан Циклогексанол Циклогексанон Циклогексен Циклогексиламин Циклогексил хлористый Циклопентадиен Циклопентан C0° С) Циклопентанон B4° С) Цитраль Четыреххлористый угле- ПОД Этилацетат Этилбензиланилин Этилбензол Этил: бромистый йодистый Этилбутират ^ТИЛРН* ч^ 1 rlrflCn • бромистый хлористый Этиленгликоль Этилкаприлат B8°С) Этиловый эфир: диэтиленгликоля B5°С) орто- крезола B5° С) фенола B6° С) хлоруксусной кисло- кислоты B5,5 °С) Этилпропионат B3,5° С) Этилфенолкетон Этилформиат B4° С) V, М/С 1053 1586 1300 1594 1618 1328 1313 1144 1482 1301 1049 1608 1384 1275 1738 1274 1550 1575 1600 1289 1481 1005 1326 1344 1316 1277 1493 1449 1305 1435 1319 1421 1182 1474 1442 938 1177 1586 1338 900 876 1197 1009 1216 1667 1263 1458 1315 1153 1234 1185 1498 1121 Ди/Д*, м/(°С • с) -2,9 -3,0 -4,2 —3,5 —3,9 -4,3 -4,4 —3,8 _ -3,2 р —4,8 -3,7 -3,6 —4,6 —4,9 —5,4 —5,4 —Гв —3,8 —3,0 —4,5 —4,4 -3,4 -2,7 -4,1 —2,6 —3,9 -2,5 — — — — — Литература [36] [42] 38] 36 36 39 45 37 [38] 38 38 42 37 [451 38] 51 38 38 38 39 38 38 38 38 38 36 38 38 38 38 38 38 36 37 38 38 36] 38] ГЯЯ1 41] 41] [36] 41 41 36 37 [42] [37] [37 [37 37] 38] 37] 139
Таблица 7 Л Вещество Масло: анисовое арахисовое вербеновое веретенное газолиновое гераниевое горчичное иононовое кассиевое касторовое кедровое кокосовое ксанторидзиевое кунжутное лавандовое лимонное линалооловое льняное оливковое парафиновое сосновое спермацетовое сурепное терпентинное эвкалиптовое /, °с 28,5 31,5 29 32 34 27 31,5 34 28,5 21 29 31,5 29 32,5 28,5 29 32 31,5 32,5 33,5 31 33 30,8 27 29,5 7. Скорость звука в маслах, нефти v V, М/С 1451 1562 1323 1342 1250 1192 1825 1331 1460 1500 [33] 1406 1490 1394 1432 1310 1076 1397 1772 1381 1420 1468 1210 1450 1280 1276 Вещество Авиамасло: МС-20 компрессорное КС-19 трансформаторное Бензин А-66 Бензин А-72 Гудрон масляный Дизельное топливо «Лет- «Летнее» Дизельное топливо «Зим- «Зимнее» Керосин Нефть отечественных месторождений i нефтепродуктах [52] /. °С 20 20 20 25 20 19,6 20 20 20 34 и, м/с 1506 1503 1445 1415 1081 1158 1512 1357 1332 1295 1335-т- 1379 Ди/Д/, м/(°С • с) -3,9 [53] -4,0 [53] -3,8 — -4,0 | -3,7 53] 48 53 53 531 —4,15 [53] -3,9 [53] — -3,88-f--4,09 [53] Таблица 7.8. Скорость звука в дистиллированной воде в зависимости от температуры при р0 = 980 ГПа [43]* t, °с 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 vt м/с 1400+ 2,7 7,7 12,6 17,3 22,0 26,5 30,9 35,2 39,5 43,6 47,6 51,5 55,3 59,1 62,7 66,3 69,7 73,1 76,4 79,6 82,7 85,7 88,6 91,5 94,3 97,0 /, °С 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 и, м/с 1400+ 99,6 1500+ 2,2 4,7 7,1 9,4 11,7 13,9 16,1 18,1 20,1 22,1 23,9 25,7 27,5 29,2 30,8 32,4 33,9 35,3 36,7 38,1 39,3 40,6 41,7 42,9 /» °С 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 V, М/С 1500+ 43,9 44,9 45,9 46,8 47,7 48,5 49,3 50,0 50,7 51,3 51,9 52,4 52,9 53,4 53,8 54,1 54,4 54,7 54,9 55,1 55,3 55,4 55,4 55,5 55,5 t. °с 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 0, М/С 1500+ 55,4 55,3 55,2 55,0 54,8 54,6 54,3 54,0 53,6 53,2 52,8 52,4 51,9 51,3 50,8 50,2 49,6 48,9 48,2 47,5 46,8 46,0 45,1 44,3 43,4 1 Измерения проведены на частотах / -= 0,75 я 3,5 МГц. См. также [54]. 140
Вещество Алюминий Бромистый калий Бромистый натрий Висмут Галлий Индий Йодистый калий Йодистый натрий Кадмий Калий Медь Натрий Олово Ртуть Рубидий Свинец Сера Серебро Сурьма Таллий Теллур Хлористый калий Хлористый натрий Цезий Цинк Та( t, °с 660 742 745 280 30 156 682 660 321 64 1100 100 232 20 39 327 115 970 630 302 460 770 800 29 420 5 л и ц а 7.9. Скорость звука в расплавах V, М/О 4673—4730 1770 1798 1649—1663 2740—2872 2215—2315 1555 1502 2200-2256 1820—1880 3460 2395-2653 2270—2480 1450—1452 1260 1790—1820 1315 2710-2770 1980 1625 920 2275 2483 967 2700—2850 At 745—1010 750—10J0 289—356 30—275 156-950 690—1020 670—1030 321—750 64—160 1083—1500 98-700 232—1000 0—204 39-160 327—1000 — 961—1540 630—880 — 460—950 785—1020 810-1010 29—130 419—850 —Ди/Д*, м/(К • с) 0,16—0,47 0,67 0,63 0-0,08 0,23 0,27—0,5 0,64 0,54 0,29—0,62 0,5—0,53 0,46 0,3—0,66 0,21—0,7 0,31—0,7 0,4 0,3—0,53 — 0,41—0,47 0 — Изменяет знак 0,88 0,92 0,3 0,27—0,31 Литература 55, 561 57] 57] 58, 59] 60, 61] 60, 61] 57] 57] 60—62] 60, 63, 64] 61] 60, 63, 64, 66] 60, 61, 67—69] 68, 70—72] 60] 58, 60—62] 60] 61, 73] 73] 60 61 57 57 60] 60 , 61, 73, 74] Таблица 7.10. Скорость звука и ее анизотропия в жидких кристаллах Вещество Холестериллино- леат Холестерилпропио- нат Холестерилаурат Л °С 30 50 100 124 73 98,5 v, 10е м/с 1,54 1,44 1,268 1,204 1,384 1,268 Литера- Литература [82] [83] [83] Вещество Диэтил-р-/?-азоксиди- бензоат Этил-р-метоксибензли- ден аминоциннамат tt °с 117,4 113,2 88,2 vt 10» м/с 6 « 0° 1,275 1,30 1,65 1,475 (С в = 90э 1,23 1,255 1,56 = 45°) Литера- Литература [84] [85] Примечание. 6 — угол между направлением распространения звука и осью спирали геликоида. Вещество Вода * /, °с 20 Таблица 7 Отношение плотности до фронта к плотности за фронтом волны 0,716 0,658 0,620 0,622 0,577 0,488 0,456 0,444 0,450 Ml. Скорость фронта ударной волны в Скачок давления, 10* МПа 31,4 57,4 86,6 84,3 131 329 383 395 414 Скорость фронта, м/с 3354 4126 4813 4757 5604 8070 8450 8490 8740 Вещество Метиловый спирт Четырех хлористый углерод Глицерин Ацетон Бензол Толуол жидкостях [86] t, сс 15 22 18 30 16 15 Отношение плотности до фронта к плотности за фронтом волны 0,625 0,622 0,710 0>623 0,647 0,650 Скачок давления, 10* МПа 46,0 72,9 75,6 45,7 51,6 51,5 Скорость фронта, м/с 3950 3510 4580 3970 4100 4120 141
Таблица Вещество Азот (—195° С) Аргон (-187° С) Ацетон Амилацетат Бензин А-70 Бензол Висмут C18° С) Вода Вода тяжелая Водород (-259° С) Пароводород (—258° С) Гептан Глицерин Додекан Дихлорэтан Индий A60° С) мета-Ксилол Метан (—163°С) Натрий A10° С) 7.12. Параметр п 4,1-8,8 6,01 9,6—10 6,1 11,2 9,4-10,5 8,1 6,06—7,6 5,52 6,59 8,12 11,16 10,4 11,41 8,6—8,7 5,5 9,7—10,6 18,95 3,7 п адиабатической квадратичной нелинейности (t ~ 20°С) Литература 87,89] 89] 90,91] 87] 90,91] 91,92] 88] 90, 91, 93, 94] 95 89 95 96 95 96 90, 91] 88] 90, 93] 89] 88] Вещество Нонан Октан Олово B40° С) Ртуть C0°С) Спирт: «-бутиловый н-гексиловый я-дециловый метиловый н-нониловый я-октиловый «-пропиловый этиловый Толуол Трансформаторное масло Четыреххлористый углерод Хлороформ Этилацетат Эфир этиловый жидкостей п 11,35 11,34 5,4 8,8 9,6 10,7 9,6 8,6—9,7 10,0 9,7 9,9 10,6—11,0 10,4—11,2 7,5 11,4—11,8 11,5—11,6 6,0 4,1 Литература [96] '221 [88] [88] 90] 90] 90] 87,90,91] 90] 90] 90] 90,91] 90,96] 90] 90,91] 90,91] 87] 87] Таблица 7.13. Зависимость нелинейного параметра п воды от температуры и давления [97] /. °с 0 30 50 80 95 5,08 6,2Г, 6,55; 6,74; 0,1 7,0 7,3 7,7 8,1 90] [90] 90] 90] 25 5,90 6,43 6,62 6,79 — Давление, МПа 50 6,58 6,63 6,69 6,84 — 100 7,35 6,83 6,80 6.86 — 400 7,60 7,19 6,97 6,64 — 800 — 6,68 6,50 — 2ШГ 2200 2000 1800 1600 W0 /с 30 1 96.5°С so ж Wfli N К А / -Q у / Y 100 300 50Q 7QQpJiu& VI М U, Г! 1220 1200 1180 1160 im • * i у f 1 1 1 1 ту / i t Mill 10 20 31 50 100 200 300 т\МГи Рис. 7.13. Зависимость скорости звука в воде от давле- Рис. 7.14. Дисперсия скорости звука в сероуглероде при ния при различной температуре 1801 25°С (колебательная релаксация C-S-связей) [81] 142
225 222 21Ь ! •¦ : V \ \ V >• о • «ft 1,3 2,0 2,1 2,2 2,3 V,m/c 1330 1910 18M 600 WOOt,°G .^(^ClSSS^^^"^^^SS^S; Рис 7.16. Зависимости скорости зв^ка, от температуры в ^J р у жидком висмуте [61] Таблица Вещество Аотт лзи 1 «•Амилацетат орто- А низидин A U ПОЛ If Л Н noVJl Аниса льдегид А и и.п ни /АН ИЛ ИН Аргон Апртяль /*l^w 1 О «ID Ацетил хлористый Ацетон Ацетон итрил Ацетофенон Бензилацетон Бензилметилкетон Бензилхлорид Бензол: бромистый йодистый Бензотрихлорид «-Бром анизол орто- Б роман изол Бромоформ Бутил: бромистый йодистый хлористый «-Бутилацетат изо- Бутилацетат Вола Водород «-Гексан §щ> Ш\ VilVUII «-Гептан Гелий Глицерин Декагидронафталин 1,2-Диброметан 1,1-Диметилциклогексан 1,4-Диоксан 7.14. Коэффициент t, °с -199,3 20 24,8 24,8 24,6 25 —188 25 24,6 25 25 25 25 25 25 25 25 20 20 25 25 25 25 25 25 25 2 2 2 20 25 20 20 —256,2 25 25 —270,2 —18,8 20—27 25 25 24,1 25 поглощения звука i t, МГц 44,4 20—200 104,3 104 104,1 0,3—0,6 44,4 100—200 104 20—1900 1—4 7-10 15—20 10—200 10—200 20—200 0,5—30 482 1200—1900 20—100 1000-1900 20—260 100—200 100—200 100—200 0,2—200 15 15 15 40—200 20—200 7-1900 843 44,4 20—200 1-15 15 30 0,15—4 100—200 30 104,1 100—200 1 ЖИДКОСТЯХ а//*, Ю-»6 С*/М 10,5 65 58,8 43,8 63,6 50 10,1 57—43 82,8 31—28 70 80 50 58 53 74 880—870 445 184—95 145 128—94 210 107 62 70 250 49 48 108 46 55 25 24,2 5,6 60 80 ПО 12 200 2500 121 311 127 114 Литература [36, 100] 36] 101] 101 ] 101] 36] 100] 36] 36] 36 42 36 36 36 36 36 101 10' 105] 105] 36] 105] 104] 36" 36 36 36 102] 102] 102] 36] 36] 104,105] [104] [36 [36 [36 [31 [106] [42] [36] [107] [Ю1] [36] 143
Продолжение табл. 7.14 Вещество орто- Дихлорбензол 1,1 -Дихлорэтан 1,2-Дихлорэтан транс- Дихлорэтилен Диэтиламин Диэтилкетон Изопрен Инден Кислород Кислота: дихлоруксусная изовалериановая муравьиная уксусная фурфуриловая Коричный альдегид Кротоновый альдегид орто-Ксилол лара-Ксилол Масло: касторовое льняное оливковое Мезитилоксид Метилаль Метилацетат Метилбензол Метил бутират Метилдисульфид Метил: бромистый йодистый Метилен: бромистый йодистый хлористый Метилсалицилат Метилформамид Метилформиат Метилциклогексан Метилэтилкетон орто- Нитроанизол Нитробензол Нитрометан «-Пропилацетат нзо-Пропилацетат мзо-Пропилбензол Пропил: бромистый йодистый хлористый Р-Пиколин Пиридин Сероуглерод Л °С 24 25 30 25 25 25 15 25 —213,2 25 25 17,5 20,5 18 IS 25 25 24,8 24,6 25 25 18,6 20 20,5 21-25 24,4 24,4 25 24,4 20 24,5 24,9 2 25 2 25 25 25 25 20 20 24,5 24,6 25 25 25 25 25 25 20 25 25 2 2 2 24,5 0 20 25,5 25 f. МГц 100—200 30 0,7-1,2 30 100—200 10—200 10—190 100—200 44,4 ЮО—200 100—200 4 9,8 0,5 67,5 100—200 100—200 104,2 104,2 20—200 1—20 3,16 1,43 3,1 1-4 104,1 104,1 1 104,2 27—482 164,1 104 15 15-200 15 30 1000—1900 1—4 30 21,6 482 104 104,1 5—25 ЮО—200 10—200 100—200 0,3—200 7—10 40—200 20—200 2—200 15 15 15 100—200 0,25-1,0 1—10 189,2 1000—1900 <x/f», 10-** с«/м 131 100 105 360 35 25 58 133 8,6 214-201 170 2270 1170 30 000 158 140 91 96 82,7 65 60 10 900 6000 1470 1250 35,7 39,2 468 36 80 35,3 58,7 300 310 304 560 104—40 816—820 250 920 171 57,5 32 50 95 30 70 73 90 40 65 64 39 54 42 65 334 6000 776 37-17 Литература 36] 36] 102] 36] 36 36 36 36 36 36] 36] 108 108 109 36] 36] 36] 101 101 36] 36] 106 по по 111 101 101 111 101 104 101 101 36] 361 36] 36] 105] 36] 36] 104 104 101 101 36 36 36 36 36 36 36 36 36 103 103 103 36] 114] 108 101 105 144
Продолжение табл. 7.14 Вещество Спирт: алилобый н-амиловый изоамйловый бензиловый «-бутиловый изобутиловый метиловый я-пропиловый изопропиловый этиловый фурфуриловый Толуол Тиофен Толуидин Трибромэтан Трихлорэтан Трихлорэтилен Тетрахлорэтилен Уксусный ангидрид Формамид Фторбензол орто- Хлоранилин Хлорбензол Хлороформ орто- X л орфенол 2-Хлорэтанол Циклогексан Циклогексанон Циклогексен Циклогексиламин Четыреххлористый угле- углерод Эпихлоргидрин Этаноламин Этил: бромистый йодистый Этилацетат Этилбензол Этилбутират Этилформиат Этилен: бромистый хлористый Этиленгликоль Эфир: изопропиловый этиловый t. °с 25 25 25 25 25 25 25 25 23 25 25 27 25 20 20 20 20 25 25 30 25 25 25 30 24,6 25 25 25 25 25 25 25 20 25 24,4 30 25 25 25 25 30 25 20 20 24,4 24,8 25 2 30 25 20 25 24,4 25 25 25 25 24 25 f, МГц 100—200 21 100—200 50—200 4—200 ЮО—200 7—250 15—280 15 8—220 100—200 0,15 ЮО—200 1000—1900 301 482 843—1900 27—482 10—110 1,0 10—110 0,2-0,6 0,2—0,4 0,7-1,2 104 10—100 30 . 1000—1900 100—200 1—200 1000—1900 0,2—200 ЮОО—1900 100—200 104,1 0,6—1,2 ЮО—200 100—200 100—200 100—200 0,5—1,2 3—200 482 1000—1900 104,1 100—200 1—200 15 0,8—1,2 1,0 40—200 100—200 104 20—100 0,2—200 1-30 5—15 104 10—100 <x/f«, 10-»» с*/м 45 102 131 79 81 140 33 75 92 53 91 205 86 81-66 775 469 160—46 50—60 200 245 130 200 304 445 58 40 278 221 — 140 54 140 125—96 418—380 220—106 95 59 250 101 71 102 64 560 ' 540—517 480 405-226 68 152 70—62 40 258 500 35 55 39 50 300 140 120 53 45 Литература [361 36] 36 36 36 36 36 36 36 36 36 113] 36] 105] 104] 104] 104, 105] 107] 36] 102] 36] 36] 36] 102] 101] 36 36 105] 36] 36] 105] 36] 105] 36] 101] 102] 36 36 36 36 102] Г36, 104] 104] 105] 101] 36] [36] [36] [102] 36] 36] 36] 101] 36] Г36] [36 [36 [36] [36] 10-2159 145
Вещество Висмут Галлий Кадмий Калий Таблица 7.15. Коэффициент поглощения звука i /, °с 280 305 30 360 75 а//*, 1<Г" с«/м - 8,05 9,3 1,58 14,5 29,9 Литература 74] 72 75 74 72 Вещество Натрий Олово Ртуть Свинец Цинк i расплавах металлов tt °с 100 240 25 340 450 а//8. Ю» С»/м Ы,5 5.63 5,7—6,2 9,4 3,7 Литература 72] 74] 72,75] 741 74] 2л 4 2 Ч 2 А k 2 ч\ щ в 2 /7 /7/77 № - з* у / / — - 16 .-jL > 4 t i 4 1 / ~5 'o / f Й 61 J i /A * r -1 h I' * f i f j 1\ i / /, h / Рис. 7.17. Затухание звука в пресной и морской воде на высоких звуковых и ультразвуковых частотах: / — теория; 2 — эксперимент для морской и пресной воды; 3 — эксперимент для морской воды; 4 — эксперимент для пресной воды; 6 — экстраполяция данных для пресной воды [98) и,ДБ/КМ f,r* Рис. 7.18. Затухание звука в морской во- воде на низких часто- частотах: сплошная ли- линия — усредненные результаты измере- измерений на длинных океанических трассах [99]; пунктир — об- область разброса экспе- экспериментальных дан- данных ¦вас i ¦О-ч \ ч ШЁЛ 12 3 W 10 30 WO 200 300f9nru, Рис. 7.19. Зависимость а//2 от частоты в сероуглероде при 1-25°С (колебательная релаксация C-S-связей) [115]: О — данные [105] Kfi 10* - - \ > i ч f 1 1 10 W2 Рис. 7.20. Частотная зависимость а//2 в уксусной кислоте при /«20—25°С [116]: Л —данные J117], полученные по тонкой структуре рассеяния света КГ13 L -30 -20 -» 0 10 20 T-TX,W3K . 30 Рис. 7.21. Зависимость alf2 вблизи Х-точки в гелии (/• -1-4-12,1 МГц) [119] 146
w3 ю2 - Tr<sN, o°c to i T т T 10A 10-' 7 10 tfl 10* Рис. 7.22. Зависимость a/f2 от частоты (две области релаксации) в капроновой кислоте при разной темпе- температуре [118] 7527 130 so In a w \ ч 0 10 20 JO W t,aC Рис. 7.23. Зависимость a/f2 в воде от темпера- температуры (/-0,1-г-ЮО МГц) [54, 120] T5 70 1 / i / / 0 200 р,мпл Рис. 7.25. Зависи- Зависимость a/f2 для я-бу- J тилового спирта от давления [79] *Oa Рис. 7. 24. Зависимость а//2 от температуры для хлор- хлорбензола (/=15—30 МГц), толуола (/-12-М6 МГц) и бензола (/-6+12 МГц) [121] Рис. 7.26. Нелинейное затухание в воде — зависимость коэффициента поглощения от амплитуды волны p'(R€p'/2tf/ b 9v*a/V*J — Ц26]; D-II27] p -[1!Ц; О-[12Э];Д -[124]; Д*- a/i 80 rn BO 40 20 0 ( f ifrifT I 1,0 П / i (° 7 Re 10* 147
7.4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ (табл. 7.16—7.26, рис. 7.27—7.51) Таблица 7.16. Скорость звука и удельное волновое сопротивление поликристаллических и аморфных твердых тел (t = 20° С) Вещество Алюминий C72° С) Бериллий B7° С) Висмут Вольфрам Железо Золото Индий Иридий Кадмий Константан Латунь Магний Манганин Марганец Медь Молибден Нейзильбер Никель Олово Оргстекло Платина Свинец Серебро Сталь (различные марки) Сурьма Тантал Титан Хром Цинк Чугун Стекло: плавленый кварц боратное A7° С) германатное A7° С) халькогенидное (As«S3) (As2Se3) A75 С) стеклообразный селен фтористый бериллий A7° С) кронглас тяжелый кронглас флинтглас легкий флинтглас тяжелый флинтглас Винипласт Найлон Полистирол Полиэтилен Фторопласт Эпоксидная смола ЭД-5 Каучук Эбонит Пробка Фарфор Парафин Лед @эС) Скорость звука, 10* м/с в стержне ист 5,08 4,34 — 1,79 4,31 5,17 2,03 — 4,79 2,40 4,30 3,49 4,90 3,83 3,83 3,71 3,58 4,79 2,73 2,80 1,20 2,64 5,0—5,2 3,40 3,35 5,04 3,81 3,85 — — z — — 5,30 4,71 — 4,55 3,49 — — — — — — 1,57 0,50 4,88 1,46 3,28 • продольная v. 6,26 12,55 2,18 5,46 5,85 3,24 2,56 — 2,78 5,24 4,43 5,78 4,66 4,66 4,70 5,67 4,76 5,63 3,32 2,67 3,96 2,16 3,60 5,68-6,10 — 6,33 4,2 4,17 4,50 5,935 3,47 3,61 2,5$ 2,23 1,84 4,70 5,66 5,26 4,26 4,80 3,76 2,30 2,65 2,35 2,48 1,34 2,58 1,48 2,40 — 5,34 3^98 поперечная vs 3,08 — 8,83 1,10 2,62 3,23 1,20 0,81 — 1,50 2,64 2,12 — 2,35 — 2,26 3,51 2,16 2,96 1,67 1,12 1,67 0,70 1,59 — — — 3,11 — 2,41 2,40 3,740 1,25 2,21 1,49 1,29 0,96 3,90 3,42 2,96 2,56 2,95 2,22 — — 1,12 — 1,22 — — — 3,12 1,99 Волновое сопротивление, 10* кг/(м* • с) zl 169 232 214 1042 456 626 187 — 240 460 361 101 393 346 418 511 400 495 242 30 846 246 380 445—477 — — 285 300 296 350 132 62 130 85 103 79 221 141 — 154 — 173 29 13 28 — 128 37 zs 83,2 — 162 108 500 252 232 59 — 129 232 172 — 197 — • 201 316 181 260 122 13 357 80 167 — — '— 139 171 187 83 23 80 50 100 41 183 86 — 92 — 102 — — — — — 13 — — — 75 19 Литера тура 4] 129] 130] 4] 4| 4] 4] 131] 4] 4] 4] 41 132] 4] 132] 1331 4 4 4 4 4 4 4 53, 134] 13 13 13 13 2] 2 3 5 4] ' 136] 137] 48 48 48 48 48 48 4] 4 4 4 4 53] 138] 41 о 138] • 138},.. 53] 4] 41 4] . Ш] ' ' 4] 148
Продолжение табл. 7.16 Вещество Гипс Гранит Мрамор Сланец Дерево (дуб) Базальт Известняк Антрацит* Уголь газовый (Донбасс)* Уголь коксовый (Дон- (Донбасс)* Скорость звука, 10s м/с в стержне "ст _ 3,95 3,81 4,51 4,05 — — — — продольная vl 4,79 4,45—5,57 4,95—6,15 — — 5,40—6,15 4,64—6,13 ».. = 2,52; vL = = 2,15 t> = 1,78 -2,0; vL = 1,23 o,l = 1,54; i^ = l,50 поперечная vs 2,37 2,78 3,26 — — 3,14—3,26 2,39-3,2 — — — Волновое сопротивление 10* кг/(м* • с) г1 111 165—206 137-166 — — 145-166 125—165 г\\ =40; 2 ± =34 г.. = 23 -г- 26; 'г, = 16 2„-2±=23 zs 55 103 88 — — 85—88 64-86 — — — Литература 48} 53, 132] 132, 139] 132] 136 139 139 140 [140] [140] • vц —скорость параллельно слоистости; t>j_ — перпендикулярно слоистости. Таблица 7.17. Скорость звука в кубических кристаллах (t = 20 -т-25° С) Кристалл Алмаз Алюминий Антимонид: галлия индия Арсен ид. галлия индия Бромат натрия Бромистый: аммоний калий натрий серебро таллий цезий Ванадий Ванадосульфат таллия Вольфрам Галенит Германат висмута Германий Гранат: алюмоиттриевый железоиттриевый галл иево- иттриевый «•Железо Золото подпетый, калий натрий цезий Плотность, 108, кг/м» 3,51 2,70 5,62 5,79 5,31 5,66 3,34 2,44 2,75 3,20 6,48 7,45 4,46 6,02 6,22 19,2 7,5 9,23 5,33 12,0 5,18 5,79 7,86 19,3 3,13 3,67 4,51 у, 10» м/с Lioo 17,5 6,284 3,96 3,42 4,71 3,84 4,08 3,72 3,55 3,48 2,95 2,40 2,636 6,15 2,81 5,11 4,11 3,69 3,65 4,92 8,5630 7,0800 7,08 5,55 3,10 2,92 2,667 2,83 2,326 •Stoo 12,8 3,26 2,77 2,26 3,34 2,64 2,13 1,68 1,36 1,74 1,05 1,14 1,30 2,66 0,873 2,81 1,82 1,68 3,55 5,0293 5,0311 4,0601 3,843 4,06 3,77 1,47 1,16 1,304 ,42 1,17 18,3 6,47 4,38 3,77 5,24 4,29 3,93 3,41 3,02 3,26 2,83 2,12 2,47 5,99 2,46 5,11 3,71 3,56 3,39 5,41 8,6016 8,6167 7,172 — 6,24 3,33 2,51 2,374 2,66 2,21 s"° 110 11,6 2,86 2,07 1,63 2,47 1,83 2,41 2,25 2,29 2,13 1,34 1,28 1,299 3,011 1,6 2,81 2,55 2,07 1,67 9 ЗЯ с ,оо 2,75 4,9496 3,902 — 2,46 0,866 1,89 — 1,73 1,39 18,6 6,473 4,51 3,89 5,40 4,42 3,87 3,30 2,84 3,18 2,79 2,07 2,41 5,93 — 5,11 3,56 3,52 3,36 5,56 8,60 — — 6,46 3,39 2,33 — 2,60 2,16 Sin 12,0 3,00 2,33 1,87 2,79 2,14 2,32 2,08 2,19 2,01 ' 1,25 1,16 1,50 2,90 — 2,81 2,33 1,99 — 3,04 — — 2,97 1,10 1,68 1,62 1,32 Литература 148,141] [48,141, 146] [48,141] [142,160] [48,160] 1141,160] [48] 48] 141] 141 141 149 •«. «• 48, 141,148] 48, 141]. 169] 141] 48] 141] 156-159] [141] [135,161,162] [162-164] [135] . . [48] [141] [141] [48, 166] [48] 149
Продолжение табл. 7.17 Кристалл Плотность, 10», кг/м» vt 103 м/с ?.100 Литература Калий (-190° С) Кремний: KRS-5 KRS-6 Литий (—195°С) Литий — индий Медь Молибден Натрий (—183° С) Никель Оксид: бария магния Палладий Свинец Селенит цинка Серебро Силикат висмута Силикатное железо Стронций азотнокислый Р-Сульфид цинка Теллурит: ртути кадмия Титанат стронция Торий Феррит кобальтоцинко- вый Флюорит (плавиковый шпат) Фосфид галлия Фтористый: барий литий магний натрий Хлорат натрия Хлористый: калий натрий серебро цезий 0,91 2,33 7,37 7,19 0,55 5,16 8,94 10,19 1,01 8,90 5,72 3,58 12,13 11,34 5,42 10,49 9,21 7,19 2,99 4,10 8,08 5,85 5,12 11,66 5,43 3,18 4,13 4,89 2,64 3,98 2,79 2,49 1,99 2,17 5,57 3,99 2,24 8,43 2,416 5,19 3,29 4,34 6,72 2,44 5,26 4,6921 8,94 4,28 2,03 4,07 3,41 3,83 5,68 3,98 4,90 2,58 3,02 7,876 2,54 7,00 7,19 4,3 6,63 6,64 4,47 4,52 4,79 3,29 3,04 1,70 5,84 4,43 2,27 2,90 3,29 2,41 3,74 2,4422 6,43 2,43 1,13 2,73 2,07 4,33 2,21 3,31 1,62 1,87 4,910 2,02 3,80 3,30 4,13 2,2 4,90 3,72 2,17 1,77 2,44 1,06 1,42 2,73 9,13 = 2,078* 0,68 4,67 0, = 0,874* 2,88 9,35 2,2170 6,67 3,82 4,96 6,48 3,31 6,01 4,5326 9,66 4,73 2,25 4,55 3,79 6,76 4,05 5,5 2,87 3,34 8,098 3,07 7,28 6,68 6,32 4,3 7,40 1,0278 1,41 М7 1,62 3,73 0,84 2,36 2,60 5,27 1,42 0,57 1,82 1,20 2,30 2,07 2,09 1,03 1,20 4,918 1,06 3,23 4,24 — 2,3 3,54 4,16 7,09 3,76 5,16 8,19 3,58 6,24 4,61 9,89 5,06 2,32 4,75 3,92 7,09 3,79 5,74 2,96 3,44 8,141 3,22 7,37 6,50 — 4,3 7,60 — 4,18 3,89 4,50 3,13 2,78 5,66*; vs 2,68 2,9 2,92 1,47 1,85 = 3,33* 4,09 3,61 4,45 3,07 2,69 * Направление распространения волны не указано. 1,13 5,09 2,82 1,62 2,14 2,39 1,55 2,90 2,57 5,68 1,86 0,80 2,19 1,55 3,13 2,12 2,56 1,26 1,46 4,703 1,45 3,42 3,95 2,3 4,16 2,52 2,59 2,78 1,35 1,71 141 143 167 167 141 48] 141 141 141 141 48] 141] 48] 141] 48, 152J 141] 168] 48] 48] 48] 48] 48] 48] 141] 48] [141] [150] 153] 141, 144] 48, 135] 165] [141] 141 , 144] 144, 145] 141] 48, 148] Таблица 7.18. Скорость звука в гексагональных кристаллах (/»20°С) Кристалл Бериллий Ванадат-германат свинца Ванадат-силикат свинца Иодат лития Иттрий 10* кг/м» 1,87 7,15 — 7,02 4,5 4,48 100 12,25 — — — 4,13 — 001 13,41 3,45 3,427 3,62 4,3 4,14 V спроизв ^001 9,11 1,54 — 1,73 1,99 2,33 , 10» м/с «001 ^100 9,10 — — — — Другие кристаллографиче- кристаллографические направления 12,7<L0U);9,04(S™>) 3,11 (Low). 1.66(S'°°), 1.40@ Литература [48, 141] [48, 170] [48] |48, 171] [48] 150
Продолжение табл. 7.18 Кристалл Кадмий Канкринит ?-КварцE80°С) Кобальт Лед (-16° С) Магний Оксид цинка Ортоселеноарсенит тал- лая Рений Рутений Селен ид кадмия Сульфид: кадмия цинка Титанат бария Цинк 10» кг/м» 8,64 2,42— 2,48 2,53 8,79 0,94 1,79 5,64 7,83 20,53 12,1 5,68 4,82 4,1 5,5 7,18 3,56 3,74 — — 5,91 3,83 5,84 6,0776 — — — 3,630 4,181 5,512 — 4,73 L001 3,74 — 5,81 6,61 — — — 6,0961 2,10 5,92 7,28 3,856 4,414 5,582 5,50 — V «.пропав 1,46 1,34 3,12 3,78 2,93 1,84 3,06 2,7353 1,21 2,87 3,95 1,521 1,757 2,647 2,79 2,31 , 10s м/с «001 ^100 1,46 1,34 — — 2,93 1,84 3,06 2,7350 — — — 1,592 1,7565 2,652 — 2,31 Другие кристаллографиче- кристаллографические направления 2,44; 2,33 (Loll) 2,01; 2,05 (S™) 6,38(Loll); 2,84(S™>) 3,99(^0; l,90(S™>) 5,94 (Lou); 3,09(S°J°) 2,92(Lon); 2,97(S?J°) Литература [48,141] [48] [48] [141] [141] [141] [1721 [169] [48] [48] [173] [151, 174] [173] [48] [Г41] Таблица 7.19. Скорость звука в тетрагональных кристаллах (/^.20°С) Кристалл Бастрон, ниобат бария-стронция Sr @,75-0.5) Ba@,25-0,5)Nb2Oe Дигидрофосфат ам- аммония NH4H2PO4 Каломель Hg2Cl2 Молибдат свинца РЬМоО4 Парателлурит ТеО2 Рутил TiO2 Титанат свинца РЬТЮз TIInSe2 TlGaSe2 TlGaS2 10»кг/м» 5,4 1,80 6,97 6,95 5,9 4,28 7,95 7,18 6,34 5,72 _ 6,15 1,6224 3,98 3,051 7,929— 8,014 — 2,48 3,25 3,0 _ — — — 7,929- 7,958 — 2,48 — — L001 5,5 4,35 3,3434 3,632- 3,750 4,14- 4,30 10,94 4,19 2,48 2,67 2,5 и, 10» i — — — 9,935— 9,950 — — — — «010 ^100 1,83 1,3054 2,20 3,317 6,756 — 1, 0, 1. к/с «001 100 — 1,961- 1,980 2,100 5,424 — 35* 767* 0* «100 ^010 — — — 6,700 — — — — «по ^001 — — — 2,08 5,399 — — — — 5ГТо — 0,3471 — 0,616- 0,618 3,300 — — — — sioo — — — — 5,389 — — — — Литература [151] [151,176] [177] [178—182] [181, 185—188] [181,183, 184) [189] [1691 [1691 [169] Поляризация ие указана. 151
Кристалл Германат свинца Кварц Киноварь Ниобат ли- лития Прустит Сапфир Теллур 108кг/м8 7,29 2,65 8,10 4,62 5,63 3,97 6,25 Табл и 3, 5, 5, 6, 6, 3, 11 11 2, L100 01 747- 7509 — 54- 54873 2 ,03- ,235 41 ца 7.20 6 6 6 6 2 — ,0061 — ,0070 — ,829— ,8822 ,98 — — . Скорость звука в тригональных кристаллах (/ 3,47 6,318— 6,325 2^450 7,271 — 7,3328 2,60 11,15 2,3 3 4 4 5 «010 ^100 — ,2978 — ,034- ,0593 — ,72 — с001 "^100 — 5,1145 — 4,76- 4,8012 — 6,780 — v, 108 м/с с100 ^010 1,67 — — 3,94— 3,9615 — — «001 ¦чно — — — 4,457— 4,4943 — — 1,47* s 4 4 3 3 1 100,010 001 — ,687- ,6895 — ,57- ,59 ,28 — ~20°С) S010 — 3,9158- 3,9169 — 4,46— 4,46667 1,50 — «5ою — 4,3207- 4,3249 — — — — Литература [190] [137, 191- 194, 196] [197] [198-204, 209] [204] [205-207J [135-208] * Поляризация не указана. Кристалл Банан, ниобат ба- бария — натрия Бифталат: калия рубидия цезия Германат лития Гермаиат натрия ко- UdJIbTd Дигидрофосфат калия Йодноватая кислота Молибдат гадолиния Ортоселенофосфат таллия Ортосульфатарсенид таллия Сульфоиодид сурьмы Танталат лития Таблица р. Ю8 кг/м8 5,41 1,64 1,93 2,18 3,50 — 2,34 4,63— 5,00 4,58 6,1 5,25 7,45 Чоо 3,365 3,382 3,21 3,27 6,50— 6,66 5,54 5,41- С СП о ,ои 3,65 3,368- 3,900 2,2 2,15 2,1 — 2,7 5,550— 5,5522 7.21. L010 3,415 2,892 2,68 2,51 — 5,26 — 2,89 3,853- 3,995 2,2 5,6917 Скорость 3,075 3,347 2,85 2,54 — 5,43 4,86 ЯМ 4,646 2,2 _ 6,160— 6,476 звука в V, «010 ^100 _ 1,996 — — — 3,23 — 1,84 2,340- 2,708 1,1 3,3556 ромбических кристаллах Ю8 м/с с001 100 _ 2,137 — 3,72— 3,75 — — 4,210 «001 ^010 1,774 — — 4,04— 4,10 — — 2,349- 2,360 _ Другие кристаллогра- кристаллографические направления 2,24* (SooO 4,500(Lm);4,135(LU0); О QQQ* /С \ • ZyOOO (O00i), 2,360* (S001) 1.21* (Sool) l,7(Lx00I);l,0*(Sx00l) о con /c!00\ o,OZtf V^OIO* Литература [210] [211] [212] [212] [213, 214] [215] [151] [216] [217-219] [169] [214, 220] [221] [147, 150, 198—200] Поляризация не указана. 152
Таблица 7.22. Скорость распространения поверхностных акустических волн Кристалл, точечная группа Арсен ид галлия, 43т Антимонид индия, 43т Банан Берлинит, 32 Борат лития Ванадосульфат таллия, 43т Галлат: висмута лития Германий, m3m Германат висмута, 23 Иодат лития,6 Кварц, 32 Срез (плоскость) Z X XY 111 211 Z X Y X X X X X Z XY 111 Z XY 111 X Z X Y Z YX ST Направление рас- распространения 100 по Х+25° Х+23° 110+45° 100 010 ПО 011 210 001 100 ПО Ш ПО 112 2ТГ 111 100 У+45° 001 100 К+19° Y+175,2° 001 100 по 010 100 001 по по 100 Х+30° 001 110 по 001 100 010 100 010 100 Скорость vq , 10 м3 м/с 2,719 2,863 2,750 2,760 2,480 2,332 2,720 2,773 2,8645 2,725 2,819 2,542 2,820 2,399 2,512 2,694 2,428 2,525 3,0826 2,621 1,84 3,32 3,177 3,46 2,754 2,865 3,51 0,870 1,61 3,173 2,934 3,015 2,683 1,681 1,620 1,654 1,5935 1,620 1,7812 1,708 1,909 2,258 3,256 3,154 3,159 3,258 3,2617 3,1616 3,158 0; 1,18 — 3 2,85 — — 0 8 3,40 70 1,16 13 0,95 — 19 62 — — 0 1.2 — 12 5 0 24 26,4 40 — к = 1,76% 55 0,1 0,1 — 68 0 55 22 37 0 8U 26,2 443 9 — — 5,8 6,7 Литература 222 223 224 225 |225 |226 [227] 226 227 226 222 226; 227 223 226 226 222 [226 [227] [248] 228] 228] 227 227 229] 229 135 169 [230] 231] 155 155 155 232 [223 223] 227] 233] 227] 232] [234] 234] 235, 236] 235, 236] 232] 2321 [228] [238] [232] [247] 153
Продолжение табл. 7.22 Кристалл, точечная группа Кварц плавленый Керамика: ЦТС-23 ПКР-2 РТ-4 Кремний, m3m Молибдат свинца, 4/т Ниобат лития» Ztn ЧЛИ-ИД. магния, тЗт цинка, 6mm Парателлурит, 422 Селен Силикат висмута, 23 Сульфид кадмия, 6mm Танталат лития, Зт Танталоселенат таллия, 43т Титанат висмута Фосфид галлия, 43т Фресноит, 4mm Фтористый литий, тЗт Хлористый калий, тЗт Срез (плоскость) — — Z X Y Z X Y К+16,5° Y + 41,5° 14-127,86° Z XY 111 X Z Z X Y Z Ш XY X Y Z Y Z ZH-220 XY XY Z X Y Z Z+450 Z XY Ш Z Направление распро- распространения — — — 100 010 100 100 001 001 100 100 100 100 001 по 010 001 Любое Y -f 40° ПО 100 001 НО НО ПО 001 010 001 100 001 ±001 Любое 100 001 100 010 100 по 001 110+55° 100 Х + 23° Х + 45° 010 001 100 100 100 Скорость v#, 10» м/с 3,411 2,253 1,8507 2,2 4,92 1,457 1,458793 3,798 3,483 3,488 3,503 4,000 3,950 5,513 5,640 5,114 2,8378 2,7524 2,80 2.64 ( 1.4 1,673 ),813 1,54 1,66 ,61 ,748 ,601 ,7302 ,7177 ,700 ,716 ,720 ,7308 3,148 3,230 3,205 3,329 3,302 0,85 0,77 1,72 3,37 3,42 3,09 2,827 2,50 2,678 2,655 3,897 4,060 3,458 1 ,753 — — 220 — — — 260 252 241 268 277 — 120 118 17,44 0 0 45 _ 83 k = 1,7% * = 0,8% /с=1,5% 4 0 26,1 2^6 31 23,6 3,7 33 П,4 59 27 _ *=1,58*/о 0 1,1 0 23 5 80 75 — Литература [223] 238 238 135 228 135 248 227", 239, 240] |227, 239, 240] [227, 239, 240] [232] [232] [225] [241] [241] [241 227 227 227 135 242 135 135 135 168 168 135 135 [243] 243 222 223 235 243 [232] 227, 232] 232] 232] 227, 232] 244] 244 245 224 224 224 135 239 239 135 155 155 155 241 Примечание, k — коэффициент электромеханическое связи. 154
.. ЗООШ Ш 700 10QQ 2i 13 V V 15 9 1QQ 200 300И,кА/п Рис. 7.30. Зависимость от напряженности магнитного поля резонансной частоты колебаний сдвига в пластин- пластинке естественного кристалла гематита (a—Fe2O3) vs — эффективная скорость; направление поля нормально к плоскости пластинки и совпадает с тригональной осью; «легкая плоскость» — в плоскости пластинки [249], см. также [250] Рис. 7.27. Зависимость скорости звука в мантии Земли от глубины (плотности) [128] V, М/С 5000 то то V / / о о I 1 о зо 60 зо not;c Рис. 7.28. Зависимость скорости звука от температуры в поляризованной керамике титаната бария (продольные колебания по толщине пластинки) [175] 3S00 3500 3400 3300 тпгргт ч \ 2 1 й й t 1 W л ]1 й ¦ 1 й Й 0 30 60 90 1Я$,град Рис. 7.31. Анизотропия скорости ПАВ в LiNbO3: а — Z-срез, 8 — угол между осью X и волновой нормалью; б — Л-срез; 0 — угол между осью У и волновой нормалью; 1 — на свободной поверхности; 2 — на металлизированной по- поверхности [251] 1 »,70- Щ 2,95 2.33 2.31 'м/с ч I / '6*кА/Н 225 230 235 240 2*5 Рис. 7.29. Зависимость скорости продольной волны C0 МГц) вдоль гексагональной оси в тербии от темпе- температуры при разной напряженности магнитного поля: в области точки Кюри (~228 К) и точки Нееля (-233 К) [195] 155
Таблица 7.23. Затухание звука в природных материалах Порода Гранит (квинсли) Гранит Долорит Диорит Известняк хантонский соленхофенский ракушечник оолитовый Песчаник амхерстовский Песчаник Покрывающие породы Сланец глинистый силь- ванский Диапазон частот, Гц 140—1600 140—1600 50—120 5 • 10* 4- 4 • 10^ 50—120 50—120 5- 10е 4- 10' 3- 10«4- 15 • 10' B,8 4- 10,6) • 103 C-9) • 10е 50—120 50—120 930 ч- 12,8- 103 50-120 A,1 4-6,6) • 103 J00 4-2 • 103 C,4 ~ 12,8) . 103 Тип возбуждения Продольный резонанс Кручение, изгибный ре- резонанс Изгиб Релеевские волны Изгиб » Продольные импульсы Сдвиговые импульсы Продольный резонанс Сдвиговые импульсы Изгиб Продольный резонанс Изгиб Продольный резонанс Сдвиговый резонанс Продольный резонанс Q 100 150—200 57 79 90 125 190—110 400 65 190 63 45 52 21 45 52 73 Литература [253] [253] 254 255 254 254 256 256 257 254 254 257 254 254 257 257 257 Таблица 7.24. Затухание звука в металлах, стеклах и пластмассах Вещество АЛЮМИНИЙ монокристалл в направ- J|AUUM 1 |П vlC П И И 1 IV/ Латунь Магний Медь: неотожженная отожженная Молибден Монель Никель: - монокристалл поликристалл Органическое стекло Плавленый кварц Полистирол Полиэтилен Свинец Сталь: +3,5% Ni вольф^амоуглеродистая молибденовая Стекло? ' пирекс свинцовое Диапазон частот, Гц C,1 4-7,5) • 10е E-HI5)- 10е C,5-М,5)-10е C-4-6,8). 10е A-200). 106 A,54-6). 10' 10' 9-10е B—100)- 10s G4-76)-10« 10-18 B,5 4-30) • JO3 B,5 4-30). 103 1-6 11-25 A,5-^-6,5). 10' B,54-7,5). 10' 8-30 8—32 10' 8- 10е 2,510е 12—33 10° * @,24-1,5). 10' 5-Ю8 @,24-1,5). 10' 5108 10е 10е A,6-15).103 A—9I08 5—10 2—8 8-25 B—100).! О3 B—100). КK B—15). 10е B4-15I0в Тип возбуждения Продольные импульсы Сдвиговые импульсы Продольный резонанс Продольные импульсы То же Сдвиговые импульсы Продольные волны Продольные импульсы Продольное Продольный резонанс Сдвиговый резонанс Изгиб » Продольные импульсы То же Изгиб » Продольные волны Продольные импульсы Сдвиговые импульсы Изгиб Продольные волны Сдвиговые волны То же Продольные волны То же Продольное Сдвиговое Продольное Изгиб Продольное Продольные волны То же Добротность Q. Ю» 5,9 7,63 19,4 17,2 150 1,09 4,9 0,965 2,14 2,18 4,38 0,98 0,64 1,77 5,83 0,465 1,40 — 0,96 — 3,6-Ю-2 3,4-Ю"8 5,0 1,85 1,36 — o/f, 10-' с/м 0,85 0,64 0,53 0,59 0,03 4,6 70 160 1,08 5,5 3,10 3,10 3,20 3,6 1,1 1,0 102 233 __ 250 0,19 0,1 1,23 0,7 170 520 400 1400 1,0 0,38 1,42 4,89 3,21 Литература 258] 258 258 258 259 260 [267] [267 [258 262] 263 264 264 265 266 260 260 266 2661 268] 267 267 266 256 258 150 258 150 256 256 264 264 263 265 266 258 258: f258l j [2581 156
Таблица 7.25. Поглощение звука в кристаллах (t = 20°С) Кристалл, сингония, точечная группа Антимонид индия, куб., 43 т[135, 317, 274] Арсецид галлия, куб., 43т [135, 275] Банан, ромб., тт2 [276] Бастрон, тетр., 4mm [277, 135] Бифталат калия, ромб., 2т [212] Бифталат рубидия, ромб., 2т [212] Бор, триг., Зт [135] Бромистый калий, куб., тЗт [282] Гадолиний, гекс. [313] Германий, куб., тЗт [135, 151, 279-282, 317] Германат висмута, куб., 23 [135, 283] Германат свинца, гекс, 6[151, 190] Гранат: алюмоиттриевый, куб., тЗт 1135, 150, 206, 279, 282, 284, 285] Тип волны, направ- направление распростра- распространения ^100 ^100 о001 ^110 ?lf0 Sin Lllo Lm $100 Вдоль с Вдоль а ^001 ^100 ^•010 Lm fs100 ^•010 Lm ^100 ^•110 Lni 5OOI $001 ^ no Lm ^100 r L° 4n oOOlollO O010°110 5l00 i-ooi LlZ Loot Lm r. дБ/мкс {f, ГГц) 40A) 8@,5) 40A) — 3,8A) 5A) 8;i) — 0,6@,2) 4,0@,5) 0,7@,2) — 1,1@,4) 1,5@,4) 0,68@,4) 0,35@,4) 0,56@,4) 0,29@,4) 0,90@,4) 9,36@,4) 0,15A) — — — — — — f 1,3@,3) 111A) 10A) 4,2@,5) 2A) 0,29@,3) — — 0,11@,5) 0,07@,5) 0,6A,5) a» 10* дБ/м а,ГГц) 4,8@,11) 5,1@,58) 4,5@,58) 8,8@,58) 6,2@,58) — — — 0,1@,077) 0,4@,5) 250K 0,4@,5) 250K 61@,1) <l, 0@,5) — — — — — — — — — — — — — .... 13@,05) 0,4@,05) 23A) — — 10A) 2@,025) 4@,8) 4@,8) 2@,1) ~30@,4) 0,2-0,32A) «/¦ 10» дБ/(м-ГГц*) — —• —. 30[227J — — — — — — — — — — 36* 25* 17* 6* 40* 38* ... 29,6 30 9 — — 150 — 157
Продолжение табл. 7.25 Кристалл, сингония, точечная группа галлиевоиттриевый, куб., тЗт [135] железоиттриевый, куб., тЗт [135, 151, 279, 286, 312] Германованадат свинца, гекс. 6/т [170] Иодат лития, гекс, 6 f 135, 171, 287J Йодноватая кислота, ромб., 222 [135, 216] Карбид кремния, гекс, 6mm [135] Кварц, триг., 32 {135, 206, 288, 290, 291) KRS-5, куб., тЗт [135, 292] KRS-6, куб, тЗт [293] Киноварь, триг., 32 [135, 197] Кремний, куб., тЗт [135, 274, 317] Молибдат свинца, тетр., 4/т [180, 181, 295] Молибдат свинца двойной, 2/т моноклин. [135, 296, 297] Тип волны, направ- направление распростра- распространения ^110 ^110 == ^Ш ^100 оОО! ^100, 010 eJ.001 ^100, 010 ^0001 ^0001 fon I'M cOOl ^100 ^010 ихи OaaI ^110 L и, ^110 с I'M lZ q001 ^100 г. дБ/мкс (/, ГГц) 1,8A,8) 5C) 15(9,4) 14(9,4) 7(9,4) 0,36A,5) 0,7A) 0,1A) 5,9; 18(9) 1,0A) 1,0A) 0,6A,5) 0,13A) — — 1.1@,15) 9,1@,15) 1,6@,15) 0,29@,15) 0,73@,5) 0,61 @,5) 56(9,4) 50(9.4) 22(9,4) 19(9,4) 1.3A) 1.7A) 3,5A,8) — 3,5A,8) — 1,65A,5) 0,3@,1) — 7A) 7A) 7,1A) 6A) 2,3 @,5) 6A) 1.4A) 1.6A) 1,0@,5) — — а. 10» дБ/м {f. ГГц) 0,4@,9) — 2A) 3,2A,12) 0,34A) 0,8@,1) 2,1@,3) 0,5@,1) 2,1@,3) 20@,002) . 36@,008) 7,5@,14) — — 2,5@,5) — ... 1,3@,73) 9,0A,96) 26,3C,38) 0,2@,5) — 2A,01) -8@,5) 0,8@,1) 4,55@,4) 7,1@,5) 7,6A,03) 5,9A,03) 2,2A) 2,55A,03) 2,5@,5) 0,3@,1) 0,16@,2) 4,2@,3) -4@,1) 2,5@,5) а//1. 10» дБ/(м • ГГц») 0,25 1,1 — 1 1 1 »1 0,35 — — 3,25 [289] 4,2 [289] 3,0A51] — — ... — — — 6,5 [151] — — — — 158
Продолжение табл. 7,25 Кристалл, сингония, точечная группа Никель, куб., тЗпг [315] Ниобат лития, триг., Зт [135, 158, 202, 203, 209, 294] — Оксид: бериллия, гекс, 6mm [135] магния, куб., m3m [135, 275, 279, 282, 298, 299, 317] цинка, гекс, бтт [275] Ортосиликат висмута, куб., 43т [283] Парателлурит, тетр., 422 [135] Пираргирит, триг., Зт [300] Прустит, триг., Зт [301,302, 135] Тип волны, направ- направление распростране- распространения ^110 е001 *-ioo ' ^010 Sioo Sqxq Sqqi ^0001 Lm ^0001 Sioo q001 ^110 oiTo °110 s eOOl ^110 ^001 oUO ^110 ^J00 Г, дБ/мкс (f. ГГц) —_ 0,065@,5) 0,03@,5) 1.3B) 0,07@,5) — 5,0B.3) 1,3A) 3A) 4,5A) 1,5A) 1,0A) 1,0@,2) 4,4A) 0,21A) 0,6A) 6,5A) 0,5@,2) — — 3A) 18A) — 1,5@,56) 0,25@,05) 2,5 @,56) a. 10» дБ/м (f, ГГц) -5 @,09) -0,7@,0058) 1,8@,0095) 4,6@,029) 0,29@,4) 1,39A) 0,86A) 0,16@,4) 0,78A) 0,71A) 0,03@,4) 0,17A) 0,32A) 0,34A) ( 0,17@,4) 1,04A) FS\ 0,81A) 1,71A,1) У 4,98B) SS 0,66A) ( 0,17@,4) 0,96A) FS{ 0,73A) 1,05A,1) I 3,50B) ( 0,14@,4) 1,13A) SSl 1,24A) 2,31A,1) 15,81A,74) 0,39@,4) 2,44A) 4,3A) 3,30A) — 0,04@,1) 15A) 0,44A) — — — — — — — 1,3@,003) — -8@,5) 10» дБ/(м • ГГц«) — втят — — — 0,95 0,75 6,5** [297] 16** [297] — 4,5**[297] 159
Продолжение табл. 7.25 Кристалл, сингония, точечная группа Рутил, тетр./ 4/mmm [135, 141, 150, 206, 303] Рубин, триг., Зт [305—307] Сапфир, триг., Зт [135, 150,206] Селен ид: кадмия, гекс, 6тт [135, 275] ртути [318] Силикат висмута, куб., 23 [283) Сульфид кадмия, гекс, о mm [135, 275] Сфалерит, куб., 43т [151] Танталат: калия, триг., Зт [314] лития, триг., Зт [135, 147, 150, 181, 294] Теллур, триг., 32 [135] Титанат стронция, куб.? m3m [155, 310] Турмалин, триг. Зт [135] Флюорит (плавиковый шпат), куб., m3m [153] Фосфид галлия, куб., 43т [150, 282] Тип волны, направ- направление распростра- распространения ^-110 ^001 5001 L 1120 ^0001 FQS\\a SQS\\a QL\\a ^0001 1010 ollO но «к bio. ^0001 ^ii ao sm L 1г Lm 500l ^ш ^001 sloa Sue Lllo L1U SSuq FSuo 110 r. дБ/мкс (f, ГГц) 1,9A) 2,5A) 0,1@,5) 0,6A) 7A,8) 0,22A) 0,2@,6) 19(9,4) 15(9,4) 0,05@,5) 1A,8) 16,5(9) — 0,22A) {l,4 (]) 3,0@,2) 1 0,5@,2) I 2,0@,2) — — — 3,5@,2) 80A) 17A) 0,6@,2) 4,5A) — 0,45@.18) 0,02@,5) 0,01 @,5) 4,4-6B,3) — KD — 16(9) 0,4@,5) 0,4@,5) 0,6@,5) 0,3@,5) 0,63@,4) 1 @,5) a, 10* ДБ/М (f, ГГц) _ — 0,5@.5) 3,4 B,8) — — — — 0,5A) 2,3A) 0,2A) ~3 @,075) ~3,2 @,075) 5 @,8) 2 @,8) ^_ — — — — 0,1@,5) 0,02@,5) — 3—5@,5) 1,7@,894) 1@,972) 1,5@,894) '1,1@,77) — — — — — — 10»дБ/(и''гГц») _ 0,55A51] — — — 0,2 [151, 309] 0,2 [151, 309] — — — — — — — 90 [15Ц — 27 130 — 0,1 [150] — — — — — — — — — — — 6 [311] 160
Продолжение табл. 7.25 Кристалл, сингония, точечная группа фтористый: барий, куб., тЗт [135, 153] литий, куб., тЗт [141, 317] магний, тетр., 4/ттт [135] натрий, куб., тЗт [317] стронций, куб., тЗт [153, 312] Хлористый: калий, куб., тЗт [278] натрий, куб., тЗт [135, 312] Тип волны, направ- направление распростра- распространения ^•100 ^•110 Lni Lm Lm Lm sm $110 Looi sm Lm Lno Lni Si?o ollO 110 ?m oOOl °110 5 no о 001 oOOl 1 DO f 110 Lm f /..no Ill oOOl nOOl °100» °110 Г, дБ/мкс, (/, ГГц) 0,16@,2) 0,16@,2) 0,9@,5) 0,5@,5) 3,5@,9) 10A) 1,3@,9) 2,5A) 0,8@,9) 1.5A) 0,8@,9) 0,8@,9) 5@,9) 0,7@,5) 0,45@,5) 14A) 6,5A) 10A) 1,0A) 12A) 0,7@,5) 2,5A) 0,5@,5) 0,6@,5) — — — — — 3,6@,2) 30A) 0,56@,2) 20A) 0,28@,2) 10A) — a, 10*. дБ/м (f, ГГц) — — — — — — — — — — — — — • — — — — — — — — — — о//» 10«дБ/(м • ГГц») —. — • • — — — — -- — 36* 25* 18* 5* 40* 18* 11* 7* 1,9» 26» * Приведены данные по Г//* в дБ/(мкс-ГГц*). •• Приведены данные по Г//« в дБ/(мкс-МГц«). 11-2159 161
Таблица 7.26. Затухание релеевских поверхностных волн в кристаллах Кристалл Арсенид галлия Банан Германат висмута Иодат лития Кварц Ниобат лития Молибдат свинца Оксид цинка Пьезокерамика PZT-4 Танталат лития Срез (плоскость) 211 ПО 001* У* 001* 111 111 Z У** ST X У у*** У +16,5° У + 41,5° Z-41,5° X Z — Z У Направление распростра- распространения 111 100 по 001 по но по Любое 100 100 001 100 001 100 100 100 010 Любое Любое 010 001 Г, дБ/мкс (f, ГГц) 3,62A) [248] 4,22A) [135] 12,8A)[135] 3,7A) [135] 1,64A) [248] 1,64A) [248] — 450A) [135] 0,41 @,316) [332] 4,1A,047) [332] 2,6A) [248] 3,09A) [248] 1,1—1,78@,9) [332] 3,84A,95) [332] 0,93A) [227] 1,07A) [227] — — 1,05A) [227] 7,5A) [1351 37A) [135] 6@,036) [135] 1,0A) [135] 1,14A)[135] ' а 0,1 — — — 0,199 — 0,199 — ' 0,211 0,232 0,079 — — 0,086 0,093 — — — — 0,092 . 10* дБ/м. ГГц [233, 0,2 — — — 0,571 — 0,571 — 0,558 0,630 0,210 — — 0,227 0,225 — — — — 0,230 на частоте, 234, 331] 0.4 . — — — 1,832 — 1,832 — 1,661 1,897 0,621 — — 0,669 0,600 — — — — 0,646 — — — 9,756 — 9,756 — 8,244 8,220 9,733 9,780 3,06 3,04 — — 3,28 2,62 — — — — 3,004 l,45f f + 0,19f [135]. 2tl5f* + 0,45/ [135]. 0,88/1#' + 0.19f [135]. 25 го 15 10 0 • • • 2Р НО .у* 4 60 1 V 80 f К р т ч Период, с Рис. 7.33. Добротность продольных колебаний алюми- алюминиевых стержней в зависимости от частоты [259] Рис. 7.32. Коэффициент затухания Г сейсмических воли Лява (/) и релеевских волн B) в зависимости от пе- периода (частоты, длины волны). Данные получены после обработки записей серии землетрясений [252] 162
с ю» л7 10* 10s ID* • о * ф D Г i • 70* /0* Рис. 7.34. Добротность низ- низкочастотных резонаторов из различных материалов: О — алюминиевый сплав (А1- 5056); Д - Nb [269]; D - Si [270]; V-АЬОз [271]. Темные значки — 7"-300 К, светлые — Г-4,2 К Амплитуда Рис. 7.35. Амплитудно- зависимое затухание в алюминии при /=84СС: / — неотожженный образец; 2 — отжиг (время возвра- возврата 3,5 ч); $ — отжиг (I3.5 ч) [272] Рис. 7.36. Затухание продольных волн в закаленной штампованной стали (образцы аустенизированы при различной указанной температуре) [273] ОМ 200 500 WOO 2000 Температура. ДсРая, К' Рис. 7.37. Коэффициент затухания продольных волн A ГГц) при Г=300 К как функция температуры Дебая. Направление распространения L-волны: кубические кристаллы — [100], $Ю2 — X; ТЮ2 и А12ОЭ — с [319) Рис. 7.38. Зависимость затухания в кристалле MgO от температуры Eюо-волна, 3 ГГц) [319] II* 163
0,01 200 Т,К Рис. 7.39. Зависимость затухания звука на частоте 1 ГГц в А12О3 от температуры для волн, распростра- распространяющихся вдоль оси а: 1 — продольная; 2, 3 — быстрая и медленная поперечные вол- волны [320] Т,дБ/мкс 1В 12 В LtNbOjJ / / / / / ) ¦с ¦ 700 200 J0/7 5*00 T,K Рис. 7.40. Затухание L-волны вдоль тригональной оси кристаллов рубина и ниобата лития (9,4 ГГц) [321] *-? 7 6 5 Ь 3 .2 1 I 53 h [ ft \ / г /I I \ ТЛ Рис. 7.42. Поглоще- Поглощение L-волны A0,3 МГц) в чистом олове в области перехода в сверхпроводящее состояние: пунктир — поглощение в нор- нормальном состоянии [323] К П-2 CdS °бе L1F -666 " _з-в о I ______ w ¦ YA6 \ -sto2° —I-0 V I2 |^0j> 10г 2 Ь 6 810* Температура Дебая, К Рис. 7.41. Остаточное поглощение A ГГц) в зависимости от темпе- температуры Дебая [322]: О — 1-волн; « — S-волн 0 Рис. 7.43. Поглощение L-волны A0 МГц) вдоль оси с кристалла сульфоиодида сурьмы при различном сопро- сопротивлении образца [324]: 0—10» Ом; iT — 2- 10е Ом; х — 310» Ом [3241 164
174- 176 178 У! го. 0,6 12дб/м : Ш \ t Т t />: ! i T t f Рис. 7.44. Зависимость от температуры коэффициента поглощения ?-волны вдоль оси У в германате свинца [325] US 190 Рис. 7.47. Частотная зависимость погло- поглощения SSno-волны в л-кремнии. Излом :оответствует перехо- переходу от затухания Ахиезера к затуха- затуханию Ландау-Румера [328] Л,1 160 по по 100 80. 60 16 12 В 4 12АБ/П - - - 1 > У. У V У 1 t 1 и •и ^\ 2G 40 Я? 30 t, °C Рис. 7.45. Затухание пьезоактивных сдвиго- сдвиговых (S) и продольных (L) волн в иодате ли- лития, S±c,L\\c [326] (см. также [327]) Рис. 7.48. Частотная зависимость затухания 55ц0-вол- ны в парателлурите (а=а0 /м, где ао^б-К)-2 дБ/м, f в МГц; t= 18°C) [329] ВО 120 160 f,Mfl4 Рис. 7.46. Затухание при /=20° С пьезоактивных сдвиго- сдвиговых и продольных волн в иодате лития [326] 1 / JLLLL- - 0 > л S / 0,1 0,2 0,5 Рис. 7.49. Неэлектронное затухание L- и S-волн в суль- сульфиде кадмия при 300 К. Волны распространяются под разным углом к оси с: О, ? —40°; • —0°; ^ — 90° [330] 165
'го'зо so "wo ш т,к Рис. 7.51. Поглощение поверхностной волны на У-срезе кварца на разной частоте (волны распространяются в направлении [100]) C33] 100 ПО f, Рис. 7.50. Частотная зависимость поглощения в крем- кремнии, германии, арсениде галлия, антимониде индия при 300 К ? по-волны. Концентрация примесей в Si и Ge: 10м см-8 As; в GaAs: 3-1017 см-8 Те, в InSb: 2101в см-3 Те [160] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Красильников В. А., Крылов В. В. Введение в физическую акустику. М.: Наука. 1985. 2. Eder F. X.//Mod. Messmethoden Phys. 1960. Bd 1; Petrallia S.//Nouvo cimento Supp. 1952. Vol. 9. P. 1—12. 3. Blythe A. R.//Acoustica. 1965—1966. Vol. 16. P. 118—121. 4. Бергман Л. Ультразвук и его применение в нау- науке и технике: Пер. с нем./Под ред. В. С. Григорьева и Л. Д. Розенберга. М.: Изд-во иностр. лит. 1956. 5. Kneser H. O.//Ergeb. Exakt. Naturwiss. 1949. Bd 22. S. 121—127; Nomoto O. Ultrasonic waves. Tokyo. 1940; Petrallia S.//Nuovo eimento. 1951. Vol. 9. P. 1—8. 6. Hardy H. C, Telfair D., Pielemeier W. H.//J. Aco- ust. Soc. Amer. 1942. Vol. 14. P. 226—232; Pielemei- Pielemeier W. H., Hardy H. C//Ibid. 1941. Vol. 13. P. 80—84. 7. Penman H. L.//Proc, Phys. Soc. 1935. Vol. 47. P. 543—548. 8. Quigley Th. H.//Phys. Rev. 1946. Vol. 67. P. 298— 302. 9. Sherratt G. G., Griffiths E.//Proc. Roy. Soc. 1934. Ser. A. Vol. 147. P. 292—297. 10. Overbeck С J.v Kendall H.C. //J. Acoust. Soc. Amer. 1941. Vol. 13. P. 26—31. 11. Бачинский А. И., Путилов В. В., Суворов Н. П. Справочник по физике. М.: Учпедгиз. 1951. 12. Beyer R. T.//J. Acoust. Soc. Amer. 1951. Vol. 23. P. 176-181. 13. Hodge A. H.//J. Chem. Phys. 1937. Vol. 5. P. 974—977. 14. Воларович М. П., Балашова Д. Б.//Применение ультраакустики для исследования веществ. М.: Изд. МОПИ. 1961. Вып. 13. С. 63—68. 15. Henderson M. С, Peselnick L.//J. Acoust. Soc Amer. 1957. Vol. 29. P. 1074—1078. 16. Meyer E., Sessler G.//Z. Phys. 1957. Bd. 149. S. 15-20. 17. Itterbeek A.f Mariens P.//Physica. 1937. Vol. 4. P. 609—615. 18. Keller H. H.//Z. Phys. 1940. Bd 41. S. 386—392. 19. Вайтонис В. В., Яковлев В. Ф.//Акуст. журн. 1966. Т. 12. С. 296—301. 20. Itterbeek A., Mariens P.//Physica. 1938. Vol. 5. P. 1533—1537; Vol. 7. P. 938—942, 909—913, 125—127; Itterbeek A., Thys L.//Physica. 1938. Vol. 5, P. 889—892, 298—302, 640—642. 21. Краснушкин П. Е.//Докл. АН СССР. 1940. Т. 21. С. 214—217; Phys. Rev. 1944. Vol. 65. P. 190—193. 22. Медников Е. П. Акустическая коагуляция и осаждение аэрозолей. М.: Изд-во АН СССР. 1963. 23. Evans E. J., Bazley E. N.//Acoustica. 1956. Vol. 6. P. 238—241; Pohlmenn W.//Proc. 3th Intern. Congr. Comm. Acoustics. Stuttgart. 1959. Vol. 1. P. 532—537. 24. Sivian L. J.//J. Acoust. Soc. Omer. 1947. Vol. 19. p 914—919. 25. Liepmann H. W.//Helv. Acta. 1938. Bd 11. S. 381—384; 1939; Bd 12. S. 421—425. 26. Gupill E. W., Hoyt C. KM Robinson D. K.//Canad. J. Phys. 1955. Vol. 33. P. 397—402. 27. Beyer R. T.//J. Chem. Phys. 1951. Vol. 19. P. 788—793. 28. Pitt A., Jackson W. J.//Canad. J. Phys. 1935>. Vol. 12. P. 686—690, 166
29. Itterbeek A., Forrez G., Teirlinck M.//Physica. 1957. Vol. 23. P. 905—908. 30. Findley J. C, Pitt A., Grayson S. H. e. a.//Phys. Rev. 1938. Vol. 54. P. 506—508; 1939. Vol. 56. P. 122— 125; Chase С. Е.//Ргос. Roy. Soc. 1953. Vol. A220. P. 116—120. 31. Pellam J. R., Squire С F.//Phys. Rev. 1947. Vol. 72. P. 1245—1249; 1947. Vol. 71. P. 477—481. 32. Пешков В. П.//Докл. АН СССР. 1944. Т. 45. С. 385—388; Лившиц Е. М., Пешков В. П. Там же. 1945. Т. 47. С. 117—121. 33. Михайлов И. Г. Распространение ультразвуко- ультразвуковых волн в жидкостях. М.: Гостехиздат. 1949. 34. Gait J. K.//J. Chem. Phys. 1948, Vol. 16. P. 505—509. 35. Noury J., Lacam A.//J. Phys. Rad. 1954. Vol. 15. P. 301—304. 36. Landolt-Bornstein. Zahlenwerte und Funktionen aus Naturwissenschaften und Tecnik. Neue serie. Grup- pe II. Bd 5. Molecularakustik. W. Schaffs, Heidelberg: Springer-Verlag. 1967. 37. Parthasarathy S.//Proc. Ind. Acad. Sci. 1935. Vol. A2. P. 497—500; Vol. A3. P. 285—287, 482—485, 519— 520, 544—546; 1936. Vol. A4. P. 59—62, 213—217; Cur- Current Sci. 1937. Vol. 6. P. 213—215. 38. Schaffs W.//Z. Phys. 1939. Bd 114. S. 110—115; Z. Phys Chem. 1944. Bd 194. S. 28—32; Z. Naturforsch. 1948. Bd 3. S. 396—401; Z. Phys. Chem. 1951. Bd 196. S. 397—402. 39. Freyer E.f Hubburd J. C, Andrews D.//J. Amer. Soc. 1929. Vol. 51. P. 759—767. 40. Schaffs W., Nutsch-Kuhnkles R.//Acoustica. 1965— 1966. Vol. 10. P. 66—69. 41. Lagemann R. Т., Milian D. R., Woolf W. E.//J. Chem. Phys. 1949. Vol. 17. P. 369—373. 42. Willard G. W.//J. Acoust. Soc. Amer. 1947. Vol. 19. P. 438—443. 43. Greenspan M., Tschiegg C.//Ibid. 1959. Vol. 31. P. 75—80. 44. Zeifen N.//Z. Phys. 1938. Bd 108. S. 681—687. 45. Lagemann R. Т., McMillan D. R., Woosley M.// J. Chem. Phys. 1948. Vol. 16. P. 247—249. 46. Baccaredda M.t Giacomini A.//Rice re a Sci. 1964. Vol. 16. P. 611—613; Att. Acad. Naz, Lincei. 1946. Vol. 1. P. 401—405. 47. Цветков В., Маринин В.//Докл. АН СССР. 1949. Т. 68. С. 49—52. 48. Шутилов В. А. Основы физики ультразвука. Л.: Изд-во ЛГУ. 1980. 49. Seifen N.//Z. Phys. 1938. Bd 108. S. 681—686. 50. Weissler A.//J. Chem. Soc. Amer. 1948. Vol. 70. P. 1634—1639. 51. Kuhnkles R., Schaffs W.//Acoustica. 1963. Vol. 13. p. 407—411. 52. Pancholy M., Paude A.t Parthasarathy S.//J. Sci. Ind Res. 1944. Vol. 3. P. 5—10, 111—114, 159—162, 263—264, 354—357. 53. Бражников Н. И. Физические и физико-химиче- физико-химические методы контроля состава и свойств вещества. Ультразвуковые методы/Под ред. Н. Н. Шумиловского. М.—Л.: Энергия. 1965. 54. Wilson W. D.//J. Acoust. Soc. Amer. 1951. Vol. 23. P. 1067—1072; Секоян С. С.//Измерительная техника. 1963. No 4. С. 51—55; Del Grosso V. A., Mader С W.// J. Acoust. Soc. Amer. 1972. Vol. 52. P. 1442—1446. Илгунас В., Яронис Э., Сукацкас В. Ультразвуко- Ультразвуковые интерферометры. Вильнюс: Мокслис. 1983. 55. Seemann H. J., Klein F. K.//Z. Angew, Phys. 1965. Bd 19. S. 368—372. 56. Вьюгов П. H.t Гуменюк В. С.//Укр. физ. журн. 1966. Т. 11. С. 440—445. 57. Bockris О. М., Richards N. E.//Proc. Roy. Soc. 1957. Vol. A241. P. 44—51. 58. Ходов З. Л.//Физ. металлов и металловедение. 1960. Т. 10. С. 722—725. 59. Веббер Дж., Стефенс Р. Физическая акустика/ Под ред. У. Мэзона; Пер. с англ./Под ред. Л. Г. Мер- Меркулова, В. А. Шутилова. М.: Мир. 1970. Т. IV. Ч. Б. 60. Kleppa О. J.//J. Chem. Phys. 1950. Vol. 18, P. 1331—1335. 61. Гитис М. Б., Михайлов И. Г.//Акуст. журн. 1966. Т. 12. С. 145—159. 62. Пронин Л. А., Филиппов С. И .//Изв. вузов. Сер. Черная металлургия. 1963. Т. 5. С. 10—14. 63. Илгунас В. И., Яронис Э. П.//Акуст. журн. 1966. Т. 12. С. 145-149. 64.Abowitz G.f Gordon R. B.//J. Cmeh. Phys. 1962. Vol. 37. P. 125—129. 65. Barmatz M., Rudnick I.//Phys. Rew, 1968. Vol. 170. P. 224—228. 66. Трелин Ю. C.t Васильев И. В.//Применение уль- ультраакустики к исследованию вещества. М.: Изд. МОПИ. 1961. Вып. 13. С. 3—10. 67. Gordon R. B.//Acta Met. 1959. Vol. 7. P. 1—8. 68. Полоцкий И. Г., Ходов 3. Л .//Вопросы физики металлов. 1955. Т. 6. С. 70—74. 69. Полоцкий И. Г., Ходов 3. Л.//Акуст. журн. 1958. Т. 4. С. 184—187. 70. Hubbard J. S., Loomfs A. L.//Phyl. Mag. 1928. Vol. 5. P. 1177—1184. 71. Kleppa O. Y. J. Chem. Phys. 1949. Vol. 17. P. 668—672. 72. Jarzinski J.//Proc. Phys. Soc. 1963. Vol. 81. P. 745—749. 73. Пронин Л. А., Филиппов С. И.//Изв. вузов. Сер. Черная металлургия. 1963. Т. 11. С. 11—17; Каза- Казаков Н. Б., Пронин Л. А., Филиппов С. И.//Там же. 1964. Т. 12. С. 11—16. 74. Plass К. G.//Acoustica. 1963. Vol. 13. P. 240— 244; Akust. Beih. 1963. Bd 13. S. 240—246. 75. Hunter J. L.f Hovan K. S.//J. Chem.Phys. 1964. Vol. 41. P. 4013—4016; J. Acoust. Soc. Amer. 1964. Vol. 36. P. 1040—1043; Hunter J. L., Welch T. J., Montro- se С J.//J. Acoust. Soc. Amer. 1963. Vol. 35. P. 1568— 1572. 76. Отпущенников Н. Ф., Сысоев И. В.//Доклады I Всесоюзного симпозиума по акустооптической спектро- спектроскопии. Ташкент: ФАН, 1976. С. 109—113. 77. Wilson W., Bradlay D.//J. Acoust. Soc. Amer. 1964. Vol. 36. P. 333—338. 78. Hawley S., Allegra J., Holton Y.//J. Acoust. Soc, Amer. 1970. VoL 47. P. 258—264. 79. Авгибаев Б., Икрамов Ш. X., Шин И. Б.//Докла- ды I Всесоюзного симпозиума по акустооптической спек- спектроскопии. Ташкент: ФАН. 1976. С. 148—151. 80. Smith A. H., Lawson A. W.//J. Chem. Phys. 1954. Vol. 22. P. 351—356. 81. Hunter J. L., Dardy H. D^ Вuсаго J. A.//Preprint ND26. Congress Intern. Acoust. Liege. 1965. P. 165—167. 82. Pyro J. F.t Edmonds P. D.//Mol. Cryst. Lig. Cryst. 1974. Vol. 25. P. 175—177. 83. Wetsel G. C.t Speer R. S., Lowry B. A. e. a.//J. Appl. Phys. 1972. Vol. 43. P. 1495—1498. 84. Miyano K., Ketterson J. B. Phys. Rev. Lett. 1973. Vol. 34. P. 1047—1052. 85. Miyano K., Ketterson J. B.//Phys. Rev. 1975. Vol. A12. P. 615—619. 86. Walsh J. M., Rice M. H.//J. Cmeh. Phys. 1957. Vol. 26. P. 815—819. 87. Зарембо Л. К., Красильников В. А. Введение в нелинейную акустику. М.: Физматгиз. 1966; Гунь-Сю- Фэнь, Зарембо Л. К.» Красильников В. А.//Акуст. журн. 1963. Т. 9. С. 382. 167
88. Beyer R. Т., Coppens A. B.//Proc. 5th Intern. Comm. Acoust. Congr. Liege. 19G5. P. 515—516. 89. Swamy K. M., Narayan K. L., Swamy P. S.//Acou- stica. 1975. Vol. 32. P. 339—342. 90. Шкловская-Корди В. В.//Акуст. журн. 1963. Т. 9. С. 107—110. 91. Михайлов И. Г. Шутилов В. А.//Там же 1960. Т. 6. С.340—343. 92. Emery J., Kammoun С.//С R. Acad. Sci. (Paris). 1976. Vol. 283. P. 131—134. 93. Adler L., Hiedemann E. A.//J. Acoust. Soc. Amer, 1962. Vol. 34. P. 410—415. 94. Зверев В. А., Калаче в А. И.//Акуст. журн. 1958. Т. 4. С. 321—325. 95. Swamy К. М., Narayan К. L., Swamy P. S.//Acou- stica. 1976. Vol. 34. P. 48—51. 96. Thakur К. P.//Ibid. 1976. Vol. 39. P. 270—272. 97. Hagelberg M. P., Holton G., Kao S.//J. Acoust. Soc. Amer. 1967. Vol. 41. P. 564—568. 98. Markham J., Beyer R.f Lindsay R. B.//Rev. Mod. Phys. 1951. Vol. 23. P. 353—359.. 99. Thorp W. H.//J. Acoust. Soc. Amer. 1967. Vol. 42. P. 272—275. 100. Lacam A., Nairy J.//J. Phys. Rad. 1953. Vol. 14. P. 272—275. 101. Heaseall L., Lamb J.//Proc. Phys. Soc. 1956. Vol. 69. P. 869—873. 102. Mallikarjuna Rap S. P., Suryanarayana M.//Ind. J. Pure and Appl. Phys. 1973. Vol. 11. P. 824—829. 103. Pellam J. R., Gait J. K.//J. Chem. Phys. 1946. Vol. 14. P. 608—613. 104. Бердыев А. А.//Изв. АН Туркм. ССР. Сер. физ.- техн. 1965. J№ 3. С. 16—21; Бердыев А. А., Лежнев Н. Б.// Акуст. журн. 1966. Т. 12. С. 247—250. 105. Парпиев К., Хабибулаев П. К., Халиулин М. Г.// Там же 1969. Т. 15. С. 466—468. 106. Hunter J. L.//J. Acoust. Soc. Amer. 1941. Vol. 13. P. 36—41. 107. Sette D.//J. Chem. Phys. 1951. Vol. 19. P. 1337— 1341. 108. Бажулин П. А.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1938. Т. 8. С. 457—460. 109. Lamb J., Pinkerton M. M.//Proc. Roy. Soc. 1949. Vol. 199. P. 114—120. 110. Nomoto O., Kishimoto Т., Ikeda T.//Bull. Koba- yaci Inst. Phys. Res. 1952. Vol. 2. P. 72—78. 111. Pinkerton M. M.//Proc. Phys. Soc. 1949. Vol. 62. P. 129—133. 112. Lawley L. E., Reed R. D.//Acoustica. 1955. Vol. 5. P. 316—320. 113. Matthias B. T.//Nature. 1948. Vol. 161. P. 325. 114. Pancholy M.f Parthasarathy SM Chapgar A. F.// Nuovo Cimento. 1958. Vol. 10. P. 111—116. 115. Andreae J. H., Lamb J.//Proc. Phys. Soc. 1951. Vol. B64. P. 1021—1026; Rapuano R. A.//Phys. Rev. 1947. Vol. BO2. P. 78—83. 116. Давидович Л. А., Иванов А. А., Махкамов С. И. и др.//Акуст. журн. 1973. Т. 19. С. 26—31. 117. Шорошев Ю. Г., «Паншина Л. В., Шахпоро- нов М. И.//Докл. АН СССР. 1967. Т. 173. С. 70—72. 118. Махкамов С. И., Хабибулаев П. К., Халиу- Халиулин М. Г.//Акуст. журн. 1974. Т. 20. С. 643—644. 119. Chase С. E.//Proc. Roy. Soc. 1953. Vol. A220. P. 116—121; Phys. Fluids. 1958. Vol. 1. P. 193—197. 120. Fox F. E., Rock G. D.//Phys. Rev. 1946. Vol. 2. p. 68—73; Smith M. C, Beyer R. T.//1948. Vol. 27. P. 654—658; Pinkerton J. M. M.//Nature. 1947. Vol. 1960. P. 128. 121. Кошкин Н. И.//Применение ультраакустики к исследованию вещества. М.: Изд. МОПИ. 1955. Вып. 1. С. 101—146. 122. Fox F. E., Wallace W.//J. Acoust. Soc, Amer. 1954. Vol. 26. P. 994—1001. 123. Towle D. JVL, Lindsay R. B.//J. Acoust. Soc. Amer, 1955. Vol. 27. P. 530—534. 124. Зарембо Л. К., Красильников В. А., Шкловская- Корди В. В.//Докл. АН СССР. 1956. Т. 109. С. 731—734. 125. Зарембо Л. К. Дис. ... канд. физ.-мат. наук. М.: МГУ, 1958. 126. Narasimhan V., Beyer R. T.//J. Acoust. Soc. Amer. 1956. Vol. 28. P. 1233—1234. 127. Наугольных К. А., Романенко Е. В.//Акуст. журн. 1958. Т. 4. С. 200—204. 128. Birch E.//Earth Today/Ed. T. F. Gaskell, A. H. Cook. N.-Y. 1961. P. 295. 129. Salalanu C.//C. R. Acad. Sci. 1961. Vol. 252. § 3021 3025 130. Overton W. C.//J. Chem. Phys. 1950. Vol. 18. P. 113—118. 131. Winder D. R., Smith С S.//Phys. Chem. Solids. 1958. Vol. 4. P. 128—133. 132. Беранек Л. Акустические измерения: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит. 1952. 133. Белянин В. A.t Новиков И. И., Проскурин В. Б.// Тр. IX Всесоюзной акустической конференции. Вып. 2. С. 107—110. 134. Отпущенников Н. Ф.//Журн. эксперим. и тео- теорет. физ. 1952. Т. 22. С. 782—786; Кузьменко В. А.//При- менение ультразвуковых колебаний для исследования свойств, контроля качества и обработки металлов и сплавов. Киев: Изд-во АН УССР. 1960. С. 79—85. 135. МорозовА. И., Проклов В. В., Станковский Б. А. Пьезоэлектрические преобразователи для радиоэлектрон- радиоэлектронных устройств. М.: Радио и связь. 1981. 136. Красильников В. А. Звуковые и ультразвуковые волны в воздухе, воде и твердых телах. М.: Физматгиз. 1960. 137. Иванов В. Б. Дис. ... канд. физ.-мат. наук. Л.: ЛЭТИ, 1971. 138. Auberger M., Reinehart J. S.//J. Appl. Phys. 1961. Vol. 32. P. 219—221. 139. Bacher K.//Verh. Deutsch. Phys. Ges. 1939. Bd. 3. S. 68—72; Z. Erdol und Kohle. 1949. Bd 2. S. 125—127; Воларович М. П., Баю к Е. И.//Применение ультраакусти- ультраакустики к исследованию вещества. М.: Изд. МОПИ. 1961. Вып. П. 140. Мартынов Е. Г., Матвеев А. К.//Там же. 1960. Вып. 10. С. 147—152. 141. Труэлл Р., Эльбаум Ч., Чик Б. Ультразвуковые методы в физике твердого тела: Пер. с англ./Под ред. И. Г. Михайлова, В. В. Леманова. М.: Мир. 1972. С. 307. 142. Дричко И. Л., Илисовский Ю. В., Гальпе- Гальперин Ю. М.//Физика твердого тела. 1969. Т. 11. С. 2463— 2466. 143. McSkimin H. J., Andreatch P. Jr.//J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35. P. 3312—3315. 144. Меркулов Л. Г.//Акуст. журн. 1959. Т. 5. С. 432—437. 145. Papadakis E. P.//J. Appl. Phys. 1963. Vol. 34. P. 2168—2172. 146. Chatak S. K., Sinha S. K.//Indian J. Phys. 1974. Vol. 48. P. 66—74. 147. Meitzler A. H.//Ultrasonic Transducer Materials/ Ed. О. Е. Mattiat. N.—Y.: Plenum Press. 1971. 148. Kor K. S., Tandon U. S., Mishra P. K.//J. AppL Phys. 1974. Vol. 45. P. 2396—2399. 149. Vallin JM Marklund K., Sikstrom J. O.//Arkiv for Pysik. 1966. Bd 33. S. 345-351. 150. Dixon R. W.//J. Appl. Phys. 1967. Vol. 38. p. 3634—3639. 151. Ушида Н. С. Ниидзеки Л. Н.//Тр. Ин-та инж. электротехн. и радиоэлектрон. 1973. Т. 61. С. 21—32. 168
152. Lee B. H.//J. Appl. Phys. 1970. Vol. 41. P. 2984— 2988. 153. Леманов В. В., Авдонин В. Я., Павленко А. В.// Физика твердого тела. 1969. Т. 11. С. 2635—2639. 154. Beattic A. GM Samara G. A.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42. P. 2376—2378. 155. Физическая акустика/Под ред. У. Мэзона, Р. Терстона: Пер. с англ./Под ред. И. Л. Фабелинского. М.: Мир. 1973. Т. 6. 156. Байрамов Б. X., Захарченя Б. П., Писарев Р. В. и др.//Физика твердого тела. 1971. Т. 13. С. 3366—3370. 157. Melngailis J., Vetelino J. F., Jhunjhunwala A. e.a.// Appl. Phys. Lett. 1978. Vol. 32. P. 203—207. 158. Север Г. А., Баранский К. Н.//Изв. АН СССР. Сер. физ., 1971. Т. 35. С. 935—939. 159. Анисимкин В. И., Земляницын М. А., Моро- Морозов А. И.//Физика твердого тела. 1975. Т. 17. С. 1513— 1517. 160. Красильников О. М., Векилов Ю. X.,-Кадыше- вич А. Е./Дам же. 1969. Т. 11. С. 1200—1207. 161. Alton W. J,. Barlow A. J.//J. Appl. Phys. 1967. Vol. 38. P. 3023—3027. 162. Spencer E. G., Denton R, T.//lbid. 1963. Vol. 34. P. 3059—3064; Belt R. F.//Laser Focus. 1970. Vol. 6. p. 44—46. 163. Bateman T. B.//J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37. P. 2194—2201. 164. Clark A. E.t Strakna R. E.//J. Appl. Phys. 1961. Vol. 32. P. 1172—1177. 165. Landolt-Bornstein. Zahlenw erte und Funktinen aus Naturwissenschaften und Technik. Neue Serie, Bd 7. Kristallstruterdaten anorganischer Verbindungen. Berlin. Springer Verlag. 1971. 166. Беляев Л. М., Витовский Б. В., Добржан- ский Г. Ф.//Рост кристаллов. М.: Изд-во АН СССР. 1957. Т. 1. С. 249—257; Тырбу И. А., Ульянов В. Л. Бота- ки А. А.//Физика твердого тела. 1973. Т. 15. С. 3389— 3394. 167. Воронкова Е. М., Гречушников Б. Н., Дист- лер Г. И. и др. Оптические материалы для инфракрасной техники. М.: Наука. 1965. 168. Pratt R. G., Simpson G., Grossley W. A.//Elect- ron. Lett. 1972. Vol. 8. P. 127. 169. Cottlieb M., Isaaks T. J.t Feichtner J. D. e.a.// J. Appl. Phys. 1974. Vol. 45. P. 5145—5150; Isaaks T. J., Cottlieb M., Daniel M. e. a.//J. Electr. Mat. 1975. Vol. 4. p. 67—73. 170. Yano Т., Nabeta J., Watanabe A.//Appl. Phys. Lett. 1971. Vol. 18. P. 570—571. 171. Warner A. W., Pinkow D. A.//J. Acoust. Soc. Am. 1970. Vol. 47 P. 791—797. 172. Bateman T. B.//Ibid. 1962. Vol. 33. P. 3309—3317. 173. Cline С F., Dunegan H. L., Henderson G. W.// Ibid. 1967. Vol. 38. P. 1944—1952. 174. McFee J. H.//Ibid. 1963. Vol. 34. P. 1548—1557; Hntson A. R.//Phys. Rev. Lett. 1960. Vol. 4. P. 505—507. 175. Федотов И. И., Кузнецов В. Н.//Применение ультраакустики к исследованию веществ. М.: Изд. МОПИ, 1961. Вып. 14. С. 269—275. 176. Александров К. С, Анистратов А. Тм Рез И. С. и др.//Физика твердого тела. 1977. Т. 19. С. 1863—1868. 177. Сильвестрова И. М., Барта Ч., Добржанский Г. Ф. и др.//Кристаллография. 1975. Т. 20. С. 1062—1068. 178. Pinnow D. A., Van Uitert L. G., Warner A. W. e>a.//Appl. Phys. Lett. 1969. Vol. 15. P. 83—85. 179. Бадиков В. В., Богданов С. В., Годовиков А. А. и др.//Акуст. журн. 1971. Т. 17. С. 300—305. .. 180. Можайский В. Н.//Приборы и техн. эксперим. 1974s Т. 2. С. 2007-206. .Л81. Dieulesaint E.t Royer D. Ondes elastiques dans les* solids. Application au traitement du signal/Ed. Masson, Paris. 1974. 182. Coquin G. A., Pinnow D. A., Warmer A. W.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42. P. 2163—2168. 183. Lange J. N.//Phys. Rev. 1968. Vol. 176. P. 1030— 1035. 184. Kleszczewski Z.//Archiwum Akustiyki. 1978. Vol. 13. P. 235—241. 185. Ohmachi C, Uchida N.//J. Appl. Phys. 1970. Vol. 41. P. 2307—2313. 186. Dutoit M.//IEEE Trans. Sonics and Ultrasonics. 1973. Vol. SU-20. P. 279—288. 187. Сосов Ю. M., Юшин Н. К., Кудзин А. Ю.//Пись- ма ЖТФ. 1977. Т. 3. С. 475—477. 188. Писаревский Ю. В.у Пополитов В. И., Сильвест- Сильвестрова И. М. и др.//Материалы XII Всесоюзн. конф. по акустоэлектронике и квантовой акустике. Саратов. 1983. Ч. II. С. 363—364. 189. Бондаренко В. С, Гавриляченко В. Г., Чкало- Чкалова В. В. и др.//Науч. тр. вузов ЛитССР. Ультразвук. 1977. Т. 9. С 105—111. 190. Ohmachi С, Uchida N.//J. Appl. Phys. 1972. Vol. 43. P. 3583—3589. 191. Л у данов А. Г., Фотченков А. А., Яковлев Л. А.// Акуст. журн. 1976. Т. 22. С. 612—617. 192. Зобнин О. П., Яковлев Л. А.//Там же. 1976. Т. 22. С. 234—239. 193. Weidner D.//Geophys. Rev. Lett. 1975. Vol. 2. P. 189—191. 194. Заграй Н. П., Максимов В. Н.//Прикладная аку- акустика, Таганрог: Изд. ТРТИ. 1975. Вып. 1. С. 187—192. 195. Аникеев Д. И.. Зарембо Л. К., Карпачев С. Н.// Физика твердого тела. 1982. Т. 24. С. 2938—2941. 196. Левитес А. Ф., Минаева К. А., Струков Б. А. и др.//Приборы и техн. эксперим. 1974. № 5. С. 187—194. 197. Sapriel J.//Appl. Phys. Lett. 1971. Vol. 19. P. 533—535. 198. Spenser E. G.t Lenzo P. V.//J. Appl. Phys. 1967. Vol. 38. P. 423—428. 199. Smith R. Т., Welsh F. S.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42. J. 6—15. 200. Чкалова В. В., Бондаренко В. С, Клюев В. П. и др.//Электронная техника. Сер. 14. 1968. Вып. 4. С. 158—164. 201. Клудзин В. В.// Физика твердого тела. 1971. Т. 13. С. 651—656. 202. Лежнев Н. Б„ Карабаш В. И.//Материалы XI Всесоюзн. конф. по акустоэлектронике и квантовой акустике. Душанбе. 1981. Ч. II. С. 79—80. 203. Баранский К. H.t Бердыев А. А., Писарев- Писаревский Ю. В. и др.//Изв. АН Туркм. ССР. Сер. физ.-техн. 1975. № 1.С. 37—44. 204. Carleton H. R., Soref R. A.//Appl. Phys. Lett. 1966. Vol. 9. P. 109—112. 205. Ultrasonic Transduser Materials/Ed. O.E. Mattiat. N. Y.: Plenum Press. 1971. 206. Родриг Г. П.//Тр. Ин-та инж. электротехн. и ра- радиоэлектрон. 1965. Т. 53. С 1613—1.623. 207. Мустель Е. Р., Парыгин В. Н.//Методы модуля- модуляции и сканирования света. М.: Наука, 1970. 208. Дьяков А. М., Илисавский Ю. В., Фарбштейн И. И. и др.//Письма ЖТФ. 1977. Т. 3. С. 564—566. 209. Bajak I. L.//2 pracovha konferencia cs. fyzikow, Bratislava. 1971. S. 184—185. 210. Warner A. W., Coquin G. A., Fink J. L.//Appl. Phys. 1969. Vol. 40. P. 4353—4358. 211. Моисеева Н. А., Сильвестрова И. М., Писарев- Писаревский Ю. В. Акустические свойства кристаллов. Бифталат калия. Препринт ИКАН. М. 1977. 212. Беликова Г. С, Беляев Л. М., Головей М. И. и др.//Кристаллография. 1974. Т. 19. С. 566—573; Бели- Беликова Г. С, Писаревский Ю. В., Сильвестрова И. М.//Физ. и хим..тв. тела. 1973. Т. 3. С. 18—24, 169
213. Tokuro I., Itsuro I.//Japan J. Appl. Phys. 1976. Vol. 15. P. 1451—1457. 214. Gottlieb M.//Laser Focus. 1972. Vol. 8. P. 24—28. 215. Duderov N. G., Demianets L. N., Lobachev A. M. e.a.//J. Crystall Growth. 1978. Vol. 44. P. 483—489. 216. Andrews R. A.//IEEE J. Quant. Electron. 1970. Vol. QE. P. 68—77. 217. Epstein D. J., Herrick W. H., Turek R. F.//Solid State Commun. 1970. Vol. 8. P. 1491—1497. 218. Busch M., Toledand I. C, Torres J.//Opt. Commun. 1974. Vol. 10. P. 243—249. 219. Hochli U. T.//Phys. Rev. 1972. Vol. B6. P. 1814— 1821. 220. Roland G. W.//Appl, Phys. Lett 1970. Vol. 21. P. 52—54. 221. Кунигелис В. Ф., Самулионис В. И.//Науч. тр. вузов ЛитССР. Ультразвук. 1972. Т. 14. С. 11—16. 222. Уайт Д. Л.//Тр. Ин-та инж. электротехн. и ра- радиоэлектрон. 1970. Т. 58. С. 68—75. 223. Яковкин И. Б., Петров Д. В. Дифракция света на акустических поверхностных волнах. Новосибирск: Наука. 1979. 224. Pennury О., Lakin К. М. Ргос. Ultrasonic Simp. Los. Angel. 1975. P. 478—479. 225. Сибаяма К., Яманури К., Сато X. и др.//Тр. Ин- та инж. электротехн. и радиоэлектрон. 1976. Т. 64. С. 27—29. 226. Левин М. Д., Лобанова Г. А., Пащин Н. С. и др.//Акуст. журн. 1975. Т. 21. С. 68—71. 227. Campbell J. J.//J. Appl. Phys. 1970. Vol. 41. P. 2797—2802; Nutson A. R., White D. L.//Ibid. 1962. Vol. 33. P. 40—49; Szabo E. L., Slobodnik A. J.//IEEE Trans. Sonics and Ultrasonics. 1973. Vol. SU-20. P. 240—252. 228. Microwave Acoustics Handbook/Ed. A. Slobodnik, E. D. Con way, N. Y.: Office of Aerospace Research United State Air Force. 1970. Vol. 1. 229. O'Connell R. M., Сагг Р. Н.//1ЕЕЕ Trans. Sonics and Ultrasonics. 1977. Vol. SU-24. P. 376—389. 230. Scott B. A., Ingebrigsten K. A., Tseng С C.//Nat. Res. Bull. 1970. Vol. 5. P. 1045—1051. 231. Жаффе Н., Берлинкур Д. А.//Тр Ин-та инж. электротехн. и радиоэлектрон. 1965. Т. 53. С. 1552—1567; Namatsu S., Doi К., Takahasti M.//Japan J. Appl. Phys. 1972. Vol. 11. P. 816—821; Gupta S. N.f Vatelino J. F., Lipson V. B. e. a.//J. Appl. Phys. 1970. Vol. 41. P. 858— 863. 232. Слободник А. Д.//Тр. Ин-та инж. электротехн. и радиоэлектрон. 1976. Т. 64. С. 10—26. 233. Каринский С. С. Устройства обработки сигналов на ультразвуковых поверхностных волнах. М.: Сов. ра- радио. 1975. 234. Яковкин И. Б., Пещин Н. С.//Тезисы докладов VIII Всесоюзн. конф. по квантовой акустике и акусто- электронике. Казань. 1974. С. 38—39. 235. Ingebrigsten К. A., Tonning A.//Appl. Phys. Lett. 1966. Vol. 9. P. 16—18. 236. Колдрен Л. A.t Шоу X. Дж.//Тр. Ин-та инж. электротехн. и радиоэлектрон. 1976. Т. 64. С. 30—44. 237. Coquln G. A., Tiersten H. F.//J. Acoust. Soc. Amer. 1967. Vol. 41. P. 921—939. 238. Залесский В. В., Мельцер Я. Е., Стремов- ский Э. В.//Приборы и техн. эксперим. 1976, № 6. С. 107—112. 239. Kraut E. A., Tittman В. R., Graham L. J e. a.// Appl. Phys. Lett. 1970. Vol. 17. P. 271—278; Melngailis J., Vetelino J. F., Jhunjhunwala A. e. a.Ibid. 1978. Vol. 32. P, 203—205. 240. Slobodnik A. J., Conway E. D.//Electron. Lett. 1970. Vol. 6. P. 171—173; Slobodnic A. J., Szabo T. L.// Electron. Lett. 1971. Vol. 7. P. 257—259. 24 К Фарнел Дж.//Физическая акустика/Под ред. У. Мэзона. М.: Мир. 1973. Т. 6. С. 139—158. 242. Simpson G.//Electron. Lett. 1973. Vol. 9. P. 21— 24. 243. Bateman Т. В., McSkimin H. J., Whelar K.//J, Appl. Phys. 1959. Vol. 30. P. 544—551; Hutson A. R.// Phys. Rev. Lett. 1960. Vol. 4. P. 505—507; Кайно Г. С.// Тр. Ин-та инж. электротехн. и радиоэлектрон. 1976. Т. 64. С. 188—199. 244. Isaaks Т. J.f Weinert R. W.//J. Electron. Mat. 1976. Vol. 5. P. 13—18. 245. Molokhia N. H.v Issa M. A.//Pramana. 1978. Vol. 11. P. 289—295. 246. Dieulesaint E., Royer D.//Piezoelectricite, 1976. Vol. 54, P. 180—185. 247. Schulz M. В., Holland M. G.//Component perfor- performance and systems applications of SAW device. Scotland. 1973. P. 1—10. 248. Rouvaen J. M.f Bridox E., Wax in G. e. a.//J. Appl, Phys. 19У8. Vol. 49D). P. 2306—2312. 249. Seavy M. H.//Solid State Comm. 1972. Vol. 10. P. 219—223. 250. Бережное В. В., Преображенский В. Л., Эконо- Экономов И. А. и др.//Радиотехника и электроника. 1983. Т. 28. С. 376—379. 251. Campbell J. J., Jones W. R.//IEEE Trans. Sonics and Ultrasonics. 1968. Vol. SU—15. P. 209—220. 252. Кнопов Л.//Физическая акустика/Под ред. У. Мэзона: Пер. с англ./Под ред. И. Л. Фабелинского. М.: Мир. 1968. Т. 3. Ч. Б. 253. Birch F., Bancroft D.//Bull. Seismol. Soc. Amer. 1938. Vol. 28. P. 243—250. 254. Bruckshaw J., Mahanta P.//Petroleum (Lond.). 1954. Vol. 17. P. 14—19. 255. Knopoff L., Porter L. D.//J. Geophys. Res. 1963. Vol. 68. P. 6317—6325. 256. Peselnick L., Zietz I.//Geophys. 1959. Vol. 24. P. 285—291. 257. Born W. T.//Ibid. 1941. Vol. 6. P. 132—139. 258. Mason W. P., McSkimin H. H.//J. Acoust. Soc. Amer. 1947. Vol. 19. P. 466—475. 259. Zemanek J. Jr., Rudnick I.//Ibid. 1961. Vol. 33. P, 1283—1288. 260. Lucke K.//J. Appl. Phys. 1956. Vol. 27. P. 1433— 1438. 261. Auberger M., Rinehart J. S.//Ibid. 1961. Vol. 32. P. 219—225. 262. Roth W.//Ibid. 1948. Vol. 19. P. 901—908. 263. Lindsay G.//Phys. Rev. 1914. Vol. 3. P. 397—405. 264. Wedel R. L., Walther H.//Phys. 1935. Vol. 6. P. 141—148. 265. Gemant A., Jackson W.//Phyl. Mag. 1937. Vol. 23, p. 960—971. 266. Kimball A. L.f Lovell D, E.//Phys. Rev. 1927. Vol. 30. P. 948—956. 267. Papadakis E. P.//J. Acoust. Soc. Amer. 1965. Vol. 37. p. 711—718. 268. West F. G.//J. Appl. Phys. 1958. Vol. 29. P. 480— 485. 269. Blair D. G., Buckingham M. I., Edwards С. е. a.// Proc. 2nd Marcel Grossmann Conf. General Relativity, friest. 1980. P. 185—187. 270. McGuigan D. G.t Lam C. C, Douglass D. H. e.a.//J. Low Temp. Phys. 1978. Vol. 30. P. 621—626. 271. Брагинский В. Б., Митрофанов В. П., Панов В. И. Системы с малой диссипацией. М.: Наука. 1981. 272. Гранато А., Л юкке К .//Физическая акустика/Под ред. У. Мэзона: Пер. с англ./Под ред. Л. Г. Меркулова и Л. Д. Розенберга. М.: Мир. 1969. Т. 4. Ч. А. С. 261—321. 273. Пападакис Э.//Физическая акустика/Под ред. У. Мэзона: Пер. с англ./Под ред. Л. Г. Меркулова и В. А. Шутилова. 1970 М: Мир. Т. 4. Ч. Б. С. 317—381. 274. Hehne В. G.f King P. J.//Phys. Stat Solids. 1978. Vol. 45. P. КЗЗ—К39. 170
275. Hickernell F. S.//IEEE Trans. Microwave Theory and Techn., 1969. Vol. MTT-17. P. 957—963. 276. Landolt-B6rnstein. Zalenwerte und Funktionen aus Naturwissenschaften und Technik. Neue Series. Bd 3. Ferro- und Antiferroelectrische Substanzen. Berlin. 1969. 277. Venturini E. L., Spencer E. G., Ballmann A. A.// J. Appl. Phys. 1969. Vol. 40. P. 1622—1628. 278. Меркулов Л. Г., Ко в а ленок Р. В., Коноводчен- ко Е. В.//Физика твердого тела, 1969. Т. 11. С. 2769— 2774; 1971. Т. 13. С. 1171—1176; 1972. Т. 14. С. 340—344. 279. Auld В. A. Acoustic Fields and Waves in Solids. N. Y.: John Wiley. 1973. 280 Holland M. G.//IEEE Trans. Sonics and Ultraso- Ultrasonics. 1968. Vol. SU-15. P. 18—31. 281. Губанов А. И., Давыдов С. Ю.//Физика твердо- твердого тела, 1972. Т. 14. С. 2187—2191. 282. Oliver D. W., Slack G. A.//J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37. P. 1542—1547. 283. Rehwald W.//Ibid. 1973. Vol. 44. P. 3017—3021. 284. Шлеман Е., Джозеф Р. И., Кохейн Т.//Тр. Ин-та электротехн. и радиоэлектрон. 1965. Т. 53. С. 1685—1698. 285. Беляев Л. М., Багдасаров X. С, Сильвестро- ва И. М. и др.//Изв. АН СССР. Сер. физ. 1971. Т. 35. С. 941—945. 286. Гриш мановений А. П., Юшин Н. К., Богда- Богданов. В. Л. и др.//Физика твердого тела. 1971. Т. 13. С. 1833-1838. л л 287. Абрамович А. А., Хромова Н. Н., Шутилов В. А.// Акуст. журн. 1976. Т. 22. С. 278—283. 288. Wilkinson С. DM Caddes D. E.//J. Opt. Soc. Amer. 1966. Vol. 40. P. 498—504. 289. Broussand G. Optoelectronique/Ed. Masson. Pa- Paris. 1974. 290. Меркулов Л. Г., Яковлев Л. А.//Акуст. журн. 1959. Т. 5. С. 374—381. 291. King P. J.//J. Phys. 1970. Vol. 3. P. 500—506. 292. Мастихин В. М., Богданов С. В., Дарвойд Т. И. и др.//Оптико-механическая промышленность. 1977. № 8. С. 36—43. 293. Семенов В. Им Сапожников В. К., Авдиенко К. И. и др.//Физика твердого тела. 1976. Т. 18. С. 2805—2809. 294. Smith A. B.f Kedzie R. W., McManon D. Н. е. а.// J. Appl. Phys. 1969. Vol. 40. P. 2687—2692. 295. Василевская А. С, Сонин А. С, Рез И. С. и др.// Изв. АН СССР. Сер. физ. 1967. Т. 31. С. 1159—1163. 296. Ohmachi J., Uchida N.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42. P. 521—527. 297. Мастихин В. M., Сапожников В. К., Сербулен- ко М. Г. и др.//Автометрия, 1975, Т. 3. С. 31—38. 298. Lewis I. Т., Lehoczky A., Briscoe С. V.//Phys. Rev. 1967. Vol. 161. P. 877—883. 299. Hemphill R.//Appl. Phys. Lett. 1966. Vol. 9. P. 35—37. 300. Holovey M. I., Gurzan M. J., Olexeyk J. D. e. a.// Kristall und Techn. 1973. Bd 8. S. 453—457. 301. Есаян С. Х., Леманов В. В., Рез И. С. и др.// Физика твердого тела. 1973. Т. 15. С. 907—912. 302. Богданов С. В, Зубринов И. И., Шелопут Д. В.// Изв. АН СССР. Сер. физ. 1971. Т. 35. С. 2013—2017. 303. Dutoit H.//IEEE Trans. Sonics and Ultrasonics, 1973. Vol. SU-20. P. 279—291. 304. Midford T. A.f Wanuga S.//J. Appl. Phys. 1965. Vol. 36. P. 3362—3368. 305. Fitzgerald T. M., Chick В. В., Truel R.//Ibid. 1964. Vol. 35. P. 2647—2653. 306. Григорьев М. А., Зюрюкин Ю. A.v Наянов В. И. и др.//Физика твердого тела. 1970. Т. 12. С. 3033—3038. 307. Григорьев М. А., Зайцев Б. Д., Пылаева Г. И. и др.//Там же, 1973. Т. 15. С. 1398—1402. 308. Мэзон У. Физическая акустика: Пер. с англ./Под ред. Л. Г. Меркулова, Л. Д. Розенберга. М.: Мир. 1969. Т. 4. Ч. А. 309. Fitzgerald T. M.f Silverman В. D.//Phys. Rev. Lett. 1967. Vol. 25A. P. 245—246. 310. Reinjes J., Schulz M. B.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39. P. 5254—5262. 311. Smakula A. Einkristalle, Wachtsunr, Herstellung und Anwendung. Berlin. 1962. 312. Леманов В. В. Дис. ... д-ра физ-мат. наук. Л.: ЛФТИ им. А. Ф. Иоффе. 1973. 313. Luthi В., Pollina R. J.//Phys. Rev. 1968. Vol. 167. P. 482—489. 314. Barret H. H.//Ibid. 1969. Vol. 178. P. 743—748. 315. Levy S., Truell R.//Rev. Mod. Phys. 1953. Vol. 25. P. 140—152. 316. Гончаров К. В., Клюев В. П., Лямов В. Е.идр.// Тр. VI Всесоюзн. акустич. конф. М. 1968. 317. Авдонин В. Я., Леманов В. В., Смирнов И. А. и др.//Физика твердого тела. 1972. Т. 14. С. 877—883. 318. Беликов Ю. X., КаДышевич А. Е., Красильни- ков О. Е.//Там же. 1971. Т. 13. С. 1310—1320. 319. Dransfeld K.//J.Phys. Colliq. Cl, Suppl. 2. 1967. Vol. 28. P. 157-162. 320. Де-Клерк Дж.//Физическая акустика/Под ред. У. Мэзона: Пер. с англ./Под ред. Л. Г. Меркулова, Л. Д. Розенберга. М.: Мир. 1969. Т. 4. Ч А. С 231-— 272. 321. Григорьев М. А., Зюрюкин Ю. А., Наянов В. И. и др.//Электронная техника. Сер. Контрольно-измеритель- Контрольно-измерительная аппаратура. 1970. Вып. 1A9). С. 121—126. 322. Иванов С. Н., Котел я некий И. М., Медведев В. В. и Др.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1976. Т. 70. С. 281—286. 323. Bommel H.//Phys. Rev. 1955. Vol. 100. P. 758— 766. 324. Самулионис В. И., Кунигелис В. Ф., Гаргш- ка Э. П.//Письма в ЖЭТФ. 1969. Т. 9. С. 459—461. 325. Майщик Е. П., Струков Б. А., Синяков Е. В. и др.//Физика твердого тела. 1977. Т. 19. С. 335—340. 326. Богданов С. В., Балакирев М. К., Иванов Е. В. и др.//Материалы XII Всесоюзн. конф. по акустоэлектро- нике и квантовой акустике. Саратов. 1983. Ч. I. С. 15— 17. 327. Абрамович А. Л., Шутилов В. А., Левицкая Т. Д. и др.//Физика твердого тела. 1972. Т. 14. С. 2585—2590. 328. Илисавский Ю. В, Стернин В. М.//Материалы XII Всесоюзн. конф. по акустоэлектронике и квантовой акустике. Саратов, 1983. Ч. II. С. 281—282. 329. Антонов С. Н., Проклов В В., Миргород- Миргородский В. И. и др. Материалы XI Всесоюзн. конф. по аку- акустоэлектронике и квантовой акустике. Душанбе. 1981. Ч. 1. С. 174—175. 330. Keller O.//Phys. Lett. 1972. Vol. 39A. P. 235— 236; Slebert F., Keller O., Wettling W.//Phys. Stat. Sol. 1971. Vol. 4. P. 67—71. 331. Farnell G. M.//Wave Electronics. 1976. Vol. 2. P. 1—24. 332. Carr P. H.//IEEE Trans. Microwave Theory and Techn. 1969. Vol. MTT-17, N 11. P. 458—471. 333. Salzmann E.v Pleninger Т., Dransfeld K.//Appl. Phys. Lett. 1968. Vol. 13. P. 14—17. 334. Акустические кристаллы: Справочник/Под ред. М. П. Шаскольской. М.: Наука. 1982. 171
ГЛАВА 8 ТЕРМОМЕТРИЯ А. В. Инюшкин 8.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Температура —фундаментальная физическая величи- величина, характеризующая состояние термодинамического рав- равновесия макроскопической системы. Измерение темпера- температуры предполагает построение шкалы температур на ос- основе воспроизведения ряда равновесных состояний — основных реперных (постоянных) точек, которым припи- приписаны определенные значения температур, и создания ин- интерполяционных приборов, реализующих шкалу между ними. 11-я Генеральная конференция по мерам и весам A960 г.) приняла в качестве основной «Международную термодинамическую температурную шкалу (Кельвина)». Термин «основная шкала» означает, согласно положению конференции, что должна «существовать возможность в конечном счете отнести к этой шкале результат любого измерения температуры». Термодинамическая шкала тем- температур определяется соотношением, которое выводят из рассмотрения обратимого цикла Карно, где Q\ — количество теплоты, которое машина Карно по- получила при температуре Г| в обратимом изотермическом процессе; Q2 — количество теплоты, которое машина от- отдала при температуре Т2 во втором изотермическом про- процессе. Термодинамическая шкала не зависит от природы рабочего тела. Термодинамическую температуру обозначают симво- символом Т. Ее единица*1 — кельвин (символ К) определена как 1/273,16 часть термодинамической температуры трой- тройной точки воды [1]. Термодинамическую температуру выражают также через температуру Цельсия (символ /), которая опреде- определена соотношением / = Г — 273,15 К. Единица температуры Цельсия — градус Цельсия (сим- (символ °С). Градус Цельсия равен кельвину. Прямое использование цикла Карно для измерения температуры обычно приводит к большим эксперимен- экспериментальным погрешностям. Поэтому разработаны практиче- практические методы воспроизведения термодинамической темпе- температуры, в которых связь между измеряемой величиной и температурой выводят на основе законов термодинамики или статистической физики. К числу таких соотношений относятся уравнение состояния газа, закон Кюри для парамагнетиков, зависимость скорости звука в газе от температуры, зависимость напряжения тепловых шумов на электрическом сопротивлении от температуры, закон Стефана — Больцмана. Температурные шкалы, установ- установленные с использованием указанных соотношений, зави- зависят от свойств термометрического тела, что приводит к появлению таких характеристик шкалы, как воспроизво- воспроизводимость и точность. Кроме того, некоторые шкалы осно- основаны на приближенно выполняющихся закономерностях; возникает понятие инструментальной температуры (маг- (магнитной, цветовой и т. п.), отличной от термодинамиче- термодинамической. Экспериментальные трудности, возникающие при вос- воспроизведении термодинамической шкалы, обходят введе- введением практических температурных шкал*2. Практические шкалы устанавливают так, чтобы температуры, измерен- измеренные по ним, совпадали с термодинамическими в пределах точности соответствующих первичных приборов. Первая практическая температурная шкала была принята 7-й Генеральной конференцией по мерам и ве- весам и получила название Международной температурной шкалы 1927 г. (МТШ — 27). Переработанная редакция этой шкалы — МТШ — 48 — была принята 9-й Генераль- Генеральной конференцией по мерам и весам в 1948 г., а исправ- исправленная ее редакция — Международная практическая тем- температурная шкала 1948 года (МПТШ — 48) — 11-й Ге- Генеральной конференцией A960 г.) В настоящее, время узаконена шкала 1968 года — МПТШ — 68 (Исправ- (Исправленная редакция 1975 г.). В 1976 г. Консультативный комитет по термометрии при Международном бюро мер и весов рекомендовал для использования в области низ- низких температур предварительную температурную шкалу (ПТШ —76). Планируется, что в 1987 г. Генеральная конференция примет новую международную практиче- практическую температурную шкалу, которая будет определен- определенным объединением переработанных и уточненных шкал МПТШ — 68 и ПТШ — 76. Общие вопросы термометрии в том или ином аспекте рассмотрены в [2—11]. Большое количество информации по всем разделам термометрии имеется в трудах серии международных конференций по термометрии [12]. 8.2. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ ШКАЛЫ Помимо шкал Кельвина и Цельсия в некоторых странах используют шкалы Ренкина, Фаренгейта и Рео- Реомюра. Между единицами температуры по этим шкалам и Кельвином справедливы соотношения: градус Ренкина (°Ra) = — К; 9 5 градус Фаренгейта (°F) — "^; 5 градус Реомюра (°R) = — К. Пересчет значений температуры между шкалами осу- осуществляют по формулам Ra) = -у п (К) = (^ л-273,15 j (°C); n(°F) =—(л-32)+273,15 (К) = -^-(я-32) Г С); *' Современное определение единицы термодинами- термодинамической температуры было принято 10-й Генеральной конференцией по мерам и весам A954 г.). До 1967 г. единица имела название «градус Кельвина». *2 Термин «практическая шкала» вводят для того, чтобы отличать значения температуры, определенные по данной шкале, от соответствующих значений по тер- термодинамической шкале температур. 172
)=-j-/»(°Ra); n(oC)=-^-(/i+273,15)(°Ra); n(K) f-|-(«- 273,15) n(°C) =(-|- 5 R): n<°C) = тn(OR)- Международная практическая температурная шка- шкала 1968 года (МПТШ — 68) принята на сессии Между- Международного бюро мер и весов A968 г.) в соответствии с решением 13-й Генеральной конференции по мерам и ве- весам. Исправленная редакция шкалы принята 15-й Гене- Генеральной конференцией по мерам и весам A975 г.). Данная шкала установлена для температур выше 13,81 К. В МПТШ —68 используются международные практические температуры Кельвина (Г68) и Цельсия (fee):fee-7w—273,15 К. Единицы международной практи- практической температуры — кельвин (К) и градус Цельсия (°С) : 1 К«1 °С. Основные реперные точки МПТШ—68 и приписанные им значения 7*в8 приведены в табл. 8.1. В качестве интерполяционного прибора для области температур от 13,81 К до 630,74 °С применяют платино- платиновый термометр сопротивления *1. Его относительное со- сопротивление определяют по формуле W(T«s) = R (Tw)/R B73JSK), Где я — сопротивление термометра. Значение должно быть не меньше 1,39250 при Г68=373,15 К. Для области от 13,81 до 273,15 К температуру 7в8 определяют по формуле (8.1) где Wkkt-w(Tm) —относительное сопротивление, соот- соответствующее стандартной функции (табл. 8.2.). Поправ- Поправки Д№»(Гв8) при температурах основных реперных точек получают из измеренных значений W(T66) и соответст- соответствующих значений №ккт-б8(Гб8) (табл. 8.3.). При проме- промежуточных температурах Ди?»(Гб8) определяют по интер- интерполяционным формулам 13,81 К-20,28 К: = Ах + В1Т9 DJ% 68 ' (8.2) Константы Аь Ви Сх и Dx определяют из значений (Г68), измеренных в тройной точке равновесного во- водорода, при температуре 17,042 К и точке кипения рав- равновесного водорода, а также из значения d(&W)ldT68 в точке кипения равновесного водорода, вычисленной по уравнению (8.3): 20,28 К- 54,361 К: А2 + (8.3) Константы А2у В2, С2 и D2 определяют из значений Д№(Тб8), измеренных в точке кипения равновесного во- водорода, точке кипения неона и тройной точке кислорода, а также из значения d(&W)ldTw в тройной точке кисло- кислорода, вычисленной из уравнения (8.4): *! Практически два платиновых R B73,15 К), равным 100 и 10 Ом. термометра с 54,361 К - 90,188 К: Ш3 (Г68) = А3 + В3 Гв8 + (8.4) Константы Л3, #з и С3 определяют из значений (^бв), измеренных в тройной точке и точке кипения кислорода (или тройной точке аргона), а также из зна- значения d(&W)dT6s в точке кипения кислорода (тройной точке аргона), вычисленной по уравнению (8.5), 90,188 К - 273,15 К : Д1Р4 (Гв8) = ЬА (Г68 — 273,15 К) -Ь + е4(Гвв — 273,15 К)8 (Гы—373,15 К). (8.5) Константы 64 и ек определяют из значений Д№(Г68), измеренных в точке кипения кислорода (или тройной точке аргона) и точке кипения воды. Для области от 0 до 630,74 °С температуру /б8 опре- определяют по формуле *68 ¦ X Здесь Г = — (8.7а) где №(/')=Я(О/Я@°С). Константы /?@°С), а и б определяют измерением сопротивления в тройной точке воды, точке кипения во- воды (или затвердевания олова) и точке затвердевания цинка. Уравнение (8.7а) эквивалентно уравнению = ! + At' + ВГ (8.76) где Л=аA+6/100°С), вС-"; Я=—10-4а6, °С-2. Для области от 630,74 до 1064,43 °С температуру /м определяют по уравнению Е ('ее) = а + 6'в8 + c/j?8 , (8.8) где ?(*68) — ЭДС эталонного платинородий-(Р1+10% Rh)-платинового термоэлектрического термометра, один спай которого находится при 0°С, а другой — при тем- температуре /ее; a, bt с — константы, вычисляемые по значе- значениям ?(/6в) при температуре 630,74±0,2 °С, измеряемой платиновым термометром сопротивления, и в точках за- затвердевания серебра и золота. Для области выше 1064,43 °С A337,58 К) темпера- температуру /б8 (*б8~^б8—273,15 К) определяют по уравнению ехр xreg(Au) 1 ехр L*r« J (8.9) где Lx (^ee) и Lx (Гбз(Аи))—спектральные плотности энергии излучения черного тела для длины волны (в ва- вакууме) к при температуре 768 и в точке затвердевания золота Г68 (Аи); с2 = 0,014388 м-К. Наряду с основными репернымн точками МПТШ—68 имеются и другие реперные точки. Некоторые из них и их температуры по МПТШ—68 указаны в табл. 8.4. Приведенное описание МПТШ—68 (редакция 1975:г.) не является полным. Полный текст см. в [13—15], допол- дополнительная информация имеется в [83]. 173
Таблица 8.1. Основные реперные (постоянные) точки МПТШ—68 [15] и реперные точки ПТШ—76 [19] Продолжение табл. 8.2 Вещество и состояние равновесия ( > > ft Cd » Zn > Al 1 In ) «He | Pb | e H« 1 e-H \ Ne 1 Ne < о* с Аг с О2 < н2о < Sn < Zn с Ag Au ТСП ТСП ТСП ТСП тк ТСП тт РЖП тк тт тк тт тт тк тт тк тз тз тз тз (а) (а) (а) (б) (б) (г) (г) (в) (в, Д) (д) Приписанное значение температуры г„. к — 13,81 17,042 20,28 24,561 27,102 54,361 83,798 90,188 273,16 373,15 505,1181 692,73 1235,08 1337,58 — —259,34 —256,108 —252,87 —248,589 —246,048 —218,789 —189,352 —182,962 0,01 100 231,9681 419,58 961,93 1064,43 г,., к 0,519 0,851 1,1796 3,4145 4,2221 7,1999 13,8044 17,0373 20,2734 24,5591 27,102 — — Примечания: $с Основная реперная точка МПТШ—6; ф — реперная точка ПТШ—76. 8 Значения температур даны для состояния равновесия при да- давлении р»= 101 325 Па G60 мм рт. ст.), за исключением ТТ, РЖП. ТСП. а) — е — Иг — равновесный водород: водород, имеющий свою равновесную орто-одра-концентрацию при данной температу- температуре; б) — нормальный изотопный состав Ne : 2,7 ммоль *»Ne и 92 ммоль "Ne на 0.905 моль "Ne. в) — вода должна иметь изотопный состав океанской воды. г) — Аг ТТ может быть использована вместо О, ТК- д) — Sn ТЗ может быть использована вместо Н2О ТК. Сокращения: ТСП — точка сверхпроводящего перехода: температура перехода между сверхпроводящим и нормальным состоянием в нуле- нулевом магнитном поле; ТТ — тройная точка (равновесие между твердой, жидкой и па- парообразной фазами); ТК — точка кипения (равновесие между жидкой и парообразной фазами); РЖП—равновесие между жидкой и парообразной фазами при давлении 33360.6 Па B5/76 Ро); ТЗ — точка затвердевания (равновесие между твердой и жидкой фазами). Таблица 8.2. Значения стандартной функции W^KKT—68 (^ee) для платиновых термометров сопротивления в области температур от 13,81 до 273,15 К [15] 20 _ л ^Ц /In WKKT 68 (Гв8) + 3 ,28 \ * I 0 1 2 3 4 5 aJ 38,59276 43,44837 39,10887 38,69352 32,56883 24,70158 / 10 11 12 13 14 15 aJ 239,50285 524,64944 —319,79981 —787,60686 179,54782 700,42832 6 7 8 9 53,03828 77,35767 —95,75103 —223,52892 16 17 18 19 20 Стандартная функция 29,48666 —335,24378 —77,25660 66,76292 24,44911 при Т# 273,15 К переходит в функцию W {t^), заданную 'ККТ-68 = z/o,i«J гч перелидит о функцию w {La$h заданную уравнениями (8.6) и (8.7) для а = 3,9259668-10"8 °Crl и Ь= 1,496334° С, таким образом, что при этой темпе- температуре совпадают значения функций, их первых и вто- вторых производных. Таблица 8.3. Заачения 1РккТ__б8G*^) при температурах реперных точек [15] Реперная точка е — Н2, тройная точка е-Н2, 17,042 К е—На, точка кипения Ne, точка кипения тройная точка тройная точка точка конден- конденсации Н2О, точка таяния льда Н2О, точка кипения о,, Аг, О8, 13,81 17,042 20,28 27,102 54,361 83,798 90,188 273,15 373,15 -259,34 -256,108 -252,87 -246,048 -218,789 -189,352 -182,962 0 100 ККТ-68 0,00141208 0,00253445 0,00448517 0,01221272 0,09197253 0,21605705 0,24379912 1 1,39259668 Таблица 8.4. Реперные точки [16—18] Состояние равновесия*1 РЖП равновесного водорода 2 1 ; а.г = - Ю1,33782К; ао= 3,940796; о1 = 5,43201 • Ю-2 К; аа= —1,10563- 10-« К'1 >к ТТ нормального водорода (а) ж ТК нормального водорода (а) >|с РЖП нормального водорода (а) 2 | о_! = - 102,74982 К; а0 = 3,994505; ах = 5,33898. L0-* К; аа= —1,10563- Ю-4 К-* Та_р твердого кислорода РТП неона (б) 13,81 <Тв8<23 13,956—13,958 20,397 13,956 <rw< 30 23,867 19 < Ти < 24,561 174
Состояние равновесия*! 2 г 1п(р/ро)= 2 а*Гв8*» а.! = —261,18205 К; ао= 10,275895; а1==—4,54082 • 10~2 К; а2= 10,35289- 10 К ТТ изотопа неона 20Ne >|< ТТ неона (б) >|<РЖП неона (б) 2 , In (р/р0) = 2 aiT* > а.х =-244,96075 К; aQ= 10,618417; ах = — 8,484135 • 10~2 К"Ч а2 = 9,78350- 10-* К~2 7*в_р твердого азота ^р_т твердого кислорода РТП азота I 1П (Р/Ро) = 2 а*Гб8 > * = ¦—1 а.1 =-861,621597 К; ао = 12,189891; ах = - 1,006552 • Ю-2 К >к ТТ азота >? ТК азота >|< РЖП азота 2 j In (р/Ро) = 2 а«^вв Ф + bin(Т#/То); ах=—930,153333 К; ао = 13,569758; <*!=— 3,288437- Ю-2 К? а2= 1,671382- Ю-4 К"; 6=-2,36680, Го= 77,344 РТП аргона о ! In (р/р0) = 2 а1т# а-х =-955,992 К; fl0 = И, ТТ аргона >к ТК аргона РЖП аргона 1п(р/ро)= 2 flifle^ а.х = -894,70028 К; Продолжение табл. 8.4 К 02251 г.,, К*1 24,546-24,548 24,561—24,563 24,561 <Тв8<40 35,621 @,003) 43,800,-43,8015 56<Гв8<63,146 63,1458—63,146 77,344 63,146 < 7^ < 84 81<ГМ< 83,798 83,7962—83,8004 87,294—87,2953 83,798<Гв8<87^94 Продолжение табл. 8.4 Состояние равновесия*1 ао= 10,593120; а1 = — 7,87615 • Ю-3 К >|< РЖП кислорода 2 | а.х = — 1076,356664 К; ао= 13,726967; а1= —3,042408- 10~2 К; а2= 1,169807- Ю-4 К; Ь= —1,6645120; Г0 = 90,188К ТТ пропана (р-фаза) (в) ТТ этана ТТ метана ТК метана ТТ криптона ТК криптона ТТ ксенона ТК ксенона РЖП ксенона In (р/Ро) = 2 а*Гв8 с„1= — 1667,160 К; ао= 10,71932; а1= —3,747979-Ю-8 К >Ц ТВ двуоксида углерода РТП двуоксида углерода 2 ^ In (р/Ро) = 2 а*Гв8 а„!= -3900,224 К; Оо = 28,57660; ах= -6,687764. Ю-2 К; а2= 1,181504- Ю-4 К'2 ТТ двуоксида углерода ТТ ртути >|< ТЗ ртути ТТ бромбензола >(< Точка таяния льда >jc ТТ феноксибензола ТП галлия ТТ галлия ТЗ натрия >|< ТТ бензойной кислоты ТП бензойной кислоты > > > ф с ТЗ индия с ТЗ висмута с ТЗ кадмия < ТЗ свинца с ТК ртути с РЖП ртути Гее. К** 54,361 <Гв8<94 85,515 @,001) 90,348—90,352 90,6854—90,6861 111,6567@,001) 115,759—115,786 119,797—119,803 161,375—161,396 165,054-165,067 161,391 <Гв8< < 165,054 194,6707—194,674 170 <Гв8< 194,7 216,578—216,581 234,307—234,3083 234,314 242,419 @,010) 273,15 300,02 @,010) 302,920—302,922 302,9238—302,9241 370,969 395,520 @,002) 395,533 @,002) 429,784 544, 92 594,258 600,652 629,81 622,15<Гв8< <636,15 175
Продолжение табл. 8.4 Продолжение табл. 8.4 Состояние равновесия*1 /e8 = 356,66 + 55,552 (р/р9 — 1) — - 23,03 (р/Ро-1)* - -0- для р от 90 до 104 кПа ^ ТК серы >к РЖП серы *68 = 444,674 + 69,' — 27,48 (plpo— 1J + -f- 19,14 (р/ро— IK для р от 90 до 104 кПа ^ ТП медь-алюминиевой эвтектики >|< ТЗ сурьмы >|< ТЗ алюминия ТП медь-серебряной эвтектики >к ТЗ меди ЯТП @,653 мкм) железа ЯТП @,653 мкм) палладия ЯТП @,997 мкм) титана >j< ТЗ никеля >|< ТЗ кобальта ЯТП @,653 мкм) титана ТП железа >|< ТП палладия ЯТП @,993 мкм) ванадия ЯТП @,650 мкм) циркония ТП титана ЯТП @,650 мкм) ванадия ЯТП @,653 мкм) ванадия >|< ТЗ платины ТП циркония ^с ТЗ родия ЯТП @,650 мкм) рутения >|< ТП оксида алюминия (А12Оз) ЯТП @,650 мкм) ниобия ЯТП @,653 мкм) молибдена 717,824 708,15<Гв8<726,15 821,41 903,905 933,61 1052,72@,10) 1358,03 @,01) 1670 1688 E) 1711 F) 1728 1768 1800 F) 1808 1827 D) 1875 G) 1940 1941,5—1945 1988 D) 1992 G) 2042 2128 2236 2294 (8) 2327 2425—2433 2528-2531 Предварительная температурная шкала 1976 года (ПТШ—76) рекомендована Консультативным комитетом по термометрии (ККТ) при Международном бюро мер и весов для использования в диапазоне от 0,5 до 30 К [19]. ККТ разработал эту шкалу в силу того, что температу- температуры, определенные по температурным шкалам, построен- построенным по давлению паров гелия (шкала 3Не 1962 г. [21] и шкала 4Не 1958 г. [20]) и по нижнему участку МПТШ—68, существенно отличаются от термодинамиче- термодинамической температуры и, кроме того, не согласуются между собой. ПТШ—76 построена с учетом гладкости по отно- Состояние равновесия*1 ТП рутения ЯТП @,995 мкм) тантала ТП оксида иттрия (Y2O8) >|< ТЗ иридия >|< ТП ниобия ЯТП @,653 мкм) тантала ТП оксида бериллия (ВеО) >|< ТП молибдена >)< ТП вольфрама Г... К*» 2607 A0) 2620 (8) 2712 A2) 2720 2742—2750 2846 (8) 2851 (9) 2896 3695 ¦ Вторичная реперная точка МПТШ — 68 (редакция 1975 г; приписанное ей значение температуры выделено жирным шриф- шрифтом. Приведенные формулы удобны для расчетов р (Гв8) газов, но они отличаются от формул, рекомендованных в МПТШ—68. •» Значения температур даны для состояний равновесия при давлении р0 = 101 325 Па G60 мм рт. ст.), за исключением трой- тройных точек и точек, для которых область давлений указана явно. *8 Для формул, описывающих зависимость р (Tti), указаны области их применения. (а) — нормальный водород— водород, орто-napa-концентрация которого соответствует комнатной температуре: примерно 75% орто- и 25% пара-водорода. (б) — нормальный изотопический состав неона: 2,7 ммоль*х Ne и 92 ммоль г*Ке на 0,905 моль 20Ne. (в)—значение 7*м при 1/F=1 (где F—доля образца в жидкой фазе)- Сокращения: Тт — тройная точка; ТК — точка кипения; ТП — точка плав- плавления; ТЗ — точка затвердевания; Г « — точка a — ^-перехода; Т — точка 3 — т-перехода; РЖП — равновесие между жидкой и парообразной фазами; РТП — равновесие между твердой и паро- парообразной фазами; ЯТП — яркостная температура (для данной длины волны) в точке плавления. Яркостные температуры определены для образцов, находящих- находящихся в вакууме или среде инертного газа при атмосферном давлении. Поправки на давление пренебрежимо малы по сравнению с пог- погрешностью измерений. В целом погрешность реперных точек меньше чем ± 0,01 К при Т< 1000 К; меньше чем ±0,1 К при 1000 К < Т < 1400 К и изме- изменяется в пределах ± 10 К при Г > 1400 К- шению к термодинамической шкале и максимального к ней приближения и непрерывности с МПТШ—68 в точке 27,1 К. Реперные точки ПТШ—76 приведены в табл. 8.1. Дополнительную информацию о ПТШ — 76 см. в [83]. В 1982 г. ККТ рекомендовал использовать уравнения для зависимости давления насыщенных паров изотопов гелия от температуры Т76 [23] (см. также [84]). Эти же уравнения рекомендовано использовать для вычисления Т76 по измеренным значениям давления паров гелия (см. табл. 8.27 и 8.28). Таблица 8.5. Ориентировочные значения расхождений *в8 — МПТШ — 48 [15] . ° С, между температурами по МПТШ — 68 и а) Для диапазона температур от *... с с —100 0 -180 до 0°С Приращение температуры, °С 0 0,022 0,000 -10 0,013 0,006 -20 0,003 0,012 -30 —0,006 0,018 —40 —0,013 0,024 -50 —0,013 0,029 -60 -0,005 0,032 -70 0,007 0,034 -80 0,012 0,033 —90 0,029 -100 0,022 176
б) Для диапазона температур от 0 до 1070° С и», °с 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 Приращение температуры» °С 0 0,000 0,000 0,043 0,073 0,076 0,079 0,150 0,39 0,67 0,95 1,24 10 —0,004 0,004 0,047 0,074 0,075 0,082 0,165 0,42 0,70 0,98 1,27 20 —0,007 0,007 0,051 0,075 0,075 0,085 0,182 0,45 0,72 1,01 1,30 30 -0,009 0,012 0,054 0,076 0,075 0,089 0,200 0,47 0,75 1,04 1,33 40 —0,010 0,016 0,058 0,077 0,074 0,094 0,23 0,50 0,78 1,07 1,36 50 —0,010 0,020 0,061 0,077 0,074 0,100 0,25 0,53 0,81 1,10 1,39 60 —0,010 0,025 0,064 0,077 0,074 0,108 0,28 0,56 0,84 1,12 1,42 70 —0,008 0,029 0,067 0,077 0,075 0,116 0,31 0,58 0,87 1,15 1,44 80 —0,006 0,034 0,069 0,077 0,076 0,126 0,34 0,61 0,89 1,18 90 —0,003 0,038 0,071 0,076 0,077 0,137 0,36 0,64 0,92 1,21 100 0,000 0,043 0,073 0,076 0,079 0,150 0,39 0,67 0,95 1,24 в) Для диапазона температур от 1100 до 4000 °С /«. °с 1000 2000 3000 Приращение температуры, °С 0 3,2 5,9 100 1,5 3,5 6,2 200 1,7 3,7 6,5 300 1,8 4,0 6,9 400 2,0 4,2 7,2 600 2,2 4,5 7,5 600 2,4 4,8 7,9 700 2,6 5,0 8,2 800 2,8 5,3 8,6 900 3,0 5,6 9,0 1000 3,2 5,9 9,3 Таблица 8. 6. Расхождения между ПТШ — 76 (Т-Л и МПТШ—68 G^) [19] Г...К 13,81 14.0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 17,5 18,0 18,5 5,6 4,6 3,0 2,0 2,2 2,6 3,6 4,6 5,6 6,5 7,2 г„. к 19,0 19,5 20,0 20,5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 Г"мКГ- 7,4 7,3 6,9 6,4 5,8 5,3 4,8 4,2 3,7 3,2 2,7 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,1 28,0 29,0 30,0 г.. - тп. мК 2,1 1,6 1.1 0,7 0,3 0,0 0,0 • 0,0 0,0 0,0 Таблица 8.7. Расхождения между ПТШ — 76 и шкалами, построенными по давлению паров гелия (Г Г) [19] гср,к 0,5 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 -1,9 —2,1 -2,5 -2,9 -3,2 —3,5 -3,7 ГСР'К 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 -3,9 -4,1 -4,4 -4,9 -5,4 -5,9 —6,3 —6,6 Гм, К 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,5 5,0 —6,6 —6,8 —7,0 —7,0 —7,1 —7,1 -7,1 -7,1 Примечание. Tcj) — среднее из Таблица 8. 8. Расхождение между ПТШ — 76 (Г7в) и шкалами, воспроизводящимися государственными первичными эталонами (Т9) [22] 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 3,0 3,3 3,6 * s -2,1 -3,8 -4,4 -4,4 -4,3 —5,0 -6,1 —6,9 3,9 4,2 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0 a *!• -7,0 —6,5 -5,3 —5,0 —6,0 —7,4 -8,1 -7,1 -4,6 -1,3 8,5 9,0 9,5 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 a .!• + 1,5 +4,1 +5,4 +5,8 +5,5 +4,5 +4,2 +4,3 +4,3 +4,4 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 27,1 * ,!» +4,6 +4,9 +5,9 +6,5 +6,9 +7,0 +6,4 +5,9 +4,2 +3,0 +2,0 0,5 до 3.2 К. CV в области от Наблюдаемое при 27,1 К расхождение 2 мК объяс- объясняется различием в реализации точки кипения неона, принятой во ВНИИФТРИ и при построении ПТШ—76. В случае, когда необходимо иметь градуировки термо- термометров, непрерывные в точке 27,1 К (т. е. непрерывно переходящие в МПТШ—68, воспроизводимую государст- государственным первичным эталоном), рекомендуется уменьшить приведенные в таблице поправки на АГ=2,7-10~в Г2, К # 12-2159 177
8.3. ЖИДКОСТНО-СТЕКЛЯННЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ Жидкостная термометрия основана на тепловом рас- расширении жидкости. Вследствие различия теплового рас- расширения жидкости и стеклянного (кварцевого) резерву- резервуара, в который она заключена, при изменении темпера- температуры изменяется длина столбика жидкости, находящейся в капилляре. Температуру определяют по положению мениска относительно шкалы, нанесенной непосредствен- непосредственно на капилляр или на пластинку, жестко соединенную с ним. Жидкостные термометры применяют для измере- измерения температур от —200 до 1200 °С. В табл. 8.9 и 8.10 приведены сведения о свойствах важнейших термометри- термометрических жидкостей и стекол, используемых при изготов- изготовлении термометров. Точность измерений зависит от глубины погружения жидкостного термометра в измеряемую среду. Погружать термометр следует до отсчитываемого деления шкалы или до специально нанесенной на шкале черты. Если это невозможно, то вводят поправку на выступающий столбик, равную для термометров, градуированных при полном погружении, при частичном погружении A*-fa «,-/,), где U — средняя температура выступающего столбика, °С; t\ — произведенный отсчет по термометру, °С; /0 — тем- температура столбика при градуировке, СС; / — длина вы- выступающего столбика, выраженная в делениях шкалы, °С; а — коэффициент поправки на выступающий стол- столбик, °с-1. Вопросы жидкостной термометрии рассмотрены в [6» 10, 24—30]. Таблица 8.9. Свойства веществ, используемых в жидкостно-стеклянных термометрах [24] Вещество Ртуть Таллиевая амальгама Сложная амальгама Галлий Ацетон Керосин Пентан Петролейный эфир Спирт этиловый Спирт метиловый Сероуглерод Толуол Формула Hg 8,5 % Т1 Ga СО(СН3)а СбН12 С«Н5ОН СНзОН Св«15СНз 182,5 182 180 55 1310 1150 1550 1220 1100 1220 1210 1090 /, °с затвердевания —38,87 -60 -90 29,8 От —93,9 до —94,9 От —50 до —15 Ниже —200 Ниже —100 От —111,8 до —117,3 От —93,8 до —97,8 — 113,0 От —92,4 до —102,0 кипения 356,7 От 360 до 1460 От 360 до 2000 2070 56,0 От 200 до 290 От 30 до 40 От 40 до 70 От 77,7 до 78,4 От 64,2 до 66,0 46,0 От 109,2 до 110,6 ¦ Р — коэффициент объемного расширения Таблица 8.10. Значения коэффициента поправки на выступающий столбик для некоторых жидкостно-стеклянных термометров [24] Сорт стекла 360 (ГОСТ 1224—71) 500 » 650 » Жидкость Ртуть » о, КГ» °С-* 160 165 170 Сорт стекла Плавленый кварц Стекло при />0° С Стекло при *<0° С Жидкость Ртуть Органическая о, 1<Г« °СЧ 180 1300 800 Таблица 8.11. Пределы допускаемых погрешностей показаний жидкостно-стеклянных термометров, °С [24] Диапазон измеряемых температур от -35 0 100 200 300 400 500 600 ДО 0 100 200 300 400 500 600 650 0,01 ±0,05 ±0,04 — — 0,02 ±0,08 ±0,08 ±0,10 Цена 0,05 П:0,10 ±0,10 ±0,25 ±0,40 деления шкалы, *С 0,1; 0,2 ±0,3 ±0,2 ±0,4 ±1,0 ±1,0 0,5 ztl,0 ±1,0 ±1,0 ±2,0 ±3,0 ±3,0 1 ±1 itl ±2 =ьЗ =?4 ±5 ±6 ±6 2 ±2 ±2 ±2 ±4 =?4 ±5 ±6 ±6 5; 10 ±5 ±5 ±5 ±5 ±10 ±10 ±10 ±15 178
8.4. ТЕРМОМЕТРЫ СОПРОТИВЛЕНИЯ Принцип действия термометров сопротивления (ТС) основан на зависимости электрического сопротивления металлов, сплавов и полупроводников от температуры. Для определения температуры по измеренному значению электрического сопротивления пользуются эмпирическими формулами или таблицами. Термометры для точных из- измерений (с погрешностью менее 0,001 К) — платиновый, германиевый —градуируют индивидуально. ТС применя- применяют для измерения температур примерно от 0,01 К до 1100°С. Широкое распространение для измерения температур от —200 до 750 °С (реже от —260 до 1100°С) получили платиновые ТС (ТСП) благодаря исключительно хоро- хорошим термометрическим свойствам платины [10, 11, 24— 27, 31—38]. В области от —200 до 200 °С часто приме- применяют медные ТС (ТСМ) [24, 39]. Для ТСП и ТСМ соз- созданы стандартные градуировочные таблицы (табл. 8.12, 8.13). Характеристики промышленных ТС см. в [24, 33— 35]. Полупроводниковые ТС используют обычно для изме- измерения температур ниже 0°С [И, 43, 47]. Основное пре- преимущество полупроводниковых ТС состоит в том, что их чувствительность гораздо выше чувствительности метал- металлических ТС при низких температурах. В низкотемпера- низкотемпературной термометрии применяют германиевые [11, 35, 40—42], угольные [44], арсенид-галлиевые ТС [45]. Наряду с ТС для измерения низких температур раз- разработаны термодиоды из Ge, Si, GaAs. Термометрическим параметром таких термометров является напряжение на диоде, смещенном в прямом направлении [46]. Полупроводниковые термометры имеют сложную и плохо воспроизводимую от образца к образцу зависи- зависимость термометрического параметра от температуры, что не позволяет создать для них стандартные градуировоч- градуировочные характеристики. 8.5. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ТЕРМОМЕТРЫ Термоэлектрическая термометрия основана на тем- температурной зависимости термо-ЭДС (?), возникающей в термопаре — проводнике, состоящем из двух соединен- соединенных разнородных электропроводящих элементов (обычно металлических проводников, реже полупроводников). Термопары широко используются для измерения темпе- температур примерно от 4 до 3000 К. Погрешность определения температуры с помощью термопар составляет, как правило, несколько Кельвинов, а у некоторых достигает 0,01 К. Точность термопары (дифференциального прибора) зависит от точности под- поддержания и измерения температуры свободного (репер- ного) спая термопары. Для определения температуры по измеренной ЭДС пользуются таблицами или эмпирическими формулами. Представленные зависимости Е(Т) являются базовыми для градуировки конкретных термопар. Поправочная функция в виде степенного полинома находится по от- отклонениям значений ЭДС от табличных в нескольких тем- температурных точках. Градуировочные таблицы стандарт- стандартных термопар соответствуют реальным в пределах ука- указываемой рабочей погрешности. Зависимость E(t) большинства термопар в рабочем диапазоне температур (либо в его части) может быть п Таблица 8.12. Стандартная градуировочная таблица платинового термометра сопротивления [24] Электрическое сопротивление ТСП ГОСТ 6651—78, отн. ед., {R(t)/R @°С)); температура, °С (МПТШ—68) аппроксимирована полиномом вида ?= ^ cut1. Коэффи- циенты полиномов приведены в [10, 60]. Вопросы термоэлектрической термометрии рассмот- рассмотрены в [6, 25, 49, 52]. /, °с —260 -250 —240 —230 —220 —210 —200 —190 —180 -170 -160 -150 —140 —130 —120 -110 —100 — 90 — 80 — 70 — 60 — 50 — 40 — 30 — 20 — 10 — 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 НО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 Приращение температуры, °С 0 0,00406 0,01022 0,02701 0,05487 0,09058 0,13075 0,17307 0,21657 0,25986 0,30279 0,34552 0,38799 0,43008 0,47195 0,51359 0,55500 0,59621 0,63724 0,67812 0,71883 0,75940 0,79983 0,84012 0,88028 0,92032 0,96022 ,00000 ,00000 ,03965 ,07919 ,11861 1,15791 1,19708 1,23613 [,27507 1,31388 1,35256 1,39113 [,42959 1,46792 1,50613 1,54423 ,58221 1,62007 1,65781 1,69544 [,73294 ,77033 ,80760 ,84475 ,88179 ,91873 [,95552 ,99221 2,02878 2,06523 2,10158 2,13779 2,17390 2,20988 2,24576 2,28151 с >,31715 2 _ 0,00827 0,02269 0,04855 0,08298 0,12248 0,16450 0,20784 0,25122 0,29422 0,33699 0,37949 0,42168 0,46359 0,50528 0,54673 0,58799 0,62906 0,66996 0,71070 0,75130 0,79175 0,83207 0,87226 0,91231 0,95225 0,99206 1,00794 1,04757 1,08708 1,12647 1,16575 I,20490 [,24393 1,28283 1,32162 1,36028 1,39883 1,43727 1,47558 1,51377 1,55183 1,58979 1,62763 1,66535 1,70295 1,74043 1,77779 1,81504 1,85217 [,88919 1,92610 [,96287 ,99953 2,03608 2,07251 2,10883 2,14503 2,18111 2,21708 2,25292 2,28865 < >,32427 4 0,00673 0,01886 0,04257 0,07559 0,11431 0,15598 0,19909 0,25458 0,28563 0,32846 0,37101 0,41326 0,45523 0,49696 0,53846 0,57975 0,62086 0,66179 0,70256 0,74319 0,78368 0,82402 0,86423 0,90431 0,94428 0,98411 1,01587 [,05548 1,09498 1,13434 [,17359 1,21271 [,25172 [,29060 1,32936 [,36801 ,40653 [,44494 [,48322 ,52138 ,55943 ,59736 ,63518 ,67288 ,71045 ,74791 ,78525 ,82248 ,85958 ,89658 ,93347 ,97021 2,00686 2,04338 2,07978 2,11607 2,15225 2,18830 2,22425 2,26007 2,29578 >,33137 6 _ 0,00555 0,01550 0,03696 0,06842 0,10626 0,14751 0,19035 0,23392 0,27703 0,31992 0,36252 0,40483 0,44686 0,48862 0,53018 0,57151 0,61265 0,65362 0,69443 0,73508 0,77559 0,81596 0,85629 0,89631 0,93629 0,97615 1,02380 1,06339 1,10286 1,14220 1,18142 1,22053 1,25951 1,29836 1,33710 1,37572 1,41423 1,45260 1,49087 1,52900 1,56704 1,60494 1,64274 1,68040 1,71795 1,75540 1,79271 1,82991 1,86698 1,90397 1,94083 1,97755 2,01417 2,05067 2,08705 2,12332 2,15947 2,19550 2,23142 2,26723 2,30291 2,33848 8 _ 0,00465 0,01262 0,03176 0,06151 0,09834 0,13909 0,18168 0,22525 0,26842 0,31137 0,35402 0,39639 0,43847 0,48029 0,52189 0,56326 0,60443 0,64544 0,68628 0,72695 0,76750 0,80790 0,84816 0,88830 0,92830 0,96819 J J ] J [,03172 1,07129 1,11073 [,15006 1,18925 1,22833 1,26729 [,30612 [,34484 1,38343 [,42191 [,46026 1,49851 [,53662 1,57463 1,61251 1,65027 [,68793 1,72545 1,76287 [,80016 [,83734 [,87439 1,91135 1,94819 [,98488 2,02148 2,05796 2,09432 2,13056 2,16668 2,20270 2,23859 2,27437 2,31002 >,34558 12** 179
П родолжение табл. 8.12 Продолжение табл. 8.12 t, °с 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 810 820 830 840 850 860 870 880 890 900 910 920 930 940 950 960 970 980 990 1000 1010 Приращение температуры, °С 0 2,35267 2,38807 2,42336 2,45853 2,49358 2,52852 2,56333 2,59803 2,63260 2,66707 2,70142 2,73564 2,76975 2,80372 2,83760 2,87134 2,90496 2,93847 2,97185 3,00511 3,03826 3,07128 3,10418 3,13694 3,16960 3,20212 3,23453 3,26682 3,29894 3,33098 3,36288 3,39465 3,42631 3,45788 3,48931 3,52061 3,55180 3,58291 3,61387 3,64470 3,67542 3,70606 3,73655 3,76693 3,79719 3,82732 3,85737 3,88727 3,91705 3,94672 3,97627 4,00571 4,03505 4,06425 4,09333 4,12231 4,15114 4,17989 4,20849 4,23699 4,26542 4,29366 4,32181 4,34982 4,37776 4,40554 2 2,35977 2,39515 2,43040 2,46555 2,50057 2,53549 2,57028 2,60495 2,63950 2,67395 2,70827 2,74247 2,77655 2,81051 2,84435 2,87808 2,91168 2,94516 2,97852 3,01176 3,04488 3,07787 3,11074 3,14348 3,17611 3,20861 3,24100 3,27325 3,30536 3,33737 3,36924 3,40099 3,43263 3,46417 3,49588 3,52686 3,55808 3,58911 3,62004 3,65085 3,68156 3,71218 3,74265 3,77300 3,80322 3,83334 3,86335 3,89323 3,92300 3,95264 3,98217 4,01158 4,04091 4,07007 4,09912 4,12808 4,15690 4,18561 4,21420 4,24269 4,27107 4,29930 4,32742 4,35542 4,38332 4,4Ы08 4 2,36685 2,40220 2,43744 2,47256 2,50756 2,54246 2,57722 2,61187 2,64640 2,68082 2,71512 2,74930 2,78335 2,81729 2,85110 2,88481 2,91839 2,95184 2,98518 3,01838 3,05148 3,08446 3,11731 3,15001 3,18262 3,21510 3,24746 3,27968 3,31178 3,34375 3,37560 3,40732 3,43896 3,47046 3,50184 3,53310 3,56426 3,59531 3,62621 3,65700 3,68769 3,71828 3,74873 3,77905 3,80925 3,83935 3,86934 3,89919 3,92894 3,95856 3,98806 4,01746 4,04675 4,07589 4,10493 4,13385 4,16265 4,19133 4,21991 4,24838 4,27672 4,30494 4,33303 4,36101 4,38888 4,41662 6 2,37393 2,40926 2,44447 2,47957 2,51455 2,54942 2,58416 2,61879 2,65330 2,68769 2,72196 2,75611 2,79014 2,82406 2,85785 2,89152 2,92508 2,95852 2,99182 3,02502 3,05809 3,09104 3,12386 3,15655 3,19913 3,22158 3,25392 3,28611 3,31818 3,35013 3,38196 3,41365 3,44527 3,47674 3,50810 3,53934 3,57048 3,60149 3,63238 3,66314 3,69382 3,72438 3,75480 3,78510 3,81527 3,84536 3,87533 3,90514 3,93487 3,96447 3,99394 4,02333 4,05258 4,08171 4,11072 4,13961 4,16840 4,19705 4,22561 4,25406 4,28238 4,31056 4,33863 4,36660 4,39444 4,42215 8 2,38100 2,41631 2,45150 2,48657 2,52153 2,55638 2,59110 2,62570 2,66019 2,69456 2,72880 2,76292 2,79694 2,83083 2,86460 2,89825 2,93178 2,96518 2,99848 3,03163 3,06468 3,09762 3,13040 3,16308 3,19563 3,22806 3,26037 3,29253 3,32458 3,35650 3,38830 3,41998 3,45158 3,48302 3,51435 3,54557 3,57670 3,60768 3,63854 3,66928 3,69994 3,73047 3,76087 3,79114 3,82129 3,85137 3,88130 3,91110 3,94079 3,97037 3,99982 4,02919 4,05841 4,08751 4,11652 4,14537 4J7414 4,20277 4,23130 4,25974 4,28902 4,31619 4,34422 4,37218 4,40000 4,42768 Л °С 1020 1030 1040 1050 1060 1070 1080 1090 1100 Приращение температуры, °С 0 4,43321 4,46077 4,48823 4,51555 4,54276 4,56987 4,59688 4,62376 4,65052 2 4,43874 4,46627 4,49371 4,52100 4,54819 4,57529 4,60226 4,62912 4,65586 4 4,44426 4,47177 4,49918 4,52645 4,55361 4,58069 4,60764 4,63448 4,66119 6 4,44976 4,47726 4,50464 4,53189 4,55903 4,58610 4,61302 4,63983 4,66652 8 4,45527 4,48274 4,51009 4,53732 4,56446 4,59149 4,61839 4,64518 4,67184 Таблица 8.13. Стандартная градуировочная таблица медного термометра сопротивления [24] Электрическое сопротивление ТСМ (ГОСТ 6651—78), отн. ед. (R(t)/R @°С)); температура, °С (МПТШ—68) t, °с —200 —190 —180 —170 —160 —150 —140 —130 —120 —ПО —100 — 90 — 80 — 70 — 60 — 50 — 40 — 30 — 20 — 10 — 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 Приращение температуры, С 0 2 0,12160 0,16270 0,20610 0,25080 0,29620 0,34180 0,38730 0,43210 0,47690 0,52160 0,56610 0,61030 0,65420 0,69790 0,74150 0,78480 0,82810 0,87120 0,91420 0,95720 • ] J ] ,00000 1,00000 1,04281 1,08563 1,12844 1,17124 1,21404 1,25684 [,29963 ,34242 1,38522 [,42800 1,47079 1,51357 ,55635 1,59913 ,64192 ,68470 1,72748 1,77026 1,81305 1,85583 0,15420 0,19730 0,24170 0,28710 0,33270 0,37820 0,42320 0,46800 0,51260 0,55720 0,60150 0,64540 0,68920 0,73280 0,77620 0,81950 0,86260 0,90560 0,94860 0,99144 1,00856 [,05138 1,09419 1,13700 1,17980 1,22260 1,26540 1,30819 1,35098 1,39377 1,43656 1,47935 1,52213 1,56491 1,60769 1,65048 1,69326 1,73604 1,77882 1,82160 — 4 6 _ 0,14590 и.18850 0J23270 0,27800 0,32360 0,36920 0,41430 0,45900 0,50370 0,54830 0,59270 0,63660 0,68050 0,72410 0,76750 0,81080 0,85400 0,89700 0,94000 0,98288 1,01712 1,05994 1,10275 1,14556 1,18836 1,23116 1,27396 1,31675 1,35954 1,40233 1,44512 1,48790 1,53069 1,57346 1,61625 1,65904 1,70182 1,74460 1,78738 1,83016 — _ 0,13780 0,17980 0,22380 0,26890 0,31450 0,36000 0,40530 0,45000 0,49480 0,53940 0,58380 0,62790 0,67170 0,71540 0,75880 0,80220 0,84540 0,88840 0,93140 0,97432 ,02568 ,06850 ,11131 ,15412 ,19692 ,23972 ,28252 ,32531 ,36810 ,41088 ,45368 ,49646 ,53924 ,58202 ,62481 ,66759 ,71037 ,75316 ,79594 ,83872 —- 8 _ 0,12970 0,17120 0,21490 0,25990 0,30530 0,35090 0,39640 0,44100 0,48590 0,53050 0,57490 0,61910 0,66300 0,70670 0,75020 0,79350 0,83670 0,87980 0,92280 0,96576 ,03424 1,07707 ,11988 ,16268 ,20548 ,24828 ,29107 ,33386 ,37666 ,41945 ,46224 ,50502 ,54780 ,59058 ,63336 ,67615 ,71893 ,76171 ,80449 ,84727 — Обзор термопар для измерения высоких температур см. в [37, 50, 51, 53]. Обширный каталог термопар и об- обсуждение их характеристик см. в [54, 60], 180
Таблица 8.14. Значения эксплуатационных характеристик термопар [24, 26, 27, 34, 50, 60] Термопара Рабочий интервал*, К 10—670 (870) 2—270 2—270 2—270 2—270 20—320 70—1000 A500) 270—1570 A870) 570—1870 B070) 220—870 A070) 220—1270 A570) 270—2070 B770) 250—1500 20—1570 500—2400 1300-3000 Максималь- Максимальная термо- ЭДС, мВ 21 C4,3) 10,2 13,8 1,7 5,2 6,1 41 G0) 13A6,6) 11A4) 49 F6) 41 E2) 27C3,6) 49 47,5 11,6 9 Погрешность» К 0,1-5 0,1-1,5 0,1-1,5 0,05—0,3 0,05—0,3 0,1—5 0,5—3 0,5—6 0,5—7 1—3 4-10 8—30 1-10 . <Ю 10—22 10 Рабочая среда Си — константан Си-Аи+1,9% Со Хромель — Аи + 1,9% Со Си— Аи + 0,07% Fe Хромель — Аи + 0,07% Fe Си — копель Fe — константан Pt-Pt+10% Rh Pt + 6% Ph — Pt + 30% Rh Хромель — копель Хромель — алюмель W + 5%Re-W + 20%Re Никель — нихром Нихросил — нисил 1г — 1г + 60% Rh W-Mo Окислительная, воздух до 470К Окислительная, воздух То же » Окислительная до 1000 К, ней- тральная Окислительная » Окислительная, нейтральная То же Вакуум, инертная, слабовосстано- слабовосстановительная Окислительная Окислительная, воздух Вакуум, окислительная, слабовос- слабовосстановительная Вакуум, инертная, восстанови- восстановительная * В скобках указаны значения температур, до которых кратковременно можно применять термопары. Таблица 8.15. Градуировочная таблица низкотемпературных термопар [55, 56] Температура свободных концов 0°С; константан (ГОСТ 5307—77): 59,9% Си, 40±1 % Ni, 0,5 ±0,1% Мп; хромель: 90-91 % Ni, 9-10% Сг 7\ К 2 3 4 5 6 7 8 9 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 45 50 55 60 65 Константан — Си Е, мкВ 6029,25 6029,00 6028,43 6027,56 6026,39 6024,91 6023,15 6021,09 6018,7 6013,2 6006,6 5998,8 5990,0 5980,2 5969,4 5957,6 5944,8 5931,1 5916,5 5900,9 5884,6 5867,3 5849,3 5830,4 5779,8 5724,5 5664,8 5601,0 5533,1 dE/dT, мкВ/К —0,100 —0,412 —0,719 —1,023 —1,323 —1,620 —1,913 —2,203 -2,489 —3,051 -3,599 —4,134 —4,657 —5,166 —5,663 —6,149 —6,622 —7,084 —7,535 —7,975 —8,405 -8,824 —9,234 -9,634 —10,60 —11,50 —12,37 -13,18 —13,96 Аи+ 1, Е, мкВ 10263,0 10259,7 10255,5 10250,5 10244,6 10237,8 10230,2 10221,7 10212,5 10191,6 10167,6 10140,7 10111,0 10078,6 10043,5 10006,0 9966,0 9923,8 9879,4 9833,0 9784,5 9734,2 9682,1 9628,3 9486,9 9336,6 9178,6 9013,7 8842,8 9 % Со - Си dE/dTf мкВ/К —2,812 —3,718 —4,609 -5,486 —6,349 —7,197 —8,031 -8,849 —9,653 —11,22 —12,72 —14,17 -15,56 -16,89 -18,16 -19,38 —20,55 —21,66 —22,72 —23,73 —24,69 —25,61 —26,48 -27,31 —29,21 —30,87 —32,33 —33,61 —34,73 Аи + 1,9 % Со — хромель Е, мкВ 13813,0 13809,5 13805,0 13799,4 13792,7 13785,0 13776,3 13766,6 13755,9 13731,8 13704,0 13672,7 13638,2 13600,4 13559,5 13515,7 13469,1 13419,8 13367,8 13313,3 13256,4 13197,2 13135,7 13072,1 12904,1 12724,3 12533,5 12332,9 12123,2 dE/dT, мкВ/К —2,868 —3,985 —5,077 -6,144 -7,188 —8,210 —9,209 —10,19 —11,14 —13,00 —14,77 —16,47 —18,10 —19,67 —21,17 —22,62 —24,00 -25,34 -26,62 -27,85 —29,04 —30,18 —31,28 —32,34 —34,82 —37,09 —39,17 —41,06 —42,81 Аи + 0,07 % Fe — Си Е, мкВ 1729,9 1718,6 1706,6 1693,9 1680,7 1667,0 1652,9 1638,5 1624,0 1594,4 1564,7 1535,1 1505,9 1477,3 1449,4 1422,1 1395,5 1369,5 1344,0 1319,1 1294,8 1270,9 1247,6 1224,7 1169,5 1116,9 1066,7 1018,6 972,62 dE/dT, мкВ/К —10,875 —11,676 —12,38 —12,97 —13,48 —13,90 —14,23 —14,48 -14,67 -14,86 -14,85 —14,70 — 14,45 — 14,14 -13,81 -13,47 —13,16 -12,87 —12,59 -12,31 —12,05 —11,80 —11,55 —11,32 —10,77 —10,28 —9,819 —9,399 —9,008 Аи+0,07 % Fe—хромель Е, мкВ 5262,7 5251,2 5238,6 5225,3 5211,2 5196,5 5181,4 5165,8 5149,8 5117,2 5083,9 5050,2 5016,4 4982,6 4949,0 4915,6 4882,4 4849,3 4816,5 4783,9 4751,3 4718,9 4686,4 4654,0 4572,8 4491,1 4408,5 4324,8 4239,9 dE/dT, мкВ/К — 11,05 — 12,08 — 12,97 — 13,73 —14,38 —14,93 —15,39 — 15,77 —16,08 —16,52 — 16,77 —16,88 — 16,90 —16,85 — 16,77 — 16,67 —16,56 —16,46 —16,37 — 16,30 —16,25 -16,22 — 16,20 -16,21 —16,28 —16,43 —16,62 —16,86 -17,08 181
Продолжение табл. 8.15 т, К Константин — Си Е, мкВ dE/dT, мкВ/К 1.9%Со — Си Е, мкВ dE/dT, мкВ/К Аи+1,9 % Со — хромель Е, мкВ dE/dT, мкВ/К Аи + 0,07% Fe — Си Е. мкВ dE/dTt мкВ/К Аи+0,07% Fe—хромель Е. мкВ dE/dT, мкВ/К 70 75 80 85 90 95 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 273 5461,4 5386,0 5307,1 5224,8 5139,2 5050,4 4958,4 4765,2 4559,9 4342,6 4113,4 3872,3 3619,4 3354,7 3078,4 2790,7 2491,8 2182,2 1862,3 1532,4 1193,1 844,3 486,1 117,8 5,2 —14,71 —15,43 -16,12 —16,79 -17,44 —18,08 —18,71 -19,93 —21,13 —22,33 —23,51 —24,70 -25,88 -27,05 —28,21 -29,34 —30,43 —31,48 —32,50 —33,47 -34,41 —35,35 -36,31 -37,36 —37,70 8666,6 8485,9 8301,0 8112,5 7920,7 7726,1 7528,8 7127,2 6717,7 6301,3 5879,3 5452,5 5021,6 4587,2 4150,0 3710,1 3268,1 2824,3 2379,1 1933,0 1486,6 1040,2 593,3 143,8 7,7 —35,71 —36,58 —37,35 -38,04 -38,65 -39,21 -39,71 —40,58 —41,31 —41,93 —42,46 —42,90 —43,27 —43,59 —43,86 —44,10 —44,30 —44,46 —44,57 —44,63 —44,64 —44,65 —44,76 —45,24 —45,51 11905,1 11679,3 11446,5 11207,2 10962,0 10711,2 10455,4 9929,9 9388,2 8832,4 8264,3 7685,1 7096,1 6498,2 5892,2 5279,0 4659,3 4033,9 3403,5 2768,9 2130,9 1490,0 847,2 203,3 10,1 —44,41 —45,87 —47,23 —48,47 —49,62 —50,67 -51,65 —53,40 —54,91 —56,22 —57,39 —58,43 —59,36 —60,21 —60,97 —61,66 —62,27 —62,80 —63,26 —63,65 —63,96 —64,20 —64,36 —64,40 -64,38 928,37 886,12 845,60 806,70 769,33 733,39 698,82 633,48 572,79 516,31 463,64 414,41 368,30 325,64 284,37 246,10 210,06 176,12 144,17 114,10 85,76 58,93 33,24 8,12 —8,630 —8,273 —7,939 —7,624 -7,328 —7,048 —6,783 —6,293 —5,851 —5,452 —5,090 -4,762 -4,464 -4,193 -3,944 —3,713 —3,497 —3,293 -3,099 -2,918 —2,754 -2,619 —2,529 —2,510 4153,8 4066,4 3977,8 3888,0 3797,2 3705,4 3612,6 3424,3 3232,5 3037,4 2839,2 2638,0 2434,2 2227,8 2019,2 1808,5 1596,0 1381,7 1165,7 948,13 729,14 509,07 288,58 68,87 3,37 —17,34 — 17,60 —17,84 —18,06 —18,27 —18,46 — 18,65 -19,01 -19,35 —19,67 -19,97 —20,26 -20,52 —20,75 —20,97 —21,16 —21,34 —21,52 —21,68 —21,83 —21,96 -22,04 —22,04 —21,88 -21,79 Таблица 8.16. Стандартная градуировочная таблица термопары медь — копель (ГОСТ 22666—77) [60] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0°С; допускаемые отклонения Д?= ±A,3—1,1 • \0~3t) dE/dt, мВ; электроды: медь электролитическая рафинированная чистотой 99,95%, со- содержащая 0,02—0,07% О2 и не более 0,01 % других примесей t. °с —200 —190 — 180 — 170 —160 — 150 — 140 —130 — 120 —ПО —100 — 90 Приращение температуры, °С 0 6,154 5,975 5,781 5,572 5,349 5,111 4,859 4,593 4,313 4,021 3,715 3,396 2 _ 6,012 5,821 5,615 5,394 5,159 4,910 4,647 4,370 4,080 3,777 3,461 4 6,048 5,860 5,657 5,440 5,208 4,961 4,701 4,427 4,139 3,839 3,525 6 _ 6,084 5,899 5,699 5,484 5,255 5,012 4,754 4,483 4,198 3,900 3,589 8 6,119 5,937 5,740 5,529 5,302 5,061 4,807 4,538 4,256 3,961 3,652 t, °с —80 —70 —60 -50 —40 —30 -20 —10 0 Приращение температуры, °С 0 3,065 2,722 2,367 2,000 1,622 1,232 0,832 0,421 0,000 2 3,133 2,792 2,439 2,074 1,698 1,311 0,913 0,504 0,085 4 3,199 2,861 2,510 2,148 1,774 1,389 0,993 0,587 0,170 6 3,266 2г930 2,582 2,222 1,850 1,467 1,074 0,669 0,254 8 3,331 2,998 2,652 2,295 1,925 1,545 1,153 0,751 0,338 50° Примечание. Для аппроксимации зависимости термо-ЭДС Е. мкВ. от температуры t, ° С, в области температур от — 255 ДО 3 | С в [57] предлагается полином Е = V а^ .где ав = - 42.65243 °СГ1; а, = -4.9538-10"» °С-«; а, = 4.9-1(Г» °(Г». 182
Таблица 8.17. Градуировочная таблица термопары железо — константан [60] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0 °С; константан: 55—61 % Си, 45—39 % Ni с малыми добавками Mn, Fe и с примесями С, Si, Co, Mg; железо: технически чистое безуглеродис- безуглеродистое, примеси: 0,02—0,10% С, не более 0,4% Мп, не более 0,15 % Си, от 0,005 до 0,02 % Si, S, Ni, Сг, Р и °с —200 —100 — 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 0 — 7,890 — 4,632 0,000 0,000 5,268 10,777 16,325 21,846 27,388 33,096 39,130 45,498 51,875 57,942 63,777 69,536 10 — 5,036 — 0,501 0,507 5,812 11,332 16,879 22,397 27,949 33,683 39,754 46,144 52,496 58,533 64,355 •—™ 20 — 5,426 — 0,995 1,019 6,359 11,387 17,432 22,949 28,511 34,273 40,382 46,790 53,115 59,121 64,933 -— Приращение температуры, ° 30 — 5,801 — 1,481 1,536 6,907 12,442 17,984 23,501 29,075 34,867 41,013 47,434 53,729 55,708 65,510 ••¦ 40 — 6,159 — 1,960 2,058 7,457 12,998 18,537 24,054 29,642 35,464 41,647 48,076 54,341 60,293 66,087 ¦ 50 — 6,499 — 2,431 2,585 8,008 13,533 19,089 24,607 30,210 36,066 42,283 48,716 54,948 60,876 66,664 С 60 — 6,821 — 2,892 3,115 8,560 14,108 19,640 25,161 30,782 36,671 42,922 49,354 55,553 61,459 67,240 ¦ 70 — 7,122 — 3,344 3,649 9,113 14,663 20,192 25,716 31,355 37,280 43,563 49,989 56,155 62,039 67,815 80 _ — 7,402 — 3,785 4,186 9,667 15,217 20,743 26,272 31,933 37,893 44,207 50,621 56,753 62,619 68,390 -¦"• 90 — 7,659 — 4,215 4,725 10,222 15,771 21,295 26,829 32,513 38,510 44,852 51,249 57,349 63,199 68,964 — Таблица 8.18. Граду ировочная таблица термопары медь — константан [60] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0°С; медь: электролитическая рафинированная чистотой 99,95%, содержащая 0,02—0,07% Оа и 0,01 % примесей; константан: 55—61 %Си, 45—39 % Ni с малыми добавками Mn, Fe и с примесями С, Si, Co, Mg t, °с —200 —100 —0 0 100 200 300 400 0 —5,603 -3,378 0,000 0,000 4,277 9,286 14,860 20,869 10 —3,656 —0,383 0,391 4,749 9,820 15,443 — 20 —3,923 —0,757 0,789 5,227 10,360 16,030 — Приращение температуры. 30 _ —4,177 —1,121 1,196 5,712 10,905 16,621 — 40 —4,419 —1,475 1,611 6,204 11,456 17,217 — 50 —4,648 —1,819 2,035 6,702 12,011 17,816 — °с 60 _ —4,865 —2,152 2,467 7,207 12,572 18,420 — 70 _ —5,069 —2,475 2,908 7,718 13,137 19,027 — 80 —57261 —2,788 3,357 8,235 13,707 19,638 — 90 -5,439 —3,089 3,813 8,757 14,281 20,252 — Таблица 8.19. Стандартная граду ировочная таблица термопары хромель — копель [58] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68): температура свободных концов 0°С; предел допускаемых от- отклонений 0,2 мВ при *<300°С и [0,2 + 6,0 • 10 (*—300)] мВ при *>300°С; электроды: хромель НХ 9,5; копель МНМц 43—0,5 и °с — 0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 0 — 0,000 0,000 6,898 14,570 22,880 31,480 40,270 49,090 57,820 66,420 10 — 0,640 0,646 7,627 15,380 23,720 32,350 41,150 49,970 58,680 20 — 1,270 1,303 8,366 16,200 24,560 33,230 42,030 50,850 59,540 Приращение температуры, 30 — 1,890 1,976 9,115 17,030 25,410 34,110 42,910 51,730 60,400 40 — 2,500 2,658 9,865 17,860 26,270 34,990 43,790 52,610 61,260 50 — 3,110 3,350 10,624 18,690 27,130 35,870 44,670 53,480 62,120 *™ °с 60 4,050 11,393 19,520 28,000 36,750 45,550 54,350 62,980 — 70 4,760 12,172 20,360 28,870 37,630 46,440 55,220 63,840 — 80 5,469 12,961 21,200 29,740 38,510 47,330 56,090 64,700 — 90 6,179 13,760 22,040 30,610 39,390 48,210 56,960 65,560 — 183
Таблица 8.20. Стандартная граду ировочная таблица термопары хромель — алюмель [58] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0°С; предел допускаемых откло- отклонений 0,16 мВ при t<300°С и [0,16 + 2,0 • 10 (/—300)] мВ при />300°С; электроды: хромель НХ 9,5; алю- алюмель НМц АК 2—2—1 t, °G -0 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 0 —0,000 0,000 4,095 8,137 12,207 16,395 20,640 24,902 29,128 33,277 37,325 41,269 45,108 48,828 52,398 10 -0,392 0,397 4,508 8,537 12.623 16.818 21,066 25,327 29,547 33,686 37,724 41,657 45,486 49,192 — 20 —0,777 0,798 4,919 8,938 13,039 17,241 21,493 25,751 29,965 34,095 38,122 42,045 45,863 49,555 — Приращение температуры. 30 —1,156 1,203 5,327 9,341 13,456 17,664 21,919 26,176 30,383 34,502 38,519 42,432 46,238 49,916 — 40 -1,527 1,611 5,733 9,745 13,874 18,088 22,346 26,599 30,799 34,909 38,915 42,817 46,612 50,276 — 50 —1,889 2,022 6,137 10,151 14,292 18,513 22,772 27,022 31,214 35,314 39,310 43,202 46,985 50,633 — °с 60 2,436 6,539 10,560 14,712 18,938 23,198 27,445 31,629 35,718 39,703 43,585 47,356 50,990 — 70 2,850 6,939 10,969 15,132 19,363 23,624 27,867 32,042 36,121 40,096 43,968 47,726 51,344 — 80 3,266 7,338 11,381 15,552 19,788 24,050 28,288 32,455 36,524 40,488 44,349 48,095 51,697 — 90 3,681 7,737 11,793 15,974 20,214 24,476 28,709 32,866 36,925 40,879 44,729 48,462 52,049 — Таблица 8.21. Стандартная граду ировочная таблица термопары Pt — Pf + 10 % Rh [58] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0°С; предел допускаемых откло- отклонений 0.01 мВ при * <300°С и [0,01 +2,5- 10 (/—300)] мВ при />300°С t, °с 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 J30 J40 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 Приращение температуры, °С 0 0,000 0,056 0,113 0,173- 0,234 0,297 0,363 0,431 0,501 0,572 0,644 0,717 0,792 0,869 0,947 1,026 1,106 1,187 1,269 1,352 1,436 1,521 1,606 1,692 ,779 ,867 ,955 2,043 2,133 2,223 2,314 2,406 2,498 < >,591 2 0,011 0,067 0,125 0,185 0,247 0,310 0,377 0,445 0,515 0,586 0,658 0,732 0,807 0,884 0,962 1,042 1,122 1,203 1,286 1,369 1,453 ,538 ,623 ,710 ,797 ,885 ,973 2,061 2,151 2,241 2,332 2,424 2,516 >,609 4 0,022 0,078 0,137 0,197 0,259 0,324 0,390 0,459 0,529 0,601 0,673 0,747 0,822 0,900 0,978 J J 1,058 1,138 1,220 1,302 1,386 1,470 1,555 1,640 1,727 1,814 ,902 ,990 2,079 2,169 2,259 2,350 2,442 2,535 >,628 6 0,033 0,090 0,149 0,209 0,272 0,337 0,404 0,473 0,543 0,615 0,688 0,762 0,838 0,916 0,994 1,074 1,154 1,236 1,319 1,402 1,487 1,572 1,658 1,744 ,832 ,920 2,008 2,097 2,187 2,277 2,369 2,461 2,553 с >,646 8 ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ^ t S S ),044 3,101 ),161 3,221 ),285 ),350 ),418 ),487 ),557 ),629 ),702 3,777 ),853 3,931 1,010 1,090 ,171 1,253 1,336 1,419 ,504 ,589 ,675 ,762 ,850 ,938 >,026 >,115 >,205 >,295 >,387 !,479 >,572 >,665 /. °С 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630 640 650 660 670 0 2,684 2,777 2,871 2,965 3,060 3,155 3,250 3,345 3,440 3,536 3,632 3,728 3,825 3,922 4,020 4,118 4,216 4,315 4,414 4,514 4,614 4,714 4,814 4,914 5,015 5,116 5,218 3,320 5,422 5,525 5,628 5,731 5,835 5.939 Приращение температуры, °С 2 2,702 2,795 2,889 2,984 3,079 3,174 3,269 3,364 3,459 3,555 3,651 3,748 3,844 3,942 4,040 4,138 4,236 4,335 4,434 4,534 4,634 4,734 4,834 4,934 5,035 5,136 5,238 5,340 5,442 5,546 5,649 5,752 5,856 5,960 4 2,721 2,814 2,908 3,003 3,098 3,193 3,288 3,383 3,478 3,574 3,670 3,767 3,864 3,961 4,059 4,157 4,256 4,355 4,454 4,554 4,654 4,754 4,854 4,955 5,055 5,156 5,259 5,361 5,463 5,566 5,669 5,773 5,876 5,981 б 2,739 2,833 2,927 3,022 3,117 3,212 3,307 3,402 3,498 3,594 3,690 3,787 3,883 3,981 4,079 4,177 4,275 4,374 4,474 4,574 4,674 4,774 4,874 4,975 5,076 5,176 5,279 5,381 5,484 5,557 5,690 5,793 5,897 6,001 8 2,758 2,852 2,946 3,041 3,136 3,231 3,326 3,421 3,517 3,613 3,709 3,806 3,902 4,000 4,098 4,196 4,295 4,394 4,494 4,594 4,694 4,794 4,894 4,995 5,096 5,197 5,300 5,402 5,504 5,608 5,711 5,814 5,918 6,022 184
Продолжение табл, 8.21 t, сс 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 810 820 830 840 850 860 870 880 890 900 910 920 930 940 950 960 970 980 990 1000 1010 1020 1030 1040 1050 1060 1070 1080 1090 1100 1110 1120 ИЗО 1140 Приращение температуры, °С 0 6,043 6,148 6,253 6,358 6,463 6,568 6,674 6,780 6,887 6,994 7,101 7,209 7,317 7,426 7,535 7,645 7,754 7,864 7,974 8,084 8,194 8,305 8,416 8,527 8,639 8,751 8,864 8,978 9,092 9,206 9,320 9,435 9,550 9,665 9,780 9,895 10,011 10,128 10,245 10,362 10,479 10,596 10,714 10,832 10,950 11,068 11,187 2 6,064 6,169 6,274 6,379 6,484 6,589 6,695 6,802 6,909 7,016 7,123 7,231 7,339 7,448 7,557 7,667 7,776 7,886 7,996 8,106 8,216 8,327 8,438 8,549 8,661 8,773 8,887 9,001 9,115 9,229 9,343 9,458 9,573 9,688 9,803 9,918 10,036 10,152 10,269 10,385 10,502 10,620 10,738 10,856 10,974 11,092 11,211 4 6,085 6,190 6,295 6,400 6,505 6,610 6,717 6,823 6,930 7,037 7,144 7,252 7,361 7,470 7,579 7,689 7,798 7,908 8,018 8,128 8,238 8,349 8,460 8,571 8,683 8,796 8,909 9,023 9,137 9,251 9,366 9,481 9,596 9,711 9,826 9,941 10,058 10,175 10,292 10,409 10,526 10,643 10,761 10,879 10,997 10,116 11,235 6 6,106 6,211 6,316 6,421 6,526 6,632 6,738 6,844 6,951 7,058 7,166 7,274 7,383 7,492 7,601 7,711 7,820 7,930 8,040 8,150 8,260 8,371 8,482 8,594 8,706 8,818 8,932 9,046 9,160 9,274 9,389 9,504 9,619 9,734 9,849 9,965 10,081 10,198 10,315 10,432 10,549 10,667 10,785 10,903 11,021 11,140 11,259 8 6,127 6,232 6,337 6,442 6,547 6,653 6,759 6,866 6,973 7,080 7,188 7,296 7,405 7,514 7,623 7,733 7,842 7,952 8,062 8,172 8,282 8,393 8,504 8,616 8,728 8,841 8,955 9,069 9,183 9,297 9,412 9,527 9,642 9,757 9,872 9,988 10,105 10,222 10,339 10,455 10,572 10,690 10,808 10,926 11,044 11,163 11,282 /, °С 1150 1160 1170 1180 1190 1200 1210 1220 1230 1240 1250 1260 1270 1280 1290 1300 1310 1320 1330 1340 1350 1360 1370 1380 1390 1400 14Ю 1420 1430 1440 1450 1460 1470 1480 1490 1500 1510 1520 1530 1540 1550 1560 1570 1580 1590 1600 Приращение температуры, °С 0 11,306 11,425 11,544 11,664 11,784 11,904 12,024 12,144 12,264 12,384 12,504 12,624 12,744 12,865 12,986 13,107 13,228 13,349 13,470 13,591 13,712 13,833 13,954 14,075 14,195 14,315 14,435 14,554 14,674 14,794 14,914 15,034 15,154 15,273 15,392 15,511 15,630 15,749 15,867 15,985 16,102 16,219 16,336 16,453 16,569 16,685 2 11,330 11,449 11,568 11,688 11,808 11,928 12,048 12,168 12,288 12,408 12,528 12,648 12,768 12,889 13,010 13,131 13,252 13,373 13,494 13,615 13,736 13,857 13,978 14,099 14,219 14,339 14,459 14,578 14,698 14,818 14,938 15,058 15,178 15,297 15,416 15,535 15,654 15,773 15,891 16,009 16,126 16,243 16,360 16,476 16,593 _ 4 11,354 11,473 11,592 11,712 11,832 11,952 12,072 12,192 12,312 12,432 12,552 12,672 12,792 12,913 13,034 13,155 13,276 13,397 13,518 13,639 13,760 13,881 14,002 14,123 14,243 14,363 14,483 14,602 14,722 14,842 14,962 15,082 15,202 15,321 15,440 15,559 15,678 15,796 15,914 16,032 16,149 16,266 16,383 16,500 16,616 б 11,378 11,497 11,616 11,736 11,856 11,976 12,096 12,216 12,336 12,456 12,576 12,696 12,816 12,937 13,058 13,179 13,300 13,421 13,542 13,663 13,784 13,905 14,026 14,147 14,267 14,387 14,507 14,626 14,746 14,866 14,986 15,106 15,226 15,345 15,464 15,583 15,702 15,820 15,938 16,055 16,172 16,289 16,406 16,523 16,639 __ 8 11,401 11,520 11,640 11,760 11,880 12,000 12,120 12,240 12,360 12,480 12,600 12,720 12,840 12,961 13,082 13,203 13,324 13,445 13,566 13,687 13,808 13,929 14,050 14,171 14,291 14,411 14,531 14,650 14,770 14,890 15,010 15,130 15,250 15,369 15,487 15,607 15,726 15,844 15,962 16,079 16,196 16,313 16,430 16,546 16,662 Таблица 8.22. Стандартная градуировочная таблица термопары Pt + 6 % Rh — Pf + 30 % Rh [58] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0°С; предел допускаемых от- отклонений 0,01 мВ при /<300°С и [0,01 +3,3- 10~5 (/—300)] мВ при *>300°С t, °с 300 350 400 450 500 0 0,443 0,613 0,808 1,029 1,274 б 0,459 0,632 0,829 1,053 1,299 10 0,475 0,650 0,850 1,076 1,325 Приращение температуры, 15 0,491 0,669 0,871 1,100 1,351 20 0,508 0,688 0,893 1,124 1,377 25 0,525 0,707 0,915 1,148 1,403 °С 30 0,542 0,727 0,938 1,173 1,430 35 0,559 0,747 0,960 1,198 1,457 40 0,577 0,767 0,983 1,223 1,484 45 0,595 0,787 1,006 1,248 1,512 185
Продолжение табл. 8.22 t, °с 550 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 0 1,540 1,830 2,142 2,476 2,832 3,208 3,608 4,025 4,462 4,916 5,387 5,878 6,384 6,904 7,439 7,982 8,539 9,106 9,679 10,259 10,844 11,429 12,014 12,603 13,193 13,778 5 1,568 1,860 2,174 2,511 2,868 3,247 3,649 4,068 4,507 4,962 5,436 5,928 6,435 6,957 7,493 8,037 8,595 9,162 9,737 10,318 10,902 11,487 12,072 12,662 13,252 — 10 1,596 1,891 2,207 2,546 2,906 3,287 3,690 4,111 4,552 5,009 5,484 5,978 6,487 7,010 7,547 8,092 8,652 9,220 9,795 10,376 10,961 11,546 12,131 12,721 13,310 — Приращение температуры. 15 1,625 1,922 2,239 2,581 2,943 3,327 3,731 4,155 4,597 5,055 5,533 6,028 6,538 7,064 7,601 8,147 8,708 9,276 9,853 10,434 11,019 11,604 12,190 12,780 13,369 — 20 1,653 1,953 2,272 2,616 2,981 3,367 3,773 4,198 4,642 5,102 5,582 6,078 6,590 7,117 7,655 8,203 8,765 9,334 9,911 10,493 11,078 11,663 12,249 12,839 13,427 — 25 1,682 1,984 2,305 2,651 3,019 3,407 3,815 4,241 4,687 5,149 5,631 6,129 6,642 7,170 7,709 8,259 8,822 9,390 9,969 10,551 11,136 11,721 12,308 12,898 13,486 — °с 30 1,710 2,015 2,839 2,687 3,057 3,447 3,856 4,285 4,732 5,196 5,680 6,180 6,694 7,224 7,764 8,315 8,878 9,448 10,027 10,610 11,195 11,780 12,367 12,957 13,544 — 35 1,740 2,046 2,373 2,723 3,095 3,487 3,898 4,329 4,778 5,243 5,729 6,231 6,747 7,277 7,819 8,371 8,935 9,505 10,085 10,668 11,253 11,838 12,426 13,016 13,603 — 40 1,770 2,078 2,407 2,759 3,132 3,527 3,940 4,373 4,824 5,291 5,778 6,282 6,799 7,331 7,873 8,427 8,992 9,563 10,143 10,727 11,312 11,897 12,485 13,075 13,661 — 45 1,800 2,110 2,441 2,795 3,170 3,567 3,982 4,417 4,870 5,339 5,828 6,333 6,852 7,385 7,928 8,483 9,048 9,621 10,201 10,785 11,370 11,955 12,544 13,134 13,720 — Таблица 8.23. Стандартная градуировочная таблица термопары W + 5 % Re — W + 20 % Re [58J (граду ировочная характеристика *) Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0° С; предел допускаемых от- отклонений 0,08 мВ при t < 1000° С и [0,08 + 4,0 • 10"* (t — 1000)] мВ при t > 1000° С t, ° с 0 100 200 30Q 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 Ь800 0 0,000 1,330 2,869 4,519 6,209 7,909 9,598 11,273 12,929 14,556 16,136 17,666 19,146 20,576 21,963 23,303 24,590 25,820 26,999 10 0,124 1,475 3,032 4,687 6,379 8,078 9,765 11,440 13,093 14,716 16,291 17,816 19,291 20,716 22,099 23,434 24,715 25,940 20 0,250 1,622 3,195 4,855 6,549 8,247 9,933 11,606 13,257 14,876 16,446 17,966 19,436 20,856 22,235 23,565 24,840 26,060 30 0,378 1,771 3,359 5,024 6,719 8,416 10,101 11,772 13,421 15,035 16,600 18,115 19,580 20,996 22,370 23,695 24,964 26,179 40 0,508 1,922 3,523 5,193 6,889 8,585 10,269 11,938 13,584 15,194 16,754 18,264 19,724 21,135 22,505 23,825 25,088 26,298 50 0,640 2,075 3,688 5,362 7,059 8,754 10,437 12,104 13,747 15,352 16,907 18,412 19,867 21,274 22,639 23,954 25,211 26,416 60 0,774 2,230 3,853 5,531 7,229 8,923 10,605 12,269 13,910 15,510 17,060 18,560 20,010 21,413 22,773 24,083 25,334 26,534 70 0,910 2,387 4,019 5,700 7,399 9,092 10,772 12,434 14,072 15,667 17,212 18,707 20,152 21,551 22,906 24,211 25,456 26,651 80 1,048 2,546 4,185 5,869 7,569 9,261 10,939 12,599 14,234 15,824 17,364 18,854 20,294 21,689 23,039 24,338 25,578 26,768 90 1,188 2,707 4,352 6,039 7,739 9,430 11,106 12,764 14,395 15,980 17,515 19,000 20,435 21,826 23,171 24,464 25,699 26,884 * В [58] приведены также градуировочные характеристика 2 и 3. незначительно отличающиеся от характеристики U 186
Таблица 8.24. Градуировочная таблица термопары W + 5 % Re —W + 20 % Re для диапазона температур от 1800 до 2500° С [58] Термо-ЭДС, t, °С 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 мВ; температура, °С 0 26,999 28,117 29,177 30,185 31,136 32,026 32,857 33,636 10 27,113 28,226 29,279 30,284 31,227 32,112 32,937 1 (МПТШ—68); температура свободных 20 27,226 28,334 29,381 30,382 31,318 32,197 33,017 ^™~ Приращение температуры, 30 27,339 28,442 29,483 30,479 31,408 32,281 33,096 ¦™™* 40 27,451 28,549 29,584 30,575 31,498 32,365 33,175 ¦ 50 27,563 28,656 29,685 30,670 31,587 32,448 33,253 концов 0° °с 60 27,675 28,762 29,786 30,765 31,676 32,531 33,331 ~~ С 70 27,786 28,867 29,886 30,859 31,764 32,613 33,408 80 27,897 28,971 29,986 30,952 31,852 32,695 33,485 ~~~ 90 28,007 29,074 30,086 31,044 31,939 32,776 33,561 Таблица 8.25. Градуировочная таблица термо-ЭДС некоторых высокотемпературных термопар Термо-ЭДС, мВ; температура, °С; температура свободных концов термопар 0°С; нихросил: Ni, 14,2 % Сг, 1,4 % Si; нисил: Si, 4,4% Si, 0,1% Mg t. °c .I +5 А? 8i ... 1,66 ... 3,64 — — 6,24 S i [26] 0,37 0,82 1,33 1,89 2,46 3,05 3,63 4,20 4,76 5,31 [50] о I 0,4 _ _ — 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 2000 ts Ik i+ 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 3,7 7,8 11,8 15,1 18,4 21,9 25,5 29,2 33,0 36,7 2,77 5,91 9,34 12,97 16,74 20,61 24,53 28,46 32,37 36,25 2,45 40,6 40,08 43,84 47,50 2,73 3,00 3,24 3,47 3,68 3,87 4,09 4,19 6,5* 6,83 7,38 7,91 8,41 8,89 9,35 9,81 10,26 5,85 6,39 6,92 7,46 8,01 8,58 9,16 9,75 11,00 —0,285 +0,299 0,937 1,63 2,38 3,14 * Термо-ЭДС при температуре 2300° С. 8.6. КОНДЕНСАЦИОННЫЕ ТЕРМОМЕТРЫ Действие конденсационных термометров основано на температурной зависимости давления насыщенных паров жидкости. Термометрические вещества — обычно жидкие газы: гелий, водород, неон, аргон, кислород и др. Для определения температуры по измеренному давлению пользуются таблицами или эмпирическими формулами. Диапазон измерения температуры конденсационными термометрами ограничен снизу температурой затверде- затвердевания термометрической жидкости, а сверху — темпера- температурой критической точки. Высокоточные термометры поз- позволяют измерять температуру с погрешностью не боль- больше 0,001 К. Обычно давление паров определяют по показаниям ртутного манометра. При этом отсчеты давления по вы- высоте столба ртути зависят от местного ускорения свобод- свободного падения и температуры ртути. В случае прецизи- прецизионных измерений вводят поправки к барометрической высоте h, м: гравитационная поправка A, g—9,80665 9,80665 температурная поправка где g—-значение местного ускорения свободного паде- падения, м/с2; Д/ — разность между температурой ртути и температурой, указанной в табл. 8.27—8.34, °С; а — ко- коэффициент, который для ртутного манометра со стеклян- стеклянной шкалой равен 1,72-10~4 °С~| и для манометра с латунной шкалой 1,63-10~4 "С-1 [47]. Вопросы термометрии по давлению паров жидкостей рассмотрены в [47, 61]. Важная для низкотемпературной термометрии методика измерения давления паров гелия обсуждается в [48, 62, 63]. 187
Таблица 8. 26. Рабочие интервалы некоторых конденсационных термометров тж г, к 3Не 0,2—3,316 4Не 0,5-5,195 е—Н, 13,81—23 л-Н, 13,96—30 Ne 24,56—40 N, 63-84 О, 54,4—94 CF4 90—173 Примечание. ТЖ — термометрическая жидкость; е — Н, — равновесный водород; л — Н, — нормальный водород (опреде* лениесм. в примечаниях к табл. 8.1 и 8.4). Таблица 8.27. Зависимость между давлением насыщенных паров 3Не и температурой 7\в Г, К Приращение температуры, К 0,00 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07 0,08 0.09 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 Давление, Па 0,00147 0,2358 3,588 20,510 70,569 179,88 377,79 694,59 0,00298 0,3320 4,414 23,633 78,365 195,18 403,62 733,98 0,00569 0,4584 5,383 27,106 86,780 211,40 430,67 774,88 0,01030 0,6220 6,512 30,955 95,842 228,57 458,97 817,32 0,01783 0,8305 7,820 35,203 105,581 246,72 488,55 861,35 0,02964 1,0928 9,324 39,877 116,025 265,87 519,44 906,98 0,04754 1,4186 11,045 45,003 127,205 286,05 551,67 954,25 0,07385 1,8187 13,002 50,608 139,150 307,31 585,27 1003,19 Давление у 103 Па 1.160 1,804 2,654 3,737 5,081 6,709 8,649 10,924 13,558 16,575 19,999 23,852 28,157 32,938 38,217 44,020 50,370 57,295 64,824 72,987 81,821 91,366 101,67 112,78 1,216 1,879 2,751 3,860 5,230 6,889 8,861 11,171 13,842 16,899 20,364 24,261 28,613 33,443 38,774 44,630 51,037 58,021 65,611 73,840 82,743 92,361 102,74 113,94 1,274 1,957 2,851 3,984 5,383 7,072 9,076 11,421 14,130 17,227 20,734 24,676 29,074 33,953 39,335 45,245 51,709 58,752 66,405 74,699 83,672 93,364 103,82 1,333 2,036 2,953 4,112 5,538 7,258 9,295 11,675 14,422 17,559 21,108 25,095 29,540 34,468 39,902 45,866 52,386 59,489 67,205 75,565 84,608 94,375 104,91 1,395 2,118 3,058 4,242 5,696 7,447 9,517 11,933 14,718 17,895 21,487 25,518 30,011 34,988 40,474 46,493 53,070 60,233 68,011 76,438 85,551 95,393 106,01 1,458 2,201 3,165 4,375 5,858 7,639 9,743 12,195 15,017 18,235 21,870 25,946 30,486 35,514 41,052 47,125 53,759 60,982 68,824 77,318 86,502 96,419 107,12 1,523 2,287 3,274 4,510 6,022 7,834 9,972 12,460 15,321 18,579 22,257 26,379 30,967 36,044 41,635 47,763 54,455 61,738 69,644 78,205 87,460 97,453 108,23 1,590 2,376 3,386 4,649 6,189 8,033 10,205 12,729 15,628 18,928 22,649 26,816 31,452 36,580 42,223 48,406 55,156 62,500 70,470 79,098 88,425 98,495 109,36 0,11150 2,3050 15,217 56,718 151,891 329,66 620,27 1053,82 1,660 2,466 3,501 4,790 6,360 8,235 10,441 13,001 15,940 19,280 23,046 27,259 31,942 37,120 42,816 49,055 55,863 63,268 71,302 79,999 89,398 99,544 110,49 0,16406 2,8902 17,712 63,363 165,456 353,15 656,70 1106,17 1,731 2,559 3,618 4,934 6,533 8,440 10,681 13,278 16,256 19,637 23,446 27,705 32,438 37,666 43,415 49,710 56,576 64,043 72,141 80,907 90,378 100,602 111,63 Зависимость между давлением р, Па, насыщенных паров «Не и TUt К, в области от 0,5 до 3.3162 К описывается уравнением [231 4 Это уравнение справедливо в области от 0,5 до 0,2 К при замене Ти на Г; а_4 = — 2,50943 К; а0 =* 9,70876; at = — 0.304433 К" »| в, - 0,210429 К-«; а, = - 0,0545145 К""»; а4 = 0,0056067 К; Ь = 2,25484. 188
Таблица 8.28. Зависимость между давлением насыщенных паров 4Не и температурой Г7в г, к 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 1,8 ,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5,0 5,1 0,00 0,00206 0,0358 0,2922 1,475 5,379 15,570 38,005 81,483 157,86 282,00 471,54 746,36 1,128 1,638 2,299 3,129 4,141 5,335 6,730 8,354 10,228 12,372 14,807 17,552 20,625 24,047 27,835 32,010 36,590 41,595 47,044 52,956 59,351 66,247 73,664 81,620 90,136 99,233 108,94 119,27 130,26 141,93 154,31 167,43 181,31 196,00 211,58 0,01 0,00287 0,0454 0,3500 1,700 6,038 17,140 41,234 87,418 167,85 297,70 494,84 779,35 1,173 1,697 2,374 3,222 4,252 5,465 6,882 8,530 10,430 12,602 15,067 17,844 20,952 24,409 28,235 32,449 37,071 42,119 47,614 53,574 60,018 66,965 74,435 82,446 . 91,019 100,176 109,94 120,34 131,39 143,14 155,59 168,78 182,74 197,52 213,20 0,02 0,00396 0,0573 0,4172 1,954 6,762 18,839 44,682 93,693 178,34 314,07 519,02 813,43 1,219 1,758 2,451 3,317 4,365 5,597 7,036 8,708 10,634 12,835 15,330 18,140 21,281 24,775 28,639 32,893 37,556 42,648 48,189 54,196 60,690 67,688 75,211 83,277 91,908 101,125 110,95 121,41 132,54 144,35 156,88 170,14 184,18 199,04 214,82 Приращение температуры, 0,03 0,04 Давление, Па 0,00539 0,0716 0,4952 2,239 7,556 20,672 48,359 100,322 189,33 331,13 544,08 848,62 0,00726 0,0891 0,5854 2,558 8,427 22,649 52,276 107,318 200,85 348,90 570,06 884,95 0.05 0,00969 0,1101 0,6892 2,914 9,379 24,777 56,445 114,698 212,92 367,40 596,98 922,43 Давление, 10s Па 1,267 1,820 2,530 3,413 4,480 5,731 7,192 8,889 10,842 13,071 15,597 18,438 21,615 25,144 29,046 33,340 38,046 43,182 48,768 54,823 61,367 68,417 75,993 84,115 92,803 102,080 111,97 122,50 133,69 145,57 158,17 171,51 185,63 200,58 216,45 1,315 1,884 2,610 3,512 4,597 5,867 7,351 9,072 11,052 13,310 15,867 18,741 21,951 25,517 29,458 33,792 38,540 43,720 49,352 55,455 62,048 69,150 76,780 84,958 93,704 103,040 112,99 123,58 134,84 146,80 159,47 172,89 187,09 202,12 218,10 1,366 1,949 2,692 3,612 4,715 6,006 7,512 9,258 11,265 13,552 16,139 19,046 22,292 25,894 29,873 '34,248 39,038 44,262 49,941 56,092 62,735 69,889 77,573 85,806 94,610 104,008 Ц4,02 124,68 136,01 148,03 160,78 174,27 188,55 203,67 219,76 К 0,06 0,01280 0,1353 0,8082 3,310 10,418 27,066 60,877 122,474 225,54 386,65 624,85 961,08 1,417 2,016 2,776 3,714 4,836 6,146 7,676 9,447 11,481 13,797 16,415 19,355 22,635 26,275 30,293 34,708 39,541 44,810 50,534 56,734 63,427 70,634 78,371 86,661 95,523 104,981 115,06 125,78 137,18 149,27 162,09 175,67 190,03 205,24 221,43 0,07 0,01676 0,1653 0,9444 3,751 11,550 29,523 65,585 130,663 238,74 406,67 653,71 1000,94 1,470 2,084 2,862 3,818 4,958 6,289 7,842 9,638 11,699 14,045 16,695 19,668 22,983 26,659 30,716 35,172 40,047 45,361 51,133 57,381 64,125 71,383 79,175 87,521 96,442 105,960 116,10 126,89 138,36 150,52 163,41 177,07 191,51 206,81 223,12 0,08 0,02176 0,2009 1,0995 4,240 12,781 32,159 70,580 139,279 252,54 427,48 683,56 1042,02 1,525 2,154 2,949 3,924 5,082 6,434 8,010 9,832 11,921 14,296 16,977 19,984 23,334 27,048 31,143 35,640 40;559 45,917 51,736 58,033 64,827 72,138 79,984 88,387 97,366 106,946 117,15 128,01 139,54 151,78 164,75 178,47 193,00 208,39 224,82 0,09 0,02803 0,2429 1,2757 4,782 14,119 34,983 75,875 148,339 266,96 449,10 714,44 1084,35 1,581 2,226 3,038 4,031 5,207 - 6,581 8,181 10,029 12,145 14,550 17,263 20,303 23,689 27,440 31,575 36,113 41,075 46,478 52,344 58,689 65,535 72,898 80,799 89,258 98,297 107,938 118,21 129,13 140,73 153,04 166,08 179,89 194,50 209,98 226,54 Зависимость между давлением р, Па, насыщенных паров «Не и Г7в. К. в области от 0,5 до 2,1768 К (Х-точка) описывается уравне- ^\ri\7'AilK^ ao=a5>42128; fll я 9,903203 К; а, =-9,617095'*-•; а, «6,804602 К; а4 — - 3,0154606 К; а, = 0,7461357 К; В области от 2,1768 К до критической температуры 7*кр = 5,1953 К 8 inp- 2 -kNV + M1 ?1 —-1 где a_i = — 30,93285; аь = 392,47361; at = — 2328,04587; а, = 8111,30347; а, = — 17809,80901; ал = 25766,52747: а* = — 24601 4; *=» 14944,65142; а, -- 5240,36518; а. = 807,93168; 6=14,53333. * * «ui.*, 189
Таблица 8. 29. Зависимость между давлением насыщенных паров, равновесного водорода A0s Па) и 7^ Таблица 8.32. Зависимость между давлением насыщенных паров азота и Г68* 7\ К 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 Приращение температуры, К 0,0 7,842 • 13,373 21,463 32,772 48,000 67,879 93,169 124,65 163,11 209,35 0,2 8,773 14,765 23,446 35,481 51,580 72,480 98,945 131,75 171,71 0.4 9,787 16,266 25,562 38,352 55,351 77,303 104,974 139,15 180,62 — 0,6 10,888 17,879 27,818 41,392 59,321 82,355 111,263 146,83 189,87 — 0,8 12,082 19,609 30,220 44,606 63,495 87,641 117,819 154,82 199,44 — * Уравнение, описывающее эту зависимость, см. в табл. 8.4. Таблица 8. 30. Зависимость между давлением насыщенных паров нормального водорода A03 Па)иГв8ф г, к 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 Приращение температуры, К 0.0 7,384 12,665 20,428 31,325 46,049 65,330 89,920 120,59 158,14 203,35 257,05 320,05 393,20 477,33 573,31 682,02 804,35 0,2 8,271 13,999 22,335 33,940 49,517 69,798 95,543 127,53 166,54 213,39 268,88 333,84 409,12 495,55 594,01 705,37 — 0,4 9,238 15,437 24,373 36,715 53,173 74,486 101,415 134,74 175,26 223,17 281,09 348,05 425,49 514,25 615,22 729,27 — 0.6 10,289 16,984 26.546 39,654 57,023 79,397 107,543 142,24 184,29 234,50 293,68 362,67 442,31 533,44 636,96 753,72 — 0,8 11,430 18,646 28,862 42,763 61,073 84,540 113,934 150,04 193,66 245,59 306,67 '377,72 459,59 553,13 659,22 778,75 — * Уравнение, описывающее эту зависимость, см. в табл. 8.4, Та 7\ К 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 31,0 32,0 33,0 34,0 35,0 36,0 37,0 38,0 39,0 40,0 блица 8.31. Зависимость насыщенных паров 0,0 50,882 71,626 98,243 131,69 172,97 223,09 283,11 354,11 437,18 533,47 644,16 770,48 913,73 1075,26 1256,56 1459,19 неона i A02 между давление» ¦ Па) Приращение температуры, 1 0, 54 76 104 139 J82 234 296 369 455 554 668 797 944 1109 1295 2 ,605 ,449 ,355 ,29 ,25 ,40 ,72 ,34 ,42 ,14 ,74 ,52 ,89 ,33 о, 58 81 НО 147 191 245 310 385 474 575 692 825 976, 1145, 1334, 4 34 ,515 ,747 ,21 ,89 ,85 ,13 82 05 95 75 67 07 33 96 0, 44 62 86 117 155 201 257 324 402 493 598 718 854 1008, 1181, 1375, и Т98* < 6 ,022 ,676 ,831 ,429 ,45 ,91 ,84 ,32 43 ,30 08 00 31 36 57 47 0,8 47, 67, 92, 124, 164, 212, 270, 338, 419, 513, 620, 743, 883, 1041, 1218, 1416, — i 356 037 404 408 04 31 26 98 54 10 82 91 66 42 65 88 т, к Приращение температуры, К 0.0 0,2 0,4 0,6 Давление, Па Давление у J0* Па 0,8 45,0 46,0 47,0 48,0 49,0 50,0 51,0 52,0 66,408 98,705 144,26 207,52 294,13 411,11 567,12 772,72 71,987 106,627 155,33 222,77 314,84 438,88 603,90 820,87 77,979 115,109 167,15 239,00 336,83 468,29 642,75 871,61 84,411 124,183 179,76 256,27 360,16 499,40 683,77 925,07 91,310 133,887 193,20 274,62 384,89 532,32 727,05 981,37 53,0 54,0 55,0 56,0 57,0 58,0 59,0 60,0 61,0 62,0 63,0 64,0 65,0 66,0 67,0 68,0 69,0 70,0 71,0 72,0 73,0 74,0 75,0 76,0 77,0 78,0 79,0 80,0 81,0 82,0 83,0 84,0 1,041 1,386 1,827 2,385 3,083 3,952 5,022 6,332 7,923 9,843 12,143 14,624 17,431 20,655 24,338 28,526 33,265 38,605 44,596 51,291 58,744 67,012 76,150 86,220 97,280 109,39 122,62 137,03 152,68 169,65 187,99 207,78 1,103 1,466 1,928 2,512 3,243 4,149 5,264 6,627 8,279 10,270 12,651 15,154 18,041 21,353 25,134 29,428 34,284 39,750 45,877 52,719 60,331 68,768 78,088 88,351 99,616 111,95 125,41 140,06 155,97 173,20 191,83 — 1,169 1,550 2,035 2,646 3,409 4,354 5,515 6,932 8,649 10,714 13,123 15,699 18,668 22,070 25,950 30,353 35,326 40,921 47,187 54,178 61,950 70,559 80,063 90,522 101,995 114,55 128,24 143,14 159,31 176,82 195,73 1,237 1,638 2,146 2,785 3,582 4,568 5,777 7,250 9,032 11,173 13,609 16,260 19,312 22,807 26,787 31 ,300 36,394 42,118 48,525 55,669 63,603 72,386 82,076 92,733 104,417 117,19 131,12 146,27 162,70 180,48 199,69 — 1,310 1,730 2,263 2,931 3,763 4,790 6,049 7,580 9,430 11,650 14,109 16,838 19,975 23,562 27,646 32,271 37,487 43,344 49,893 57,190 65,290 74,250 84,129 94,986 106,883 119,88 134,05 149,45 166,15 184,21 203,70 * Уравнение, описывающее эту зависимость, см. в табл. 8.4. ¦ Уравнение, описывающее эту зависимость в области of 63,146 до 84 К, см. в табл. 8.4. В области от 45 до 63 К давле* ние р, Па, связано с температурой Гвв. К, уоавнением [65] In р = 22,426208 — 820.3673/ Г.$. 190
Таблица 8.33. Зависимость между давлением насыщенных паров кислорода и Тв8* т. к 54,0 56,0 58,0 60,0 62,0 64,0 66,0 68,0 70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 80,0 82,0 84,0 86,0 88,0 90,0 92,0 94,0 Приращение температуры, К 0,0 _ 241,95 427,91 726,21 1,188 1,878 2,881 4,300 6,259 8,906 12,409 16,964 22,786 30,118 39,222 50,382 63,904 80,113 99,348 121,97 148,35 0,4 0,8 Давление, Па 148,36 272,13 477,16 803,56 168,15 305,53 531,23 887,85 1,2 190,19 342,42 590,48 979,59 Давление, 10s Па 1,305 2,051 3,128 4,644 6,729 9,532 13,229 18,019 24,124 31,788 41,280 52,888 66,921 83,706 103,590 126,93 — * Уравнение, описывающее Таблица т. к 1,432 2,236 3,392 5,011 7,226 10,194 14,093 19,127 25,524 33,531 43,422 55,490 70,047 87,424 107,970 132,05 — 1,569 2,436 3,675 5,402 7,754 10,893 15,002 20,290 26,988 35,350 45,652 58,192 73,286 91,268 112,491 137,32 — эту зависимость, см. в 8.34. Зависимость i насыщенных паров 1,6 214,72 383,11 655,34 1079,30 1,718 2,651 3,977 5,818 8,314 11,631 15,958 21,509 28,518 37,246 47,971 60,996 76,640 95,242 П7,157 142,75 — табл. 8.4. между давлением CF4 (фреон-74) и Т ее Приращение температуры, К 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Давление, Па 90,0 95,0 100,0 105,0 110,0 115,0 120,0 125,0 130,0 135,0 140,0 145,0 150,0 155,0 160,0 165,0 170,0 119,70 323,01 777,18 147 388 915 ,49 ,31 ,22 180 464 1073 ,76 ,77 ,77 220, 553, 1255, 41 90 24 Давление, 10s Па 1,698 3,416 6,408 11,316 18,967 30,378 46,763 69,520 100,23 140,62 192,59 258 J5 339,43 438,67 1,965 3,895 7,213 12,597 20,912 33,215 50,757 74,972 107,47 150,03" 204,55 273,08 357,77 460,88 2,266 4,428 8,099 13,995 23,017 36,261 55,017 80,755 115,12 159,91 217,07 288,65 376,84 483,91 2,606 5,021 9,074 15,517 25,289 39,527 59,556 86,882 123,18 170,29 230,16 304,89 396,67 507,80 267,46 657,42 1462,26 2,988 5,680 10,144 17,171 27,740 43,024 64,386 93,368 131,68 181,18 243,85 321,81 417,28 В области от 89.6 до 173 К давление р, Па, связано с темпера- температурой Г„, К, уравнением [64] 1п (^кр) " (Л'х + ^т1'5 + А>* + ***)! TR , где х = 1 — Т^; T^s= ^••/Т'кР' ркр ~~ критическое давление, равное 3742 • 10» Па; Гкр — критическая температура, равная 227,5 К; Ах = — 6,7651056; Аг = 1,0777437; At = — 1,74909/1; Л4 = —2,5845119. 8.7. ОПТИЧЕСКАЯ ПИРОМЕТРИЯ Измерение температуры тел пирометрами основано на использовании законов излучения абсолютно черного тела (АЧТ). Поскольку характер излучения реальных тел отличается от характера излучения АЧТ, то измерен- измеренная температура тела будет отличаться от действитель- действительной. Различают яркостную (спектральную), цветовую (спектрального отношения) и радиационную темпера- температуры. Вопросы оптической пирометрии рассмотрены в [66— 69]. Яр костная (спектральная) пирометрия основана на измерении интенсивности (яркости) излучения тел при фиксированной длине волны. Если для длины волны Я, интенсивность излучения тела и интенсивность излучения АЧТ равны, то температура АЧТ будет равна ярко'стной температуре Тя излучающего тела. С термодинамической темнературой Тя связана соотношением 4г = ~ + — Ш(е(Х, Г)), (8.10) 1 * Я ^2 где с2 — вторая постоянная закона Планка, равная 0,014388 м-К; е(А,, Т) — спектральный коэффициент теп- теплового излучения тела на длине волны К, м, при темпе- температуре Т, К. Формула (8.10) выведена в приближении закона Ви- Вина. При точных измерениях необходимо учитывать, что (8.10) дает заниженные значения Т при температуре вы- выше 3000 К. Цветовая пирометрия (пирометрия спектрального от- отношения) основана на сравнении отношений интенсивно- интенсивности излучения для двух длин волн Х\ и Х2 для нечерного тела и АЧТ. Если эти отношения равны, то цветовая температура Тц равна температуре АЧТ. С термодинами- термодинамической температурой Тп связана соотношением (8Л1) Цветовая температура так называемых серых тел, характеризующихся условием г(\и Т)=г(Х2, Т), совпа- совпадает с термодинамической. Метод спектрального отно- отношения нечувствителен к серой среде (пропускательная способность которой удовлетворяет условию x(Xi)=» =t(X2)),часто присутствующей между объектом и пиро- пирометром (например, пыль, дым, смотровые окна и т. д.). Радиационная пирометрия основана на измерении полной (во всем спектральном интервале) энергии излу- излучения тел. Если энергия полного излучения нечерного тела и энергия АЧТ равны, то температура АЧТ опреде- определяет радиационную температуру Гр нечерного тела. Ра- Радиационная температура связана с термодинамической соотношением = У р [е^ (/)] , (8.12) где Bt(T) — интегральный коэффициент теплового излу- излучения тела. Применение радиационных пирометров наи- наиболее эффективно при низкой температуре, когда спект- спектральная излучательная способность тел мала. Излучательная (и отражательная) способность ме- металлов и сплавов сильно зависит от состояния поверхно- поверхности (шеооховатости, наличия оксидных пленок и т. д.). В табл. 8.35—8.37 приведены данные, относящиеся к чис- чистой полированной поверхности. В табл. 8.38 даны значе- значения интегрального коэффициента теплового излучения некоторых оксидов. Оптические методы и средства измерения температур описаны в [24, 25, 70—75]. 191
Таблица 8. 35, Значения спектрального коэффициента теплового излучения ех веществ для X = 0,65 мкм [76—78] Вещество, (плотность, р/ртеор) Ванадий Вольфрам Гафнии Германий Графит искусственный Двуоксид тория оплавленный @,96) [85] Двуоксид урана оплавленный @,96) [85] Двуоксид циркония Железо Иридий Карбид гафния Карбид ниобия Карбид тантала оплавленный @,95) [85] Карбид урана оплавленный @,965) [85] Кобальт Кремний Молибден Никель Никель окисленный Ниобий Оксид магния Осмий Палладий Платина Платина холоднокатаная Рений Родий Тантал Тантал старый Титан Хром Цирконий т. к 1000—2000 1200—2600 1500—1800 1000—2000 1200—3200 1500—3440 300—3120 1155—1800 1130—1430 1300—2500 1300—2900 1300—3400 300—3000 300—1400—2780 1180—1530 1000—1700 1100—2800 1080—1500 1100—1500 1000—2600 1000—1800 1200—1800—2500 1000—1700 1100—2000 1100—1500 1000—2900 1100—2100 1200—2400 1100—1600—2800 ЮОО—1900 1733 1000—2100 «х *1 0,419-0,370 0,453—0,418 0,445—0,453 0,50—0,53 0,90—0,83 0,863—0,876*а 0,824—0,836*2 0,40—0,55*8 0,38—0,35** 0,272—0,215 0,73—0,60 0,66—0,49 0,514*2 0,615—0,556—0,539*а 0,39—0,37*8 0,64—0,46 0; 409—0,352 0,36—0,32 0,86—0,82 0,368—0,348 0,15—0,43 0,55—0,38—0,39 0,400-0,306 0,292—0,300 0,32—0,42 0,432—0,370 0,269—0,196 0,445—0,414 0,49—0,44-0,41 0,503—0,444 0,39 0,450—0,403 •» Спектральная излучательная способность соответствует указанным температурам. Линейная интерполяция между точками дос- достаточно точная. *» X =0,665 мкм. •» Х = 0,63 мкм. Таблица 8. 36. Значения спектрального коэффициента теплового излучения Вещество Алюминий Вольфрам*2 Графит*3 Железо Золото Медь Молибден*2 Палладий Серебро Сталь углеро- углеродистая Тантал*2 7\ К 293 293 [78] 1200 2600 293 [78] 293 [78] 293 293 293 [78] 1000 1400 2000 295 293 [78] 293 293 [78] 1200 2400 Тип*1 П h п п h h n n п n n n n h П n n n i ex веществ при разных длинах волн [76] Длина волны, мкм 0,3 0,081 — 0,486 0,465 — — 0,64 0,67 — — — — 0,60 — 0,50 — 0,4 0,083 — 0,482 0,461 0,97 — 0,63 0,50 0,480 0,458 0,440 0,419 0,48 — 0,45 __ 0,525 0,498 0,5 0,089 — 0,474 0,447 0,960 0,440 0,540 0,400 0,475 0,438 0,422 0,403 0,42 0,08 0,42 0,56*4 0,51 0,46 0,6 0,098 — 0,461 0,426 0,950 0,430 0,130 0,200 0,463 0,417 0,403 0,387 0,36 0,06 0,39 0,493*5 0,473 0,432 0,7 0,111 — 0,446 0,411 0,925 0,420 0,040 0,030 0,461 0,394 0,383 0,370 0,33 0,05 0,38 __ 0,421 0,399 0.8 0,140 — 0,428 0,394 0,90 0,39 0,03 0,02 0,459 0,367 0,361 0,352 0,31 0,045 0,37 ___ 0,363 0,366 0,9 0,111 — 0,408 0,376 0,89 0,37 0,02 0,02 0,420 0,333 0,333 0,333 0,29 0,04 0,36 0,304 0,338 1.0 0,068 — 0,386 0,360 0,87 0,36 0,02 0,02 0,405 0,302 0,310 0,317 0,27 0,03 0,35 0,210 0,262 0,317 2,0 0,030 0,070 0,186 0,248 0,72 0,22 0,02 0,018 0,125 0,106 0,151 0,191 0,17 0,025 0,22 0,110 0,148 0,220 3,0 0,026 0,059 0,112 0,191 0,600 0,160 0,017 0,016 0,082 0,063 0,096 0,133 0,14 0,02 0,16 0,080 0,123 0,190 4,0 0,024 0,051 0,086 0,163 0,500 0,110 0,014 0,014 0,073 0,046 0,073 0,102 0,11 0,02 0,12 0,070 0,108 0,168 5,0 0,023 0,046 0,078 0,146 0,080 0,012 0,012 0,060 0,035 0,059 0,084 0,08 0,02 0,10 0,065 — ¦» л — значения спектрального коэффициента теплового излучения в направлении нормали; h — то же в пределах полусферы. ** В высокотемпературной области при фиксированной длине волны линейная интерполяция между указанными температурами дос- достаточно точная. •8 Графит пористый искусственный. •« X = 0,467 мкм. •* X = 0,665 мкм. 192
Таблица 8.37. Значения интегрального коэффициента теплового излучения tt некоторых веществ [76—78} Вещество Алюминий: сильно окисленный электролитически окисленный, 4—10 мкм Бериллий ьронза. алюминиевая окисленная Ванадий Вода: лед гладкий лед, покрытый инеем Вольфрам » Гафний Графит Дюраль Д 16 Железо » Золото Иридий » Кадмий Кобальт Латунь: отлично полированная окисленная Магний Манганин прокатанный Медь » » окисленная » окисленная Молибден » » Никель » » окисленный Ниобий » пихром. прокатанный окисленный Оксид железа Fe2O3 Олово Палладий » Платина Рений » Родий » Ртуть чистая Свинец: серый окисленный окисленный при 473 К Серебро » г, к 50—800 360—800 310 1100—1300—1480 450—1270 450—1270 1000—1300—2000 273—373 273 273 400—800-2000—3400 1200—1800-2200—3000 1200—2000 1200—3200 500—900 160—1100 600—1100 50—1150 1300-2500 295 80—300 1100—1500 373 500—610 450—590 410—490 391 50—300—800—1100 80—380—1160 300—600—800—1100 80—540—700—1078 1100—2100—2400—2800 293 1100—2800 300—1500 500—1400 420—700—980 ЮОО—1700—2400 1000—1800—2600 800—950—1100 480—900-1200 310—1350 310—360 1000—1300—1600 400—1520 300-1000—1400-1900 400—800—1600—2000 1000— 1400— 1900— 2300—2600—2900 900— 1200— 1600— 1900—2200 900—1600 273—373 310—530 270—470 473 100—1100 80—300 Тип*» h h h n n n h n n n h n h h n h n . h h n h h n h n h n h n h n h n n h n n h n n h h h h n h n h h h h n n h h h h n Vs 0,008—0,062 0,20—0,33 0,72—0,83 0,41—0,57—0,87 0,03—0,06 0,08—0,16 0,145—0,190—0,257 0,92—0,96 0,96 0,985 0,039-0,081—0,249—0,345 0,116—0,201—0,247—0,312 0,284—0,324 0,77—0,83 0,016—0,03 0,081—0,254 0,20—0,56 0,014—0,063 0,12—0,21 0,04 0,03 0,21 0,06 0,02 0,56—0,64 0,12 0,048 0,022—0,024—0,05—0,061 0,02—0,01—0,02 0,38—0,47—0,59—0,87 0,66—0,78—0,90—0,93 0,105—0,225—0,254—0,282 0,009 0,096—0,275 0,068—0,196 0,061—0,182 0,07—0,39—0,47 0,116—0,187—0,244 0,085—0,170—0,232 0,20—0,24—0,36 0,62-0,67-0,78 0,82—0,89 0,05 0,10—0,15—0,18 0,02—0,17 0,041—0,128—0,167—0,200 0,029—0,080—0,162—0,184 0,164—0,201—0,255— 0,290—0,309—0,322 0,068—0,112—0.150— 0,169—0,183 0,053—0,100 0,09—0,12 0,04—0,08 0,28 0,63 0,012—0,046 0,020—0,075 13-2159 193
Продолжение табл. 8.3? Вещество Сталь: углеродистая » окисленная 07X16Н6 » окисленная при 1173 К 12Х18Н10Т 08Х18Н12Б Стекло Сурьма Тантал » » » нитрид Теллур Титан: электрополированныи карбид Уран » карбид Хром » Цинк » окисленный Цирконий Карбид Диборид Т, К ЮО—1400 573—1073 250—900 300—1000 180—700—1200 100—1000—1390 293 300—350 1000—2300—2700—3300 80—300 1300—1600—2000 800—1500—2600 295 900—1400—1900 250—370 1200—3000 1200 1600—2000 270—600—750—1220 80 300—530 300—470—800 1100-1600—2100 1400—2900 1200—2500 Тип*1 h h n n n n n n h n n n n h h h h h n h n n h h h V 0,06—0,31 0,86—0,91 0,13—0,28 0,84 0,13—0,24—0,3? 0,17—0,25—0,65 0,94 0,28—0,31 0,132—0,251—0,282—0,316 0,020—0,076 0,132—0,170—0,260 0,74—0,80—0,60 0,22 0,217-0,274-0,323 0,10—0,13 0,60—0,75 0,35 0,42 0,06—0,06—0,10—042 0,07 0,02—0,06 0,28-0,14—0,11 0,204—0,248-0,278 0,40—0,55 0,53-0,75 •» n — значения интегрального коэффициента теплового излучения в направлении нормали; h— то же в пределах полусферы. ** Значения интегрального коэффициента теплового излучения соответствуют указанным температурам. Линейная интерполяция между точками достаточно точная. Таблица 8.38. Значения интегрального коэффициента теплового излучения, некоторых оксидов [76] Вещество MgO ZrO2 ThOa AI2O3 20 0,73 0,81 400 0,69 0,75 0,79 600 0,57 0,65 0,61 0,71 800 0,52 0,53 0,52 0,60 1000 0,42 0,42 0,43 0,52 Температура 1200 0,35 0,37 0,38 0,46 1400 0,30 0,37 0,37 0,42 . К 1600 0,28 0,39 0,40 0,40 1800 0,29 0,46 0,49 0,39 2000 0,35 0,55 0,61 2200 0,49 0,62 0,68 2400 0,66 0,71 2600 0,69 8.8. ТЕРМОИНДИКАТОРЫ И КРИСТАЛЛИЧЕСКИЕ ИЗМЕРИТЕЛИ МАКСИМАЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ Термоиндикаторы (ТИН) — вещества (смеси ве- веществ), изменяющие свой внешний вид (цвет, яркость свечения, форму) при определенной температуре — кри- критической температуре ТИН /Кр и используемые для реги- регистрации этой температуры. ТИН подразделяют на две группы: обратимые — ТИН, исходный внешний вид (цвет или яркость свече- свечения) которых восстанавливается после восстановления исходной температуры; необратимые — ТИН, необратимо изменяющие свой внешний вид (цвет или форму) при воздействии критической температуры. Различают пять типов ТИН: термохимический индикатор, кристаллострук- турный, люминесцентный, жидкокристаллический ТИН и ТИН плавления. ТИН применяют в виде термопорошков, термокрасок, термолаков, термопаст, термокарандашей и термотаблеток. Измерение температур термоиндикато- термоиндикаторами описано в [79—81]. Измерители максимальной температуры кристалличе- кристаллические (ИМТК) —датчики максимальной температуры, ра- рабочее вещество которых (обычно облученные нейтрона- нейтронами алмаз или карбид кремния) изменяет параметр кри- кристаллической решетки в зависимости от температуры и времени выдержки. Максимальную температуру опреде- определяют с помощью градуировочного графика по изменению параметра решетки с учетом времени выдержки (дли- (длительность отжига) [82]. ИМТК используют для измере- измерения температур в диапазоне 150—1200 °С с временами выдержки от 102 до 106 с. Погрешность измерений со- составляет ±6 °С на стационарных режимах и ±12 °С на нестационарных. ИМТК имеют малые размеры: стандарт- стандартный— диаметр 1 и длина 5 мм; микроизмеритель — 0,3X0,3X0,3 мм. 194 '
Не обладая большой точностью, методы термоинди- термоиндикаторов и измерителей максимальной температуры ино- иногда полезны, а в ряде случаев и труднозаменимы (при исследовании тепловых полей, в аэродинамических изме- измерениях, при измерении температур токонесущих элемен- элементов, деталей машин и механизмов и т. п.). Таблица 8.39. Классификация термоиндикаторов [81] Тип Вид Группа по обратимости Температур- Температурный диапа- диапазон, °С Относитель- Относительная погреш- погрешность, % Количество цветовых переходов Зависимость от условий нагрева Термохимические Термоиндикато- Термоиндикаторы плавления Жидкокристал- Жидкокристаллические Люминесцентные Порошок, паста, лак, таблетка, краска Порошок, паста, лак, таблетка, краска Порошок, краска, карандаш, печатная краска, карандаш, печатная краска Порошок, краска, паста, лак, карандаш, таблетка, печатная краска Обратимые, необратимые, квазиобратимые Необратимые, обратимые Обратимые 50-^1000 35-И 150 -20-7-+250 -200-Г-+Ю0 2,5—10 0,5-2,5 0,1—2 0,5-2 Один или нес- несколько Один Неогра- Неограниченное количество Один или несколько Зависи- Зависимые Незави- Независимые Зависи- Зависимые То же СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Comptes Rendus des Seances de la Treizieme Confe- Conference Generate des Poids et Mesures A967—1968); Reso- Resolutions 3 and 4, P. 104. 2. Кричевский И. Р. Понятия и основы термодинами ки. — 2-е изд. М.: Химия, 1970. 3. Wolfe H. G. The Temperature concept; Temperature, its measurements and control in scienc and industry. Ed by Hugh С Wolfe. N. Y.; Beinhold, 1955. Vol. 2. Ch. 1. P. 3-8. 4. de Boer J.//Metrologia. 1965. Vol. 1. P. 158—169. 5. Quinn T. J., Compton J. P.//Rep. Prog. Phys. 1975. Vol. 38. P. 151—239. 6. Попов M. M. Термометрия и калориметрия. — 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1954. 7. Гордое А. Н. Температурные шкалы. М.: Изд-во стандартов, 1966. 8. Hudson R. P.//Rev. Sci. Instrum. 1980. Vol. 51. P. 871—881. 9. Hall J. A.//J. Sci. Instrum. 1966. Vol. 43. P. 511— 547. 10. Куинн Т. Температура: Пер. с англ./Под ред. Д. Н. Астрова. М: Мир, 1985. 11. Орлова М. П. Низкотемпературная термометрия. М.: Изд-во стандартов, 1975. 12. Temperature, its measurement and control in science and industry. Vol. 1. N. Y.: Reinhold, 1941; Vol. 2. N. Y.: Reinhold, 1955; Vol. 3. N. Y.: Reinhold, 1962; Vol.4. Pittsburgh: Instrument Society of America, 1972; Vol. 5. N. Y.: American Institute of Physics. 1982. 13. The International Practical Temperature Scale of 1968//Metrologia. 1969. Vol. 5. P. 35—44. 14. Международная практическая температурная шкала 1968 г. (МПТШ—68). М.: Изд-во стандартов, 1971. 15. Preston-Thomas H.//Metrologia. 1976. 12. P. 7— 17. 16. Crovini L., Bedford R. E., Moser A.//Metrologia. 1977. Vol. 13. P. 197—206. 17. Bedford R. E., Crovini L., Maas H., Skakala J.// Comite Consultatif de Thermometrie, 13е Session, Annexe T3. 1980. P. T55—T79. 18. Bedford R. E., Bonnier G., Maas H.t Pavese F.// Comite Consultatif de Thermometrie, 14е Session, Appendix T3, 1982. P. T124—T132. 19. The 1976 Provisional 0, 5 К to 30 К temperature Scale//Metrologia. 1979. Vol. 15. P. 65—68. 20. Brickwedde F. G., Van Dijk H., Durieux M., Cle- Clement J. R., Logan J. K.//J. Res. NBS. 1960. Vol. 64A. P. 1—18. 21. Sherman R. H., Sydoriak S. G., Roberts T. R.// J. Res. NBS. 1964. Vol. 68A. P. 547—588. 22. Кытин Г. А., Астров Д. Н.//Измерительная тех- техника. 1983. №. 4. С. 62—63. 23. Comite Consultatif de Thermometrie. 14 Session, 1982. Recommendation Tl. P. T85—T86. 24. Геращенко О. А., Гордое А. Н., Л ах В. И. и др. Температурные измерения: Справочник. Киев: Наукова думка, 1984. 25. Сосновский А. Г., Столярова Н. И. Измерение температур. М.: Изд-во стандартов, 1970. 26. Линевег Ф. Измерение температур в технике: Справочник/Пер, с нем./Под ред. Л. А. Чарихова. М.: Металлургия, 1980. 27. Геращенко О. А., Федоров В. Г. Тепловые и тем- температурные измерения: Справочное руководство. Киев: Наукова думка, 1965. 28. Wise J. A. Liquid-in-glass thermometry//NBS Mo- Monograph. 1976. Vol. 150. 29. Thompson R. D.//ISA Trans. 1968. Vol. 7. P. 87— 92. 30. Ween S.//ISA Trans. 1968. Vol. 7. P. 93—100. 31. Стрелков П. Г., Боровик-Романов А. С, Орло- Орлова М. П.//Журн. физ. хим. 1954. Т. 28. № 2. С. 345—352. 32. Бродский А. Д. Новые методы измерения низких температур. М.—Л.: Изд-во стандартов, 1962. 33. Датчики для измерения температуры в промыш- промышленности/Г. В. Самсонов, А. И. Киц, О. А. Кюздени и др. Киев: Наукова думка, 1972. 34. Бочковский Р. В. Контактные датчики темпера- температуры. М.: Металлургия, 1978. 35. Вепшек Я. Измерение низких температур элект- электрическими методами: Пер. с чеш./Под ред. М. П. Орло- Орловой. М.: Энергия, 1980. 36. Riddle J. L., Furukawa G. Т., Plumb H. ^//Plati- ^//Platinum Resistance Thermometry. 1973. Vol. 126. 13* 195
37. Johnston J. S.//Temperature Measurement 1975. Conference Series N 26. Lond,: Institute of Physics. 1975. P. 80—90. 38. Anderson R. L.f Ко Hie T. G.//Critical Rev. in Ana- lyt. Chem. 1975. Vol. 6. P. 171—221. 39. Dauphinee T, M., Preston-Thomas H.//Rev. Sci. Instrum. 1954. Vol. 25. P. 884—686. 40. Орлова М. П., Астров Д. Н., Медведева Л. А.// Приборы и техника эксперимента. 1964. № 1. С. 230— 232. 41. Кытин Г. А., Астров Д. Н., Зорин Р. В. Усовер- Усовершенствование конструкции и исследование воспроизводи- воспроизводимости показаний германиевых термометров сопротивле- ния//Тр. ВНИИФТРИ. 1973. Вып. 4C4). С. 83—92. 42. Зарубин Л. И., Немиш И. Ю. Характеристики тер- термометров сопротивления для криогенных температур// Полупроводниковая техника и микроэлектроника. Киев: Наукова думка. 1974. Вып. 17. С. 77—79. 43. Rubin L. G., Brandt В. L., Sample H. ^//Cryoge- ^//Cryogenics. 1982. Vol. 22. P. 491—503. 44. Варфоломеев С. Ф., Пекальн Л. А., Альшин Б. И. и др.//Приборы и техника эксперимента. 1977. № 1. С. 262—264. 45. Логвиненко С. Пм Бевза Ю. Г.//Измерительная техника. 1967. № 1. С. 42—44. 46. Логвиненко С. П., Алуф Г. Д., Зароченцева Т. М. Использование диодов для измерения низких темпера- тур//Тр.ФТИНТ. 1972. Вып. 2. С. 72—74. 47. White G. К. Experimental Techniques in Low-Tem- Low-Temperature Physics. 3-d ed. Oxford: Clarendon Press. 1979. Ch. IV 48. Астров Д. Н., Беля некий Л. Б. Измерение низких температур (обзор)//Физика низких температур. 1967. Т. 2. JNfe 7. С. 821—848. 49. Burns G. W., Hurst VW. S.^emperature Measure- Measurement. 1975. Conference Series N 26. Lond.: Institute of Physics. 1975. P. 144—161. 50. Данишевский С. К., С веде-Швец Н. И. Высоко- Высокотемпературные термопары. М.: Металлургия, 1977. 51. Самсонов Г. В., Кислый П. С. Высокотемператур- Высокотемпературные неметаллические термопары и наконечники. Киев: Наукова думка, 1965. 52. Guildner L. A., Burns G. W.//High Temp.-High Press. 1979. Vol. 11. P. 173—192. 53. Bedford R. E.//High Temp.-High Press. 1972. Vol. 4. P. 241—260. 54. Kinzie P. A.//Thermocouple Temperature Measure- Measurement. N. Y.: John Wiley. 1973. 55. Медведева Л. А., Орлова М. П., Алексахин И. А., Духовлинова Н. Д. Измерение низких температур термо- термопарами на основе сплава золота с кобальтом//Тр. ВНИИФТРИ. 1973. Вып. 4C4). С. 154—180. 56. Медведева Л. А., Орлова М. П., Рабинькин А. Г. Измерение низких температур термопарами на основе сплава золота с железом//Тр. ВНИИФТРИ. 1973. Вып. 4C4). С. 181—192. 57. Бейлин В. М., Лапп Г. Б., Павлов Б. П. и др.// Измерительная техника. 1975. № 6. С. 35—36. 58. ГОСТ 3044—77. Преобразователи термоэлектри- термоэлектрические. Градуировочные таблицы. 59. Методы измерения температур: Сб. статей./Под ред. В. А. Соколова. М.: Изд-во иностр. лит., 1954« 60. Рогельберг И. Л., Бейлин В. М. Сплавы для тер- термопар: Справочник. М.: Металлургия, 1983. 61. Hudson R. P.//Experimental Cryophysics. Lond.: Butterworths. 1961. Ch. 9. 62. Cataland G.,/ Edlow M. H., Plumb H. H. Recent experiments on liquid helium vapor pressure measurements from 2 to 4 K: Temperature, its measurement and control in science and industry. N. Y.: Reinhold. 1962. Vol. 3A). P. 413. 63. Sydoriak S. G., Rogerst T. R., Sherman R. H.// J. Res. NBS. 1964. Vol. 68A. P. 547—559. 64. Lobo L. Q., Staveley L. A. K.//Cryogenics. 1979. Vol. 19. P. 335—338. 65. Frels W., Smith D. R., Ashworth T.//Cryogenics. 1974. Vol. 14. P. 3—7. 66. Рибо Г. Оптическая пирометрия. М.—Л.: Гостех- теориздат, 1934. 67. Гаррисон Т. Р. Радиационная пирометрия. М.: Мир, 1964 68. Гордов А. Н. Основы пирометрии. — 2-е изд. М.: Металлургия, 1971. 69. Киренков И. И. Метрологические основы оптиче- оптической пирометрии. М.: Изд-во стандартов, 1976. 70. Оптические методы измерения температур в ме- металлургии. Теория, системы, элементы: Сб. статей/Под ред. Д. Я. Света. М.: Наука, 1979. 71. Свет Д. Я. Оптические методы измерения истин- истинных температур. М.: Наука, 1982. 72. Поскачей А. А., Чубаров Е. П. Оптикоэлектрон- ные системы измерения температуры. М.: Энергия, 1979. 73. Поскачей А. А., Чарихов Л. А. Пирометрия объ- объектов с изменяющейся излучательной способностью. М.: Металлургия, 1978. 74. Чернин С. М., Коган А. В. Измерение температу- температуры малых тел пирометрами излучения. М.': Энергия, 1980. 75. Методы и средства оптической пирометрии. М.: Наука,, 1983. 76. Излучательные свойства твердых материалов: Справочник/Под ред. А. Е. Шейндлина. М.: Энергия, 1974. 77. Новицкий Л. А., Степанов Б. М. Оптические свой- свойства материалов при низких температурах: Справочник. М.: Машиностроение, 1980. 78. Kaspar J. Radiometry//American Institute of Phy- Physics Handbook. 3-d ed. N.Y.: McGraw-Hill Company. 1972. 79. Абрамович Б. Г. Термоиндикаторы и их примене- применение. М.: Энергия, 1972. 80. Абрамович Б. Г.. Картавцев В. Ф. Цветовые ин- индикаторы температуры. М.: Энергия, 1978. 81. Абрамович Б. Г., Матвеев В. В. Метод измерения температуры термоиндикаторами//Методы и средства оп- оптической пирометрии. М.: Наука, 1983. 82. Николаенко В. А., Карпухин В. И. Измерение тем- температуры с помощью облученных материалов. М.: Энер- гоатомиздат, 1986. 83. Supplementary information for the IPTS-68 and EPT-76//Monographie Bureau International des Poids et Mesures. 1st ed. July 1983. 84. Rusby R. L., Durieux M.//Cryogenics. 1984. Vol. 4. P. 363—366. 85. Boder M., Karow H. U., Muller K.//High Temp.— High Press. 1980. Vol. 12. P. 161—168. 196
ГЛАВА 9 ТЕПЛОЕМКОСТЬ М. Н. Хлопкин 9.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Определение и единицы теплоемкости Теплоемкость тела С есть отношение количества теп- теплоты AQ, подведенной к телу в данных условиях, к со- соответствующему повышению температуры AT. В соответ- соответствии с третьим началом термодинамики теплоемкость любого тела стремится к нулю при приближении к абсо- абсолютному нулю температуры. Удельная с, Дж/(кг-К), и молярная С, Дж/(моль«К), теплоемкости вещества определяются как теплоемкости соответственно единицы массы и одного моля данного вещества. Они связаны соотношением С**Мс, где М — масса одного моля, кг. Теплоемкость тела зависит от условий нагревания. Наиболее употребительны: теплоемкость при постоянном давлении (изобарная теплоемкость) ср, теплоемкость при постоянном объеме (изохорная теплоемкость) cv и теп* лоемкость под давлением насыщенных паров (вдоль ли- линии сосуществования фаз) cs. Величины ср и cv, Дж/ (моль-К), связаны соотношением где а — температурный коэффициент объемного расши- расширения, К; Т — температура, К; V — молярный объем, м3/моль; kT — изотермическая сжимаемость, Н/м2 (Па). Теплоемкость твердых тел Разность Cp--cv для твердых тел обычно невелика. Теплоемкость твердых тел за исключением твердого ге; лия, слабо зависит от давления. Важнейшим параметром, характеризующим темпера- температурную зависимость теплоемкости твердого тела, являет- является характеристическая температура Дебая (дебаевский параметр) 6, К, определяемая соотношением ?9=/tv, где k — постоянная Больцмана, Дж/К; h — постоянная Планка, Дж-с; v — максимальная частота колебаний атома в кристалле, Гц. В соответствии с квантовой теорией Дебая молярная колебательная теплоемкость твердого тела cVt Дж/ (моль-К), определяется соотношением cv=3RnD(b/T)J где/? — газовая постоянная, Дж/(моль-К); п — число атомов в молекуле: D —функция Дебая (табулирована в табл. 9.7); 6 — дебаевский параметр, К; Г — темпера- температура, К. При температуре, большей дебаевской (Г>9), вы- выполняется закон Дюлонга — Пти cv в 3Rn ъ 25rt Дж/(моль-К). При низкой по сравнению с дебаевским параметром температуре G*<0,1 9) молярную теплоемкость твердого тела cv, Дж/(моль-К), обычно представляют так: cv = 1944 п (Г/0)» + Т7\ где n, T и 9 — те же величины, что и в предыдущих со- соотношениях; у — коэффициент электронной теплоемкости, Дж/(моль-К*). Для диэлектриков и полупроводников Y-0, Большие отклонения температурного хода теплоем- теплоемкости от приведенного выше соотношения наблюдаются в лантаноидах, актиноидах, их химических соединениях, а также при наличии в веществе магнитных ионов, когда существенный вклад в теплоемкость дают тепловые воз- возбуждения электронов внутренних оболочек атомов и маг- магнитных моментов ионов. Происходящие в твердом теле процессы упорядочения (структурного, магнитного, сверх- сверхпроводящего и др.) также ведут к существенным анома- аномалиям теплоемкости. Теплоемкость разреженных газов Разность изобарной и изохорной молярных теплоем- костей Cp—Cv, Дж/(моль-К), разреженных газов описы- описывается соотношением ср—cv—Rt где R— универсальная газовая постоянная. Согласно закону распределения каждая поступатель- поступательная и вращательная степень свободы молекулы дает в молярную изохорную теплоемкость вклад, равный #/2, а каждая возбужденная колебательная — вклад, рав- равный R. Колебательные степени свободы возбуждаются и дают вклад в теплоемкость лишь при высокой темпера- температуре (T>hv/k, где v — частота колебаний атомов в мо- молекуле). При учете поступательных и вращательных сте- степеней свободы и пренебрежении колебательными закон равнораспределения дает для молярных изохорной cv и изобарной Ср теплоемкостей, Дж/(моль«К): с©=1,5 /?; ср=2,5 R — для одноатомного газа; с©=2,5#; сР = 3,5/?— для двухатомного газа; с»—3 R; cp = 4 R — для много- многоатомного газа. Эти соотношения хорошо выполняются для одно- одноатомных газов, хуже для двухатомных и плохо для мно- многоатомных. Теплоемкость двух- и многоатомных газов при низкой температуре меньше, чем следует из закона равнораспределения, вследствие уменьшения вклада вра- вращательных степеней свободы. При высокой же темпера- температуре теплоемкость этих газов больше, чем следует из закона равнораспределения, вследствие термического воз- возбуждения колебательных степеней свободы и частичной диссоциации молекул. Теплоемкость плотных газов и жидкостей Для плотных газов в отличие от разреженных раз- разность молярных теплоемкостей ср—cv может существенно отличаться от универсальной газовой постоянной R. Мо- Молярная теплоемкость плотного газа, как правило, больше, чем разреженного. С приближением к критической точке теплоемкость газа возрастает и в критической точке об- обращается в бесконечность. Для описания теплоемкости жидкости не существует простых закономерностей. Теплоемкость сплавов, растворов и смесей Теплоемкость сплавов, растворов и смесей несколь- нескольких компонентов сСм с небольшим отличием от идеаль- идеальности приближенно удовлетворяет правилу аддитивности Коппа — Неймана где Z/ — мольная (массовая) доля /-го компонента смеси; С/ — молярная (удельная) теплоемкость /-го компонента. Правило аддитивности хорошо выполняется для разре- разреженных газов и хуже —для плотных газов. Существен- 197
ные отклонения от правила аддитивности наблюдаются в растворах электролитов, в ряде интерметаллических сое- соединений, а также при наличии фазовых переходов. Теплоемкость вблизи фазовых переходов Для фазовых переходов первого рода (испарение, плавление, сублимация, переход из одной кристалличе- кристаллической модификации в другую и т. д.) характерно скачко- скачкообразное изменение энтальпии, что приводит к соответ- соответствующей скрытой теплоте перехода ЛЯ. Теплоемкость при фазовом переходе первого рода, как правило, изме- изменяется, причем теплоемкость высокотемпературной фазы может быть как больше, так и меньше теплоемкости низкотемпературной фазы. При фазовых переходах второго рода происходит непрерывное изменение энтальпии, выделения скрытой теплоты не происходит, а теплоемкость испытывает ска- скачок, сопровождающийся резким максимумом. При фазо- фазовых переходах второго рода теплоемкость низкотемпе- низкотемпературной фазы, как правило, больше теплоемкости высо- высокотемпературной фазы. Справочная литература по теплоемкости Термодинамические функции (теплоемкость, энтро- энтропия и энтальпия) индивидуальных веществ (элементов и химических соединений) при температуре 298,15 К при- приведены в [1]. В [2] приведены термодинамические функ- функции индивидуальных веществ (преимущественно в газо- газообразном состоянии) в широкой области температур. Теплоемкости элементов и бинарных сплавов в широком интервале температур содержатся в [3, 15]. Теплоемкости элементов, неорганических и органических соединений приведены в [4]. Теплоемкости материалов при темпера- температурах ниже 300 К содержатся в [5]. 9.2. ТЕПЛОЕМКОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ 100 0,1 / f / / / |4не 0,15 J / 0,15. 0,0? —' У i /Л1 />/ Т I А \ /14н? 0,01 0,1 0,2 0,5 Ь Z Т,К Рис. 9.1. Молярные теплоемкости С, жидких изотопов гелия 3Не и 4Не и растворов 8Не—4Не с молярной до- долей 3Не, равной 0,05; 0,15; 0,48 при давлении насыщаю- насыщающих паров [51] 290 Т,К Рис. 9.2. Молярная теплоемкость гольмия [4] ВО 1 у 1 ( [у 1 / D У 160 290- 7, К Рис. 9.3. Молярная теплоемкость диспрозия [4] I •50 30 А Л Fe 1ООО 1100 Рис. 9.4. Молярная теплоемкость железа вблизи ферро* магнитного фазового перехода [52] С 1 А Со •^— то 1360 1900 Т,К Рис. 9.5. Молярная теплоемкость кобальта вблизи фер« ромагнитного фазового перехода [53] 198
В табл. 9. 1 —9.7 и на рис. 9.1 —9.10 приведены значения теплоемкости элементов Таблица 9. 1. Молярная изобарная теплоемкость ср элементов при температуре 298,15 К и давление 0,10135 МПа Вещества в жидком и газообразном состояниях отмечены буквами «ж» и «г». Различные кристаллические мо- модификации отмечены греческими буквами а, р, -у» & и др. Теплоемкость газов приведена в состоянии идеального газа, т. е. при предельно низком давлении. Химическая формула приведена лишь для неодноатомных молекул Вещество, формула Азот N2 (г) Актиний Алюминий а-америций Аргон (г) Барий а-Бериллий Бор (кр) Бор аморфный Бром Вг2 (ж) Бром Вга (г) Ванадий Висмут Я-Водород Н2 (г) opmo-Водород На (г) пара -Водород На (г) Вольфрам а-Гадолиний Галлий Гафний Гелий (г) Германий сс-Гольмий «-Дейтерий D2 (г) Диспрозий Европий а-Железо Р-Железо Золото Индий Иод 12 Иод 12 (г) Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кислород О2 (г) Кислород, озон О3 (г) о-Кобальт Кремний Криптон (г) Ксенон (г) Лантан р-Литий Лютеций Магний а-Марганец р-Марганец т-Марганец Медь Молибден Мышьяк Мышьяк As2 (г) Мышьяк As4 (г) 6-Натрий Неодим Неон (г) V Дж/(моль-К) 29,12 27,20 24,35 25,86 20,79 28,10 16,44 11,09 11,95 75,68 36,06 24,48 26,02 28,83 28,46 29,95 24,27 37,07 26,07 25,69 20,79 23,22 27,15 29,20 28,16 27,66 24,98 26,74 25,40 26,90 54,44 36,89 25,10 26,74 26,52 26,02 29,60 25,94 29,38 39,37 24,8 19,79 20,79 20,79 27,11 24,85 26,50 24,90 26,28 26,50 27,57 24,43 23,93 24,68 35,10 77,40 28,20 27,40 20,79 Литература 1 1 к. с < < ( < < I ( ( ' 1 1 i i t i < < > > > 1 г г i г i г г 2 2 i 2 2 * 2 [ 2 1 1 1 1 1 2 2 2 [ [ 2 1 2 2 2 2 1 2 2 2 2 > I 3] Вещество, формула Нептуний Никель Ниобий р-Олово белое а-Олово серое Осмий Палладий Платина а-Плутоний Полоний а-Празеодим Радон (г) Рений Родий Ртуть (ж) Рубидий Рутений Самарий Свинец Селен гексагональный Селен моноклинный Селен аморфный Селен Se2 (г) Сера ромбическая Сера моноклинная Сера S2 (г) Сера S8 (г) Серебро Скандий Стронций Сурьма Сурьма Sba (г) Таллий Тантал Теллур Тербий Технеций Титан «-Тритий Т2 (г) Торий Тулий Углерод, алмаз Углерод, графит ос-Уран Фосфор белый Фосс Фосс ФОС( Фос4 юр красный юр черный юр Р2 (г) Ьор Р4 (г) Франций (ж) Фтор F2 (г) Хлор С12 (г) Хром Цезий р- Церий Цинк Цирконий Эрбий ДЖ/(МОЛЬ-К> 29,46 26,07 24,44 27,11 25,78 24,70 25,86 25,86 31,20 26,40 27,45 20,79 25,23 24,98 27,98 31,05 24,06 29,54 26,65 25,36 27,20 29,30 35,40 22,69 23,64 32,50 160,70 25,36 25,50 25,51 25,23 35,40 26,32 25,29 25,78 28,91 24,00 25,06 29,20 26,23 27,03 6,109 8,536 27,67 23,82 21,21 21,59 32,05 67,15 28,40 31,30 33,94 23,55 32,17 26,94 25,44 25,40 25,44 Литература • > > ) 1 г ' i i i i 2 1 1 2 1 1 1 1 2 1 1 2 2 1 [ 1 1 1 1 1 1 1 1 1 2 1 199
Таблица 9.2. Удельная изобарная теплоемкость ср, Дж/(кг • К), элементов при температуре от 20 до 1500 К и давлении 0,1 МПа Изменение состояния вещества обозначено до и после фазового перехода: т—твердое, ж — жидкое, г — газообразное. Различные кристаллические модификации твердого состояния отмечены греческими буквами а, р, -у, Ь и пр. Вещество Азот N2 Алюминий Аргон Барий Бериллий Бор аморфный Бор (кр) Бром Вг2 Ванадий Висмут ^-Водород*2 /ш/?а-Водород*а Вольфрам Гадолиний Галлий Германий Гольмий а-диспрозий Европий Железо*» Золото Индий Иод 12 Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кислород, О2 Кислород, О3 (озон) Кобальт Кремний (кр) Криптон*2 Ксенон*2 Лантан а-Л итий Р-Литий Лютеций а-Марганец Р, й-Марганец 7-Марганец Медь Молибден а-Мышьяк а-Натрий Р-Натрий Неодим Неон*2 а-Нептуний Никель Ниобий ^-Олово белое а-Олово серое Осмий Палладий Платина Плутоний 20 681 (а) 8,9 306 67,4 1,61 8,9 2,2 79,6 7,1 35 9530 (ж) 9530 (ж) 1,89 25,4 32,1 12,5 58 34,5 65 4,6 15,9 60,8 64 2,0 45,7 21,3 46 251 36 429 (а) — 5,4 3,37 188 133 46 55,9 20,9 8,9 21,7 7,29 2,8 15,6 157 170 71 945 (т) 5,8 11,3 40 32,3 1,43 9,5 7,4 15 40 1350 (Р) 78 560 135 9,96 7,1 1,5 181 39 74 10 570 (г) 10 570 (г) 18,4 97 ПО 61 124 115 _ 30 57,2 141 124 22 102 101 117 494 188 1289 (р) — 39,6 44 276 178 113 350 — 73 50,6 71,6 — 58,76 23,6 74,6 531 540 127 1066 (г) — 38 68 106 76 — 52 38 56 80 1022 (г) 376 836 (т) 168*1 90,6 58*1 42*1 253 174*1 102*1 10 730 11720 71,5 163*1 221*1 142*1 197*1 201 — 138*1 99,2 193 171 68*1 132*1 199*1 182 610 405 1689(ж) — 162*1 188 345 (т) 202 1390 1340 193*1 201*1 190*1 202,6 104 175 — 879 176*1 1035 — 173 173 ' 173 136*1 132*1 88 74 Температура 150 1048 675 526 (г) 186 624 333 299 308 370 117 12 600 16 150 113 208 316 256 161 280 — 324 119 218 195 (т) ПО 145 265 213 666 575 920 (г) — 331 426 258 (г) 261 (т) 182 2653 141 365 378 372 322,6 193 275 — 1074 — 1031 — 328 239 206 — — 207 118 94 250 1042 858 521 198 1560 859 816G) 371 (т) 465 — 14 040 15 330 131 265 375 (т) 310 163 173 . 422 127 229 125 151 292 227 717 (т) 915 — 405 648 250 162 (г) 3383 151 454 465 470 373,3 238 314 — 1176(т) — 1030 — 416 262 219 — 238 131 121 К 400 1045 951 521 259 2179 1463 1416(8) 230 (г) 515 127 (т) 14 480 14 550 136 179 394 (ж) 337 169 173 184 489 131 250 (т) 313 (ж) 129,5 160 305 241 (т) 805 (ж) 655 942 916 (г) 450 794 249 159 197 (а) — 3974 (т) 153 515 — — 397,5 264 339 — 1370 (ж) 200 1030 147 482 270 243 (т) — 132 251 136 138 600 1075 1037(т) 521 300 2559 1892 1931 233 540 141 (ж) 14 550 14 550 140 185 382 347 172 175 199 574 135 245 (ж) 148 (г) 135 172 321 264 (ж) 770 738 («) 1003 1048 503 (а) 871 248 159 197 (р) — 4251 (ж) 156 581 — — 416,7 276 354 — 1296 222 1030 — 592 281 242 (ж) — 136 261 141 154 (т) 1000 1168 1177 (ж) 521 328 (т) 3060 2337 2306 236 597 — 14 980 14 980 148 207 376 375 (т) 193 195 250 975 (а) 146 (т) 238 150 150 184 354 — 792 1020 (р) 1090 1166 627C) 946 248 158 238 — 4154 173 — 686 (?) 451,1 (т) 294 383 — 1257 291 1030 — 561 304 240 — 144 281 152 171 (ж) 1500 1244 521 281 (ж) 3604 — 2597 239 . 714 — 16 050 16 050 158 243 377 380 (ж) 271 274 — 654(Т) 159 (ж) 236 153 397 — 926 — 1143 1243 674 1013 — — 247 (ж) — 4203 217 — 837E) — 513 (ж) — — — — — 1030 — 616 333 — — 154 307 165 Литера- Литература 3, 6] 2, 5] 7] 2, 3] 2, 51 3 3 2 3 3 8 8 2, 5] 3 3 3 3 3 3 3 3, 5J 2, 5] 2 3 3 3 3 9 3 2 10] 2, 10J [3] [2, 5] [7] G 3 3 3 3 3 3 3 3, II] 2, 5] 3] 3] 3, 9] 3] 7J 3] 3, 5] 5, 13] [3,5, 13] 3 3 3 3, 5] 3] 200
Продолжение табл. 9*2 Вещество Празеодим Рений Родий Ртуть Рутений Самарий Свинец 7-Селен Сера ромбичес- ромбическая Сера моноклин- на,я Серебро Скандий Стронций Сурьма о-Таллий Тантал Теллур Тербий Технеций Титан о-Торий Туллий Углерод (алмаз) Углород (гра- «tl_\ фит) Уран Фосфор белый Фосфор крас- ныи Фосфор черный Фтор F2 Хлор С12 Хром Цезий Церий Цинк Цирконий Эрбий*3 20 94,4 2,8 2,71 51,5 1,71 49 53 43,5 80,6 — 15,5 13,9 54 25,8 50 8,23 33,5 27,4 7,0 20 63 0,21 6,3 13,5 151 27,3 13,4 347 108 2,1 147 61,5 (?) 26 11,7 126 40 174 27 26,6 89,5 19 122 94,4 108 192 — 78 95,4 — 83 93 43 88 106 57 61 187 1,18 27,9 54 303 89 73 969 (т) 340 17 179 — 125 68 144 80 186 75*1 114 116 99 204*1 114 193*1 340 342 166 289 — 147*1 114*1 97,6 151 176*1 230 90*1 146*1 7,0 87*1 83*1 403 198*1 204*1 1502 (ж) 543 (т) 127 192 — 258 165*1 195 Температура, 150 191 120 195 129 (т) 185 175 122 274 517 535 212 — — 190 124 126 180 234 406 108 154 83 269 103 559 436 447 — — 314 203 — 293 244 155 250 193 132 234 142 (ж) 230 188 127 309 — 692 (т) 232 — — 204 128 137 193 199 — 498 115 158 344 568 112 728 (т) 626 639 — — 425 220 (т) — 380 273 165 К 400 202 139 253 137 241 221 134 354 (т) — 1004(ж) 239 585 313 213 134 (т) 141 219 179 211 548 123 161 854 994 125 843 (ж) 748 850 869 (г) 634 (г) 482 240 (ж) 202 G) 402 300 170 600 224 145 273 137 251 271 144 (т) 445 (ж) — 1068 250 611 343 (а) 223 (т) 145 (ж) 145 253 (т) 188 225 597 134 163 1342 1409 146 (а) — 832 928 642 516 224 223 436 (т) 321 174 1000 286 (т) 158 310 136 278 301 142 (ж) — — 1004 277 (т) 694 441 G) 258 (ж) — 152 295 (ж) 226 290 684 156 186 1799 1799 180 (Р) — 979 627 614 230 268(т) 480 (ж) 362 (а) 192 1500 i 305 (ж) — 349 — 315 — 138 — — — 310 (ж) 848 411 (ж) — — 163 — 286 324 687 209 — 2019 201 (ж) — — 1009 605 806 273 269 (ж) — 344 ф) 229 Литера- Литература 3] 3, 5] 3, 12] 12, 131 3, 12] 3] 2, 51 3] 14] [3] 3. 5] 2, 5] 2] 3] 31 2, 5] 3, 5] 3] з 2, 5] 3] з 2, 3] 2, 3, 58] [3] [2] [3] 3 3 3 2 51 9 3 3, 5] 3] 3] 1 •» При Т = 75 К. •* См. также табл. 9.5. •» См. также рис. 9.2—9.10. Таблица 9.3. Удельная теплоемкость ср, Дж/(кг*К) элементов при температуре от 1 до 15 К и давлении 0,1 МПа (н) — в нормальном (несверхпроводящем) состоянии; (с)—в сверхпроводящем состоянии Вещество а-Азот Алюминий Аргон Барий Бериллий Бром Ванадий (н) Ванадий (с) 0, 0, 0, 0, 1 06 025 19 005 2 0,11 0,49 0,12 0,051 — 0,38 0,2 3 3,5 0,34 0,079 — 0,58 0,7 Температура, К 4 0,30 4,35 0,78 0,109 — 0,80 1,45 5 17,3 1,54 0,144 2 1,04 2,43 8 0, 42, 0, 9 5 27 10 167 1, 83, 14 0, 16 2, 41 3 39 34 15 422 4, 38, 0, 45 4, 6 5 84 24 Литература 31 5] 71 31 5 3 3] [3] 201
Продолжение табл. 9.3 Вещество н) Висмут пара-Водород Гадолиний Галлий Гафний Гелий (г) *Не Гелий (ж) 4Не Гелий (ж) «Не Германий Гольмий орто-Дейтерий з-Диспрозий Европий о-Железо Золото Индий (н) Индий (с) Иод Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калий а-Кальций а-Кислород Кобальт Кремний Криптон Ксенон о-Лантан .., а-Лантан (с) 8-Лантан (н) р-Лантан (с) Литий Лютеций Магний а-Марганец Медь Молибден Мышьяк а-Натрий Р-Натрий Неодим Неон Никель Ниобий (н) Ниобий (с) сьОлово р-Олово (н) Э-Олово (с) Осмий Палладий Платина о-Плутоний Празеодим Рений (н) Родий Ртуть (н) Ртуть (с) Рубидий Рутений Самарий Свинец (н) Температура, К 1 0,006 — 0,08 — 0,014 ПО 1430 0,0006 18,7 — 0,24 0,24 0,09 0,006 0,029 0,019 0,02 0,10 0,008 0,12 0,08 — 0,08 0,0003 0,064 0,057 0,07 0,006 0,09 0,006 0,24 0,07 0,055 0,25 0,0116 0,02 0,004 0,08 1,07 0,24 0,12 0,09 0,001 0,0002 0,017 0,004 0,09 0,03 __ 0,35 0,015 0,048 0,036 0,029 0,16 0,03 0,14 — 2 0,046 4,98 0,16 0,024 0,033 __ 5000 2500 0,0046 6,24 6,5 0,17 1,3 0,18 0,025 0,138 0,142 — 0,034 0,087 0,20 0,029 — 0,18 0,16 0,002 0,53 0,49 0,15 0,10 0,20 0,08 0,54 0,14 0,117 0,50 0,0278 0,04 0,014 0,30 5,0 1,*96 0,24 0,18 0,014 0,0014 0,047 0,048 0,025 0,18 0,07 0,63 0,025 0,097 0,48 0,48 0,06 0,23 0,094 3 0,17 17,4 0,27 0,051 0,06 — 3840 0,0155 3,37 22,6 0,22 2,9 0,28 0,07 0,41 0,464 _. 0,053 0,23 0,32 0,087 2,24 0,32 0,25 0,007 .»_ 0,31 6,36 0,38 0,34 0,90 0,22 0,19 0,75 0,0530 0,065 0,04 0,76 п7о 0,37 0,28 0,087 0,005 0,109 0,151 0,04 0,29 0,12 1,3 0,04 0,147 2,07 2,09 4,36 0.10 0,43 0,281 4 0,49 43 0,4 0,1 0,096 4080 ___ 0,036 2,74 55,5 0,32 4,9 0,38 0,16 0,95 — 0,075 0,50 0,46 0,234 5,45 0,53 3,9 0,35 0,018 4,82 4,74 0,54 0,83 0,66 0,83 1,39 0,33 0,29 1,01 0,0916 0,09 0,09 1,6 1,78 18,9 17,7 0,50 0,40 0,27 0,12 0,245 —. 0,06 0,42 0,18 2,4 0,06 0,201 4,09 4,17 10,4 0,13 0,78 0,684 5 89 0,56 0,19 0,148 6800 0,069 3,22 113 0,54 7,4 0,5 0,29 2,27 — 2,3 0,10 0,98 0,64 0,577 — 0,86 7,8 0,47 0,03 0,91 0,97 1,11 1,56 2,02 0,49 0,44 1,29 0,1482 0,13 0,18 2,8 3,42 27,2 0,67 — 0,56 0,46 — — 0,56 0,27 4,3 0,08 — 0,17 1,45 1,48 8 5,47 450 — — 5550 _ — 545 — 0,9 1,2 8,55 — — 1,5 3,98 42,0 — — — 42,0 38,1 — _ — — 1,43 1,08 2,16 0,4729 41,5 159 1,19 1,4 2,28 — 4,2 — — 18,1 0,47 17,5 i — 54 — 7,37 10 10,4 1030 3,9 3,46 5420 0,86 16,4 ИЗО 3,9 26 1,24 2,2 15,5 — 16 0,31 8,5 2,6 8,62 71,5 5,3 69 1,22 0,28 71,5 58,3 8,2 _ 9,3 2,75 1,9 2,82 0,8709 0,48 1,5 22,7 28,4 36,5 278 1,62 2,2 — 6,0 8,1 — 1,9 1,17 3 29,2 0,29 0,65 23,5 — 81 0,41 17,5 13,7 15 23,8 7100 12,1 14,8 5300 ___ 4,43 39,8 15,5 57 2,49 7,4 36,7 40 0,83 25,3 8,6 25,9 16,2 224 2,53 и 103 25 _ 25,7 5,8 5,21 2,907 1,00 6,1 74 85 51,9 3,1 5,5 18,9 22,6 — 4,6 3,5 9 60 0,9 1,35 38 — _ 0,87 37 33,5 Литература Ц2] 12, 13] 3] 3] 3] 161 4 4 3 3 12] 3] 3 5 5 5 12] 3] з з 17] 171 9 3 3 3 3 Г7 7] 3 3 3 3 3 3 5 5 П, 181 3J 3 3 3 3 7 5 1Й] 191 . 3] 12] 12] 3] 3 3 3 3 3 12] 12] 9] 3J 3] 5J 202
Вещество Свинец (с) 7-Селен Сера ромбическая Серебро Скандий Стронций Сурьма Таллий (н) Тантал (н) Тантал (с) Теллур Тербий Титан а-Торий Тулий Углерод (графит) а-Уран а-Фосфор белый Хлор Хром Цезий а-Церий S-Церий Цинк Цирконий Эрбий Продолжение Температура, К 1 0,007 — 0,0072 0,267 0,05 0,002 0,032 0,006 0,005 1,45 0,071 — 0,25 0,003 0,044 — — 0,03 0,28 0,15 — 0,01 0,03 0,26 2 0,067 0,056 — 0,0239 0,505 0,14 0,016 0,06 0,068 0,054 0,039 0,50 0,146 0,05 0,38 0,018 0,097 — — 0,06 — 0,33 1,1 0,027 0,07 0,24 3 '0,251 0,19 — 0,0595 0,747 0,31 0,055 0,43 0,112 0,178 0,14 0,43 0,226 0,11 0,79 0,052 0,17 — — 0,10 8,3 0,55 2,3 0,055 0,12 0,38 4 0,672 0,49 — 0,124 1,00 0,61 0,11 1,02 0,171 0,352 0,33 0,55 0,317 0,19 1,44 0,11 0,26 — — 0,14 16 0,83 4,6 0,105 0,18 5 1,51 1,0 1,69 —*. 1,3 1,09 0,3 2,0 0,26 — 0,65 0,68 0,42 0,42 2,35 0,17 0,38 3,5 — 0,18 — 7,9 0,191 0,26 8 _ 0,91 2,5 — 0,65 — 0,84 — — — — — — 61 — — 0,96 — 10 _ 7,9 15,4 1,8 3,31 8,45 3,5 15,3 1,17 7,01 3,7 1,26 2,9 11,6 1,05 1,76 36,2 20 0,49 83 — 43 2,36 1,3 15 23,8 46 6,4 7,0 27 12,3 33 3,6 20,3 14,3 3,3 9,4 32,7 3,5 5,9 97 54 1,09 — — 47 11,2 4,36 40 табл. 9.3 Литература 201 3) 14] 121 5] 3 3 3 5 1! 3] 3 5 3 3 >] 3 5] 3 2 3 3 9 3 3 17] 3] 3] Таблица 9.4. Удельная теплоемкость cst кДж/(кг • К), жидкого гелия 4Не под давлением насыщенных паров [21] при различной температуре (К) г, к 1,8 1,85 1,9 2,0 2,05 2,81 3,26 3,79 5,18 6,16 Т, К 2,1 2,15 2,17 2,2 2,3 7,51 9,35 12,60 3,98 2,64 г, к 2,4 2,6 2,8 3,0 1 3,2 es 2,38 2,27 2,34 2,49 2,69 т, к 3,4 3,6 3,8 4,0 1 4,2 2,97 3,26 3,60 3,99 4,48 т. к 4,4 4,6 4,8 5,0 5,05 5,11 5,94 7,53 11,5 13,5 Таблица 9.5. Зависимость удельной изобарной теплоемкости ср, кДж/(кг • К), элементов в жидком и газообразном состояниях от давления и температуры Данные выше жирной горизонтальной черты относятся к жидкой фазе т, к Давление, МПа 0,1 1 10 100 г, к Давление, МПа 0,1 1 10 100 70 80 90 100 120 150 200 Азот N2 [6] 2,023 1,022 1,068 1,069 1,057 1,048 1,043 2,012 2,089 2,099 2,269 1,309 1,144 1,083 1,903 1,997 1,968 1,998 2,220 2,851 1,619 — 1,701 1,774 1,685 1,555 1,484 300 400 600 800 1000 1200 1500 1,041 1,045 1,075 [,122 1,168 [,204 1,244 1,056 1,053 1,078 1,124 1,168 1,204 1,244 ] 1,197 1,121 ,104 1,137 [,176 1,209 1,247 1,355 1,271 1,201 1,198 1,216 1,238 1,266 203
т, к Давление, МПа 0,1 1 10 100 Продолжение / пабл. 9.5 Давление, МПа 0,1 1 10 100 70 80 90 100 ПО 120 Аргон Аг [71 85 100 120 150 15 20 30 50 100 15 20 25 30 50 1,057 0,542 0,532 0,526 6,98 _9_,53 10,83 10,48 11,22 6,98 9,53 11,16 10,83 10,54 1,055 1,152 0,722 0,609 6,8 9,17 23,26 12,12 1Г,50 6,8 9,17 12,58 23,26 12,18 — 1,093 1,161 1,549 — 7,61 10,60 15,53 13,51 — 7,51 9,12 10,6 15,59 — — 0,942 0,903 200 300 500 1300 н-Водород Н% [8] — — — 9,64 12,13 200 300 600 1000 2000 пара-Водород Н2 [8] — — — — 9,7 100 200 500 1000 2000 0,522 0,521 0,521 0,521 13,53 14,31 14,55 14,98 18,27 13,43 16,08 14,52 14,98 18,19 0,556 0,532 0,521 0,521 13,59 14,33 14,55 14,98 17,41 13,70 16,14 14,53 14,98 17,33 1,232 0,645 0,552 0,526 14,07 14,54 14,59 14,66 17,14 15,71 16,52 14,59 14,99 17,06 0,858 0,815 0,657 0,556 14,82 15,14 14,97 15,01 17,04 14,34 17,36 14,82 15,01 16,96 г, к 2,5 3 4 5 6 8 10 20 50 100 1400 Давление, МПа 0,01 5,82 5,55 5,35 5,28 5,25 5,22 5,22 5,20 5,20 5,20 5,20 г, к 0, 0,02 2,12 6,08 5,52 5,38 5,32 5,25 5,25 5,20 5,20 5,20 5,20 0,05 0,1 0,2 Гелий 4Не [16] 2,10 2,40 6,40 5,75 5,52 5,38 5,30 5,22 5,20 5,20 5,20 2,05 2,35 4,08 6,78 6,00 5,55 5,42 5,25 5,20 5,20 5,20 Давление, МПа 1 1 1 1 ю 50 | 1,98 2,28 3,68 17,02 7,78 6,02 5,65 5,30 5,22 5,20 5,20 0,5 1,80 2,12 3,12 4,85 9,55 8,42 6,58 5,48 5,22 5,20 5,20 I 10 1,6 1,95 2,72 3,70 4,80 8,20 7,62 5,72 5,28 5,22 5,20 — — 1,82 2,25 2,58 3,12 3,62 5,18 5,60 5,32 5,20 70 — — — — — — — 3,82 5,00 5,45 — Давление, МПа 0, 1 | 1 10 1 » Кислород О2 [10] 1,696 1,689 1,686 0,947 0,935 1,694 1,687 1,681 1,709 1,780 TTSTT 1,676 1,663 1,645' 1,651 1,681 1,742 1,628 1,599 1,562 1,541 1,532 1,531 150 200 300 400 600 1000 0,920 0,915 0,920 0,942 1,003 1,090 1,039 0,957 0,934 0,949 1,006 1,091 2,204 1,904 1,084 1,015 1,031 1,099 1,537 1,511 1,319 1,170 204
Продолжение табл. 9.5 Т. К 120 150 200 300 500 1300 Давление, МПа 0,1 1 Криптон К [7] 57553 0,258 0,252 0,249 0,248 0,248 0,543 0,557 озт 0,259 0,251 0,248 10 ' 0,531 0,520 0,776 0,424 0,281 0,251 100 __ 0,441 0,502 0,404 0,353 0,268 Т, К 170 200 300 500 1000 1300 Давление, МПа 0.1 Ксенон <П58 0,165 0,160 0,159 0,158 0,158 1 Хе[7] 0,348 0,356 0,163 0,159 0,159 10 0,339 0,338 0,699 0,208 0,167 0,163 100 _ 0,294 0,286 0,248 0,198 0,183 30 40 50 60 Неон Ne [7] 7 i l l э J29 ,066 ,042 ,039 2 т 1 1 ,027 ,267 ,147 1,852 2,030 2,557 2,603 1 1 1 — ,500 ,490 ,479 70 100 200 1000 1,037 1,033 1,031 1,030 1,103 1,062 1,037 1,030 1,973 1,339 1,089 1,031 1,467 1,426 1,235 1,035 Таблица 9.6. Дебаевский параметр 6, К, и коэффициент электронной теплоемкости ?, мДж/(моль • К2), для элементов [22] Везде, где возможно, дано значение 6 при предельно низкой температуре; обозначения: кр —кристаллический; ам — аморфный Вещество Азот [23] Алмаз Алюминий Америций Аргон Барий Бериллий Бор (кр) [22, 4] Бор (ам) [4] Бром [4] Ванадий [29] Висмут /шра-Водород [12] Вольфрам Гадолиний Галлий Гафний Гелий, г. п. у. [26] Германий (кр) Германий (ам) [27] Гольмий Графит оргпо-Дейтерий [12] Диспрозий Европий Железо Золото Индий Иод Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калий в. К 81 2250 433 121 92 111 1481 1219-1480 1102 111 382 120 122 383 182 326 252 27 373 315 190 413 114 183 118 477 162 112 109 420 118 248 210 91 If 0 0 1,35 27 0 2,7 0,17 0 0 0 9,82 0,0085 0 1,01 6,38 0,60 2,15 0 0 0 6A) 0,014 0 — 6A) 4,9 0,69 1,66 0 3,14 2,9 8,2 0,69 2,08 Вещество Кальций а-Кислород [28] у-Кислород [29] Кобальт Кремний (кр) Кремний (ам) [27] Криптон Ксенон Кюрий а-Лантан Р-Лантан Литий Лютеций Магний Марганец Медь Молибден Мышьяк (кр) Мышьяк (ам) [27] Натрий Неодим Неон Нептуний Никель Ниобий а-Олово серое [12] Р-Олово белое Осмий Палладий Платина Плутоний Празеодим Протактиний Рений е, к 229 126 46 460 645 528 72 64 123 150 140 344 183 403 409 347 423 282 159 156 163 75 259 477 276 212 200 467 271 237 206 152 185 418 т 2,73 0 0 4,4 0 0 0 0 9,45 11,5 1,65 8,19 1,26 12,8 0,69 1,83 0,19 — 1,38 — 0 1,37 7,04 7,8 0 1,78 2,05 9,45 6,54 25A) 5 2,29 205
Продолжение табл. 9.6 Вещество Родий Ртуть Рубидий Рутений Самарий Свинец Селен (кр) Селен (ам) [29] Сера [4, 12] Серебро Скандий Стронций Сурьма Таллий Тантал [22, 30] Теллур в. к 512 72 56 555 169 105 152 123 165—180 227 346 147 220 78 245 152 7 4,65 1,86 2,63 3,1 13,5 2,99 0 0 0 0,64 10,3 3,64 0,12 1,47 5,4—6,9 0 Вещество Тербий Технеций Титан Торий Тулий Углерод (алмаз) Углерод (графит) Уран Фтор [4] Хлор [4] Хром Цезий Церий Цинк Цирконий Эрбий [22, 31] в. к 176 454 420 160 200 2250 413 248 78 115 606 40 179 329 290 188 7 4,1 4,0 3,36 4,08 —. 0 0,014 8,14 0 0 1,42 3,97 12,8 0,64 2,77 10 Таблица 9.7. Зависимость дебаевской функции теплоемкости D @/Г) от 0/7 [32] е/г О (в/Г) 0 1 1 0,952 2 0,825 3 0,663 4 0,503 5 0,369 6 0,266 7 0,191 8 0,138 9 0,101 10 0,076 37 87 1' 1 / Л 1\ А N У 1 300 700 Рис. 9.6. Молярная теплоемкость никеля вблизи ферромагнит- ферромагнитного фазового пере- перехода [54] 50 10 1 1 , \0,06 1 Nb 4^9 Tji 0 20 ?0 SO SO Рис. 9.7. Молярная теплоемкость ниобия при различ- различных значениях магнитной индукции [55] 206
го к о •=1 5 h & )\Р1% 7 Рис. 9.8. Молярная теплоемкость лантана, неодима, празеодима и церия [4] 50 ?0 \ / S ?00 500 Ш 7,К Рис. 9.9. Молярная изобарная теплоемкость жидкой серы [4] i 30 f ) г* ¦¦м —— Е г _ 90 1Z0 160 ZOO 2?02MT,K Рис. 9.10. Молярная теплоемкость эрбия [4] 9.3. ТЕПЛОЕМКОСТЬ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ В табл. 9.8—9.11 приведены значения теплоемкости для различных неорганических соединений. Таблица 9.8. Дебаевский параметр О, К, и коэффициент электронной теплоемкости 7» мДж/(моль • К8)» для неорганических соединений Вещество Формула Ванадия галлид Ванадия германид Ванадия силицид Галлия антимонид Галлия арсенид Железа сульфид Индия антимонид Индия арсенид Калия хлорид Кальция фторид Лития фторид Магния оксид Натрия хлорид Ниобия алюмьнид Ниобия станид Рутил Сапфир Серебра бромид Серебра хлорид Хрома германид Хрома силицид Цинка сульфид V3Ga V3Ge V3Si GaSb GaAs Fe In As КС I CaF2 LiF MgO NaCl Nb3Al Nb3Sn TiO2 Al2O3 AgBr AgCl Cr3Ge Cr3Si ZnS 302 392 501 269 345 645 206 251 230 475 736 800 275 280 228 778 1042 144 183 473—670 620—670 270 97 30 62 0,002 0,0008 0 0 0 0 0 0 0 0 32 52 0 0 0 0 14—16 10—12 0 Лите- Литература Таблица 9.9. Молярная изобарная теплоемкость С», Д ж/(моль • К)» неорганических соединений при Р температуре 298,15 К [1] Твердые тела и жидкости — при давлении 0,1013 МПа, газы — в состоянии идеального газа (г — газ, ж — жидкость) Вещество и состояние AgBr AgBr (г) Ag2CO3 AgCl [4] AgCl (r) [33J AgClO, AgH (r) 1-AgI AglOs AgMg AgNO, AgNOs Ag8O Ag,S Ag8SO4 Ag8Se A?BrV) [2] AlBr3 AI4CS AlCl (r) [21 с 9 52,3 36,6 112,5 50,8 35,8 87,3 29,3 57,0 102,9 50,2 79,1 102,9 65,9 76,5 131,4 81,8 88,7 35,6 100,5 116,8 34,7 Вещество и состояние A1F (г) [2] A1N [2] а-А12О3 [2) 7-А1аО3 [2] а-А12О3 • Н2О 7-А12О3 • Н2О AI, (SO^s f2J Al2Ti06 AsCl3 (ж) AsF3 (ж) AsF3 (г) AsH3 (г) AsN (г) As4Oe As2O6 AuSb2 AuSn BBr (r) [2] ВВг3 (г) [2] B4C [2] BCI (r) 12) p 31,9 30,1 79,0 82,7 105,5 131,2 259,4 136,4 133,5 126,6 64,6 38,6 30,5 203,8 116,5 79,5 50,5 32,8 67,8 53,1 31,7 207
Продолжение табл. 9.9 Продолжение табл. 9.9 Вещество и состояние г) [2] [2] BF8 (г) [2] ВН (г) [2] ВаН (г) [21 Bffi BN (г) [2] ВО (г) 8202 (г) B] 8203 [2J В (ОН), ВАСОз [21 ВАС12 [2] ВаС12 • 2НаО BaF, [21 Barf (г) Ba(NO8), BaO [2J BaSO4 B) Ва ТЮ3 ВеН (г) [2] BesN2 12] BEO [2J BeSO4 [2J BiCl3 Bi2O3 Bi8TI BrCl (г) [21 BrF (г) [2J BrF3 (ж) BrF3 (r) [21 BrF5 (r) [2J ВП (r) [2J ССЦ (ж) CCI4 (r) [2J CN (r) [2] C2N2 (r) [21 CO (r) [21 CO2 (r) [21 C3O, (r) [21 COS (r) [2] CP (r) [2] CS (r) [2J CS2 (ж) CS2 (r) [2J СаСг CaCO3 [2J CaCl2 [2] CaF2 [2] CaFe2O4 a-Ca3N2 Ca (NO3J CaO [2] Ca(OHJ [2] Ca (PO3J <x-Ca8 (PO4J p-Ca3(PO4)a CaS [2J CaSO3 CaSO4 o-CaSi03 P-Ca2Si04 CaTiO3 CdCl, 62,6 29,6 50,5 29,2 57,6 217,9 19,7 29,6 29,2 60,3 62,8 81,3 86,0 75,1 203,3 71,1 30,2 151,6 47,0 102,1 102,5 29,2 64,8 25,6 85,7 109 113,8 73,6 35,0 33,0 124,5 67,4 101,3 36,5 131,7 82,9 29,2 57,1 29,1 37,1 62,2 41,6 29,9 29,8 75,7 45,5 62,7 83,5 72,8 67,0 153,6 114,6 149,4 42,0 82,5 145,1 231,6 236 47,4 91,7 99,7 85,2 128,6 97,6 76,6 Вещество и состояние Cdl2 CdMg CdO CdS a-CdSO4 CdSb CdSiO3 CeN CeO2 Ce2 (SO4K Cl2CO(r) [2] C1F (r) [2] ClF3(r) [2] C12O (r) [2] ga,(r) и CoF2 CoO Co3O4 P-CoSO4 Cr3(<?O)e CrCl3 CrF3 Cr2O3 [2] CsBr [2] CsCl [2] CsClO4 CsF [2] CsH [2] CsH (r) [2] Csl [2] 7-CuBr a-CuCl a-CuCI2 a-Cul Cu3N CuO Cu2O CuS Cu2S a-CuSO4 Cu2Sb D2O [2] D2O (r) [2] F2O (r) [2] Fe3C FeCO3 Fe(CON (ж) FeCl2 FeCl3 FeCo2O4 FeCr2O4 FeF2 e-Fe3N FeO a-Fe2O3 FeJ°c4 a-FeS FeS2 FeSi Fe2Si04 FeTiO3 Ga2O3 [2] GeBr4 (r) [2] 78,7 51,6 43,6 47,3 99,6 45,7 88,6 46,4 61,6 270,3 57,8 32,1 64,1 47,8 42 78,5 68,8 55,2 122,8 103,2 85,4 240,1 91,8 78,7 128,1 52,9 52,5 108,4 51,1 40,6 31,6 52,5 • 54,7 48,5 71,9 54,0 90,8 42,3 63,6 47,8 76,3 98,9 76,6 84,3 34,4 43,5 105,8 83,3 240,6 76,4 94,9 143,3 133,7 68,1 122,6 49,9 103,8 150,8 50,5 62,2 48,5 132,9 99,5 92,1 101,7 Вещество и состояние GeF4 (Г) [2] GeH4 (г) [2J Ge HC13 (r) [2J Gel4 (r) [2J GeO, [2] H,BO3 [2] HBr (r) [21 HCN (ж) HCN (r) [21 HCl (r) [21 HD (r) [21 HF (r) [2] HI (r) [21 HN3 (r) [2] HNO2 (r) [33] HNO3 (ж) HNO3 (r) HNO3 • H2O H2O (ж) [21 H2O (r) [2] H2O2 (ж) H2O2 (r) HOC! (r) H3PO4 HS (r) [2J H2S (r) [2] H2SO4 (ж) H2SO4 (r) [2] H2SO4 • H,0 (ж) H2Se (r) H.Te (r) HfCl4 HfO2 [2] HgBr2 (r) HgCl (r) HgCl2 (r) Hgl2 (краен.) HgO HgS Hg,SO4 IBr (r) IC1 IC1 (r) KBH4 KBO2 KBr [2] КВг (г) [2] KC1 [2] KC1 (г) [2] KClOs KC1O4 K2Cr04 KF [2] KH [2] КН (г) [2] KH2As04 a-KHF2 KH2PO* KI [2] KI (r) [2] т-кю3 с p 82,0 45,0 54,8 104,2 52,1 81,3 29,1 70,6 35,9 29,1 37,5 30,2 28,8 43,2 45,8 109,9 54,2 182,4 75,3 33,6 89,3 43,1 37,1 106,1 32,5 34,2 138,9 84,4 214,8 34,7 35,6 120,5 60,3 76,1 36,4 57,7 78,2 61,1 44,1 44,2 132,0 34,5 56,2 35,6 33,5 57,3 96,2 67,1 52,5 36,9 104,9 51,3 36,5 100,3 110,2 146,0 49,0 37,9 31,0 126,7 76,9 116,6 52,8 37,1 106,0 Вещество и состояние KMnO4 KNO3 [2] K2O [2] KOH [2] KReO4 K2SO4 [2] La?O3 [2] LiAlO2 LiBr [2] LiBr (r) [2] Liil [5] LiCl (r) [2] LiD LiF [2] LiF (r) [2] LiFeO2 LiH [2] LiH (r) [2] Lil LiNO3 LioO [2] Li&H [2] LiOH • HaO LiT Li2Ti03 MgBa MgB4 MgCO3 [2] MgCl2 [2] MgCl2 • H2O MgCr2O4 MgF2 [2] MgsNg MgO (r) [2] MgO [2] Mg(OHJ [2] MgSiO3 MgSiO4 MgTiO3 MgZn2 а-МпэС MnCO3 MnCl2 MnF2 (r) MnO p-MnO2 Mn2O3 Mno04 MnS MnSO4 MnSe a-MnSiO3 MnTe Mo (CO)e MoO2 [2] MoO3 [2] a-MoS2 MoSi2 Mo3Si NF3 (r) [2] NH3 (r) [2] NH3 • 0.5 H2O (ж) ЫН3.Н2О(ж) с p 119,2 95,1 72 64,9 122,6 131,5 108,8 67,8 49,8 33,9 98,3 48,0 33,2 34,6 41,8 31,3 82,8 29,0 29,7 51,0 89,1 54,1 49,6 79,5 37,0 III 47,8 70,3 76,1 71,4 115,3 126,8 61,6 92,1 32,1 37,2 80,7 96,4 81,9 118,7 91,9 74,1 93,3 94,8 72,9 52,7 44,1 54,0 107,5 139,3 49,9 100,2 51,3 86,4 72,3 242,2 55,9 75,1 63,6 64,8 93,0 53,5 35,6 117,9 154,9 208
Продолжение табл. 9.9 -. Продолжение табл. 9.9 Вещество и состояние N2H4 [2] NH4C1 NH4F [2] (NH4) Н2РО4 (NH4) HSO4 (NH4)NO3[2] (NH4),SO4 (NH4)VO3[2] NO (r) [2J N02 (r) [2] N20 (r) [2] N2O4 (r) [2] N2O5 N2O5 (r) [2] NOC1 (r) NO2C1 (r) NOF (r) NS (r) [2] NaAlO, NaBH4 NaBO2 [2] NaBr [2] NaBr (r) [2] Na2CO3 [2] NaCl [2] NaCI (r) [2] NaC104 NaF |2] NaH [2] NaH (r) [2] NaHCO3 Nal [2] Nal (r) [2] NaNO3 [2] NaO2 [2] Na2O [2] Na2O2 [2] NaOH [2] Na2SO3 Na2SO4 [2] Na2Si03 Na2Ti03 8-NbN NBO2 [2J Nb2O6 [2] Nb3Sn [39J NiCI2 NiFj NiO с p 48,4 84,1 65,3 142,2 135,5 139,1 187,4 129,3 29,9 37,2 38,6 79,2 143,1 95,3 44,7 53,2 41,3 31,8 73,3 86,7 65,9 51,4 36,3 112,3 50,5 35,8 110,4 46,8 36,4 30,2 88,2 52,1 36,6 93,0 72,1 69,1 89,3 59,5 120,1 128,0 111,9 125,6 37,5 57,7 132,0 72,5 71,7 64,1 44,3 Вещество и состояние 7-NiS NiSO4 NiTea NpO2 PB3 (r) PC13 (r) PCU (r) [2] PF3 (r) [2] PH3 (r) PN (r) [2) P3N6 POC!3 (r) [2] POC13 (ж) PA Р4ОЮ (Г) РЬВг2 (ж) PbC!2 [2] <x-PbF2 PbO (жел.) [2] PbO (краен.) [2] PbO (r) [2] PbO2 [2] Pb2O3 [2] Pb3O4 |2] PbS [2] PbSO4 PtS PtSb2 PuO2 [2] Pu2O3 [2] RbBr [2J RbCl [2] PbC103 RbF [2] Rbl [2] Rb2O [2] RhO Rh2O Rh2O3 SFe (r) [2] SO (r) [21 SO2 (r) [21 SO3 (r) [2] SOC12 (ж) SOC12 (r) SOF2 (r) SbCl3 с p 47,1 97,7 75,9 66,2 76,1 71,8 113,3 58,7 37,1 29,7 150,6 84,4 138,8 215,6 191 56,9 77,0 72,3 45,8 46,4 32,5 61,0 107,7 146,7 49,5 103,2 43,4 68,6 66,2 117,0 52,8 52,3 103,2 50,6 52,6 74,0 48,1 73,2 103,8 97,0 30,2 39,8 50,6 120,5 66,7 57,1 110,5 Вещество и состояние SbCl3 (Г) Sb4Oe (куб.) Sb4Oe (ромб.) Sc2O3 SeFe (г) SeO (г) SiBr4 (г) a-SiC [2] p-SiC [2] SiCl4 (ж) SiCl4 (r) SiF4 (r) SiH4 (Г) SiO2 (кварц) [2] SiOt (стекл.) [2J SnBr4 (r) SnCl2 [21 SnCl2 (r) [21 P-SnNi8 SnO [2] SnO (r) [2] SnO2 [2J SnPt SnS [2] Sn S (r) [2J Sn S2 SrBr2 12] SrCl2 [2] SrCO3 [2] SrO [2] SrO (r) [2] SrSO4 [2] SrTiO8 TaC TaN TeFe (r) ТеОа ThF4 ThN ThO2 [2] TiB, TiC TiCl (r) TiCU TiCl3 TiCl4 (ж) с p 77,4 209 224 94,1 110,4 31,1 97 26,8 26,8 145,2 90,4 73,6 42,9 44,6 44,0 103,0 78,0 54,6 99,6 47,8 31,8 53,2 50,2 49,2 34,5 70,1 76,5 75,6 82,4 45,0 33,1 102,0 98,4 36,8 42,7 117 64 110,7 45,2 61,8 45,6 34,3 37,2 69,8 97,1 145,2 Вещество и состояние 6-TiN ТЮ [2] ТЮ2 (рутил) [2] TiO2 (анатаз) [2J Ti2O3 [2] Ti3O6 12J TiS2 TIBr T1C1 [2] T1C1 (r) [2] T IF [2j T1NO3 UCI3 UCI4 a-UF4 [2] UFe [2] uFe (r) [2] P-UH3 UO2 [2] UO3 [2J U3O8 [2J UOC12 UO^ [2] a-V2C VC!2 VCi3 V2O3 [2] V2O4 [2] V2O5 [2] V3Si a-WC WO3 [2] Y*O3 [2J ZnCO3 ZnG2 a-ZnF2 ZnFe2O4 ZnO ZnS a-ZnSO4 Zn2Si04 Zn2Ti04 ZrCl2 ZrN Zr3N2 ZrO, [2] ZrSiO4 с p 37,1 39,9 55,1 55,3 95,8 150,8 67,9 52,5 50,9 36,4 53,4 99,6 102,9 122,0 116,0 166,8 129,5 49,3 63,6 81.7 238 95,1 103,2 55,9 72,2 93,2 101,0 112,1 127,8 90,8 35,1 79,7 102,5 80,1 71,3 65,6 138,0 40,2 45,5 99,1 123,3 137,3 73,6 40,4 127,2 55,9 98,3 209
Таблица 9.10. Молярная изобарная теплоемкость ср, Дж/(моль • К), неорганических соединений при температуре от 20 до 1500 К и давлении 0,1013 МПа [2, 4] Теплоемкость газов дана в состоянии идеального газа, т. е. при предельно низком давлении. Изменение состояния вещества обозначено до и после фазового перехода: т — твердое, ж — жидкое, г — газообразное. Различные кристаллические модификации твердого состояния отмечены греческими буквами a, (J, 7 и др. Вещество AgBr AgCl Agl AgNO3 Ag2SO4 AlBr AIF3 Ala03 (корунд; A12O3 (сапфир) AsF3 AsH3 AuCl B4C BF3 B2He в2о3 BaCO3 BaF2 BaO BaSO4 BaTiO3 BeO BUO3 Brf (r) BrF3 (r) CO CO2* COS v*o2 CaCO3 i %P a iif ww |]M| (кальцит; CaCl2 CaF2 CaO2 Ca (OHJ CaSO4 CaTiO3 CdCl2 CIF3 CUO (r) Cl62 г Corf СгД Cub СиО Cu2O CuoS F20 (r) Fe3C FeCU Fe2O3 Fe3O4 FeS Ga2O3 Температура, К 20 8,71 15,31 11,30 12,72 0,076 0,08 11,40 18,28 12,13 5,02 0,272 0,23 2,51 5,48 _ 14,02 5,13 11,00 11,97 — 0,08 0,92 7,49 8,79 3,28 0,84 3,75 — 0,59 — — 0.38 1,1 0,46 40 28,28 22,30 28,03 27,82 38,49 — 0,691 0,71 29,12 44,97 29,29 21,30 1,08 3,22 12,47 21,76 — — — — 34,14(т) 19,62 27,70 27,82 — 1,26 5,69 — 19,75 25,31 9,43 3,43 15,29 19,50 3,51 18,95 — — 3,99 — 6,99 5,56 80 42,59 37,95 42,72 52,59 73,81 17,20 6,89 6,95 48,24 50,28 2,68 47,20 44,18 3,88 15,82 41,05 35,19 26,78 49,25 31,51 1,67 52,72 — — 35,91 40,25 41,09 31,80 40,88 20,0 9,71 22,84 36,90 26,07 43,18 44,89 25,78 20,92 29,79 15,02 36,11 12,38 35,65 42,93 32,30 42,17 21,20 37,45 20,9 23,47 150 48,87 46,94 50,12 71,04 99,16 42,76 31,98 31,97 68,58 (т) 46,79 14,73 103,05(т) 75,44 (т) 8J7 33,15 64,14 58,49 39,66 72,38 66,78 7,95 81,50 47,72 (т) 72,33 (т) 55,64 55,56 61,30 46,19 27,15 53,56 65,44 59,71 63,43 66,32 48,03 56,40 51,84 51,04 46,78 26,12 47,53 61,92 66,61 64,10 56,27 92,76 36,12 53,30 230 51,88 50,41 53,48 86,48 123,5 67,40 67,01 66,90 90,71 (т) 41,13 — — 16,33 53,44 80,21 60,64 46,02 93,97 95,48 20,46 107,6 — 75,27 (т) 75,23 70,71 62,93 41,46 79,37 90,92 89,16 72,30 114,6 (т) — 64,06 88,35 72,68 96,9 52,79 (т) 39,11 54,90 73,55 (а) 101,5 74,43 92,22 131,8 47,11 81,92 400 58,95 58,86 64,68 (т) 112,3 144 36,40 86,28 96,19 — 71,9(г) 45,4 (г) 36,28 77,87 57,55 (г) 74,07(г) 27,00 78,52 100,18 75,07 49,96 118,76 112,90 33,63 116,90 34,52 72,72 29,34 (г) 41,33 (г) 45,85(г) 49,46 (г) 96,98 75,30 74,86 46,98 96,04 117,02 112,70 77,32 71,34 (г) 49,00 45,86 — 113,1 112,4 36,63 (г) 46,82 71,88 97,28 (Р) 47,61 115,60 (а) 79,66 129,1 172,2 65,9 (а) 105,53 600 71,84 (т) 61,63 (т) — — 167 37,11 97,31 112,85 — 77,2 53,1 36,90 96,76 67,07 101,36 35,23 97,83 (т) 111,39 81,67 53,20 137,01 121,30 42,31 123,60 36,15 78,03 39,44 47,33 51,16 54,35 109,86 78,81 78,35 50,72 106,26 135,38 123,1 85,35 77,19 53,1 51,13 127,90 122,00 37,04 50,84 76,65 97,28 52,43 П4,7(?) 83,09 140,8 (а) 212,5 (а) 57,02G) 116,78 1000 37,34 (г) 37,24 (г) 37,36 (г) — — 37,62 100,83 124,53 — 82,9 63,8 37,20 112,33 75,80 136,44 44,31 130,18 (ж) 143,97 93,92 57,17 161,69 128,1 48,72 — 37,32 81,20 33,18 54,32 56,77 58,90 124,53 84,34 91,25 53,36 121,34 159,27 130,3 80,83 56,1 55,61 147,3 127,4 37,24 58,87 86,19 55,86 119,70 — 150,6 (?) 200,8 (Р) 61,00 126,98 1500 37,36 37,28 37,38 — — 37,98 105,86 132,42 — _ 75,7 37,28 128,61 79,50 157 ,57 48,58 128,44 60,55 134,60 52,30 — 37,95 — 35,21 58,40 59,86 61,04 139,30 125,40 55,10 — — 134,80 82,13 57,30 57,49 — — 133,2 37,3! — 57,11 126,0 — 143,7G) 200,8 — 135,78 210
Продолжение табл. 9.10 Вещество GeF4 НВг HCN НС1 HF HI HNO3 H2O*i н2о, н3ро4 H2S H2SO4 H.Se НЮ2 HgCl HgO (красная) IBr (г) ICI (г) КВг KCI KF KH2PO4 KMnO4 K2SO4 Li2CO3 LiF Li2O MgCO3 MgCla MF« Mg6 Mg(OH)a б-Мп3С MnCI2 MnF2 MnO Mn2O3 MnS МоОз Mo3Si NH,*1 N?H4 NH4HaPO4 NH4O3 NO N2O N2O4 N2O5 (r) NaBH4 NaCl NaF NaNO3 Na2O NaOH Na2SO4 Na2Si03 Na2Ti03 Nb3Al [39] Nb3Sn [39] NiCI2 NiO PH3 Температура, К 20 11,05 3,49 5,86 2,51 14,14 5,18 1,98 1,23 4,23 5,23 7,24 — 8,03 5,44 6,94 2,84 1,16 3,21 12,89 0,96 0,08 0,063 — 0,088 0,34 — 4,97 1,63 — 1,54 1,46 4,18 4,21 7,03 6,32 8,49 — 1,59 1,42 — 3,77 — 2,43 — — 3,08 5,04 3,29 — 10,29 40 20,50 12,48 15,69 9,04 23,26 18,69 6,12 6,90 16,4 14,90 21,84 — 29,00 15,02 23,18 15,64 7,92 17,67 35,23 6,74 0,75 0,54 — 0,53 2,83 — 17,02 6,99 7,61 8,91 17,77 20,07 17,28 21,46 28,70 — 10,54 10,04 17,32 — 17,06 — — 17,44 22,84 13,08 — 40,88 80 39,33 28,52 27,99 (т) 16,95 37,40 36,92 12,82 20,48 35,5 30,59 39,37 37,7 — 37,53 25,32 39,92 34,48 25,48 46,36 61,92 68,24 26,07 7,78 5,61 15,82 31,34 14,77 4,54 13,74 31,38 38,50 29,6 21,80 41,84 33,14 23,77 34,12 20,77 24,96 46,53 48,74 30,21 (т) 37,45 52,55 — 31,71 29,37 16,15 43,56 20,67 53,39 36,15 34,64 47,84 56,28 35,19 9,25 50,46 150 46,88 (т) 42,32 — 25,57 (т) 45,58 (т) 51,76 21,95 35,31 60,2 56,32 (т) 59,79 54,85 (т) 44,64 31,40 47,94 45,18 40,71 75,06 87,86 96,86 55,56 24,85 24,45 43,85 55,44 37,66 18,73 40,96 62,84 60,58 49,1 33,14 61,84 49,16 47,70 69,02 38,65 (т) 42,03 131,80 82,92 51,06(т) 76,82 57,86 44,10 34,23 66,02 41,30 89,70 73,26 78,16 76,24 81,60 57,66 24,89 60,51 (т) 250 60,84 (т) — 111,5 (т) 34,71 (т) 51,46 (т) 91,3 — 88,58 — 49,45 (т) 41,45 — 50,88 49,88 47,70 104,0 110,6 120,5 85,77 38,07 46,93 68,62 68,16 56,48 33,30 68,78 86,61 70,71 64,1 41,51 93.72 48,95 67,99 88,57 59,75 (т) 125,20 128,13 107,20 (т) 80,00 48,86 44,43 84,22 55,44 117,6 102,2 114,4 91,32 93,80 69,04 39,41 400 90,03 29,21 (г) 39,42 (г) 29,16 (г) 29,19 (г) 29,29 (г) 63,40 (г) 34,16 (г) 46,48 (г) — 35,66 — 36,28 66,97 36,74 (ж) — 36,99 36,40 53,32 52,98 51,72 — — 146,84 46,38 63,98 89,87 75,62 69,75 42,77 81,00 104,4 77,15 47,45 109,0 50,71 82,56 97,02 38,67 63,2 (г) • 29,95 (г) 42,87 (г) 90,46 (г) 106,8 94,56 51,92 51,03 113 73,93 66,64 145,3 130,6 140 (а) 100,1 99,80 . 75,40 52,13 (а) 41,80 (г) 600 98,61 29,87 44,19 29,71 29,23 30,12 36,29 53,52 — 39,05 — 40,21 73,13 37,11 — 37,40 37,11 56,64 55,89 55,29 174,46 51,57 73,23 107,70 79,85 75,94 47,30 94,22 115,0 81,84 50,33 120,8 52,22 92,27 102,3 45,23 76,5 31,24 48,86 105,45 121,9 108,6 55,53 54,58 80,64 «6,04 176,88 148,0 151,3 (?) 79,79 51,84 (Т) 50,92 1000 104,34 32,33 50,79 31,76 30,17 32,34 41,54 62,62 45,97 47,24 79,73 37,28 37,78 37,66 64,62 64,03 60,99 59,18 88,73 135,88 80,31 50,87 127,4 54,14 137,2 55,23 107,63 110,7 56,24 93,3 33,99 56,02 118,6 136,4 65,52 61,35 91,85 84,57 209,0 168,9 179,7 — 85,94 55,23 64,31 1500 106,37 34,74 56,40 — 32,33 35,27 __ — 51,78 86,13 37,36 38,07 37,99 _ 117,4 83,20 53,34 58,49 58,99 120,5 65,94 107 35,79 60,45 124,0 143,0 — — 84,56 —*- — — 59,45 72,84 14* 211
Продолжение табл. 9.10 Вещество РЬС12 РЬО (красная) РЬО (желтая) Rbl SF. SO, Sb2O4 SeFe (г) SiC SiH4 SiO* (кварц) 12, 4, 33] SiOa (кристоба- лит) [33] SiO2 (тридимит) [33] SnOa SnS SrCO3 SrO SrSO4 TaC ТЮ, TiC TiC!4 (r) ТЮ TiaO3 UC!3 [33] UF4 UOa VC V3Ga [40] V3Ge [41] v2o3 V3Si [41] WC [33] WO3 [4, 33] ZnF, ZnO ZnS ZrN ZrQ, Температура, К 20 12,55 — 15,06 22,64 6,95 — — — 9,41 1,00 — — — — — 2,88 — — — — — 5,13 17,0 4,19 i — — 1,62 1,72 — 0,9? 1,67 40 33,64 — 34,73 42,93 24,18 — — — 26,19 3,93 — — — — — 16,31 — — —- — -— — v 20,49 40,31 11,03 — — 9;44 — 7,6 — — .6,95 8,20 —• 80 55,40 22,94 23,82 46,02 60,63 43,18 37,99 — 2,38 51,46 11,92 12,05 12,47 15,48 29,29 34,77 18,20 43,91 15,65 — 4,23 25,02 8,54 17,03 — 53,14 80,32 23,28 6,99 43,7 40,0 18,20 32,9 — 24.43 23.86 , — 19,83 15,82 13,05 150 67,95 34,70 35,20 50,38 75,13(т) 57,53 72,26 — 10,00 61,35(т) 24,94 25,02 25,52 32,89 41,76 59,77 34,31 69,81 24,18 — 15,73 49,12 22,89 51,46 — 89,39 118,3 42,13 18,37 72,4 74,16 60,54 66,3 — 49,92 46,44 25,86 34,43 24,69 32,30 250 74,98 43,45 43,57 52,30 — 86,65 (t) 106,9 (т) — 22,07 — 39,33 39,29 39,79 49,08 47,82 75,65 43,26 92,99 33,43 — 29,37 64,10 36,07 87,45 — 111,90 152,40 (t) 59,25 29,71 89,8 90,52 95,48 85,9 — 73,39 61,76 37,03 43,26 36,78 50,58 400 80,72 48,73 _ 53,5 117,9 (r) 43,47 (r) 121,7 (ж) 127,9 34,19 51,42 (r) 53,42 53,14 61,50 65,09 51,00 97,09 48,45 117,94 — 67,69 41,46 100,8 46,58 119,24 97,15 121,75 139,80 (r) 73,43 43,51 109,6 — 117,05 —. 37,03 83,62 — 45,33 49,41 44,77 63,56 600 85,73 52,92 — 57,35 133,5 48,99 135,2 141,3 41,24 65,84 64,52 65,35 63,68 74,28 56,08 (t) 106,29 52,04 135,91 — 72,74 47,32 104,3 50,73 136,38 105,1 125,80 148,98 79,13 48,49 — — 127,46 — 38,83 — — 49,50 52,38 48,66 70,04 1000 57,95 147,2 54,52 162,3 150,7 47,72 84,49 68,94 72,97 68,12 81,18 56,57 (ж) 125,75 56,31 161,00 — 77,61 51,34 106,5 57,76 143,47 115,2 133,38 154,54 82,70 53,64 — — 133,09 — 42,47 — — 53,18 55,48 52,76 76,07 1500 — 158,1 57,11 — 156,6 51,26 95,46 74,00 73,05 73,64 86,10 74,90 — 60,14 — — 82,29 53,85 107,6 — 158,02 118,4 — 156,42 90,97 58,53 — — 139,29 — 47,03 — — ,56,23 • — — 78,1 *> См. также табл. 9.11. 212
Таблица 9.11. Зависимость удельной изобарной теплоемкости сру кДж/(кг • К), аммиака, воды, водяного пара и углекислого газа от давления и температуры Данные выше жирной горизонтальной черты относятся к жидкой фазе, ниже — к газообразной Г, К Давление, МПа 0,1 1 10 50 7\ К Давление, МПа ' 0,1 1 10 50 200 230 250 300 Аммиак NH3 [42] 4,42 4,46 57Г5 2,15 4,42 4,46 4,51 4,40 4,43 4,47 4,64 4,32 4,33 4,34 4,35 400 500 600 750 2,29 2,47 2,66 2,92 2,45 2,53 2,69 2,94 22,3 3,41 3,05 3,08. 4,71 6,14 4,78 3,70 г. к t, °с Давление, МПа 0,1 1 2 5 10 20 50 100 273,15 323,15 373,15 423,15 473,15 523,15 573,15 623,15 633,15 643,15 653,15 663,15 673,15 723,15 773,15 873,15 973,15 1073,15 0 50 100 150 200 250 300 350 360 370 380 390 400 450 500 600 700 800 Вода и водяной пар Н2О [43] 4,217 4,181 тш 1,979 1,974 1,988 2,011 2,038 2,044 2,050 2,056 2,061 2,068 2,099 2,132 2,200 2,270 2,341 4,212 4,179 4,213 4,308 7!Ш 2,212 2,141 2,125 2,127 2,128 2,127 2,125 2,126 2,141 2,164 2,219 2,283 2,352 4,207 4,176 4,211 4,305 4,494 ЮТ5 2,321 2,235 2,231 2,222 2,212 2,202 2,197 2,191 2,201 2,240 2,299 2,364 4,196 4,170 4,205 4,296 4,477 4,854 37755 2,670 2,625 2,578 2,528 2,486 2,451 2,360 2,324 2,311 2,346 2,401 4,165 4,158 4,194 4,281 4,450 4,791 5,70 ТЩ 3,769 3,546 3,356 3,201 3,078 2,726 2,569 2,445 2,429 2,465 4,117 4,137 4,173 4,252 4,402 4,684 5,33 8,10 11,37 10,19 7,65 6,33 3,959 3,257 2,770 2,613 2,598 3,993 4,080 4,117 4,178 4,284 4,463 ¦ 5,788' 5,45 5,64 • 5,84 . 6,10 6,43 6,81 9,48 7,20 '. 4,082 3,279 3,024 3,890 4,038 4,071 4,121 4,200 4,328 4,538 4,897 4,984 5,06 5,18 5,29 5,39 5,94 6,42 5,01 3,881 3,415 г, к Давление, МПа 0,1 1 10 100 г. к Давление, МПа 0,1 1 10 100 220 240 260 280 300 57755 0,798 0,814 0,832 0,852 1,820 0,945 0,920 0,916 Углекислый газ СО, [44, 45] 350 400 600 1000 1500 1,745 1,864 2,039 2,273 2,977 — 1,466 1,609 1,648 1,630 0,900 0,941 1,077 1,234 1,327 0,936 0,966 1,084 1,236 1,328 1,930 1,327 М61, 1,254 1,334 1,561 1,530 1,423 213
9.4. ТЕПЛОЕМКОСТЬ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Б табл. 9.12 — 9.14 приведены значения теплоемко- теплоемкости различных органических соединений. Таблица 9.12. Молярная изобарная теплоемкость Ср, Дж/(моль • К) органических соединений при температуре 298,15 К [4] Жидкости и твердые тела — при давлении 0,1013МПа, газы — в состоянии идеального газа (т. е. при предельно низком давлении): г — газ; ж — жидкость; тв — твердый Продолжение гга*>л. 9.12 Вещество, формула, состояние Азулен С10Н8 (г] Анилин СвН7 (ж) Ацетальдегид С2Н4О (г) Ацетон СзН-О (ж) Ацетон С3НвО (г) Бензол СвНв (ж) Бензол СвНв (г) Бромбензол С*Н5Вг (ж) Бромметан СН3Вг (г) [2] 1,3-Бутадиен С4Нв (г) Бутан С4Н10 (г) 1-Бутанол С4Н10О (ж) 1-Бутен, С4Нв (г) Бутилбензол С10Н14 (ж) [21] 1-Бутии С4Н- (г) 2-Бутин С4Нв (ж) 2-Бутин С4Нв (г) Гексан С.Н14 (ж) Гексан (г) CeHu (г) Гексанол СвН14О (ж) Гексахлорбензол СвС1в (ж) 1-Гексен СвН12 (ж) 1-Гексен СвН12 (г) 1-Гексин С.Н10 (г) Гептан QHu (ж) Гептан С7Н14 (г) Глицерин С3Н8О3 (ж) [21] Глицин C2H6OaN (кр) Декан С10Н22 (ж) Декан С10Н22 (г) Дибромметан СН2Вг2 (ж) [2, 4] Дибромметан СН2Вг2 (г) [2,4] 1,2-Дибромэтан С2Н4Вг2 2,2-Диметилпропан C5Hi2 (г) 1,4-Диоксан С4НвО2 (ж) [33] " • - CHF2Br (г) CF2Br2 (г)" (г) Г2] Дифгорбромметан Сг Дифтордибромметан Дифтордихлорметан CF2C12 (г) Дифторметан CH2F2 (г) [2] Дифторхлорброммеган CF2ClBr (г) Дифторхлорметан CHF2C1 (г) [2] Дихлорметан СНаС12 (ж) [2, 4] То же (г) 1-1-Дихлорэтан С2Н4С12 (ж) 1,1-Дихлорэтан С2Н4С12 (г) 1,1-Дихлорэтен С2Н2С12 (ж) 1,1 -Дихлорэтен С2Н2С12 (г) Дифен иловый эфир С12Н10О, (тв) Диэтиловый эфир СоНвО (г) Иодметан СИдТ (ж) [2, 4] Иодметан СН31 (г) [2, 4] Кетен С2Н2О (г) op/no-Ксилол С8Н10 (ж) [21] Кумол С§НИ (ж) [21] 128,4 191 56,6 125 74,9 136,1 81,7 155,4 42,4 79,5 98,7 179 89,3 175 81,4 125,1 78,0 195 146,7 238 201,4 183,3 138,4 130,5 224,7 170,7 217 100,3 314,5 243,1 127,4 54,5 136,0 121,6 152,9 58,8 77,0 72,3 42,9 74,6 55,8 100 50,9 126,3 76,2 111,3 67,0 216,6 65,9 127,2 44,1 47,9 183 189 Вещество, формула, состояние Кумол С9Н12 (г) [21] Метан*! [2] СН4 (г) [2] Метанол СН4О (ж) [2, 4] Метанол СН4О (г) [2, 4] Метантиоль CbLS (г) Метиламин CH6N (г) 2Метил-1,3-бутадиен С6Н8 (ж) То же (г) 2-Метилбутан С5Н12 (ж) То же (г) 2-Метил-1-бутен С5Н10 (ж) То же (г) З-Метил-1-бутин С6Н8 (г) 2-Метиопропан С4Н10 (г) 2-Метил-1-пропен С4Н8 (г) Метилциклопентан СвН12 (ж) То же (г) Муравьиная кислота СН2О2 (ж) [2, 4] То же (г) Нафталин Ci0H8 (тв) Нафталин С10Н8 (г) Нонан С9Н20 (ж) Нонан С9Н20 (г) Октан С8Н18 (ж) Октан С8Н18 (г) 1-Октен С8Н1в (ж) 1-Октен С8Н1в (г) Пентан С6Н12 (ж) Пентан С6Н12 (г) 1-Пентанол С5Н12О (ж) 1-Пентен С6Н10 (ж) 1-Пентен С5Н10 (г) 1-Пентин С6Н8 (г) Пропадиен С3Н4 (г) Пропан*1 С3Н8 (г) 1-Пропанол С3Н8О (ж) Пропен С3Нв (г) Пропин С3Н4 (г) Стирол С8Н8 (ж) Стирол С8Н8 (г) Тетрабромметан СВг4 (тв) То же (г) Тетрафторметан CF4 (г) Толуол С7Н8 (ж) [4, 21] Толуол С7Н, (г) [4, 21] Трибромметан СНВг3 (ж) То же (г) 2,2,4-Триметилпентан С8Н18 (ж) ТриАторбромметан CF3Br (г) [21] Трифторметан*1 CHF3 (г) Трифторхлорметан CF3C1 (г) Трифторхлорэтан С2Н2РэС1 (г) [2] Трихлорметан СНС13 (ж) [2, 4] То же (г) 1,2,2-Трифтор-1,1,2-трихлорэтан CF3C13 (ж) То же (г) Углерод четыреххлористый СС14 (ж) То же (г) Уксусная кислота, мономер С2Н4О2 (ж) То же (г) Фенол СвНвО (тв) Формальдегид СН2О (г) [2] Фосген СОС!2 (г) [2] Фторбензол CeH5F (ж) То же (г) 134 35,7 81,6 44,1 50,7 51,7 154,6 104,6 164,9 120,6 157,2 111,6 104,7 93,8 89,1 153,7 109,8 158,7 109,8 165,7 134,2 284,4 219 254,1 194,9 241,2 186,6 171,5 122,6 209,2 155,3 114,6 106,7 59,0 73,5 148,6 63,6 60,7 182,9 122,1 128,0 91,2 61,1 154—166 103 6 134,8 71,1 239,5 69,3 51,1 66,9 51,0 116,3 66,8 176 116 131,7 82,9 123,4 66,5 134,7 35,4 58,0 146,4 94,4 214
Продолжение табл. 9.12 Вещество, формула, состояние Фторбромметан CH2FBr (г) [2] Фтордихлорметан CHFC12 (г) Фторметан CH3F (г) [2] Фтортрибромметан CFBr3 (г) [2] Фтортрихлорметан CFCI3 (г) Фторхлорметак CH2FC1 (г) Фторэтан CH6F Фуран С4Н4О (ж) То же (г) Хлорбензол СвНвС1 (ж) То же (г) Хлорметан СН3С1 (г) 2-Хлорпропан С3Н7С1 (г) Хлорэтан С2Н6С1 (г) Хлорэтен С2Н3С1 (г) Циклобутан С4Н8 (г) Циклобутен С4Н« (г) [33] Циклогексан СвН12 (ж) То же (г) Циклогексен СвН10 (ж) То же (г) Циклопентан С6Н10 (ж) То же (г) Циклопентен СбН8 (ж) То же (г) Циклопропан С3Нв (г) Этан* С2Нв (г) Этанол С2НвО (ж) [2,4] То же (г) Этантиоль C2HeS (ж) То же (г) Этен* С2Н4 (г) [2] Этилацетат С4Н8О2 (ж) Этилбензол С8Н10 (ж) То же (г) Этилена оксид С2Н4О (г) Этиленгликоль С2НвО2 (ж) Этин С2Н2 (г) [21 СР 49,1 61,0 37,5 84,2 78,1 47,0 58,6 114,6 65,4 150,1 97,1 40,7 87,6 62,3 53,7 72,2 67,1 156,5 106,3 140,2 105,0 126,8 82,9 122,4 75,1 55,9 52,5 111,4 65,8 117,8 72,7 42.0 170 186 128 48,5 151 44,0 • См. также табл. 9-14. Таблица 9.13. Молярная изобарная теплоемкость Сру Дж/(мольК), органических соединений при температуре от 20 до 1500 К [33] Верхняя шкала температур относится к конденсированному состоянию, нижняя — к газу (г — газ; к — конденсат) Вещество и состояние Азулен (г) Ацетальдегид (г) Ацетон (к) Ацетон (г) Бензойная кислота (к) [61] Бензол (к) Бензол (г) Бромметан (к) к: 20 г: 400 176,4 65,81 10,3 92,05 11,24 8,37 111,9 J0.71 Температура, К 40 600 248,2 85,86 30,2 122,8 32,18 26,53 157,9 26,24 80 1000 327,4 112,8 56,8 163,8 56,77 44,93 209,9 45,15 150 1500 83,2 191,3 84,14 64,64 241,3 56,23 Вещество и состояние Бромметан (г) Бутан (к) Бутан (г) 1-Бутен (к) 1-Бутен (г) Гексан (к) Гексан (г) Диметиловый эфир (к) Дифтордибромметан (г) Дифтордихлорметан (г) Дихлорэтан (к) Дихлорэтан (г) Кетен (к) opmo-Ксилол (к) о/?то-Ксилол (г) Метан* (к) [33, 47] Метан* (г) [33, 47] Метанол Метанол (г) Муравьиная кислота (к) То же (г) Нафталин (к) Нафталин (г) Пентан (к) Пентан (г) 1-Пентен (к) 1-Пентен (г) Пропан* (к) [33, 48] Пропан (г) [33, 48] Пропен (к) Пропен (г) 2-Пропанол (к) Стирол (к) Стирол (г) Тетрафторметан (к) То же (г) Толуол (г) Трифторметан* (г) Трифторхлорметан (г) Уксусная кислота (к) То же (г) Формальдегид (г) Фтордихлорметан (г) Фтормеган (г) Фтордихлорметан (к) То же (г) Хлорметан (к) То же (г) Четы рехх лор истый угле- углерод (к) То же (г) Этан* (к) [33, 49] Этан* (г) [33, 49] Этанол кристалличе- кристаллический (к) Этанол аморфный (к) Этанол (г) Этен* (к) Этен (г) Этин (г) Продолжение ma6j |. 9. IS Температура, К к: 20 г: 400 49,92 4,52 24,7 8,21 12,7 10,84 84,3 8,20 85,60 98,66 12,26 92,22 56,15 11,00 71,7 — 40,6 5,86 51,42 4,10 56,96 9,37 180,7 10,25 154,4 10,54 143,1 6,66 94,0 9,58 79,91 8,41 11,71 160,3 20,29 72,63 139,1 61,04 77,59 — 81,67 39,19 70,08 44,02 21,40 87,04 6,28 48,12 21,33 91,71 6,42 65,65 7,155 8,290 87,56 6,36 53,12 50,10 40 600 62,63 27,45 169,1 28,48 149,9 34,64 248,4 24,89 95,35 112,0 32,55 112,4 69,58 31,80 234,2 28,66 52,49 18,33 67,03 14,16 69,66 30,12 250,8 31,00 208,7 32,93 189,8 25,08 129,2 28,95 107,5 24,7 32,28 218,2 42,80 87,03 194,9 75,86 90,37 105,2 48,10 82,47 57,74 40,05 96,66 22,51 61,25 40,92 99,66 24,87 89,3 17,25 24,07 112,2 23,70 71 ,55 57,44 80 1000 79,50 55,65 226,8 53,89 197,7 70,08 330,3 47,91 102,8 123,4 54,02 138,3 83,81 60,38 311,1 40,58 72,80 37,66 89,45 29,43 89,68 51,99 328,8 62,84 278,5 61,92 249,4 50,38 175,0 53,51 144,2 46,1 56,19 284,2 67,36 98,95 260,2 90,92 100,5 133,8 61,90 94,22 77,11 55,35 103,4 42,38 78,91 58,91 104,8 53,22 122,7 40,80 46,38 145,0 48,33 94,43 66,62 150 1500 91,25 115,1 265,7 105,4 229,8 109,0 385,0 98,91 128,3 91,21 155,3 93,93 96,06 359,5 86,7 55,65 44,14 94,27 81,75 374,4 140,6 325,3 129,2 289,4 89,03 206,1 87,11- 169,0 74,1 90,75 324,6 - 300,3 104,5 59,5 152,5 71,10 100,5 90,21 83,89 105,9 62,34 91,00 84,89 71,0 146,0 — 167,7 66.78 110,29 74,07 * См, также табл. 9.14. 21*
Таблица 9.14. Зависимость удельной изобарной теплоемкости ср, кДж/(кг • К), органических жидкостей и газов от давления и температуры Данные выше жирной горизонтальной черты относятся к жидкой фазе 233,15 253,15 303,15 г, к 273,15 303,15 353,15 г. к 100 ПО 120 130 140 150 г, к 90 100 150 200 250 г. к Давление, МПа 1 0,1 оГб5Т 0.657 0,720 1 10 20 г, к Давление, МПа 0,1 1 Дифторхлорметан (фреон-22) CHF2C1 [46] 1,161 0,804 1,125 1,166 1,378 1,105 1,114 1,225 403,15 453,15 473,15 0,768 0,813 0,830 Давление, МПа 0,1 3,258 3,390 тгш 2,163 2,141 2,125 0,1013 1 l,9Ii 1,923 1,998 2,125 17*55 ! 1 10 3,255 3,379 3,549 3,683 3,822 3,226 3,289 3,431 3,523 3,580 3,644 Давление, МПа 1 10 1,911 1,922 1,997 2,122 2,336 1,908 1,919 1,988 2,099 2,277 100 г, к 0,807 0,830 0,841 10 2,169 1,422 1,228 20 1,334 1,465 1,454 Продолжение Давление, МПа 0,1 Метан СН4 [47] — — 3,046 3,202 3,230 3,187 200 300 400 600 800 1000 2,106 2,236 2,534 3,273 3,959 4,539 70 Т, к 1 2,294 2,290 2,559 3,282 3,964 4,542 10 5,321 3,018 2,808 3,367 4,006 4,568 100 2,962 3,047 3,149 3,612 4,175 4,691 Продолжение Давление, МПа 0,1013 Пропан С3Н8 [48] — 1,903 1,953 2,028 2,145 300 350 400 500 700 1,696 1,916 2,136 2,552 3,239 Давление, МПа 1 ,! с. 1 10 20 7\ К 1 2,751 O55 2,209 2,586 3,252 10 2,556 3,012 3,915 3,238 3,394 70 2,317 2,544 2,795 3,052 3,573 Продолжение Давление, МПа 0,1 1 10 20 Трифторметан (фреон-23) CHF3 [46] 0,683 0,745 0,824 оТ535 0,828 0,727 1,195 1,796 0, 1, 1, 661 112 421 353,15 403,15 453,15 0 0 0 ,812 ,879 ,940 0 0 0 ,856 ,904 ,956 1,973 1,298 1,162 1,581 1,510 1,343 216
Продолжение табл. 9.14 г. к Давление, МПа 0.1 1 10 70 г, к Давление» МПа ол 1 10 70 120 140 160 ПВО 200 2,296 2,356 2,362 2,392 2,293 2,354 2,359 2,387 2,467 2,274 2,335 2,332 2,347 2,404 Этан С3 2,250 2,277 2,222 2,205 2,243 [49] 220 240 300 400 500 1,511 1,561 1,765 2,182 2,597 2 2 ,607 ,834 П910 2 2 ,227 ,620 2,500 2,633 3,457 3,211 2,914 2,301 2,360 2,527 2,838 3,136 7". К ол Давление, 1 МПа 10 II 100 г. к ол Давление, 1 МПа ю Продолжение 100 130 150 200 250 2 2 Г 1 ,400 ,381 ,397 2 2 2 Т ,398 ,379 ,529 2,382 2,346 2,424 2,773 Этилен С2Н4 2,354 2,186 2,190 2,209 [50] 300 350 400 450 1,544 1,716 1,894 2,067 1 1 L 2 ,639 ,767 ,927 ,091 4,299 3,308 2,510 2,414 2,279 2,367 2,456 2,547 9.5. ТЕПЛОЕМКОСТЬ РАСТВОРОВ, СМЕСЕЙ, СПЛАВОВ И ТЕХНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ В табл. 9.15—9.20 и на рис. 9.11, 9.12 приведены зна- значения удельной теплоемкости для различных сплавов и технических материалов. * 0,4 у / / / Латунь 1 1 600 so о т,к Рис. 9.11. Удельная изобарная теплоемкость Р-латуни (массо- (массовые доли Си — 51,8%, Zn — 48,2%) вблизи точки упорядо- упорядочения [4] 0,001 Рис. 9.12. Удельная теплоемкость некоторых сталей, сплавов и графита: / — припой (РЬ—50%; Sn — 60%); [61; 2 — сплав Вуда [5. 33]; ' 5 —латунь Л-62 [5]; 4 — графит [6, 13, 68]; 5 — СТ-46 [13]; 6 — : СТ-Х18Н9Т. СТ-Х18Н10Т; 7 - константен [б, 331; *-мо-' вель [5, 33] 217
Таблица 9.15. Зависимость удельной изобарной теплоемкости cpt кДж/(кг • К), воздуха от давления и температуры [56, 57] г, к по 120 150 200 300 Давление, МПа он 1,028 1,020 1,011 1,007 1,007 1 1,495 1,280 1,107 1,048 1,021 10 2,011 2,114 2,847 1,641 1,163 100 1,683 1,704 1,575 1,433 1,331 г. к 400 600 1000 1500 2000 Давление, МПа 0,1 1,014 1,052 1,141 1,211 — 1 1,022 1,054 1,142 1,212 — 10 1,089 1,080 1,150 1,214 1,252 100 1,244 1,176 1.191 1,233 1,261 Таблица 9.16. Удельная теплоемкость ср> кДж/(кг К), углеродистых сталей и чугуна при различной температуре Т, К Марка стали и чугуна Ст 08 То же Ст 20 То же Ст 35 То же Ст У8 То же Сталь листовая электро- электротехническая Чугун белый Чугун СЧ 10 т 1173 1573 300 1000 300 1000 300 1200 Г 80 П50 1250 293 293 СР 0,65 0,66 0,461 0,673 0,462 0,564 0,462 0,662 0,358 0,389 0,426 0,540 0,500 Литература 33 33 13 13 13 13 13 13 5] 5 5 5 5 Таблица 9.17. Удельная теплоемкость ср, кДж/(кг-К), легированных сталей при различной температуре 7\ К Марка стали 15Л, 25Л, 45Л, 55Л 13Н2ХА То же Р18 То же 11РЗАМЗФ2 То же Р6М5 То же 4X13 То же 1Х12В2МФ То же Х5М То же ЗОХМ, ЗОХМА, ЗОХГС, ЗОХГСА 1X11МФ, 1Х12ВИМФ То же 25Х2МФА То же ХН35ВТ (ЭИ612, ЭИ612К) То же Х17Н13М2Т (ЭИ448) То же Х16Н25М6 (ЭИ395) То же т /300 \800 300 1000 373 973 373 973 373 973 300 1000 300 1200 300 1400 /300 \800 300 800 300 800 300 1000 300 1000 300 600 СР 0,457 0,485 0,452 0,612 0,42 0,69 0,43 1,01 ff,44 0,91 0,485 0,598 0,485 0,620 0,482 0,660 0,461 0,49 0,483 0,955 0,481 0,506 0,495 0,570 0,510 0,650 0,490 0,525 Литература 13 13 13 13 63 63 63 63 63 63 13 13 13 13 13 13 13 13 13 [13] ИЗ] [13] [13] Продолжение табл. 9.17 Марка стали Х22Н26, ВЖЮО То же ШХ15 Т 300 1000 300 СР 0,485 0,535 0,48—0,53 Литература [13] [5] Таблица 9.18. Удельная теплоемкость ср, кДж/(кг -К), двухкомпонентных сплавов, не содержащих железа [33], при различной температуре Вещее тво 33% Си 67% А1, То же 50% А1, То же 33% А1, То же 25% А1, То же 92% А1, 32% А1, 60% А1, 80% Аи, То же 55,5% Bi, 44,5% Pb[13] 50% Си 67% Си 75% Си 8% Mg 68% V 40% Zn 20% Си 50% Bi, 50% Sn 25% Bi, 75% Sn 32% Cd, 68% Sn 67% Си, 33% Mg 33% Си, To же 68% Си, To же 90% Си, To же 10% Ir, 78% К, To же 67% Mg 32% Mg 10% Ni 90% Pt 22% Na (ж) [13] 44% К, 56% Na (ж) [13] To же 90% Mn, To же 55% Mn, To же 36% Pb, 64%T1 10% Ni 45% Ni 123 273 123 273 373 773 123 273 293 288—373 293—373 137 285 403 973 273—373 273—373 196—293 123 673 123 273 137 285 137 285 293—373 300 600 1000 300 600 1000 137 285 137 285 273-298 0,42 0,60 0,35 0,51 0,46 0,53 0,31 0,43 1,15 0,66 0,56 0,164 0,183 0,147 0,147 0,182 0,209 0,232 0,30 0,57 0,44 0,61 0,35 0,41 0,31 0,38 0,135 0,971 0,879 0,888 1,16 1,06 1,05 0,39 0,46 0,39 0,46 0,128 218
Таблица 9.19. Удельная теплоемкость ср, кДж/(кг*К), многокомпонентных сплавов при различной температуре Т9 К 50% Bi, 48% Bi, Алюмель Липовица То же Вещество 31% РЬ, 26%РЬ, сплав Нихром Розе сплав То же 19% Sn 13%Cd т 273 273 273 278—323 . 373—423 293 196—293 293—362 с 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 р 138 130 52 144 178 46 147 23 Лите- Литература 13 33 33 33 33 5] 33] 33 1 Таблица 9.20. Удельная теплоемкость ср, кДж/(кг К), неметаллических технических материалов при различной температуре Г, К Вещество Огнеупоры Алундум Глинозем » Карборунд » Кирпич динасовый Тоже Кирпич магнезитовый То же Кирпич хромитовый То же Кирпич шамотный То же Силлиманит » Уголь электродный То же » Фарфор высоковольтный Фарфор низковольтный Фарфор установочный Циркон Пластические вещества, полимеры, резина Бакелит Винипласт Капрон Найлон-6 Парафин Парафин жидкий Поликарбонат » Полиметилакрилат (плек- (плексиглас, оргстекло) Тоже Полистирол ячеистый ПС-1 Тоже Политетрафторэтилен (фторопласт-4, тефлон) То же 373 373 1773 273 1273 273 1273 273 1273 273 1273 273 1273 273 1273 300—350 300—810 300—1723 300 300 300 273 1273 300 293 293 100 200 300 253—276 333 100 300 100 200 300 100 300 5 20 50 100 0,78 0,84 1,15 0,93 1,06 0,90 1,16 1,05 1,32 0,90 1,17 0,88 1,14 0,90 1,16 0,70 0,83 J2 JLS2 0,75 0,85 0,92 0,55 0,68 0,82 1,0 2,3 0,6 1,0 1,5 1,6 3,0 0,43 1,21 0,55 1,05 1,50 0,44 0,34 0,006 0,08 0,21 0,39 Лите- Литература 33] [33] 5] 5] 5] 33 33 5 5 5 5 5 5 Пол итетрафторэтилен (фторопласт-4, тефлон) То же Пол их л ортриф горэтиле н Полиэтилен » Полиэфирные пластмассы Пресс-материал АГ-4С Резина Эбонит Этролы целлюлозные Природные вещества, минералы Андалузит Апатит Асбест Аугит Берилл Боракс Базальт » Гипс » Гнейс Гранит » Графит природный Грунт Грунт лунный из Моря изобилия Доломит Каолин » Лава вулканическая Малахит Слюда Тальк Шпинель Шеелит Стекла Стекло кварцевое То же » Стекло крон Стекло натриевое То же Стекло оконное Стекло пирекс То же » Стекло термометриче- термометрическое 16" Стекло флинт Стекла из природных силикатов Анорит CaOAl2O3-2SiO2 Альбит Na2O • А1аО3 • 6SiO2 200 300 293 100 293 293 293 300 293 273—373 288—372 293 293-371 323 308 273 1473 73 273 273 473 273 1073 300 300 300 293—372 273 673 296—373 304—1049 288—372 293 332 282—371 323 293 873 1473 283—288 293—373 293—1273 273—373 173—273 273—573 313—1273 292—373 283—323 273-373 273—973 273—373 273—1173 Продолжение табл. 9.20 Л и те- р атура [5] 5] 33] 33] 33] 33] 5] 5] 0,70 1,16 0,92 0,62 2,5 1—2,3 1,17 1,9 1,43 1,6 0,70 0,79 1,1 0,81 0,84 0,67 0,85 1,49 0,32 1,06 0,74 1,02 0,65 1,30 0,95—1,05 0,85 0,74 0,93 1,0 1,35 0,84 1,09 0,74 0,88 0,87 0,81 0,4 0,89 1,00 1,14 0,67 0,803 1,125 0,67 0,604 0,859 1,20 0,832 0,49 0,787 1,007 0,827 1,104 а 33] 33] 33] & 33 33 33 33 33 33 33 33 зз; 33] а. 5] 33 331 33 33 33 33 33 33 33 зз; 33 33 33 33 33 33 331 33 зз; 33 зз; [33] [33 [33 [зз; [33] 219
Продолжение табл. 9.20 Продолжение табл. 9.20 Вещество Волластонит CaO*SiOa » Диопсид CaOMgO-2SiO2 » Микроклин К2ОА12О3 X X6SiO2 » Строительные материалы Асфальт Бетон Бумага, картон Войлок Глина » » Гранит Грунт Дерево Зола Известняк Камень строительный Кирпич красный Кирпич силикатный Мел Мрамор Песок речной Пробка Т 273—373 273-973 273—373 273—973 273—373 273—1373 298 298 298 298 273 673 1073 298 298 298 298 273—373 298 298 298 298 298 298 273—373 СР 0.775 0,985 0,811 1.020 0,803 1,087 1,68 0,84 1,51 1,88 0,75 1,13 1,51 0,92 0,84 1,2 0,75 0,92 0,92 0,88 0,84 0,88 0,92 0,84 1,8 Лите- Литература 33 33 33 33 33 [33] 13 13 13 13 33 33 33 13 13 33 13 33 33 13 13 33 13 13 33 Вещество Стекло Текстолит Торфяная засыпка Фанера Цементно-песчаный раст- вор Шлак котельный Топлива и масла Бензин Б-70 Бензин Б-70 Бензин Б-70, пары То же Глицерин » Керосин Т-1 То же Керосин Т-1, пары То же Мазут Масло ВМ-4 То же Масло МС-20 То же Масло трансформаторное То же Масла растительные Нефть Уголь каменный т 298 298 298 273 298 298 293 423 403 523 293 513 293 423 423 473 293 243 373 273 423 223 373 293 293—333 293—1313 СР 0,84 1,5 1,7 2,5 0,84 0,75 2,06 2,74 2,28 2,58 2,35 3,60 2,00 2,63 2,37 2,47 2,18 1,44 1,62 1,98 2,44 1,70 2,04 1,5-2,0 2,10 1,31 Лите- Литература 13 33 13 33 13 [13J 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 13 21 B1 21 21 21 21 33 33 33 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Термические константы веществ: Справочник/Под ред. В. П. Глушко. М.: ВИНИТИ. 1965—1981. Вып. 1-10. 2. Термодинамические свойства индивидуальных ве- веществ: Справочное издание/Под ред. В. П. Глушко.— 3-е изд. М.: Наука, 1977-1982. Т. 1-4. 3. Selected values of the thermodynamic properties of the elements/R. Hultgren, R. D. Decai, D. T. Hawkins, M. Gleiser, K. K. Kelley, D. D. Wagman. Metals Park (Ohio). Amer. Soc. for Metals. 1973. 4. Landolt H., Bornstein R. Zahlenwerte und Funktio- nen aus Physik Chemie, Astronomic Geophysik und Tech- nik. Bd 2. T. 4—6 Aufl. Berlin: Springer, 1960. 5. Кожевников И. Г., Новицкий Л. А. Теплофизиче- ские свойства материалов при низких температурах: Справочник. — 2-е изд. М.: Машиностроение, 1982. 6. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теп- теплоемкость жидкого и газообразного азота при темпера- температурах 70—1500 К и давлениях 0,1—100 МПа. ГСССД 4—78. М.: Изд-во стандартов, 1978. 7. Теплофизические свойства неона, аргона, криптона и ксенона/В.А. Рабинович, А. А. Вассерман, В. И. Недо- Недоступ, Л. С. Векслер. М: Изд-во стандартов, 1976. 8. McCarty R. D., Hord JM Roder H. H. Selected pro- properties of hydrogen. Washington; Govern, print, off. 1983. 9. Теплофизические свойства щелочных металлов/ Э. Э. Шпильрайн, К. А. Якимович, Е. Е. Тоцкий и др./ Под ред. В. А. Кириллина. М.: Изд-во стандартов, 1970. 10. Кислород жидкий и газообразный. Плотность, эн- энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при темпе- температурах 70—1000 К и давлениях 0,1—100 МПа. ГСССД 19—81. М.: Изд-во стандартов, 1982. 11. Медь. Изобарная теплоемкость в диапазоне тем- температур 4—273,15 К. ГСССД 21—81. М.: Изд-во стандар- стандартов, 1982. 12. Справочник по физико-техническим основам kdh- огеники/М. П. Малков, И. Б. Данилов, А. Г. Зельдович, А. Б. Фрадков/Под ред. М. П. Малкова. — 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1985. 13. Чиркин В. С. Теплофизические свойства материа- материалов ядерной техники: Справочник. М.: Атомиздат, 1978. 14. Березовский Г. А., Пауков И. Е.//Журн. физ. хим. 1978. Т. 52. Н> 10. С. 2677—2679. 15. Selected values of the thermodynamic properties of binary alloys/R. Hultgren, R .D. Desai, D. T. Hawkins, M. Gleiser, К. К. Keltey. Metals Park (Ohio)//Amer. Soc. of Metals. 1973. 16. Angus S., Reuck К. М., McCarty R. D. Interna- International thermodynamic tables of the fluid state — 4. Helium. Oxford: Pergamon Press, 1977. 17. Cetas T. C.f Holste J. C, Swenson С A//Phys- Rev. 1969. Vol. 182. N 3. P. 679—685. 18. Holste J. C, Cetas T. C, Swenson С A.//Rev. Sci. Instrum. 1972. Vol. 43. N 4. P. 670—676. 19. Leopold H. A., Boorse H. A.//Phys. Rev. 1964. Vol. 134. N 5A. P. 1322—1328. 20. Heighbor J. E.//Ibid. 1967. Vol. 155. N 2. P. 384- 387. 21. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. 2-е изд. М.: Наука, 1972. 22. Стюарт//Приборы для научных исследований. 1983. № 1. С. 3—15. 23. Bagatskii M. I., Kucheryany V. A., Manzhelli V. G.t Popov V. A.//Phys. Stat. Sol. 1968. Vol. 26. № 2. P. 453—460. 24. Radebaugh R., Keesom H.//Phys. Rev. 1966. Vol. 149. N* 1. P. 209—216. 220
25. Hoiste J. C.//Phys. Rev. B. 1972. Vol. 6. № 6. P. 2495—2497. 26. Ahlers G.//Phys. Rev. A. 1970. Vol. 2. № 4. P. 1505—1526. 27. Mertig M., Pompe G.t Hegenbarth E.//Solid State Comm. 1984. Vol. 49. № 3. P. 369—372. 28. Кострюкова М. О., Стрелков П. Г.//Докл. АН СССР. 1965. Т. 162. № 3. С. 543—545. 29. Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. Т. 1.М.: Мир, 1979. 30. Leopold H. A., Iafrate G. J., Rothwarf F. e.a.// J. of Low Temperature Phys. 1977. Vol. 28. № 3/4. P. 241—261. 31. Hell R. W., Cesier P., Hukln D. A.//J. Phys. R: Metal Phys. 1984. Vol. 14. № 5. P. 1265—1276. 32. Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела. М.: Мир, 1975. 33. Таблицы физических величин: Справочник/Под ред. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 34. Junod A., Staudeman J.-L., Muller J., Spitzli P.// J. Low Temperature. Phys. 1971. Vol. 5. № 1. P. 25—43. 35. Гельд П. В., Калишевич Г. И., Суриков В. И. и др.//Докл. АН СССР. 1974. Т. 215. № 4. С. 833—835. 36. Vieland L. J., Wicklund A. W.//Phys. Rev. 1968. Vol. 166, № 2. P. 424—431. 37. Sandlne T. R., Keesom P. H.//Ibid. 1969. Vol. 177. № 3. P. 1370—1383. 38. Wiswanathan R.//J. Appl. Phys. 1975. Vol. 46. № 9. P. 4086—4087. 39. Knapp G. S., Bader S. D., Flsk Z.//Phys. Rev. B, 1976. Vol. 13. № 9. P. 3783—3789. 40. Knapp G. S., Bader S. D, Culbere H. V. e. a.//Ibid. 1975. Vol. 11. № 11. P. 4331—4338. 41. Суриков В. И., Калишевич Г. И., Гельд П. В.// Жури. физ. хим. 1975. Т. 49. № 2. С. 555—556. \/42. Теплофизические свойства аммиака//И. Ф. Голу- Голубев, В. П. Кияшева, И. И. Перельштейн, Е. Б. Парушин и др. М.: Изд-во стандартов, 1978. 43. Ривкин С. Л., Александров А. А. Теплофизиче- Теплофизические свойства воды и водяного пара. М.: Энергия, 1980. 44. US NBS Circular 564. Properties of Gases. Wa- Washington: US Gov. Print. Off., 1955. 45. Angus S., Armstrong В., de Reuk К. М.//1 interna- international thermodynamic tables of fluid state — 3. Carbon dioxide. Oxford: Pergamon Press, 1976. 46. Теплофизические свойства фреонов. Справочные данные, т. 1. Фреоны метанового ряда/В. В. Алтунин, В. 3. Геллер, Е. К. Петров и др. М.: Изд-во стандартов, 1980. 47. Метан жидкий и газообразный. Плотность, эн- энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при темпе- температурах 100—1000 К и давлениях 0,1—100 МПа. ГСССД 18—91. М.: Изд-во стандартов, 1981. 48. Goodwin R. D., Haynes W. H. US NBS mono- monograph. 170. Thermophysical properties of propane from 85 to 700 К at pressures to 79 MPa. Washington: US Gov. Print. Off. 1982. 49. Этан жидкий и газообразный. Плотность, энталь- энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при температу- температурах 100—500 К и давлениях 0,1—70 МПА. ГСССД 48—83. М.: Изд-во стандартов, 1983. 50. Этилен жидкий и газообразный. Плотность, эн- энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при темпе- температурах 130—450 К и давлениях 0,1—100 МПа. ГСССД 47—83. М.: Изд-во стандартов, 1983. 51. Пешков В. П.//Успехи физ. наук. 1968. Т. 94. Вып. 4. С. 607—640. 52. Физико-механические и теплофизические свойства металлов/Под ред. Н. Н. Рыкалина. М.: Наука, 1976. 53. Крафтмахер Я. А., Романишина Т. Ю.//Физика твердого тела. 1966. Т. 8. № 6. С. 1966—1967. 54. Новиков И. И., Рощупкин В. В., Мозговой А. Г., Семашко Н. А.//Теплофизика высоких температур. 1981. Т. 19. №5. С. 858—962. 55. Fereira da Silva D.t Burgemeister E. A., Dokou- pll Z.//Phys. Lett. 1967. Vol. 25A. № 5. P. 354—356. 56. Плотность, энтальпия, энтропия и изобарная теп- теплоемкость жидкого и газообразного воздуха при темпе- температурах 70—1500 К и давлениях 0,1—100 МПа. ГСССД 8—79. М.: Изд-во стандартов, 1980. 57. Таблицы рекомендованных справочных данных. Воздух. Плотность, сжимаемость, энтальпия, энтропия, изохорная и изобарная теплоемкости, скорость звука и показатель адиабаты при температурах 1300—2000 К и давлениях от 5 до 100 МПа. ГСССД Р. 32—81. 58. Графит УПВ-1Т. Энтальпия и теплоемкость в диапазоне температур 1200—2900 К. ГСССД 25—81. М.: Изд-во стандартов, 1982. 59. Selected values of chemical thermodynamic pro- perties/F. D. Rossini, D. D. Wagman, W. H. Evans, S. Le- vine, I. Jaffe. US Cov. Print. Off. 1952. 60. Selected values of chemical thermodynamic pro- perties/D. D. Wagman, W. H. Evans, V. B. Parker, J. Hal- Hallow, S. M. Baily, R. H. Schumm. Washington: US Gov. Print. Off. 1965—1973. 61. Бензойная кислота. Изобарная теплоемкость в диапазоне температур 4—273,15 К. ГСССД 20—81. М.: Изд-во стандартов, 1982. 62. Стали 12Х18Н9Т и 12Х18Н10Т. Удельная энталь- энтальпия и удельная теплоемкость в диапазоне температур 400—1380 К при атмосферном давлении. ГСССД 32—82. М.: Изд-во стандартов, 1983. 63. Сталь инструментальная быстрорежущая. Физи- Физические свойства. ГСССД 27—81. М.: Изд-во стандартов, 1982. 221
ГЛАВА 10 ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ РАСШИРЕНИЯ Э. Б. Гельман 10.1. ВВЕДЕНИЕ Температурным расширением называется эффект из- изменения размеров тела с изменением температуры при постоянном давлении. Это явление обусловлено несим- несимметричностью потенциала взаимодействия атомов веще- вещества в решетке, что приводит к энгармонизму колебаний атомов относительно среднего положения. Температурным коэффициентом объемного расшире- расширения Р называется относительное изменение объема V при нагревании тела на один Кельвин . L(dV_\ Р V \9Г)р- Для анизотропных веществ температурное расширение характеризуется температурным коэффициентом линейно- линейного расширения (ТКЛР) а, который определяется как расширения, определяемые как средние значения истин- истинных коэффициентов на конечном интервале темпера- температуры АГ: где / — размер тела в данном направлении. В общем случае а — симметричный тензор второго ранга а=[<х//]. рели [а//] привести к главным осям сим- симметрии, то он будет полностью определяться главными значениями ТКЛР аи а?, а3, так что шар, выделенный в веществе, при нагревании на АГ преобразуется при AT—>-0 в эллипсоид с осями, пропорциональными l+aiA7\ Ц-агДТ, 1+азД7\ причем р = а1 + аг+аз. Для кубической сингонии ац = а22=азз=а и тензор вырож- вырождается в скаляр. Для гексагональной (тригональной) сингонии аи = а22=а11 азз^а ц, где индекс || обозначает направление оси шестого (третьего) порядка, а JL — на- направление, перпендикулярное этой оси.. Для ромбической сингонии необходимо знать ТКЛР в направлениях осей второго порядка; в кристаллах моноклинной и триклин- ной сингонии главные оси не определяются однозначно кристаллографической системой координат и зависят от температуры, поэтому температурное расширение таких структур описывают посредством ТКЛР ae, а&, ас в на- направлении кристаллографических осей координат а, Ь, с. Помимо коэффициентов аир, которые называют истинными, для характеристики температурного расшире- расширения используют средние температурные коэффициенты а также (для анизотропных веществ) средний по направ- направлению ТКЛР аСр= — р = — (а,i + ajj+азз). Единица о о измерения всех температурных коэффициентов расши- расширения К. Существует приближенная феноменологическая связь между теплоемкостью Cv вещества при постоянном объ- объеме и его изотермической сжимаемостью kTt описываемая законом Грюнейзена: Р= Т— Г I у v [дР)т где Р — давление; у — так называемая постоянная Грю- Грюнейзена * а также различные эмпирические соотношения, например где Гпл — температура плавления вещества; Л = 7,24- К)-2 для веществ с металлическим характером связей, Л = — 11,5-К)-2 для щелочно-галоидиых соединений. В общем случае аир зависят от давления, темпера- температуры, химического состава, структуры тела и его фазо- фазового состояния. Монотонный характер зависимости а (Г) нарушается в точках фазового перехода, а также за счет сложения электронного, магнитного и решеточного вкла- вкладов в температурное расширение, которые в определен- определенных температурных интервалах могут быть различными по знаку и сравнимыми по значению. В табл. 10.1—10.12 приведены значения ТКЛР для индивидуальных веществ (элементов и неорганических соединений), а также для технических материалов в твердом состоянии. В табл. 10.13 приведены значения температурного коэффициента объемного расширения некоторых жидкостей и газов. 222
10.2. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЯ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Таблица 10.1. Истннный температурный коэффициент линейного расширения элементов в кристаллическом состоянии а, 10~в К [1] со Элемент Ac Ag Al Am (acP) Ar (acP) As (a,,) \ и / (al) Au n D Ba Be (an) I a \ \ai) Bi («,) Вг Ы Ы С (алмаз) (графит) (a,,) C±) Са Cd (a,,) V II / (a\) \ X/ Ce (acp) Cl (acp) Co (acp) Cr (acP) Cs Cu Dy (acP) Er (acp) Температура, К 5 _ 0,0177 — — 5,1 0,073 — 0,026 0,200 0,26 0,026 — — 0,010 0,28 -0,01 -4,0 — 0,014 -0,14 0,009 10 _ 0,111 0,051 — 46,2 0,514 — 0,228 1,73 2,07 0,20 — 4-10-5 — 0,094 7,2 -1,05 -8,6 — 0,035 —0,29 0,021 a*=24, о 1,5 30 _ 3,36 1,04 — 287 10,7 — 4,22 10,55 _ __ 13,1 3,20 — 8- Ю-4 3,8 -0,09 3,3 50,0 —2,95 5,0 A5 K) 100 C9 K) 0,45 —0,38 1,00 tr=4,7 np 5,0 50 _ 7,94 3,62 — 457 18,7 — 7,65 13,7 16,0 6,84 — 0,004 8,7 —0,50 9,6 58,9 2,6 1,93 0,15 3,87 и 50 К) 100 14,7 12,3 — 667 (80 К) 31,25 (85 К) — 11,5 17,10 (85 К) 0,66 1,48 16,85 9,96 — 0,05 17,6 -1,07 16,8 59,7 10,6 — — 6,9 2,25 10,5 3,0 7,1 200 _ 17,8 20.2 — — 13,3 5,25 7,89 17,1 11,2 133,1 86,44 29,55 0,45 24,9 —1,33 20,4 56,5 16,7 — 11.7 5,18 15,2 7,3 9,0 300 400 14,9 (оценка) 18,9 23,3 7,1 — 43,44 B83 К) 3,0 B79 К) 14,0 8 B73 К) 16,4 9,20 12,4 17,2 11,7 — 1,0 26,7 -1,22 22,4 54,0 19,6 — — 12,2 5,00 97,0 16,7 7,9 9,5 19,5 24,5 — — 14,5 20,5 11,5 14,9 17,4 11,8 — 1,80 27,5 —0,91 24,1 50,5 25,8 6,2 ~* 13,3 8,3 97,0 ( 17,3 9,5 9,9 1 500 _ 20,2 26,2 9 — 15,0 24,6 12,9 16,9 17,5 11,9 — 2,53 28,1 —0,53 25,8 43,4 37,0 6,2 — 14,3 8,7 370 К) 17,9 10,5 = 6,0) 10,3 600 __ 21,0 28,1 — — — 15,5 8,3 F58 К) — 14,0 18,3 — — — 3,09 28,5 -0,18 27,6 — — 6,2 — 15,1 9,1 — 18,6 11,1 10,7 800 _ 23,1 32,6 — — — 16,5 — 15,9 20,2 — — — 3,83 28,9 0,39 33,6 — — 7,6 — 14,2 9,9 — 20,1 12,2 11,8 1000 _ 25,6 37,8 (900 К) — — — — 17,7 17,6 21,4 — — — 29^2 (950 К) 0,66 (950 К) — — 9,1 (950 К) — 15,4 A100 К) у ¦ * v х^ • х ^ 10,7. — 21,8 ~~ 15,2 1200 _. 28,1 — — — •— 19,1 19,5 23,4 — — — 4,83 — — — 11,8 23,8 ~~~ 17,8 (ПОК) Дополни- Дополнительная литера- литература [2. 3] — — [2] 12] 12]" 12] — — [4] [4] [2J — — — 15] 13] [2, 58,61] —. [6]
to to Продолжение табл. 10.1 Элемент Температура, К* 10 30 50 100 200 300 400 Я00 600 800 1000 1200 Дополни- Дополнительная литера- литература Ей (<хср) Fe Fr (ос„) Gd Ge н. Hf (acp) Hg («cp) («|| ) Но («„ ) I In lr К Кг La Li Lu (*ср) Ы («ср) (аср) («II ) (*±) Mg (а ) ("±) Кр) а-Мп р-Мп 7-Мр Мо N2 Na Nb 0,017 -2 0,0011 -1,26 0,99 0,95 8,1 0,16 1,3 0,3 0,0075 0,011 —0,14 0,049 0,007 12,5 0,003* 0,04 1 В сверхпроводящей фазе при 6 К. 0,040 0,22 —3 0,0045 —0,071 4800 (в тройной —100 F0 К) 4,01 0,94 6,01 57 2,5 0,6 0,03 0,05 -0.28 0,130 0,02 30 1,00 5,09 15,7 5 0,12 2,29 точке, 13,96 К) 36,9 42,9 -70 9,96 18,8 6 4,93 19,3 34,2 12,0 102 (оценка) 20,7 16,2 ( 6,3 5,82 23,0 7,2 0,93 35,5 216 7,4 2,0 1,35 1,35 -0,9 1,40 0,17 550 0,64 53 23,0 17,0 2,0 49,1 280 11,5 3,5 5,91 5,34 -0,7 4,01 0,74 692,0 D4 К) 2,14 47,6 (а, =34,0) 32 70 18,0 28,0 4,11 59,5 430 3,3 22,5 17,5 7,3 16,1 15,0 11,9 14,8 8,10 2,68 45,7 4,84 83 5,9 37,9 6,09 68,3 4,4 39,0 18,1 6,2 23,8 22,3 19,0 21,6 12,3 4,57 64,7 6,39 6,0 13 5 88 133,4 —16,2 53,9 6,40 79,6 5,0 47,1 20,0 5,8 25,8 22,8 25,6 15,1 5,27 71,5 7,10 (а± = 6,6) 25,7 13,2 .= 11,1, 6,6 6,28 6,7 15,8 20,2 14,4 19,4 15,5 7,8 6,71 6,9 16,8 5,0 30,2) (^ = 95, —42,0 79,5 6,51 19,1 5 27,3 25,8 5,45 7,30 ас — 3* 6,73 17 7 29,0 28,4 5,63 7,50 8.3 7,12 7,11 17,8 5,0 7,02 31,0 30,9 5,82 7,70 16,5 9,2 7,83 7754 19,9 5,4 7,66 10,3 12 35,0 35,9 6,20 8,09 14,7 11,2 8,73 A100 К) 7,98 22,2 (950 К) 7,0 (950 К) 8,72 A100 К) 12Л 18 12 43,2 45,2 A400 К) 11,43 B400 К) 10,39 B400 К) 22,5 17,6 8,4 [6J [3] [2]~ [2]~ [8J 48,2 [3] 13) [3J [3, 60]
Продолжение табл. 10.1 15—2159 Nd (acp) Ne («cp) Ni Np (acp) 02 (acp) OS (a,,) P (белый) (красный) Ра («„) РЬ Pd Pm Ро (а) Рг Pt Pu (оср) Ra (а) Rb Re (acp) («l) Rh Ru (а.) \ I) / S (ромб.) (моноклин.) Sb («,) К) Ocp) & (all) K) ^ Se (монокли i.) Температура, К 5 -2,0 46 0,02 — 200 B1 К) — — — 0,11 D К) 0,5 B0 К) — __ 0,0155 _ 0,0053 — — — — — 10 2,9 337 0,05 — — — — — 3,02 — 0,071 0,0158 — — 0,04 —0,01 -1,75 30 — 1723 B3 К) 0,26. — 535 — — — — 17,0 1,12 — 1,43 0,31 0,40 _ — 5,19 0,47 — —16,1 50 — 1,64 870 D8 К) — — — 21,8 3,57 — 3,80 ___ 1,81 1,70 — 13,17 2,31 — —19,9 100 7,9 — 6,61 — — — — — 25,4 7,95 — 6,5 6,77 4,10 4,99 42 — 15,8 5,99 15,0 7,2 —13,8 200 7,0 — 11,4 — — — — — 27,3 10,84 __ 300 7,0 — 13,0 27,66 5,84 3,97 124,5 66,5 (оценка) — 28,5 11,75 9,0 (оценка) 23A794-300 К) 5,6 8,55 39,5 — 4,50 — 7,57 7,0 4,8 57 — 16,15 7,72 15,0 7,4 —13,3 5,0 8,99 48,7 — 90 4,70 6,25 ( 8,50 8,70 5,8 64,1 80 16,2 8,31 — 15,1 7,61 —13,4 400 7,0 — 13,7 — 6,17 4,16 4,4 (а± = 29,63 12,48 5,0 9,24 41,3 D40 К) 17,1 3,95 а, = 7,0 8,93 9,09 5,94 — — — — 11,4 15,1 8,07 — 500 7,2 — 14,9 __ 6,55 4,42 = 21,4) 31,73 13,20 — — 5,2 9,46 600 7,6 — 16,9 42,7 G00 К) 7,01 4,76 — 33,3 E50 К) 13,90 — — 5,7 9,70 8,61 F50 К) C00 — 600 К) 3,83 293-1200 К) 9,38 9,49 6,16 — — — П,7 15,1 8,53 — 9,84 9,92 6,45 — — — 11,8 15,1 8,99 — 800 8,9 — 16,7 8,18 5,65 — — — 15,3 — — 7,3 10,2 — — 3,58 10,80 10,83 7,15 — — — — 11,8 15,4 9,93 — 1000 13,4 A100 К) 18,2 — — — — -21,7(аа 17,40 A100 К) — 7,8 (850 К) 15,6 B100 К) —16,3 G50 К) — — 3,33 — 12,40 A100 К) 11,81 7,95 — — — — 16,1 11,9 — 1200 — 20,3 — — — =85) 3,13 — 12,87 8,80 — — — — 17,3 10,9 — Дополни- Дополнительная литера- литература — — [3] — — — — — — — — — [2, 61] ... [5] [9] [62J [3J — — [2J ГО1 [2] [4] [41 [4] ни [in [12]
to to Продолжение табл. 10.1 Элемент &('х) (стекл.) (гекс.)(<хср) Si Sm (<zcP) a-Sn fi-Sn («„) К) Sr Та Tb (acp) Tc (acp) Те (a,,) Th Ti Tl («„) (acp) Температура, К 5 — — 0,0001 — — 0,18 -0,025 -0,037 0,009 — — —0,274 0,34 — — 5,3 G К) 1,3 G К) — 10 2,4 3,7 — 0,0009 — — 1,65 -0,1 0,27 0,048 — — — 1,81 2,48 — 0,03 — — — 30 29,7 21,6 — -0,052 — —0,82 13,7 1,2 8,2 0,92 — — -9,5 17,2 7,3 G0 К) 0,5 20,6 14,2 — 50 42,0 28,1 20,2 A40 К) —0,24 — 0,38 18,5 4,9 13,7 2,40 — — -8,1 23,3 1,76 24,6 21,5 — 100 53,5 31,1 -0,34 — 3,48 23,2 11,8 19,4 5,02 — — -4,2 25,9 9 4,59 29,3 23,2 — 206 62,4 38,4 22,5 1,43 — 5,21 B20 К) 26,5 14,8 — 6,25 — -2,3 28,0 10,3 7,23 33,9 25,0 — 300 69,8 53,9 26,4 2,54 10,4 31,4 16,0 22,45 B83 К) 6,6 7,0 8,1 -2,0 29,3 11,2 8,3 — — 29,6 400 — 40,5 3,05 — — 37,2 18,6 6,72 8,6 — —2,69 D50 К) 31,9 D50 К) 12,3 8,82 — — 30,3 500 — — 45,2 D78 К) 3,39 — — 41,4 20,3 — 6,84 9,5 — 13,1 9,34 — — 41,5 E30 К) 600 — 3,68 — — — — 22,2 6,95 10,0 — — — 13,7 9,86 — — 800 — — 4,19 — — — — 20,0 (850 К) 7,12 11,1 — — — 14,8 10,96 — — — 1000 — — 4,65 — — — — 7,32 16 A100 К) — — — — 12,08 — — — 1200 — — — — — — — — 7,53 — — — — 11,95 — — — Дополни- Дополнительная литера- литература [12] [12] [13] [14] — — — — [2] — [15] — — — — — — — —
Продолжение табл. 10.1 Элемент Tm («,,) К) (<*ср) U («а) Ы К) V W Хе Yb Yt («|) (а±) Zn («,) (*±) Zr (в|) («±) (аср) Температура, К 5 — — — — — — 0,025 F К) 0,00044 8,7 0,17 — — 0,05 —0,001 — — 10 — — -0,7 —136 C6 К) —28,2 C6 К) 52,1 C6 К) 0,045 0,007 40 1,23 0,1 — 0,76 —0,06 — 0,02 30 — — 2,2 0,35 0,2 140,3 2,1 0,3 33,4 -4,3 — 0,75 50 — -1,3 E6 К) 23,9 (90 К) 2,9 (90 К) 10,9 (90 К) 1,13 0,8 183,0 6,2 0,8 54,1 -3,0 — 1,90 100 — — 3,0 3,95 2,3 263,0 13,7 2,9 65,4 4,1 — 4,09 200 — — 5,0 25,7 1,6 15,0 7,49 4,1 420,7 A55 К) 18,4 4,3 65,6 10,4 6,55 4,87 300 — — 5,8 26 0,4 18,0 7,84 4,6 19,2 4,6 63,5 13,2 7,36 4,99 400 20 12 — 26,2 —0,8 21,6 8,5 4,6 25,7 19,4 5,0 61,0 15,7 8,20 5,09 500 20 12 — 30,2 -2,5 25,8 9,3 4,6 6,5 B000 К) 27,0 19,6 5,4 58,9 17,7 9,07 5,16 600 20 12 — 35,1 —5,6 30,7 9,8 4,7 29,1 19,7 5,6 50,3 F50 К) 27,9 F50 К) 9,97 5,20 800 20 12 — 46,6 -17,2 41,6 10,7 4,8 33,1 20,1 6,7 11,84 5,19 1000 22 A050 К) 14 A050 К) — 54,7 (900 К) —25 (900 К) 47,2 (900 К) 11,7 4,9 8,8 C200 К) 33,7 (850 К) 22,3 A050 К) 10,1 A050 К) — — 14,87 A100 К) 4,94 A100 К) 1200 — 12,7 5,1 — — — Дополни- Дополнительная литера- литература — — — — — — [3] [3] — — — — —
Таблица 10.2. Температурный коэффициент линейного расширения индивидуальных соединений» Приведены значения истинного ТКЛР а (приданной температуре) или среднего ТКЛР а (в интервале АГ) Вещество Т. Д7\ К 300 300 473 698 300 100 200 300 400 600 750 120—300 300 300 300 400 288—1113 300—873 300 400 600 800 300 400 600 800 30 50 100 200 300 300-1323 300—1273 300—438 300-1073 300 400 600 800 300—1073 30 50 100 200 300 3—77 77—200 300 300 300—1373 300 200—900 113—174 200 300 400 773 300 293—393 174—277 300 300—473 300—673 а, а, ю-» к-1 34,3 30,1 34,54 69,99 7,1 —0,3 -0,9 -1,5 -3,2 36,83 44,6 —1,6 1,9 4,3 3,5 4,1 5,2 4,8 6,7 6,46 7,38 7,99 5,0 5,82 6,68 7,23 —0,90 -0,94 0,49 3,36 4,08 4,88 8,4 24,62 4,5 7,5 4,0 5,0 6,2 6,8 0,7 2,9 9,9 16,1 18,4 3,3 6,7 15,2 10,9 8,4 10 9 8,8 6,5 7,5 8,6 12,3 11,4 3,5 11,4 5,6 7,7 9,5 Литература Вещество Т, ДГ, К 10-«, К Литература AgBr AgCl AgGaSe, «-, P-AgI 7-AgI AglnSe, AgInTea AlAs A1N A12O3 <«„ A18O3 («J AlSb As2O8 BN BP BaBe BaFa Ba(NO3J BaNaNb5O16 BaSu BaSrNb2Oe (aa) BaTiO3 (ромбоэдр.) (куб.) BaTiO3 (тетр.) (орторомб.) Ве2С 33] 33] % ,3 ,3 ,3 16 16 16 36 16 36 36 17 18 17 18 17 18 17 18 16 16 16 ВеО Bi2Te3 (<*„) СВг4 (CHaNHaCOOH3)BeF4 (триг л ицинфторобе- риллат) (аюо) Кю) (CHaNH2COOH3)H2SO4 (триглицинсульфат) («wo) Koi) (CH2NHaCOOH3)HaSeO4 (триглицинселенат) («ioo) («ом) («ooi) СаВ. СаСО3 СаС1а 300—373 300—673 50 100 200 300 400 600 30 50 100 200 300 400 600 200 300 100 200 300 100 200 300 100 200 300 100 200 300 100 200 300 100 200 300 100 200 300 100 200 300 100 200 300 300 200 300 323 200 300 323 638 300-463 5,42 7,08 13 18 20 21,3 22,6 24 5 8 11 12 12,9 15 17 1,03 1,50 15 0 20 48 64 50 10 16 10 3 -30 40 41 -10,5 10 16 8,5 5 0 —30 12 35 -30 10 16 95 6,5 22,4 24,4 26,6 5,41 5,68 5,2 -3,8 22,3 34] 34 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 19 3] 3] [3 If 3 3 3 3j 3 з| [3] 3 3 3 3 3 3 3 3 [3] 3 3 3 3 3 3 3 3; 38] 3] 13] 3] 13] 3] 13] 3] 16] 228
Продолжение табл. 10.2 Вещество CaF2 СаМоО4 К) («с) СаО Са6(РО4K СаТЮ3 Ca3(VO4J (*а) (ас) CaWO4 {aa) Cd3As2 CdBe CdF2 CdGeAs2 CdGePj (стек л.) Cdl2 Cd8O3 Cd3P2 CdS («cp) (an ) CdSe (a(|) CdSnAs2 CdTe CdTUTe* CeBe CeO2 Ce2S3 (a,,) Ce2Se3 (acp) T. AT, К 30 50 100 200 300 320 300 300 300—573 300—673 300 300 300 300 80—300 300 400 773—1073 80—300 300 400 773—1073 300 300—1173 300 300 300 300 323 300—373 300—1073 300 50 77-298 300 600 800 77-298 300 600 800 77—298 77-298 300 30 50 100 200 300 400 600 800 200 300 300—1073 300 373—773 300 300 300 a, a. 0,3 1,6 7,52 15,6 18,80 19,09 19,4 25,5 10,2 13,2 9 10 5,5 3,5 7,9 11,2 11,2 13,8 12,7 18,7 18,7 22,0 11,4 8,7 27,0 11,4 3,2 5,2 29,1 10,5 10,0 9,63 -2,4 2,1 4,1 4,2 4,8 4,0 6,5 6,6 7,3 2,45 4,4 4,7 —2,75 —1,80 1,38 4,09 4,96 5,10 5,45 5,8 1,66 2,35 7,3 8,5 8,6 13,2 10,5 12,6 Литература 1,3 J Г 1 ,v 1,3 1,2 1,5 20] 29 31 37 20 24 20 17 20 17 20 17 20 17] 1] [] \] \] \] \] 20] 3] 16] 13 3] 3 3 16] 37 37] 3] 1, 13] 1] 1, 13] 11 31 11 1, 13] 1, 13] 25] 1] 13] 11 i3] 1] 13] 3] 3] 16] 25] 25] [25] [25] 1 25J Вещество CmO2 Cm2O3 CoF2 (a,,) CoO CoSb CoSi Cr3C2 CrN CrO2 (a,,) (<z±) CrS Cr2S3 CsBr CsCl Csl Cu3AsS4 CuaAsSe. CuBr CuCl CuGaSes CuGaTe2 CuGeS3 CuGeSe3 Cul CuInSe2 CuInTe, Cu3SbSe4 Cu2SnSe3 Dyfei ErBi Er2O3 Eu2O« ZZ *ч * EuBe EuS EuSe FeF2 (a,,) Fe4N X FeS FeS2 Fe3Se4 T. AT. К 300 400 600 773—1073 300 300 300 100 200 300 300—1073 300—373 300—873 300—1073 300 300 300—1300 300 30 50 100 200 300 400 600 300 300 300 300 300—1073 293—423 293—413 300 300 300 300 300—875 300 300 . 300 300 300 300 300—1113 300 373—573 300—373 300 300 300 300 300 300 293—1273 320 30 50 100 200 300 a, a", io-« к-1 8,1 8,1 8,1 6,6 3,6 10,7 14,0 8,3 11,4 1 О С 12,5 10,6 8,8 8,0 2,3 — 10,3 16,2 12,3 12,3 20,0 28,7 38,6 43,1 46,6 52,24 61 44,8 48,6 3,2 9,5 6,5 19 10 5,4 6,9 7,8 8,4 25,2 6,6 7,1 7,1 8,9 7,8 10,2 8,3 10,8 5,7 10,4 6,9 14,6 18,6 -0,4 16,8 7,9 22,1 8,9 —0,30 —2,15 —3,80 —0,90 1,85 Литература 31 31 31 31 28 f 281 L J 31] 3] 3] 3] 16] 27 34 34 31 [31] 34] 25] 3] 13 3] 13] 3] 13 3, 13] 16 17 25 25 16 13 13 25 33 25 25 i 25 25 25 25 3] 34] 3) 31 31 38 25 25 28 [28] 16 341 16) 3] 3] 3] [3] 1 [3] 229
Продолжение табл. 10.2 Вещество 7\ Д7\ К а, а, 1<Г« К Литература Вещество Т. Д7\ К 10-« К Литература Fe3Si Fe6Si3 FeTe2 (aa) FeTe2 (ab) FeTe2 (ab) K) GaAs GaP GaSb Ga2Ses GdBe GdBi Gd2O3 GeO2 (an (* H2O HfB2 HfC HfN HfO2 HgBr (a100) 293—1273 70 100 200 300 300 400 600 800 300 400 600 800 300 400 600 800 10 30 50 100 200 300 400 600 800 300 400 800 10 30 50 100 200 300 400 600 30 50 100 200 300 400 77 300 300—1060 300 300 300—1073 300 300 23 83 193 273 300—1273 300—473 300—873 300—1373 530—1120 100 200 300 14,4 0,5 4,3 8,3 8,2 21 24 38 61 46 48 58 80 3 7 15 22 0,0045 —0,177 —0,15 2,05 4,93 5,82 6,23 6,98 7,4 5,6 5,7 6,1 —0,026 -0,34 0,0 2,81 5,81 6,36 6,40 6,40 1,70 3,02 5,83 8,14 8,99 9,30 9,2 8,3 11,86 8,7 9,2 10,0 2,0 6,0 —6,1 3,3 39,2 52,7 6,3 6,0 6,5 6,9 6,84 53,4 42,8 45,0 34) 3] 3J 31 HgBr (ctolo) HgBr (ttool) HgC! (a100, aOio) (aooi) HgSe HgTe HoBi Ho2O3 InAs InS (an) InS (<xx) InSb 38] 3] 31 28 28 16 16 16 16 31 27 27 34 34j 3] 3] 3] InSe (a,,) InTe (a,,) In2Te3 100 200 300 100 200 300 100 200 300 100 200 300 300 400 500 300 400 300 300—1073 10 30 50 100 200 300 400 600 800 300—1273 300 400 600 800 150 200 300 150 200 300 10 30 50 100 200 300 400 473 150 200 300 150 200 300 150 200 300 150 200 300 30 50 45,5 42,8 45,0 4,8 3,2 3,7 44,1 43,0 47,0 1,6 0,3 1,4 1,48 1,64 1,66 4,80 4,80 10,5 8,44 —0,058 —0,86 -0,4 2,05 3,80 4,41 5,07 5,67 5,92 7,2 4,3 4,5 4,9 5,9 7,05 8,76 10,8 9,48 11,5 14,2 —0,24 -1,5 -0,4 2,60 4,67 5,15 5,3 5,4 8,94 10,8 12,4 11,25 13,7 16,0 8,82 11,25 14,0 10,75 13,55 16,42 2,97 5,32 37] 31] : 21] ¦31 3 3 C 3 3 3 3 3 з; [3 [ HI 230
Продолжение табл. 10.2 Вещество In2Te8 IrOo (<*ц) («1> КВг КС1 KF кн КН2РО4(КДР, дигид- рофосфат калия) («И) (а ) KI KNaC4H4Oe • 2Н2О (сегнетова соль) LaBe LaF3 LaH2 La2O3 LaS La2S3 La2Se3 La,Si8 LiBr LiCl LiF Lil LiNbO3 (a,,) 7\ лг, к 100 200 300 300 300 30 50 100 200 320-953 30 50 100 200 300 400 600 800 200—300 300—352 300—673 120 200 300 120 200 300 30 50 100 200 300 100—200 200—300 293 300 300 300—923 300—473 300-1273 300 300 300 300—1373 100—200 200—300 273—350 273—350 30 50 100 200 300 100—200 200—300 273—350 100 200 300 400 600 a, a, io-« к-1 8,03 9,94 10,10 1,7 3,8 6,83 16,7 29,3 34,6 38 3,11 11,4 25,4 33,5 37,0 38,8 45,4 52,45 45,0 33,3 36 34,3 34,3 34,3 21,6 21,6 21,6 10,3 19,3 30,3 35,8 41,2 38,0 40 40,2 6,4 20,0 10,6 8,45 12,01 11,6 9,9 11,9 8,7 39,3 46,6 46,6 40,6 0,24 2,96 15,2 28,1 33,7 47 55,7 56 1,0 3,8 4,0 2,0 2,0 Литература Ml in 28] [28] 3] 13] J 3] 13] 131 [31" [22] [3] 22] 3] 22 3] 22] 16 16 39 [31 3] 3 3 3 3 3 23] 23] 3 3 3 3 38 29 39 31 [37 25 25 25 16 16 16 16 16 3] 3 3 3 3 16] 16 16 24 24 24 24 24 Вещество LiNbO3 (a±) LiTaO3 (aa) (*c) Lu2O8 MgF2 (<хц ) (a ) MgO Mg2Si Mg2Sn MnF2 (a,,) (<x±) MnS MnS2 MnO2 (aa) MoC Mo2N MoS2 MoSi MoSi2 NH4Br NH4C1 NH4H2PO4 (aa) Ы (a ) NaBr NaCl NaF NaH NaNO8 Т. Д7\ К 100 200 300 400 600 300 300 300 300 400 600 800 300 400 600 800 293—373 293—873 30 50 100 200 300 30 50 100 200 300 300 300 100 156,7 200 300 293—343 300—773 300—773 285—463 300—1073 293—1373 300—1273 293—1073 293—1723 300 313 200 290 200 290 200 290 100—200 200—300 288—333 100 200 300 90—300 300 468 300—673 323 400 a. a, ю-* к-1 1,9 8,5 15,7 17,5 19,0 12,0 4,2 7,8 13,42 14,49 16,86 20,24 9,44 10,17 12,59 15,77 11,7 12,9 0,08 0,74 5,49 12,31 13,96 0,85 3,2 9,2 14,9 16,0 12,6 3,5 17,3 49,9 11,6 17,3 11,1 6,69 6,93 7,8 6,15 6,2 10,7 16,3 5,1 59,3 62,5 87 80 40 35 41 61 31,0 36,7 45,5 33,9 37 39,6 23,0 33,13 35,9 64,0 11 12,4 Литература [24] 2 2 2 2 2 2 3 1 3 3 i 4 4 4 4 4 4 1 ] 1| 7] >8] [28] 1 1 1 r \ t V ( 4 V 1 «, I ] ] ] *4] 6 \7 \7 6 6 6 И 6 16 16 16 }] 26] 26] 3] 26 16 16 16 16 16 16 I 39 16 16 231
Продолжение табл. 10.2 Вещество Т, Д7\ К 300 300—1273 300—773 300—1273 300—473 473—673 300—1073 300—1273 300—1273 473 1073 300 300 300 300 300 473 675 300—1073 300-1073 100 200 300 100 200 300 300—1143 100 200 300 293—393 348—463 300 300 30 50 100 200 300 30 50 100 200 300 30 50 100 200 300 800 300 400 600 300 400 600 600 300 293—373 293—1273 300 300 а, а, ю-* к* 18,2 8,0 6,25 10,1 0,0 -1,2 5,8 10,0 7,3 5,53 11,37 12,5 15,4 12,9 13,5 10 13,0 13,5 15,05 12,65 0,03 —13,5 1.1 8,7 29,5 20,0 16,5 7,5 24,0 15,0 31 31,6 9,3 8,4 7,54 12,4 17,6 19,8 20,3 7,65 12,9 17,4 18,9 19,8 9,02 14,3 17,7 19,6 19,8 8,3 1,0 2,0 4,0 4,0 2,0 —5 11,0 7,5 8,0 8,3 10,4 14,3 Литература Вещество Т. Д7\ К 300 300 300—1053 300—1053 300—773 400—1184 100—200 200—300 100—200 200-300 . 100 200 300 100 200 300 100 200 300 100—200 200—300 300 300 300 300 300 300 300 313 573-773 300 300 573-773 573-773 300—873 300—873 300—673 100 200 300 400 600 ' 800 400 600 800 100 200 300 400 600 800 300 4 10 30 50 100 200 300 а, а, 10-« К 11,3 13,0 10,7 14,7 9 15,2 32,3 34,7 30,5 32,8 50 60 60 30 50 33 35 49 70 37,3 39,7 60 33 70 5,25 5,35 -1,4 7,0 19,63 17 15 42 16 12 7,6 6,8 8,5 0,3 1,2 2,8 4,0 4,6 4,7 3,9 4,2 4,3 0,3 1,2 2,8 4,0 4,5 4,5 2,7 -0,2 -2,75 —8,54 —8,46 —6,10 0,45 4,50 Литература Na«WO4 NbBa NbC NbN Nb2O6 Nb2S3 NdBe NdaO8 NdaOaTe NdS NdaS8 Nd*Se3 NiO Ni2P Ni3P NiS NiSe Ni2Si NiTe PbCla PbNOj, PbO2 (a,,) <ex> PbS PbSe PbTc PbTiO3 PbTi0t48, PbZrOs PrBe РгД Ppr202Te2 («з) 16] 34 32 34 31 31 31 34 16 37 25 25 25 25 25 31 37 37 34 34 3 3 3 3 3 3 34] 3] 3] 13] 16] 28] [28] Ppr2 Pr2Se3 PuC Pu RbBr RbCl RbHSO* Rbl RbHSO4 (<xfl) b K) Rh2O, (a,,) <«L> RuO2 (a,.) <«L> Sb2O3 Sb2S3 SbSI (a.) («jl) SbaSe8 Sb2Te3 ScBa (ac) a P-SiC Si,N« SiO, (плавл.) 25 25 34 34 31 ЗГ 16 16' 16: •б; з з з з з 3 3 3 3 16) 16] 3] 31 3] 31J [31] [28] [28] [16] HI [3] [3] 1] 1] 34] 34] 31] 1] 29] [1 232
Продолжение табл. 10.2 Вещество г, лг, к 400 600 800 300-673 300—673 300—1073 300 100 200 300 300 300 300-680 300—680 300 300 300 300 300 300 300 30 50 100 200 300 300 300 30 50 100 200 273 348 300 300 300 300 300—1273 300—773 300—973 300-1273 300—673 300 300-1273 300 300 300—1273 300 300-1073 300 300-673 300—873 300—1053 290—673 100 200 300 243—398 300 300—1373 300 а, а, 10-* К"» 6,10 6,25 4,80 4,1 6,6 10,8 13,5 7,2 11,3 11,8 14,8 3,4 5,6 4,3 14,1 15,0 16,9 —26,6 26,7 35,5 22,1 6,4 14,0 17,6 20,4 20,8 6,7 9 0,4 2,1 8,5 15,7 17,5 32,2 13,9 3,6 3,3 9,4 8,2 6,29 3,6 5,2 0,8 13,9 8,85 7,8 9,8 3 5,8 7,8 6,53 7,1 7,7 10,2 5,5 6,2 6,8 7,3 74 4,7 9,35 6,73 Литература Вещество 7\ Д7\ К 300 300—673 670—1073 300 300—673 670—1073 300—400 300 300—1273 300—1573 243—398 288—333 300 373—573 300—573 300—573 300—1273 300—1273 318—1273 300—673 673—1073 300—1253 100 200 300 300—573 300—1373 300 300 300—673 300—700 300 373—573 300—1273 300 100 200 300 200 300 600 300 300 300 200 300 600 200 300 623 473 1073 300 300 300—433 300 300 300 30 50 100 200 а, а, КГ* К 9,80 10,1 10,8 7,44 8,0 8,3 4,5 8,2 17,0 8,1 51,2 54,6 45,0 7,1 9,0 8,0 7,0 10,4 8,61 9,2 10,8 11,9 5,7 6,2 6,6 7,2 8,1 5,8 6,7 3,84 6,25 5,8 4,9 9,30 -7 4,25 5,8 7,5 6,3 8,5 11,1 9,4 8,5 6,2 7,0 8,3 11,0 6,3 8,1 10,4 6,9 8,1 20 10,4 29 11,3 8,6 1,0 -0,48 —0,88 —0,62 1,58 Литература SiO2 Sm2O3 SmJOgTe SmS Sm.Ses SnO2 (acP) M o-SnS (acP) p-SnS (acP) o-SnSe (acp) () M ( (c) p-SnSe (acp) SnTe SrB Sr(NO3J SrO SrO2 (a|f SrTiO3 TaB3 ТаС TaN Ta2N Та.Оь TaS2 TaSi2 TbBe TbBi тьо1>81 ThBe ThC ThOt ThS TiB2 TiC Tib TiN TiO 1] I [31] 37 25 31] [31] 38] 24] 16] 31] 28] [28] 13 34' 27 34 16 31 25 16] 38 3] 31 34 38 34 31 31 34 16) f1 ill ТЮ,(«„) Ti.O TiP TIBr T1CI Til Tm2O, UB2 (aa) UB4 W uc UN uof us vc YB, Y8Fe,OM Yi.6GdJ.6Fe»°u YVO4 ZnF, («„) ZnGeAs2 ZnO (au) [31] 31; 31 31; 31] 31 31 34 34; 16 16 17 16] 31 34 34 34 34 34 31 41 34 28 28 3] 27] 34 34j 34 27 34 34 31 31 29] 20 29 20 3] 30] 3] 34 34 38 29 30 30 30 3] 30] 13 13 29] 3] 16] [28] [28] 25] 3] 31] 3] [31] 233
Продолжение табл. 10.2 Вещество ZnO («,,) ii Zn.P2 ZnS (куб.) ZnS (гекс.) ZnSe г. дг. к 300 300—673 30 50 100 200 300 300—673 300 50 100 200 300 600 800 100 200 300 800 30 50 100 200 300 а, а, ю-6 к-1 2,92 5,0 —0,27 —0,50 —0,04 2,88 4,75 5,5 8,33 —0,34 1,72 5,17 6,0 6 6 2,0 5,0 6,1 6 —2,87 -1,51 2,57 5,86 7,14 Литература [3] \ V !}' И] 1] 1 \ 1 Вещество ZnSe ZnSnAsa ZnTe ZrB2 ZrC ZrN ZrO2 ZrS2 ZrTiO4 г. дг. к 400 600 800 300 30 50 100 200 300 400 700 300—1073 100 200 300 300—873 300-1373 300—453 300-873 300-1273 300 a. a. 8,17 9,97 11,69 2,3 -0,72 0,36 4,17 7,58 8,29 8,7 9,65 5,9 5,1 5,8 6,1 6,80 7,24 4,5 8,4 11,7 7,5 Литература [1] [1] [1] [25] [34] [3] [32] [27] [31 [34] 131] [37] [34] [24] Таблица 10.3. Температурный коэффициент линейного расширения неорганических соединений при температуре выше 1000° С. Приведены значения истинного ТКЛР а (при данной температуре Т) или среднего ТКЛР а (в интервале А Г) Вещество А1„О3 («„) II (OL ) B4C BeO СаО Cd2O3 г. дг. к 20—1000 20-1200 20—1400 20—1600 20- 1800 20—2000 1027 1727 1027 1727 80—1000 19ЛП 1ZUU 20—1000 20—1200 20—1400 20—1600 20—1800 20—2000 1200—2000 20-1000 20—1200 20—1600 20—1800 20—2000 20—1000 20—1400 a, a*. 8,1 9,1 9,8 10,3 10,6 9,14 11,04 11,99 9,97 10,75 4,6 ч 1 О, 1 9 10,1 10,3 10,7 10,85 10,95 13,4 14,2 14,75 15,71 16,02 16,29 10,5 10,5 Литература 31] 37] 31 37 31 37 37 37 37 37 34 44 31 37 31 37 31 37 37 31 37 31 37 31 37 37 Вещество СеО2 СгВ Сг3С2 Сг2О3 Еи2О3 HfB2 HfC НЮа | MgO г. дг. к- 20—1000 20—1200 20—1000 . 1000—2000 20—1000 20—1200 20—1400 20—1000 20—1200 20—1600 20—1000 1100—2100 20—1000 20—1200 20—1400 20—1600 20—1800 20—2000 20—2200 20—2900 250—1300 20—1700 20—1000 20—1200 20—1400 20—1600 а, а. 8,5 12,5 12,3 12,6 11,7 11,7 9,6 10,3 10,3 10,4 6,3 6,8 6,6 6,67 6,8 6,87 6,66 6,8 6,9 8,0 5,8 6,45 14,2 15,38 15,95 16,47 Литература 371 37] 34 34 27 27 31 37 37 37 34 34 15 32 15 32 15 32 15 32 37 37 31] 31] 311 31 234
Продолжение табл. 10.8 Вещество MgO МоС NbB2 NbC Nd«O3 NiO Sc2O, Sm2O3 TaB* ТаС ThO2 т. дг. к 20—1800 20—2000 20—2200 20—1000 20-1200 20-1400 20—1600 20—1800 20—2100 20-1000 20—2000 20—1000 20—1200 20—1400 20—1600 20—1800 20—2000 20-2900 1000 100—1000 1000 1400 1800 20—900 20—1800 20—1000 20—1400 20—1000 1000—2000 20—1000 20—1200 20—1400 20—1600 20—1800 20—2000 20—2900 20—1000 20—1200 20—1400 о, a, io-«K-» 17,08 17,49 18,60 6,4 6,7 7,0 7,35 7,6 9,75 8,0 8,5 6,88 6,90 6,92 7,15 7,41 7,57 8,02 11,37 11,8 14,1 14,9 16,3 7,6 7,7 9,9 9,3 8,2 8,8 6,64 6,67 6,89 7,29 7,59 7,94 8,81 9,4 10,3 10,4 Литература 31] 31 31 27 27 27 27 27 27 34 34 27 27 27 27 27 27 27 27 37 37 37 37 37 37 37 37 34 34 27 27 27 27 27 27 27 31 31 31 Вещество ТЬОа TiB2 TiN uo2 vb2 vc we Yt2O3 ZrB2 ZrC ZrO2 Т. Д7\ К 1400—1970 2000—2300 20—1000 1000—2000 20—1000 20—1200 20—1400 20—1600 20—1800 20-2000 20—2200 20—2700 800—1260 20—1000 20—2000 20—1000 20—1200 20—1400 20—1600 20—1800 20—2000 20—2200 20—1000 0—2400 1000 1200 1400 1600 1800 20—1000 1000—2000 20—1000 20—1300 20—1800 20—2400 20—1000 20—1200 20—1400 20—2100 a» a» lO-'K"* 12,31 13,3 4,6 5,2 7,5 7,5 7,9 8,1 8,3 8,5 9,1 9,6 12,9 7,6 8,3 6,25 6,60 6,95 7,45 8,10 8,95 9,60 4,87 7,3 8,3 8,6 8,8 9,1 9,3 5,9 6,5 6,99 7,20 8,1 8,77 9,1 9,5 9,47 13,0 Литература 37] 37 34 34 34 34 34 34 34 34 34 34 41 34 34 27 27 27 27 27 27 27 27 27 31 31 31 31 31 34 34 27 27 27 27 31 31 37 37 Таблица 10.4. Средний температурный коэффициент линейного расширения кварцевых и оптических стекол^, 10~7 К'1 [4, 42, 43] (Если температура отличается от указаннной, ее значение приводится в круглых скобках) Продолжение табл. 10.4 Марка стекла Д7\ К 170—293 210-293 293-300 293-400 Кварцевые стекла КЛР-1 КЛР-2 КЧГ Пирекс ЛК1 ЛКЗ ЛК4 ЛК5 —1 4 iCTHHHfc —1 6 28,2 < ПО 85 49 32, ,5 B23-293) ,9 B23—293) ,2 B23—293) ли ТКЛР, а ,10A70) 1 ,1D73) 5 29,2 Оптические с 0 111 86 50 33,0 -1, -1, 4, , ю-7 к-1 ,40B10) ,3 F73) 39,2 :текла 112 88,4 51,5 34,4 0 B73—293) 0 B73—293) 5 B73—293) [61]) 4,7B93) 3,4A073) 113 92 52 35 Марка стекла ЛК6 ЛК7 ЛК8 ЛКЮЗ ЛКЮ5 ЛКЮ7 ФК1 ФКЗ ФК4 ФК13 ФК14 ФК113 ФК114 К1 К2 КЗ К5 К8 К14 К15 Д7\ К 170-293 78,0 38,0 — 83,0 61,0 — — 59,0 56,0 72,0 66,0 66,0 61,0 79,0 210-293 80,0 40,0 54,0 84,0 32,0 40,0 84,0 62,0 88,0 63,0 87,0 60,0 57,0 74,0 67,0 68,0 62,0 81,0 293—300 81,4 41,3 55,3 86,4 34,5 41,2 87,2 68,2 92,0 64,0 92,0 62 f 7 60,3 77,3 70,3 73,2 66,0 89,0 293—400 83 44 56 91 78 107 73 98 B73—293) B73-293) 65 64 83 74 76 70 93 235
Продолжение табл. 10.4 Продолжение табл. 10.4 Марка стекла К17 К18 К19 К20 КЮО КЮ8 КП9 OKI БК4 БК6 БК8 БК9 БКЮ БКП БК12 БК13 БК104 БКЮ6 БКПО ББК1 ББК2 ТК1 ТК2 ТКЗ ТК4 ТК7 ТК8 ТК9 ТК12 ТК13 ТК14 ТК16 ТК17 ТК20 ТК21 ТК23 TKJ04 ТК109 TKU4 ТКП5 ТК121 ТК123 СТКЗ СТК7 СТК8 СТК9 СТК1О СТК12 СТК15 СТК16 СТК19 КФ1 КФЗ КФ4 КФ5 КФ6 КФ7 КФ8 БФ1 БФ4 БФ6 БФ7 БФ8 БФ11 БФ12 дг. к 170-293 64,0 62,0 72,0 68,0 — — — — 73,0 73,0 55,0 67,0 63,0 59,0 70,0 61,0 58,0 63,0 58,0 60,0 67,0 57,0 60,0 61,0 63,0 68,0 66,0 72,0 51,0 __ 69,0 82,0 83,0 50,0 43,0 49,0 — — — 62,0 62,0 59,0 60,0 54,0 70,0 65,0 69,0 76,0 67,0 76,0 61,0 82,0 210—293 66,0 64,0 74,0 69,0 70,0 66,0 70,0 — 74,0 74,0 56,0 68,0 65,0 60,0 71,0 62,0 71,0 75,0 65,0 59,0 64,0 54,0 59,0 67,0 62,0 68,0 58,0 61,0 63,0 66,0 68,0 67,0 73,0 52,0 58,0 68,0 60,0 63,0 72,0 50,0 71,0 84,0 84,0 51,0 45,0 57,0 57,0 58,0 51,0 63,0 83,0 63,0 59,0 62,0 55,0 72,0 66,0 70,0 77,0 68,0 77,0 63,0 83,0 293-300 69,4 67,4 76,5 71,3 73,5 69,3 73,5 — 76,2 77, 59, 72, 67,( 62, 73, 65, ) 74,2 78,3 67,2 60,2 67,2 62,2 66,2 72,1 61,2 64, 65, 69, 72,2 70, 76, > 55,2 61,3 71,2 63,3 66,3 75,2 54,4 74,0 88,0 87,0 54,0 49,0 61,0 59,0 61,0 53,0 64,2 66,2 60,1 65,3 57,3 74,1 69,2 72,1 80,1 71,2 79,2 67,2 85,1 г 293-400 74 71 80 75 B73—293) B73—293) B73—293) 136 80 83 63 76 72,5 66,5 77 68,9 99 94 61 70 60 66 73 70 76 65 67 69 71 75,5 73 81 58 _ B73-293) B73—293) B73—293) B73-293) B73-293) B73—293) B73—293) B73—293) B73-293) 66 91 71 62 68 60 76 72,5 74 83 75 82 70 87,5 Марка стекла БФ13 БФ16 БФ18 БФ19 БФ21 БФ23 БФ24 БФ25 БФ26 БФ27 БФ28 БФ32 БФ101 БФ104 БФ106 БФ112 БФ125 ТБФЗ, 4 ТБФ5 ТБФ7 ТБФ8 ТБФ25 ЛФ1 ЛФ5 ЛФ7 ЛФ8 ЛФ9 ЛФ10 ЛФ11 ЛФ12 ЛФ105 Ф1 Ф2 Ф4 Ф6 Ф7 Ф8 Ф9 Ф13 Ф18 Ф101 Ф104 Ф106 Ф108 Ф109 Ф113 ТФ1 ТФ2 ТФЗ ТФ4 ТФ5 ТФ7 ТФ8 ТФ10 ТФП ТФ103 ТФ107 ТФ110 ОФ1 ОФ2 ОФЗ ОФ4 ОФ5 ОФ101 Д7\ К 170-293 59,0 76,0 71,0 69,0 70,0 69,0 72,0 65,0 63,0 74,0 58,0 63,0 — — — — 79,0 66,0 70,0 83,0 80,0 71,0 70,0 85,0 70,0 69,0 72,0 69,0 68,0 94,0 89,0 69,0 __ — 81,0 71,0 76,0 76,0 77,0 92,0 76,0 74,0 95,0 58,0 69,0 46,0 46,0 44,0 210—293 61,0 78,0 72,0 70,0 71,0 70,0 74,0 66,0 64,0 75,0 59,0 103 66,0 69,0 76,0 78,0 65,0 65,0 54,0 58,0 55,0 55,0 80,0 67,0 71,0 84,0 81,0 72,0 71,0 86,0 67,0 71,0 70,0 73,0 70,0 70,0 95,0 90,0 71,0 Ю6 69,0 70,0 68,0 91,0 90,0 68,0 82,0 73,0 77,0 -77,0 78,0 93,0 77,0 75,0 97,0 75,0 88,0 75,0 59,0 70,0 48,0 48,0 46,0 58,0 293-300 65,2 81,2 75,2 73,2 74,1 71,2 76,2 69,1 67,2 77,1 62,2 107 69,8 72,0 79,0 82,0 69,0 69,0 58,0 61,0 58,0 59,0 83,2 69,4 73,3 87,5 85,5 74,6 72,8 88,3 70,0 72,2 72,2 74,1 72,2 72,2 98,1 93,1 72,2 109 70,5 71,3 70,2 95,0 92.,5 70,4 84,3 75,3 81,0 80,4 аьз 95,3 79,3 77,4 104 77,3 90,4 77,3 61,4 72,2 51,3 51,3 49,0 60,4 293-400 68 84 79 76 77 73 79 73 70 80 65 _ B73—293) 64 B73-293) B73-293) B73—293) 84,5 72 74,5 90 89 78 74 91 74 75 75,5 74 74,5 101 96,5 74,5 86,5 79 82,5 82 83 96 82 82 108 _ 63 74 55,5 52 53 236
Таблица 10.5. Температурный коэффициент линейного расширения технических стекол. Приведены значения истинного ТКЛР а (при данной температуре) или среднего ТКЛР "а (в интервале температур) Продолжение табл. 10.5 Стекло а» а» !0-7 К Стекло а, а, ю-» к~» Лазерные стекла СССР, 300-400 К [20, 29] ГСЛ-1 94 II ГСЛ-21-ГСЛ-24 106*1 ГСЛ-2 119 I ЛГС-247-2 116 ГСЛ-3 121 КГЗ-3 105*1 ГСЛ4 103 КГС-5 104*1 FGx FGS FG3 LG-52 LG-54 LG-55 Зарубежные лазерные стекла, 300 К [20] 80 70 LG, 60 LG3 78 LG4—LGe 95 107 Ba—крон 99,5 102,0 104,0 54,9 110,0 Волоконно-оптическое стекло, 300 К [43] Оболочечное, ВО Сердцевинное, ВС 53 92 Волоконно-оп- Волоконно-оптические плас- пластины, ВОП 32—73 Оптическая керамика, 300—400 К [43, 44] КО1 КО2 КОЗ 113 69 109,9 КО4 КЭО10 77 24 Инфракрасные стекла, 293—393 К [3, 17, 43] ИКС22 ИКС23 ИКС24 ИКС25 ИКС26 ИКС27 ИКС28 ИКСЗО К515 С27-1 С36-1 С41-1 С63-1 226 246 182 220 166 177 220 122 82 Иртран-1 Иртран-2 Иртран-3 Иртран-4 Иртран-5 Иртран-51 KRS-5 KRS-6 KRS-13 Резисторные стекла, 293—393 К [29] 27 36,5 41 63 С74-1 С77-1 С84-2 107 66 202** 77** 120** 115*2 580 560 391« 74 77 84 13В Изоляторные стекла, 293—393 К [29] | 58 | N1 | 94 Электровакуумные стекла [29], 293—373 К С37-1 С38-1*» С39-1*8 С49-1*6 С49-2*6 С51-1*6 С51-2*« С87-1-" С88-1*7 С88-2 37,5 38,0 39,5 49,0 49,0 51,0 51,0 87,0 88,0 88,0 С40-1** С47-1** С48-1** С89-1*7 С89-2 С89-6 Кварцевое C00—350 К) D00—700 К) 40,0 47,0 48,0 89,0 89,0 89,0 90,0 4,0 6,0 Термометрические стекла, 273—373 К [42] ГОСТ 1224—41 59Ш 80 56,5 600 700 Лабораторные стекла, 300 К [42] Термостойкое N13 N23 N29 Т16 Т28 Ц32 КС34 Щ14 Щ26 33,2 50 89 89,3 50 40 88,6 91 87,1 57,3 Щ23 N 51-А Uninost Pa lex Murano 1922 N G20 Multal Sial 33 29,5 65 48 98 64,9 48 49 50 50,6 Легированные стекла 373—573 К [29, 45] Алюмоборосиликатное Алюмоборосиликатное бесщелочное Иттриевое Кальций-ал юмосиликатное Натрий-алюмос ил икатное Фторбериллиевое СЛК-5 Фторфосфатное № 436 30—60 8—38 171 80—100 87 160 165 Строительные стекла, 300—573 К [42] Листовое оконное Молочное глушеное Пеностекло Порошковое С25-1 Порошковое С48-2 Порошковое С84-8 Сортовое бесцветное Стекло для труб Стекло для труб пирексо- вое Стеклоцемент СЦ90-1 Стекло цветное оптическое Хрустальное свинцовое Стеклоэмали Микалее 80—95 83 5-6 25 48 89 90—99 50 32 97 <70 94—105 70—120 80—90 •« При 300 К. •• В интервале 293-573 К. •• Спаивается с W, Н30К13Д. •* Спаивается с Mo. 29HK. •» Спаивается с 29НК. •• Спаивается с Мо. *' Спаивается с Fe — Сг — N1 -сплавом. 237
Таблица 10.6. Средний температурный коэффициент линейного расширения ситаллов а, 10 К'1 [29, 42, 44] Марка СГЛ-1 СТЛ-2 СТЛ-3 СТЛ-4 СТЛ-5 СТЛ-6 СТЛ-7 СТЛ-8 СТЛ-9 СТЛ-10 СТМ-1 СТМ-2 СТБ-1 СТБ-3 СО115М СО-21 СО-15 С-15-12 дг, к —12,5 — 10 -2,5 -1,3 -0,8 2,5 6,2 10 80 11 27,5 21 0,0A, —8 —6 0,6 2 5 7 12 16 38,1 100 27 44 29 30 5) B13 -2,1 2,7 0,5 7,3 6 И 13 -5,4 -2,5 3 5,3 5,6 8,8 12,5 16,2 38,1 106,2 31,2 51,2 32,5 31,2 3-313 К) -2,5B93-693 К) 16,5 38,1 125 32 56 37 33 l 1,2 5,3 6,5 13,6 7 13 15 17 38,1 120 34 56 38 48 2,5—6B93—693 К) 5,3 6,5 1,2 3,6 5,6 9 15,9 19,5 14 16 18 38,1 90 37 57 60 88 Таблица 10.7. Температурный коэффициент линейного расширения чугуна [3, 4, 5]. Приведены значения истинного ТКЛР а (при данной температуре Т) или среднего ТКЛР о" (в интервале ДГ) Марка или название СЧ 00, СЧ 10 СЧ 12-28, СЧ 15-32, СЧ 18-36, СЧ 21-40 СЧ 32-52 ЖЧН15Д7Х2 АВЧ-1, АЧК-1 ЧМ 1,3, ЧМ 1,8 ПЧ, ПЧИ, ХТВ, ХНВ Чугун: белый серый ферритный ковкий аустенитный никелевый A4 % Ni) хромистый C4,2 % Сг) Составляющие чугуна: аустенит феррит перлит цементит графит г, °с 20 20-200 —77 20 20 20—100 20—600 20 20—100 20 20—100 20-300 20—500 20—700 20-100 20—600 20—600 20—100 20—100 20—100 20—100 20—100 а, а, ю-« к 10,0 11,8 11,2 20,0 11 12,0 13,6 7—11 10 11 11 12,3 13,6 14,7 17 18,0 11,0 17—24 12—12,5 10—11 6—8,5 7,5-8 Табл_ица 10.8. Температурный коэффициент линейного расширения сталей. Приведены значения среднего ТКЛР а, КГ* К, в интервале от 300 К до указанной температуры или значения истинного ТКЛР «, lO К'1. Марки сталей расположены в порядке увеличения содержания легирующих добавок Марка стали Температура, К 373 473 573 673 773 873 973 1073 1173 1273 Лите- Литература w 3, Зкп (а) 0,8кп (a) 10 15 20, 20кп 25 25Л 30 35 40 45 50 У8 (a) У9 (a) У12 (a) Углеродистые стали 11,6 11,6 12,2 11,1 12,2 11,5 12,9 11,09 11,21 11,59 4,90 A00 К) 12,0 12,1 12,1 11,7 5,50 12,32 12,6 12,3 12,1 12,7 12,9 14,5 11,89 13,0 12,32 12,4 14,0 13,7 13,3 A00 К) 13,02 13,0 13,1 12,8 13,1 13,0 15,8 13,42 13,0 13,09 9,30 B( 12,9 12,8 15,3 15,4 10,1 13,65 14,6 13,5 13,4 13,5 13,2 15,8 14,02 13,58 13,71 Ю К) 13,3 16,1 16,4 16,2 B00 К) 14,22 — 14,3 13,9 13,9 13,5 16,7 14,43 14,05 14,18 10,9 A 13,7 16,8 17,3 17,1 11,8C00 К) 14,64 14,3 14,4 14,4 13,8 16,2 14,58 14,68 Ю0 К) 14,1 17,8 17,2 18,3 15,01 15,25 14,8 14,9 _ 14,1 12,9 16,4 (923 К) 14,58 15,08 14,3 11,85 12,50 11,9 19,8 (923 К) 17,6 (923 К) 18,9 (923 К) 13,2 12,65 13,56 12,9 , — 13,3 13,59 14,45 14,0 — — 5] 16] я 16 16 16 16 16 16 16 16 16] 16 16 16 238
Продолжение табл. 10.8 Марка стали 15Х, 15ХА, 20Х ЗОХ 38ХА, 40Х (а) 40Х 0X13 1X13 2X13 3X13 4X13 ШХ15 (а) 08X17 9X18, 9Х18Ш Х28 40ХН, 45ХН 18ХНВА 40ХНМА 35ХНМ, 34ХН1М 12ХН2 30ХН2МФА (а) ЗОХНЗ 12ХНЗА 20ХНЗА ЗЗХНЗМА, 34ХНЗМ 35ХНЗМФ ОХНЗМ (а) 12Х2Н4А 18Х2Н4МА (а) 13Х12НВ2МФ 4Х12Н8Г8МФБ ОХ12Н16БС4 2X1ЗН2 1Х13Н2С2 ОЗХ13Н8Д2ТМ Х13Н12М2В2Б1КЮ Х13Н13В2Б Х13Н13В2М2БЗКЮ 1Х13Н16Б 4Х14Н14В2М 1Х14Н14В2М 1Х14Н14В2МТ 2Х14Н14В2СТ Х14Н14МВФБ Х14Н14М2В2ФБТ 09Х14Н16Б 1Х14Н18В2Б Х14Н18В2БР 09Х14Н19В2БР1 4Х15НГ7Ф2МС («) Температура, К 373 11,3 12,45 —0,002 { 13,4 10,5 10,15 10,2 10,2 10,65 14,0 10,4 11,7 10,0 473 11,6 13,0 E К) 13,3 11,1 11,2 11,2 10,95 11,5 15,1 10,5 12,1 573 673 773 873 Хромистые стали 12,3 13,4 13,2 13,75 0,018 A0 К) _ 11,4 11,4 11,5 11,1 11,85 10,8 12,4 14,8 11,8 11,8 11,9 11,7 12,2 15,5 11,2 12,9 — 13,7 14,15 0,18 B0 К) 12,1 12,2 12,2 12,0 12,5 __ П,4 13,3 П.1 14,2 14,55 1,7 E0 К) 14,8 12,3 12,4 12,8 12,3 12,75 15,7 11,6 11,8 11.3 973 1073 «__ 14,8 — 12,5 12,7 12,8 12,5 12,95 11,9 12,1 11,5 12,0 6,6 A00 К) 12,8 13,0 13,0 12,6 13,2 12,1 12,4 12,0 Хромоникельсодержащие низко- и средне легированные стали 11,8 11,7 11,7 11,7 12,6 5,01 GС 11,2 11,8 11,0 10,8 11,8 12,3 12,2 12,? 12,2 13,8 К) 11,8 13,0 12,0 11,6 12,1 5,0 G0 К) 11,0 —0,06 A — 12,0 >К) 11,2 13,4 12,7 12,7 12,7 14,8 14,0 13,1 14,3 7,40 A00 К) 12,4 14,0 13,0 12,5 12,6 12,7 14,7 13,5 13,3 13,0 7,60 A00К) 13,0 —0,064 ( 12,5 14,7 ОК) 13,1 _ 13,5 — — 9,30 (i 13,2 15,3 14,0 13,5 13,4 13,9 __ 00 К) 13,5 15,6 14,5 13,7 1 Q 7 9,45 B00 К) - 1 15,6 0,32 C0 К) 13,7 13,8 Хромоникелевые стали с содержанием никеля * 11,0 16,0 16,45 10,54 10,78 11,3 16,9 16,7 10,64 11,41 10,2G7—300 К) 15,6 16,8 15,6 16,05 — 17,0 17,2 16,1 15,1 15,2 16,5 15,9 15,2 17,0 — 15,8 17,3 15,8 16,9 17,8 17,2 16,7 15,9 16,5 17,4 16,5 16,3 17,7 — 11,6 17,7 17,4 10,64 11,82 16,5 17,9 16,5 17,7 17,0 18,3 17,5 17,2 16,9 17,1 17,6 17,2 17,2 18,4 — 12,0 18,5 17,65 10,84 12,26 12,3 19,5 17,85 11,09 12,71 8,5B0—300 К) 16,9 18,3 16,9 18,25 18,8 18,0 17,4 18,0 16,7 17,55 18,0 17,6 17,6 19,1 — 17,1 18,7 17,1 18,55 18,0 19,0 18,5 17,8 18,2 17,1 17,96 18,1 18,0 18,0 20,5 — 12,5 19,9 18,1 11,34 13,12 17,3 18,9 17,3 18,75 19,2 18,6 18,2 18,4 17,4 18,41 18,2 18,3 18,1 20,8 — _ __ __ __ — _ __ __ — — 12,3 C00 К) 13,9 — — — 10,8 — — — 11,6 C00 К) 6,5 A00К) 13,8 — пеньте 20% __ 20,2 18,3 — 13,32 — 17,7 19,1 17,7 19,0 18,0 19,4 18,9 _ 19,0 17,8 18,91 18,5 18,6 18,6 — 22,8 18,55 — — 18,0 19,3 18,0 19,25 19,9 19,3 18,1 20,6 19,0 18,7 18,6 22,78 1173 __ 12,8 1273 13,8 11,5 B00 К) — 10,8 10,6 — — 12,4 _ — 12,1 П,7 12,2 — — — _ — 13,1 — — — — — 10,0 B00 К) — 18,65 — — 19,6 18,3 19,6 19,0 20,5 19,0 19,0 — 23,32 — — — 18,6 — 18,6 19,65 — 24,64 Лите- Литература [5] [5] [46| 15] [5] [5] 5} 5| 51 5) 37| 5] 51 5, 46J 5| 5] 5] 5] 3] 5] 5, 46] 5] [5] 5] 3] 5] 3, 461 50] 5] 5 5 5 5| 51,52] 5 5 5 5 5 37] 5] 5 5 5 5 37] 5] 371 5,37] 5, 36] 5, 36] 239
Марка стали ОХ15Н7М2Ю 1Х15Н9СЗБ1 (а) Х15Н15М2КЗВТ ОХ15Н15МЗ ОХ15Н15МЗБ Х16Н9М2 08Х16Н13М2Б Х16Н14Б 1Х16Н16ВЗМБР 07X16Н16 Х16Н16ВЗМБ 2Х17Н1 2X17Н2 1Х17Н2 ОХ17Н4 ОХ17Н4М2 Х17Н5М2 ОХ17Н13М2Т ОХ18Н7Ю1 Х18Н9 Х18Н9В 1Х18Н9ВМ ЗХ18Н9В2ФТ Х18Н9М Х18Н9М2С2 Х18Н9С2 12Х18Н9Т (а) 12Х18Н10Т (а) Х18Н9Т Х18Н9ТЛ 04Х18Н10 (а) Х18Н11Б Х18Н12 ОХ18Н12Б Х18Н12М2Т Х18Н12МФТР Х18Н12МЗ Х18Н12Т Х18Н14М2Б1 Х18Н15МЗБЮР2 Х18Н15МЗБЮР4 1Х18Н15МЗВ2БК13 ОХ18Н15Р4 ОХ18Н15Р7 10Х18Н18Ю4Д ЗХ19Н9МВБТ Х19Н10М2ФЗБК47 Х19Н14Б2 2Х20Н11 Х20Н14С2 ОЗХ20Н16АГ6 (а) 07X21Н5АГ7 Продолжение таб/ Температура, К 373 9,9 17,4 15,75 16,9 16,35 17,0 — 16,0 17,1 15,8 8,1 10,54 10,3 9,7 10,6 12,14 15,7 15,6 16,5 — 15,35 17,3 16,6 16,2 0,8 B0 473 10,8 18,7 16,6 17,7 17,0 17,5 — 17,1 11,7 16,8 8,76 10,67 10,4 10,2 11,0 13,69 16,1 16,5 17,2 16,5 15,6 17,5 17,0 17,1 17,55 D00К) 16,6 14,8 3,0 B0 К) 16,8 16,8 16,0 15,7 15,9 16,0 16,6 14,95 15,05 — 16,5 16,8 15,5 16,65 14,8 17,0 17,3 16,0 0,01 4 9,3 B0—300 17,0 16,0 17,65 17,2 18,0 16,1 16,9 17,0 16,15 15,75 — 17,4 17,4 16,5 16,9 15,0 17,2 (К) К) 573 11,1 19,7 17,15 18,1 17,4 18,0 — 18,0 17,1 12,1 17,3 10,26 10,94 10,7 10,6 11,4 14,28 16,7 17,3 17,7 17,1 16,65 15,9 17,8 17,35 17,8 3,3 E0 673 11,5 20,2 17,6 18,5 17,65 18,4 17,1 17,9 12,5 17,6 10,04 10,84 11,1 10,9 11,6 14,64 17,2 17,9 18,1 17,6 17,15 16,25 18,0 17,7 18,6 К) 17,99 E00 К) 17,6 16,9 18,0 17,1 8,0 E0 К) 18,2 17,6 18,0 16,7 17,6 16,2 17,2 тттт. 16,8 16,4 16,7 • 17,8 17,7 17,0 17,2 15,1 17,4 17,8 0,06 B0 11,5 G7—300 18,5 17,8 19,0 17,2 17,8 17,5 17,6 17,1 17,15 16,7 18,15 18,05 17,4 17,5 15,2 17,6 К) К) 773 11,7 20,5 18,25 18,8 Г7,7 18,9 17,4 18,0 18,2 12,9 17,8 10,54 11,24 11,8 11,2 11,9 14,79 17,6 18,1 18,3 18,0 17,45 16,6 18,3 18,05 19,2 8,40 ( 19,36 18,3 17,6 10,8 ( 18,85 18,2 17,6 17,9 17,5 17,9 17,8 17,5 17,35 16,75 18,45 18,2 17,65 17,8 15,3 17,9 18,4 0,57D0 14,6 873 11,4 21,0 18,6 19,1 17,85 19,3 17,8 18,5 — 17,9 11,54 11,34 11,3 11,7 14,84 17,9 18,4 18,6 18,4 17,8 17,0 18,5 18,4 19,2 00 К) G00 К) 18,55 18,0 00 К) 19,0 18,5 _ 17,9 18,4 18,6 18,2 18,2 17,75 17,6 17,0 18,85 18,55 18,2 18,15 15,9 18,6 18,7 18,1 К) A73—300 К) 973 10,3 21,55 — 19,45 18,25 19,5 18,2 ^_ 18,8 — 18,1 9,6 11,1 18,2 18,5 18,9 18,8 18,0 17,4 18,8 18,75 20,5 1073 11,2 21,75 — 19,7 18,6 — 18,6 19,0 19,1 — 18,2 — 9,6 11,7 18,7 19,3 19,0 18,2 17,8 19,1 __ 14,30 B00 К) 21,10A000К) 18,9 19,25 18,4 - 15,4 B( 19,4 18,8 _ 18,2 18,8 18,6 18,7 18,15 17,85 17,25 19,2 18,95 18,4 18,5 16,4 18,8 18,3 HК) 19,65 — 19,0 18,9 _ 18,35 18,1 17,4 19,45 19,4 18,8 18,9 16,8 18.5 8,27 A00 К) 1173 11,9 — 19,9 18,75 — — 19,2 — — 10,2 12,3 __ 19,7 19,2 18,4 19,4 1273 _ — — — — — — — — — — 20,2 19,4 18,95 19,75 16,7 C00 К) 22,92 A300К) 19,5 20,1 1 - 15,5 (ЗС 19,9 — 19,2 19,3 18,25 18,45 19,8 19,8 18,6 19,3 17,2 _ 18,8 0 К) — 20,0 19,7 _ 19.0 16,10 C00 К) — — г. 10.8 Лите- Литература 5) 5 5 5 5 5 37] [5] 5 [51, col [5] 521 • 5 5 5 5 5 3 5 5', 37] 5 5 5 5 5 5] 3,52] 60] [5] Ь 5 5 37] 5 5 5 5 5 5) 5 5 5 5 5 371 Г5 [5 5] 5 5 5 ,52] [51] 240
Марка стали ОХ21Н5Т 12Х21Н5Т (а) 1Х21Н5Т ОХ21Н6М2Т Х22Н9 20Х23Н18 Х25Н13АТ, Х25Н13Т 12Х25Н16П7АР Продолжение табл. Температура, К 373 15,7 9,6 473 16,0 13,8 7,90 A00 К) 10,2 9,5 — 14,9 16,6 14,4 13,8 — 15,7 — 16,2 573 16,8 16,0 673 17,3 16,0 10,4B00 К) 16,8 16,0 — 16,6 16,8 16,8 16,0 17,5 17,3 17,4 773 18,0 16,4 873 18,4 16,2 11,0 C00 К) 17,4 16,3 — 17,5 17,1 18,0 17,5 16,7 — 17,85 18,5 973 18,5 16,5 — 17,7 17,1 17,85 18,7 1073 16,7 18,0 17,1 18,5 _. 18,9 1173 17 1 18,5 17,4 18,1 1273 — — 10.8 Лите- Литература 521 5 3 5 5 5 [3, 37] [5) 1 Хромоникелевые стали и сплавы с содержанием никеля более 20% 10ХИН20ТЗР 00Х18Н20СЗМЗДЗБ(о) ЗХ20Н20М4В4К45 Х20Н20Б1МЗК20 Х25Н20С2 Х26Н20Л Х18Н22В2Т2 (<х) 10Х11Н23ТЗМР (а) 08Х15Н24В4ТР (а) Х15Н24В4Т Х15Н24Т2 (а) 1Х16Н25М6 36Х18Н25С2 Х25Н25ТР ХНЗОМБЮ (а) 1Х15Н30Т2 ХН32Т ХН35ВТ ХН35ВТЮ Х15Н35В2М2ТР Х15Н35ВЗТК4 Х15Н35В5ТР 1Х16Н36МБТЮР Х26Н36К30МБ Х16Н38ВЗТ ОХ17Н39Б 04ХН40МДТЮ ОХ21Н40БР Х12Н42МБТЗ ХН45Ю Х15Н45К28МЗТ2ЮЗ Х22Н45М9 ОХ20Н46Б Х15Н51К20М5Ю5 Х11Н54К2М5ЮТ2 Х20Н54К16Т2Ю1 Х11Н55М5К20Т1 Х19Н55КЮМ10Т2Ю1 15,9 -0,25 ( 16,1 16,4 О К) 15,34 15,95 0,03 E К) -0,12 D К) 14,5 I 15,5 3,60 G0 К) 15,0 15,7 13,0 13,6 12,95 14,35 —0,14 D К) 13,7 14,8 12,7 13,0 14,1 17,73 13,7 14,2 8,15 14,3 14,0 15,8 12,3 13,9 13,33 11,9 12,4 12,4 12,4 14,0 15,6 15,1 14,1 14,8 17,2 0,61 11,8 15,5 17,01 17,9 to К) 12,4 15,7 15,6 17,11 0,14 C0 К) —0,42 C0 К 16,3 I 16, 5,85 A00 К) 15,9 14,7 15,2 16,3 16,1 15,65 0,21 A0 К) 17,2 15,5 15,0 15,2 16,1 18,0 15,9 15,4 15,0 15,65 15,8 14,02 C73—473 К) 13,9 16,2 17,2 12,8 15,9 16,55 17,7 14,0 14,5 16,0 11,0 15,4 15,9 14,2 13,1 13,5 15,7 17,2 12,0 15,8 15,95 16,0 13,6 18,4 | 18,9 5,95 G0 К) 12,7 16,1 15,9 17,23 13,0 16,65 17,8 16,2 17,52 1,46E0 К) 5,18 70 К) 17.2 I 17,3 14.3 B00 К) 16,6 16,9 16,15 16,5 1,9 E0 К) 16,7 18,0 16,1 15,8 16,0 16,1 16,2 16,9 18,4 16,6 16,0 16,2 16,5 16,2 16,95 F73—773) 14,3 16,3 17,2 13,6 16,0 15,1 14,3 7J 14,3 14,3 14,7 14,7 16,6 17,5 14,1 16,3 16,6 18,5 14,5 19,2 14,3 ( 13,5 17,2 17,8 16,6 200 8,15 К) 14,0 17,6 18,1 17,2 9,10 A00 К) 8,48 A00 К) 17,9 | 18,5 16,4 C00 К) 17,1 - 17,25 17,30 8,2 A00 К) 17,5 18,9 16,9 16,6 16,85 17,05 16,7 15,1 17,1 17,8 19,9 16,8 19,45 15,0 19,0 17,7 16,8 16,9 A73—300 К) 15,8 C00 К) 14.4 I 15,0 17,8A223 К) 18.5 18,8 16,0 C00 К) 15,6 C00 К) 17,75 14,5 B93 К) 18,4 16,9 24,96 (973—1073 К) 15,5 17,1 16,0 17,3 16,2 17,1 17,0 C00—1023К) - - 16,3 19,0 — 19,8 15,7 — — 19,7 17,0 17,7 16,8 17,4 16,0 51J III [46] Г46] [5] 5] 371 371 5, 37) 5] 5' 5 5 5 5; 51 511 5| 51 371 15J 151 [51 16—2159 241
Продолжение табл. 10.8 Марка стали ХН55ВМКЮ ХН55ВМТКЮ ХН55МБЮ ХН55МВЮ ХН56МВТЮ Х10Н56К20М5Т4Ю5 Х20Н56К18Т2Ю1,5 ХН57МВТЮ Х16Н57М17В4 Х15Н58М16 Х20Н58М10КЮ Х20Н59К16Т2Ю1 ХН60В ХН60КМВЮБ ХН60Ю Х16Н60ЮЗ ОХ20Н60Б ХН62ВМКТЮБ ХН62МБВЮ ХН62МЮКЮ ХН65ВМТЮ ХН67ВМТЮ Х18Н67В5М5Т2ЮР ХН70ВМТЮ ХН70ВМТЮФ ХН70ВМЮ ХН70ВМЮТ Х15Н70В6МЗТ2ЮР Х15Н70В5М4Ю2ТР Х27Н70ЮЗ Х13Н71М5Б2Т1ЮБ Х15Н73Т2Ю1Б . Х15Н73ТЗЮ1Б1 Х20Н75ТЮ ХН77ТЮР Х20Н77Т2Ю ХН78Т Х16Н80ТБЮ Х20Н80Т Х20Н80ТЗ Х20Н80 Х22Н47М9 Температура, К 373 11,8 10,8 473 12,2 11,7 10,0 B0-300 13,4 11,7 11,7 11,6 12,6 _ 11,3 12,5 12,8 12,7 11,3 12,28 12,3 12,55 13,5 12,0 11,49 11,5 12,0 10,4 12,0 10,4 10,2 12,2 12,4 12,2 11,9 13,7 12,2 12,67 11,9 12,2 13,3 11,8 11,9 13,8 — 14,2 12,0 _ 12,6 13,6 13,2 12,0 13,08 13,1 13,6 13,5 12,8 12,57 12,3 11,1 12,5 11,7 11,3 12,65 12,8 12,6 13,9 13,0 12,9 12,7 13,0 13,5 12,9 12,7 — 573 12,7 12,4 К) 14,1 14,9 12,4 12,7 14,7 — — 13,6 12,6 13,42 13,4 14,4 13,5 13,3 13,03 12,3 13,5 11,7 13,5 12,4 12,0 13,2 13,05 13,2 13,1 14,2 13,4 13,3 13,0 13,4 13,85 12,9 13,0 _ — 673 13,1 12,8 13,55 14,3 15,2 12,7 13,5 15,0 — — 14,1 13,2 14,2 14,2 14,8 13,6 13,5 13,37 12,75 13,6 12,0 13,9 12,9 12,2 13,6 13,3 13,6 14,0 14,4 13,8 13,8 13,5 13,8 14,2 14,4 13,5 — 773 13,4 13,4 B00—ЗОС 14,5 15,8 13,0 14,0 13,7 15,3 13,3 14,3 15,1 14,5 13,5 14,22 14,40 15,1 13,6 13,8 13,68 13,0 14,4 12,5 14,3 13,2 12,4 14,1 13,6 14,1 12,6 14,5 14,6 14,1 14,2 13,7 14,1 14,5 14,8 13,7 __ 14,9 873 13,6 13,8 Ж) 15,1 16,2 13,5 14,2 15,8 — — — 15,5 13,8 14,59 14,6 15,5 13,9 14,5 13,98 13,2 14,8 12,8 14,8 13,6 12,6 14,55 14,0 14,5 14,9 15,0 14,7 14,6 14,0 14,7 14,9 15,8 14,0 — 973 14,1 14,1 1073 14,8 14,5 14,1 B60—300 15,5 — 13,8 15,0 16,2 — — — — 15,7 14,4 15,11 15,1 15,6 14,5 14,8 14,33 14,0 15,2 13,6 15,8 14,0 13,1 15,1 14,6 15,1 15,6 15,4 15,4 15,1 14,5 15,4 15,5 16,1 14,5 — 16,3 17,3 14,5 — 16,0 17,3 — — — — 16,0 15,3 15,18 15,2 16,2 15,6 15,5 14,75 14,3 16,2 13,8 16,3 14,5 13,2 15,8 15,25 15,8 — 16,4 16,2 15,5 15,5 15,1 15,5 16,15 16,50 15,1 — 1173 15,7 15,5 К) 16,3 18,8 15,2 16,2 17,0 1?,2 11,8 — 16,5 17,9 16,2 16,1 15,88 15,9 16,7 — 16,4 15,56 15,0 — 14,9 16,7 15,0 14,0 — 16,1 16,5 14,5 — 16,8 16,0 16,2 15,8 16,7 16,8 15,8 16,8 1273 17,0 — — — — — — — — — 15,3 — — 16,8 — — — — 17,3 16,9 — — 15,1 — 17,35 18 — — — 16,8 17,8 17,6 Лите- Литература 37 37 51 51 37 37 5 5 371 5] 5 5 5 37] 37J 37] 5] 5] 37 37 37 37 37 5]" 37 37 37 37 5 5 5 5 5 5 5 37] 5] 371 5] 5 5 5 5 12ХМ, 12МХ 15ХМ 20ХМ 20ХМЛ 20ХМФЛ ЗОХМ, ЗОХМА 34ХМ, 35ХМ 35ХМФА 38ХМЮА 12Х1МФ 15Х1М1Ф 15Х1М1ФК1Р 20Х1М1Ф1ТР 20Х1М1Ф 25X1МФ 25Х1М1Ф 11,2 12,2 11,8 10,9 10,0 11,6 12,3 11,8 12,3 12,4 11,2 12,1 12,05 11,3 10,9 12,5 12,95 12,5 12,4 11,9 12,5 12,6 12,5 13,1 13,0 11,7 12,5 12,0 12,4 11,7 12,0 Хромомолибденовые 12,7 13,3 13,0 12,8 12,9 13,2 13,3 12,7 13,3 13,6 12,5 13,1 12,3 12,85 12,8 12,7 12,9 13,7 13,6 13,1 13,1 13,8 13,9 13,0 13,5 14,0 13,0 13,8 12,85 13,15 13,2 13,65 13,2 14,0 14,0 13,6 13,5 14,3 14,3 13,4 13,5 14,4 13,5 14,6 13,0 13,45 14,2 13,7 стали 13,5 14,3 14,3 13,9 13,8 __ 14,6 13,7 13,8 14,7 13,7 14,9 13,55 13,8 14,4 13,8 13,8 14,5 — — — 14,0 14,9 — 14,6 — 13,9 _ 14,0 13,35 — — — 14,8 — — 14,25 — ___ 11,15 — — — — — 12,0 — — 12,65 — — 12,45 — — — — — — — — — — — - [5 [5 [5 5 5 5 5 5 V, 5] 5 5 5 5 37[ 242
Марка стали 1Х2М 12Х2МБ, 1Х2МФБ 12Х2МФСР 15Х2М2ФБС 25Х2М1Ф ХЗМВФБ Х5М 10Х7МВФБР 15X11МФ 18X11МФБ 12Х12МВФБР 12Х12МВФБ 12Х13М2С2 1Х13М2С1 1Х13М2ФБР 15М, 16М, 20М Продолжение табл. Температура, К 373 12,1 12,3 11,85 11,5 12,5 10,6 11,3 10,25 10,3 10,3 11,15 10,25 10,5 10,2 9,7 12,0 473 12,3 12,4 12,9 12,3 12,9 11,45 11,6 11,6 10,6 10,6 11,13 11,6 11,2 10,8 10,6 12,6 573 12,8 12,6 13,55 12,9 13,3 12,3 11,9 12,4 10,8 10,8 11,42 11,6 12,0 11,3 11,5 13,2 673 13,2 12,6 13,95 13,4 13,7 12,65 12,2 12,75 11,3 11,3 11,8 11,6 12,3 11,6 13,7 773 13,8 13,3 14,35 13,8 14,0 13,1 12,3 13,25 1U7 П.7 12,0 13,85 12,5 12,0 11,8 14,2 873 14,0 13,5 14,8 14,3 14,7 13,35 12,5 13,6 12,0 11,8 12,15 12,7 12,8 12,4 12,2 14,7 973 — 15,15 14,6 13,4 13,4 12,2 12,0 12,15 14,95 13,0 . 12,6 12,2 —• 1073 — 15,5 14,9 __» 13,1 12,4 12,4 12,65 10,5 13,5 13,0 12,6 — 1173 — 12,4 13,0 11,45 — _ 11,6 13,85 14,1 13,0 12,4 — 1273 — 10,35 _ 13,9 13,6 12,6 — 10.8 Лите- Литература 5] 5 5 5 5 5 5 37 37 37 37 37 5] 5 5 5 Т г г' г t 20Г (а) 22ГК 50Г 65Г 30Г2 14Г2АФ (а) ПЗ 20ХГНР 25ХГСА ЗОХГСА (а) Х12Г20Ф 03Х13АГ19 (а) 07Х13АГ20Н4 (а) Х14П4НЗТ 10Х14П4Н4Т (а) Х15Г21Т 12Х17Г9АН4 (а) 07Х21Г7АН5 (а) Марганцевые и хромомарганцевые стали 0,3 C0 К) 10,5 11,6 11,11 11,9 11,8 11,8 11,9 12,7 0,035 D,3 К) 18,0 I 19,35 - П,7 13,15 I 13,9 7,60 E0К) 12,0 I 12,5 15,4 | 16,9 0,05 A0 К) 13,85 I 16,80 -0,2 B0 К) 16,0 | 16,8 0,502 B0 К) 15,3 I 15,8 15,3 | 16,6 3,60 E0 К) —0,03 D К) 5,80 A00К) 12,6 12,8 12,9 13,4 13,1 13,8 13,5 13,9 0,23 B0 К) 20,7 12,7 14,05 9,47 A 12,9 17,5 0,4 D0 К) 18,70 | 19,40 3,0 G7 К) 17,6 | 18,3 5,05 A00К) 18,9 I 19,05 17,8 I 18,9 9,05 A00К) —0,13 B0 К) 10,0 B00 К) 13,7 14,2 14,3 14,0 14,6 14,6 14,7 9,05 A00К) 20,75 14,0 14,85 19,85 14,3 14,9 13,9 19,7 13,6 18,9 4,0 A00 К) 20,40 I 21,80 15,3 B93 К) 19.0 I 19,5 9,20 B00 К) 19,07 I 20,02 19,6 I 20,3 14.1 B00 К) 3,05 G0 К) 11,9 C00 К) 15,1 13,6 14,35 B00 К) 20,5 15,2 15,1 20,5 7,4 B00 К) 21,85 21,8 20,1 20,07 20,9 22,5 21,1 21,5 14,6 C00К) 5,75 A00К) 13,7 14,5 15,85 C00 К) 23,45 23,15 14,4 C00К) 15,7 C00К) 3 5 5 5 5 46] 5] 50] 5 5 5 5 5 51] 5] 5] 37] 37] 5] 3] 3, 46] 28ХВФЦ 38ХВФЮА ЗХВ8Ф (а) 20ХЗВМФ 4Х4ВМФС (а) 4Х4ВМФСШ (а) Х11В2НМФ 18Х12ВМБФР 15Х12ВНМФ Х12В2МФ 15ХФ 40ХФА 50ХФА 12Х2ФБ 70Х4Ф1В18 11,8 12,25 11,2 11,44 11,62 10,5 11,5 10,0 10,8 12,1 12,9 11,2 11,13 10,5 — X ромовольфрамовые 12,8 13,1 11,9 11,42 10,7 — 12,85 13,35 12,3 12,6 11,8 11,0 — 13,2 13,75 12,75 12,8 12,0 11,2 — стали _ 14,1 13,8 13,1 12,5 11,5 13,5 __ 14,45 — 12,65 11,6 — 14,1 11,6 11,8 — 11,6 10,7 — 11,65 — 5] 5 5 5 5 5 5 5 5 5 Хромованадиевые стали 11,9 11,0 11,8 11,5 11,25 12,4 12,4 12,2 11,7 13,1 12,9 13,1 12,4 12,0 13,7 13,6 12,9 12,2 14,2 13,9 13,2 12,4 14,5 14,5 14,1 13,4 12,6 14,9 13,5, 12,8 12,9 _ — 11,35 — — 12,45 [5] 5 5 5 5 16* 243
Продолжение табл. 10.8 Марка стали Температура, К 373 473 573 673 773 873 973 1073 1173 1273 Лите- Литература 15К, 20К 22К, 25К (а) ВЗК стеллит, напла- наплавочный материал 03Х9К14Н6МЗД (а) 40К19Х14Н20М4В4Б4 15К20Х20Н20МЗВ2Б 40К20Х20Н20М4В4Б4 40К30Х20Н20М8В4 75К41Х23Н20В12 40К44Х19Н10В15 40К44Х20Н20М4В4Б4 12К51Х20Н10В15 40К51Х24Н16М6 40К55Х25Н10В8 40К65Х23Н2В6 25К65Х25Н2М5 125К65Х27В4СЗ ЗОХС, 37ХС, 40ХС 15ХСМБ 15ХСМФ СХ6М 60С2А 50С2Г 48ТС-1, 48ТС-3 15Х25Т ХВГ Э (Армко) Э1 Э5 Э14 Э16 Xромокобальтовые стали и сплавы 0,03 DК) 12,0 12,2 — — — — — — — — — — 12,8 13,0 — —0,08 14,25 15,55 15,15 13,7 14,2 14,5 17,7 13,65 13,9 14,05 13,7 14,05 14,5 13,2 13,3 — 9К) 14,5 15,95 15,25 14,2 14,3 14,65 17,55 14,05 14,4 14,15 14,25 14,65 13,5 13,9 — 0,3 B1 14,75 16,3 15,35 14,65 14,55 14,85 17,55 14,65 14,2 14,9 14,55 14,55 14,85 13,85 — 14,0 Ж) 15,1 16,65 15,45 15,05 14,85 15,25 17,55 15,3 14,4 15,5 15,05 14,85 15,25 4,4 G0К) 15,4 17,05 15,7 15,45 15,25 15,7 17,6 15,85 14,7 16,35 15,65 15,4 15,7 7,4 A10К) 15,75 17,55 16,1 15,95 15,9 16,25 17,65 16,3 15,1 16,7 16,3 16,25 16,0 13,2 C00К) 16,65 16,55 16,9 17,75 15,5 16,75 Кремнистые стали 48ТС-2, - [5J [5] [51 [51,521 11,7 10,11 11,84 11,0 12 11,2 12,7 11,72 12,12 — 12,8 12,2 13,4 12,17 12,43 — 12,9 14,0 12,64 12,60 — 13,5 13,4 14,4 13,98 12,93 12,0 13,4 13,7 14,5 13,65 13,13 12,2 Н,1 12,35 14,4 — — 13,6 — — — 13,7 — 14,5 [5] 5 5 5 5 5 — 11,0 — 10,8 10,6 _ 7,0 — 10,0 12,0 11,7 12,6 11,8 11,7 10,7 Титановые и другие стали и сплавы 11,9—12,6 C00—573К) 10,6 13,0 12,99 13,8 13,0 12,7 13,1 10,8 13,5 13,71 14,6 14,0 13,7 14,3 11,3 14,0 14,15 14,8 14,7 14,7 14,6 — 11,5 14,5 — 14,3 15,3 15,6 14,3 — 11,6 — — 14,3 15,6 15,4 13,2 — 11,6 — — — — — 12,2 — — — — — 12,2 — — — — [5] [37] 5] 5 5 5 5 [5] Таблица 10.9. Температурный коэффициент линейного расширения цветных металлов и сплавов Приведены значения истинного ТКЛР а (при данной температуре Т) или среднего ТКЛР а в интервале А Г) Вещество Г, Д7\ °С ос, а, 10« К"» Вещество Т, Д7\ °С а, а, ю-» к-» Бронза |3, Бр. А5 Бр. А7 Бр. АМц 9-2 Бр. АЖ 9-4 20 20—300 20 —200 20 20—300 18,2 17,8 17,0 10,5 17,1 19,0 5, 29, 46] Бр. КН1-3 Бр. МгО,3 Бр. О10 Бр. ОС 8-12 Бр. ОС 5-25 20 25-300 20 20 20 16,1 17,6 18,5 17,1 17,6 244
Продолжение табл. 10.9 Вещество Бр. АЖМц 10-3-1,5 Бр. АЖН 11-6-6 Бр. АЖН 10-4-4 Бр. Б2 Бр Кд1 Бр. КМц 3-1 Бр. ОЦС 4-4-25 Бр. ОЦСН 3-7-5-1 Бр. Х0,8 Бр. Х0,5 г, дг, °с -200 20 20-400 20 —200 20 -250 — 100 25 200—300 20 -200 20 20—300 20 20—500 20 -170 20 -200 20 а, а, 10-«, К 11,9 17,0 20 . 14,9 11,4 17,0 11,5 15,6 17,0 19,0 17,6 1U 18,5 18 18,2 19,0 17,1 10,5 16,7 11,7 17,6 Вещество Бр. ОФ 10-1 Бр. ОФ 7-02 Бр. ОФ'6,5-0,4 Бр. ОФ 4-0,25 Бр. ОЦ 10-2 Бр. ОЦ 8-4 Бр. ОЦ 4-3 Бр. ОЦС 6-6-3 Бр. СЗО Сплав ХОТ Бр. Цр 0,4 „ Т, ДГ. X —200 20 400 20 400 20 20—300 20—100 20—400 0-100 20 20—180 20 20 300 20—260 20-300 20-И 00 20-300 20—600 а, а, 10-« К 12,5 17 22 17,5 19 17,1 19,1 17,6 19,4 18,3 16,6 18 18 17,1 18,2 18,4 17 16,32 17,90 19,80 Л56 Л59 Л62 Л63 Л66 Л68 Л70 Л75 Л80 Л85 Л90 Л96 ЛА 85-0,5 ЛА 77-2 ВМ 65-1 ВМ17 ВМДЗ МА1 МА2 МАЗ Латунь [3, 5, 29, 46] 20-300 20 —200 20—100 20-300 -200 20 20-300 25-300 250-20 100—20 20-100 20-300 20-300 20—300 20 20-300 20-100 20-300 20-100 20-300 20 20-300 20 20-300 20-100 100-200 20-100 20—100 200—300 20—100 200-300 20—100 200—300 20—100 200—300 18,1 21 14,1 19,0 20,6 14,1 20,4 20,6 20,1 13,5 17,2 18,5 19,9 19,9 19,6 18,8 19,1 17,7 18,7 14,4 18,2 17 18 18,6 18,5 Магниевьи 20,9 22,6 22,67 25,9 30,6 23,1 32,1 26,0 29,5 26,0 31,2 ЛАЖ 60-1-1 ЛАН 59-3-2 ЛАНКМц 75-2-2,5-0,5-0,5 ЛАЖМц 66-6-3-2 ЛЖМц 59-1-1 ЛК80 ЛК80-ЗЛ ЛН 65-5 ЛМц 58-2 ЛО 90-1 ЛО 70-1 ЛО 62-1 ЛС 74-3 ЛС 64-2 ЛС 63-3 ЛС 60-1 ЛС 59-1 ? сплавы [47] МА5 МА8 МА9 МАП МЛ2 20 20 20 — —200 20 20 — 190 20 20-300 20 20 20-100 20 20-300 20 20 20-300 20 20 20—300 —200 — 100 20 20—100 200—300 20—100 200—300 20—100 200—300 20—100 200—300 20—100 200—300 21,6 19 18,3 19,8 13,0 22 19,2 13,8 19,1 17 18,2 21,2 18,4 19,7 19,9 19,3 17,5 19,8 20,3 20,5 20,8 13,9 18,3 20,6 26,1 28,5 23,7 32,1 25,5 32,3 25,7 30,1 26,6 27,7 245
Продолжение табл. 10.9 Вещество МЛ4 МЛ5 МЛ6 МЛ9 Г, ДГ, °С 20—100 200—300 20—100 200—300 20—100 200—300 20-100 200—300 а, «Г, 10-* К 26,4 28,3 26,8 28,7 26,1 27,7 23,4 32,7 Вещество млю млн МЛ12 МЛ 15 г, дг. °с 20—100 200—300 20—100 200—300 20—100 200-300 20-100 200-300 о, о, 10-« К 27,4 28,3 21,9 24,8 26,2 31,1 25,9 27,9 Никелевые сплавы [3, 5, 29, 46] МН16 (ТБ) МН19 МН95-5 МНЖ 5-1 МНМц 43-0,5, копель МНМц 40-1,5 МНМц 3-12 МНЦ 15-20, нейзильбер НМц5 НМц2,5 НМиАК 2-2-1, алюмель НМЖМц 30-1-1, мельхиор НМЖМц 28-2,5-1,5, мо- нель НХ9,5, хромель НХ9, хромель А Н65М28, хастеллой Н64М28 78Н 50Н 46Н 45Н 42Н 36Н, инвар 49НД, ковар 47НД 20 20 20 20 20 20—600 20—1000 100 20—100 — — 20 25—300 20—100 25—300 20—600 0—1000 20 0—1000 20—300 20—500 20—1000 20—100 20—1000 20—100 20—100 20—500 — 100—20 20—100 20—400 20—500 — 100-20 — 100-20 —100 20 —269 -263 —253 -233 15,3 16 16,4 13,7 14,0 16,8 18,8 14,4 16 16,6 13,7 13,4 13,7 16 14,2 14,9 16,1 12,8 12,8 12,8 ПЛ 11,8 15,2 10,0 14,6 12,0 8,9 9,4 7,7 8,2 7,7 9,0 4,9 1,10 10,6 4,50 0,005 0,02 0,12 1,20 38НК 34НК ззнк 29НК 38НКД 32НКД, инвар зонкд 37НКДП 40НКМП 35НКТ, инвар 35НКХСП 80НМ 79НМ 77НМД 81НМТ 65НП 36НХ, инвар 76НХД Легкоплавкие сплавы и припои [3, 48, 49] ПМЦ36 ПМЦ48, ПМЦ54 50Pb50Sn 20 —173 —73 20 -100—20 —60—20 -100—20 -100—20 -70—20 -100—20 —70—20 -100—20 —60—20 -100—20 20—100 20—500 20-100 20—500 -100—20 —60-20 20-100 20—500 20-100 20—500 20—100 20—500 20—100 20—500 20—100 20—500 20—100 20—500 —269 —263 —253 —223 -173 —73 20 20—100 20—500 6,52 10,0 10,4 4,30 3,90 8,00 8,60 10t0 6,30 6,50 7,20 0,90 5,40 10,9 12,2 11,0 12,1 2,3 2,2 10,8 11,8 12,2 14,5 10,5 12,7 12,7 14,9 11,8 13,5 11,8 13,2 -0,5 -1,3 -1,6 —0,2 1,9 1,9 1,9 11,8 14,5 22 21 25,5 99PblSb 85Pbl5Sb 20 20 28,8 24,8 246
Продолжение табл. 10.9 Вещество Т, ДГ, °С о, a, JO"* К Вещество Г, ДГ, °С а, а, 10-« К"*1 Тугоплавкие сплавы [3, 5, 20, 57J АТ2 ВР20 ВТЗ ВТЗ-1 ВТ5 ВТ5-1 ВТ6 ВТ8 ВТ14 ВТ15 All А12 Сг5 Сг50 G70 20 200 20 20 20—700 20 20 20 20-300 20—800 20 20 8,72 4 8,55 8,52 10,5 9,15 9,10 8,6 9,8 10,25 8,48 8,30 Сплавы урана Сплавы U—А1 20 20 Сплавы U—Сг Таблица 10. 20 20 20 13,8 14,1 14,5 10,4 8,52 ОТ4-1 ТВ1 ТВ-10 40Nb60V 50Nb25V25Zr WC-h5,9%Co W + 0,015% Mo + 4-0,005% Cu + + 0,002% As 60W40Cu 98,8Zrl,2Hf и плутония [З, 5] Zr5 Zr70 98% Al 90% Al 25 20 20 20 20 20—100 20-400 20—100 20-500 20—100 20—700 20 Сплавы U—Zr 20 20 Сплавы Pu—Al 40-600 40-600 10. Температурный коэффициент линейного расширения алюминиевых сплавов. 8,0 8,74 6,34 8,27 7,85 4,5 5,2 4,3 4,6 8,0 10,2 6,28 14,5 8,40 28,1 25,7 Приведены значения истинного ТКЛР а (при данной температуре Г) или среднего ТКЛР а (в интервале ДГ) Марка А132 АВ АД, АД1 АДЗЗ АК4 АК6 АК7 АК8 г, дг, °с 20-100 20-200 20-300 20-100 20—200 20-300 -200 -100 20-100 20-200 20-300 —200—20 — 100—20 20-100 20-300 — 173,2 20-100 20—200 20-300 -200 — 100 20—100 -200-20 -100-20 —200 —100 о, I, 10"» К 19,0 20,0 21,0 23,4 24,5 25,4 6,10 18,6 23,5 24,6 25,6 18,0 20,9 23,2 25,0 16,4 22 23,1 24 7,60 16,0 21,4 16,6 19,3 3,02 17,7 Марка АЛ1 АЛ2 АЛЗ АЛ4 АЛ5 АЛ6 АЛ7 Т, ДГ, °С 20—100 20—200 20—300 20—100 20-200 20-300 -200 — 100 20—100 20-200 20-300 20-100 20—200 20-300 20—100 20-200 20-300 20-100 20—200 20—300 20—100 20—200 20—300 20-100 20—200 20-300 о, а, 10" • К 22,5 23,4 24,8 22,3 23,2 24,4 7,20 15,7 21,1 22,1 23,3 22,0 23,2 24,0 21,7 22,5 23,5 23,1 23,9 25,2 21,5 22,5 23,5 23,0 24,0 25,0 247
Продолжение табл. 10JO Марка АЛ8 АЛ9 АЛ 10В АЛ11 АЛ12 АЛ13 АЛ19 АЛ21 АЛ 22 АЛ25 АМг2 АМгЗ АМг4 АМг5 АМц АМцС г, лг, °с — 173,2 20—100 20—200 20—300 —200 — 100 20-100 20—200 20—300 20—100 20—200 20—300 20—100 20—200 20—300 20—100 20—200 20—300 20—100 20—200 20-300 — 173,2 20—100 20—200 20—300 20—100 20—200 20—300 20-100 20—200 20-300 20—100 20—200 20—300 20—100 20—200 20—300 — 193,2 — 100 20—100 20—300 —200 — 100 —200 — 100 20—100 20—200 20—300 — 193,2 — 100 20—100 20—200 20—300 —200 — 100 27 а, а*. 10"в К'1 18,3 24,5 25,6 23,3 8,60 18,2 23,0 24,0 24,5 22,3 23,3 25,4 24,0 24,4 26,6 22,0 23,0 23,5 20,0 24,0 27,0 16,4 19,5 21,9 25,6 22,9 24,6 27,8 24,5 25,6 27,3 19,0 20,0 21,0 23,8 24,5 25,4 9,2 18,3 23,5 25,5 7,5 18,5 4,82 18,9 23,9 24,8 25,9 6,05 16,8 24 24,8 25,9 7,01 17,7 22,6 Марка В92 В93 В94 В95 В65 В14А В300 Ви11-3 ВАД-1 ВД17 Д1 Д16 Д18, Д18П Д20 АМ8 АЖ6 АМК2 АСС-5 АСМ АН-2,5 САС1 Сплав 1915 Сплав 1201 г, дг, сс —200 — 100 20—100 20—100 —200 — 100 20—100 20-200 20—300 — 193,2 — 100 20—100 20—100 20—300 20—100 20-200 20—300 —200 -100 -200 — 100 —200-20 — 100-20 20-100 20-200 20—300 —200 — 100 20-100 20-200 20-300 —200 — 100 20—100 20—200 20-300 —200 — 100 20-100 20—100 20—100 20-100 20-100 20-100 —223 -73 20 —200 — 100 27 —200 — 100 7 о, о", КГ» К 16,5 21,4 24,1 21,9 4,23 18,4 23,2 24,3 25,9 19,9 22,3 18,1 22,9 27,8 25,5 25,6 27,3 16,4 19,3 12,0 18,3 21,8 21,9 22,9 23,4 24,8 14,6 17,0 22,7 23,4 24,8 10,0 18,9 22,7 23,4 24,8 7,10 18,5 22,8 23,0 25,7 23,9 24,0 25,0 6,05 11,8 12,9 7,52 18,2 22,7 5,7 17,7 22,1 248
Таблица 10.11. Температурный коэффициент линейного расширения пластмасс. Приведены значения истинного ТКЛР а (при данной температуре 7") или среднего ТКЛР а (в интервале А Г) Продолжение табл. 10.11 Название Название Аман Аминопласты Анид Анилнноформальдегидные полимеры Бакелит Волокнит Дифлон Капролон Капрон А, Б, В Капрон стеклонаполнен- ный Кремнийорганнческие по- полимеры Лавсан Меламинформальдегидные полимеры Металлополимер для литьевых форм Мочевиноформальдегид- ные полимеры Нейлон Пенопласт ПВ ПС ПС-1 ПС-4 ПСБ ПСВ Пенопласт полиуретано- вый ПУ ПУ-101 Пенопласт полихлорвинн- ловый ПХВ-1 Пенопласт Пентон Полиамид-6 -12 -66 -68 -68 с графитом -68ВС -68Т-40 -68Т-60 -548, -54 -Н, -С -АК7 Полиарилат Полиоутилентерефталат Пол ив и нил бутил ПВБ Поливинилбутилфталат ПВБФ Поливинилбутилэфир . AT, °C — -200—20 -70—20 0 — — — — — — 27 — -263—20 -233-20 -173—20 -73-20 -7—20 30 20 30 30 30 20 40 30 — — — — 20 — — — 20 — — — — — — 180 —80 0—20 i, a, 1,0-2,0 2,5—5,3 10 5—6 4,5 6,7 7,6 3-3,5 6 6,6-9,8 12—14 10—12 0,5-2,0 2,6-2,7 4,0 3,0 2,7 4,3 4,6 5,2 5,4 4,0 3,9 5,2-8,4 5,05 6,2 5,5 5,5—6,8 5,0 6,6 4,6 2,7-7,9 7,8—8,0 8,2-9,7 9,6—10 9,9 6,0 10—20 10—12 4,5-4,8 3—3,5 13 12 10—11 6 13 9,2 13 9,0 13,0 22,0 Лите- Литература 53] 53] 29| 29] [3] 3] 3] 29 53 53 29J 29 [29] [29] [29] [3] [29] [56] [56] 55 29 55 53 55] 3] 29] 29 29 29 29 29 29 53 54 29), 29] ш 131 Поливинилвторбутилэфир Поливинилгексилэфир Поливинилдесилэфир Поливинилиденфторид Поливинилизобутилэфир Поливинилизопропилэфир Поливинилкарбазол Поливинилметилэфир Поливиниловый спирт Поливинилоктилэфир Поливинилтолуол Поливинилфталат Поливинилфторид Поливинилхлорид (вини- (винипласт) листовой ВМЛ-25 Поливинилэтилэфир Пол ид иметилстирол Пол их л орстиро л Поликарбонат Полиметил акрилат Полиметилметакрилат: оргстекло ПА-200 оргстекло СОЛ оргстекло СТ-1 оргстекло 2-55 Полиметилсилоксан ПМС Полиметилпентен Пол иметилфен и л сило- ксан ПМФС-1 Пол иметилфен илсило- ксан ПМФС-2 Полиоксиметилен Полипропилен стеклонаполненный Г, Д7\ °С —180 —80 20 — 180 -80 -60 —180 -80 __ — 180 —80 20 — 160 —80 20 — 180 —80 20 —180 —80 — — — ___ -50-^ — 10 10—30 —180 —80 0 — — — —200 -50 0 20 20 80 20 100 20 —200 — 100 20 — —200 — 100 20 —200 — 100 20 — 0—100 а, а, 10-б K-i 6,6 10,7 21,4 6,5 19,5 29,5 8,2 15,8 22,6 8-12 7,0 11,4 21,0 8У8 9,0 22,1 4,0 5,2 6,9 22,4 7-12 7,1 12,5 7,5 5,4 5 6-9 6,7 2,8 3,9 8,1 9,5 24,0 7,9 7,0 6-7 8 2,7 5,7 7,7 8,8 7,1 12,5 7,7 11,1 7,3 6,8 8,5 10,0 1,2 5,4 6,7 10,0 7,2 8,5 14,0 8,1 11 1,9 Лите- Литература 3 3 3 3 3 29] 3] 3] а. 3] 29 54 53 [29] [53] [53] 3] 3] & 3 3 3 53 53 53 53 53; 3] 3] 3] 55] 3 3 3 3 3 3 [29]' [29] 249
Название Полистирол блочный МС МСН СА САМП СВ светотехнический Полистирол СН ударопрочный СНП-2 ударопрочный ПС-СУ2 ударопрочный УП-1Э Полистирольный плас- пластик АСБ Полисульфон Пол итетрафторэтилен: Фторопласт-4(р = = 2,3 кг м-8) Фторопласт-4, ГОСТ 10007-80 Фторопласт-4М Фторопласт-40 Фторопласт-42 Фторопласт-40П Пол итрих л орфторэтилен (Фторопласт-3) Полиуретан ПУ-1 Полифенолоксид Полифенилсилоксан ПФС Полиформальдегид Полихлорстирол Полиэтилен: вд нд Полиэтилен СД Полиэтилен (усредненные для ПЭ различных плотностей) Полиэтилен кабельный Полиэтилен стеклонапол- ненный прессованный: 10 % стекловолокна 20 % стекловолокна 40% стекловолокна. Полиэтилентерефталат Премиксы Пресс-материал ниплон Пресс-материал фенилон Пресс-материал на фено- фенопластах Стекловолокнит В, прес- прессованный Продолжение табл. г. дг. °с — — — — — — — -263-20 —233-20 — 173 0 120-200 210—280 — — — 0 —263—20 —233-20 — 173—20 —73—20 20 120 — —200 — 100 20 — — 0—100 0—100 —263—20 —233-20 — 173-20 -73—20 20 20 20 20 —100 А и — — — 25-200 «, а, 10"» К 6—8 7—8 6-9 7,4 7,5 8,5 6-7 8,6—9,5 8,6 7,0 7,0 8—10 5,6 7,1 7,7 3,6 11,5 15 21 9 6,2-9 9,7—26 11,3 3,96 4,26 4,74 5,29 5,57 10 13,5 1,6-3,4 4,5 5,7 7,0 7,9-8,1 7,4 22—55 11—50 10—55 7,2 8,0 9,96 18,3 34,0 20 7,0 5,2 3,0 5,0 А А 0,0 3,2-4,0 5,0 3,1—3,5 1-2,5 1,24 10 .11 Лите- Литература [2S 2S 54 2S 2S 29 53 29 2S 2S ) > [29] [29] [55] 3] 3 3 3 48 \ 48] 29] 29] 29] 3] 3 3 3 3 3 3 29] 29] 3] 3] 3| 55] 29] 29] 29] 29] 29] 29 29 29 29 29 3J 3 3 3 о" 53] 53] 53] 53] [48] Продолжение табл. 10.11 Название Стекловолокно Стеклолента: вдоль нитей поперек нитей Стеклопластики Стеклотекстолит ВФТ-С КАСТ-В Текстолит листовой А-50 Фенолформальдегидные полимеры Фенолформальдегидные полимеры ударопрочные Фенолформальдегидный клей ВФТ-С Шеллак Эпоксидные полимеры диановые циклоалифа- тические Эпоксидные смолы Эпоксидный клей, К-9 ЭПК-1 К-63А Эпоксидный материал кэп Эпоксититанкремний орга- органический полимер с си- талловым наполнителем отро л. ацетил целлюлозный 2ДТ-43 ни гроцеллюлозный этил целлюлозный Г, ЛГ, °С 20-80 80—160 25—100 25—100 20—100 20-100 —233 -173 -73 0 — — -210-20 — 173-20 —73—20 20 <46 >46 — — — —200-20 —70—20 — 10—20 —200—20 —170—20 —70—20 20 — 170 —70 20 20—150 150-200 —200-20 — а, а, 10-» К 0,9—1,2 0,4—0,8 5,0 8,5 0,5-1,2 0,8 0,9 0,55 1,25 1,8 2,5 2,5-6,0 3,0—3,5 3,98 4,35 5,21 5,97 9 4,4 5,5—6,5 4,6—5,0 3,5-4,0 7,0 8,01 8,75 5,16 5,64 7,05 7,74 3,52 4,92 6,0 2,6 5,6 1,4-4,5 10—12 6,7 10—14 Лите- Литература [53] [53| 4* 4* 5^ 4* 4* 3] 3 13 [3 }] ] i [29] [53] 3] 3 3 3 53] 53] 29] 29] 53] 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 53] 53] 3] [29] [29] 1 29] Таблица 10.12. Температурный коэффициент линейного расширения а, 10~* К, строительных материалов при 20 °С [3, 4, 16] Вещество Аглопорит: А-1 А-2 Аглопоритобетон Асфальт Бакелит Бетон: тяжелый а 5,8 3,2 5,5 200 28 10-14 250
Продолжение табл. 10.12 Продолжение табл. 10.12 Вещество на граните на базальте на известняке на керамзите на шлаке на перлите на вермикулите на диатомите Битум БНД 90/130 (—30° С) Бумага твердая Газозолобетон Глина Гранит: серый среднезернистый красный мелкозернистый красный крупнозернистый Лиябяч* мелкозернистый крупнозернистый Доломит: С-1 С-2 С-21 Б-10 Б-12 Дерево: бук дуб сосна ясень Древеснослоистый пластик (ДСП) Золобетон Известняк: С-3 С-4 К-1 Я-7 Керамическая плитка облицованная Керамзит: К-1 К-2 Керамзитоботон Кирпичная кладка Коксы: прокаленный КНПС непрокаленный КНПС полукокс КНПЛ-3 Мрамор Пек: каменноугольный нефтяной Пемза: природная шлаковая Пеностекло Песчаник: П-1 П-2 Перлит вспученный Перлитобетон Раствор: цементно-песчаный № 1, 2, 3 керамзитовый, состав по объему 1:2,5 перлитовый, состав по объему 1:2,5 а 9,5 8,6 6,8 8,8—9,5 7,8—9,5 9,5 14,1 11,3 310 10 6,2-7,4 8,1 8,3 7,1 5,2 7,05 6,6 9,3 4,8 3,4 9,3 9,1 2,57 4,92 5,41 9,5 3-30 9,1 6,0 5,4 7,4 6,5 5,9 6,1 4,2 5,5—6,9 4,0 2,5-3 15—19 19 15 36-45 45 5,6 8,1—9,7 10,8 10,4 10,2 5,6 6,8 10,4 8,1 9,0 Вещество Раствор из портландцемента на песке, состав по массе: 1:1 1:2 1:3 1:6 на кварцевом песке на доломите на известняке, состав по массе 1 : 2 Термозитобетон Туфолава Фибра Шифер Цементный камень глиноземистый Эбонит вспученный 11 — 13,3 10,1 11,2 9,2-10,4 9,5-11,2 11,4 9,5 9,15 7,6 9,0 20 6,7 -60 10.3. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ОБЪЕМНОГО РАСШИРЕНИЯ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (табл. 10.13) Таблица 10.13. Температурный коэффициент объемного расширения газов и жидкостей при нормальном давлении [16], Приведены значения истинного коэффициента объемного расширения р (при данной температуре Т) или среднего коэффициента объемного расширения]} (в интервале AT) (ж — жидкость, г — газ) Элементы и неорганические соединения Азот Алюминий Аммиак Аргон Бром Висмут Вода (на линии насыще- насыщения) Водород Водород хлористый Водород цианистый Галлий Гелий Гелий-3 Дициан Иод Кадмий Калий ж г ж ж г ж г ж ж ж ж ж ж ж ж г г ж ж ж ж ж ж г ж г ж ж ж 68—89 373 935—1373 223 373 84—90 373 293 544-903 273 283 293 323 373 14-20,39 373 273 259 373 473 673 1173 4,2 373 3,2 273 380—423 595—817 373 5,88 3,670 0,113 1,93 3,808 4,5 3,676 1,132 0,122 -0,064 0,070 0,182 0,449 0,752 12,6 3,659 3,769 1,95 0,121 0,1143 0,1066 0,0973 137 3,658 580 3,96 0,80 0,137 0,280 251
Продолжение табл. 10.13 Продолжение табл. 10.13 Вещество Кислород Кремиий четыреххлорис- тый Криптон Литий Магний Натрий Неон Озон Олово Ртуть [59] Рубидий Свинец Сера Серебро Серная кислота Сероуглерод Серы двуоксид Таллий Углерода двуоксид Углерода оксид Фосфор Фосфор трехбромистый Фосфор треххлористый Фосфора хлороокись Фтор Хлор Цезий Цинк Состоя- Состояние Ж Ж Г Ж ж ж ж г ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж г г ж г ж ж ж ж ж ж ж ж 7\ Д7\ К 68—89 293 373 458—508 923—1073 373—453 373—973 373 90 505—673 505—1873 323,15 373,15 573,15 1073 313—413 601 — 1098 388 425 438 483 630 1236—1373 293 293 223 573—626 223—273 273—373 68—81 273—373 323—333 293 293 293 55—85 172—239,4 303—325 693—816 10"» К 3,85 1,430 3,311 0,174 0,380 0,275 0,390 3,659 2,0 0,106 0,100 0,18190 0,18245 0,18677 0,188 0,339 0,120 0,430 0,490 0,170 0,344 0,388 0,111 0,576 1,218 1,70 0,150 4,95 3,723 4,91 3,669 0,52 0,868 1,154 1,116 3,0 1,41 0,341 0,147 Вещество Органические соединения Аэотноэтиловый эфир Аллил бромистый Аллил йодистый Аллил хлористый Аллиловый спирт Амил бромистый Амил йодистый Амил хлористый Амилацетат Амиловый спирт Анилин Ацетилен Ацетонитрил Бензоил хлористый Бензойноамиловый эфир Бензойноэтиловый эфир Бензол Бутан Бутиловый спирт ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж г ж ж ж ж ж ж ж 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 273—373 293 293 293 293 293 253—303 293 1 1,299 1,241 ,091 ,475 ,049 ,102 ),986 ,208 1,162 0,902 0,858 3,739 1,301 0,880 0,848 0,900 1,237 2,0 0,950 Глицерин Диаллил Диаллиловый эфир Диизопропиловый эфир Диметилсульфид Дипропиловый эфир Диэтилкетон Диэтилоксалат Диэтилсульфид Изогексан Изомасляная кислота Изопентан Изопрен Изопропиловый спирт Капроновая кислота пара-Ксилол орто-Ксилол мета-Ксилол Масляная кислота Метиланетат Метил бромистый Метил йодистый Метиловый спирт Метилформиат Метилэтилкетон Муравьиная кислота Неопентан Олеиновая кислота Пентан Пропан Пропан бромистый Пропан йодистый Пропан хлористый Пропиловый спирт Пропионовая кислота Толуол Уксусная кислота Фенол Хлораль Хлороформ Этан Этилбензол Этил бромистый Этил йодистый Этил хлористый Этиленгликоль Этиловый спирт Этиловый (диэтиловый) эфир Этилформиат Состоя- Состояние ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж ж Смеси Бензин Б-70 Воздух Керосин Т-1 Масло машинное МС-20 Масло машинное МК-22 Масло трансформаторное Петролейный эфир 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 205-243 293 293 293 293 293 323 293 293 293 293 143—200 293 293 293 293 293 293 293 293 3. Р. ю-» к-1 0,505 1,357 1,346 1,452 1,082 1,354 1,233 1,136 1,278 1,445 1,068 1,680 1,570 1,094 0,975 1,02 0,97 0,99 1,063 1,427 1,684 1,273 1,199 1,563 1,315 1,025 1,6 0,721 1,605 1,9 1,447 1,102 1,591 0,956 1,102 1,138 1,071 1,090 0,934 1,273 2,4 0,961 1,418 1,179 1,709 0,6375 1,120 1,656 1,417 ж ж г ж ж ж ж ж ж 313 423 273-373 293 303 323 273 393 293 1,496 1,752 3,670 0,955 0,638 0,886 0,680 0,740 2,26 252
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Новикова С. И. Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука, 1974. 2. Свойства элементов: Справочник. — 2-е изд./Под ред. Г. В. Самсонова. М.: Металлургия. 1976. 3. Новицкий Л. А., Кожевников И. Г. Теплофизиче- ские свойства материалов при низких температурах: Справочник.— 2-е изд. М.: Машиностроение. 1982. 4. Новицкий Л. А., Кожевников И. Г. Теплофизиче- ские свойства материалов при низких температурах: Справочник. М.: Машиностроение. 1975. 5. Физические свойства сталей и сплавов, применяе- применяемых в энергетике: Справочник/Под ред. Б. Е. Неймарка. М.—Л.: Энергия, 1967. 6. Petrenko N. S., Popov V. P., Puskarev E. A., Fin- kel V. A.//Phys. Stat. Solidi (b). 1975. Vol. 68. № 2. P. К145—К160. 7. Гешко Е. И., Михальченко В. П., Шарлай Б. М.// Физика твердого тела. 1972. Т. 14. С. 1803—1804. 8. Shouten D. R., Swenson С. A.//Phys. Rev. B, Solid Stat. 1974. Vol. 10. № 6. P, 2175—21&5. 9. Свойства и применение металлов и сплавов для электровакуумных приборов: Справочное пособие//Под ред. Р. А. Нилендера. М.: Энергия. 1973. 10. Петренко Н. С, Попов В. П.//Физ. низких тем- температур. 1979. Т. 5. № 3. С. 301—304. 11. Сирота Н. Н., Жабко Т. Е.//Докл. АН СССР. 1977. Т. 236. №5. С. 1120—1122. 12. Grosse R. e.a.//J. Phys. 1978. Vol. СП. № 1. P. 45—53. 13. Handbook of Optics/Ed. W. G. Driscoll. N. Y.—To- Y.—Toronto, 1978. 14. White G. K./High Temp.—High Press. 1979. Vol. 11. №4. P. 471—475. 15. Финкель В. А., Смирнов Ю. И., Воробьев В. В.// Журн. эксперим. и теорет. физ. 1966. Т. 51. № 1. С. 32. 16. Таблицы физических величин: Справочник. — 1-е изд./Под ред. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат. 1976. 17. Оптические материалы для инфракрасной техни- ки/Е. М. Воронкова, Б. И. Гречушников, Г. И. Дистлер, И. П. Петров. М.: Наука. 1965. 18. Bland J. A.//Canad. J. Phys. 1959. Vol. 37. № 4. P. 417—421. 19. Barnes J. O., Ragene J. A.//Phys. Lett. 1974. Vol. 46A. № 5. P. 317—318. 20. Рябцев Н. Г. Материалы квантовой электроники. M.: Сов. радио. 1972. 21. Материалы, используемые в полупроводниковых приборах/Под ред. К. Хогарта: Пер. с англ. М.: Мир. 1968. 22. Материалы для оптоэлектроники: Сборник ста- статей: Пер. с англ. М.: Мир. 1976. 23. Rapp J. Е., Merchaut H. D.//J. Appl. Phys. 1973. Vol.44. №9. P. 3919—3923. 24. Титанат бария: Сборник статей/Под ред. Н. В. Бе- Белова. М.: Наука. 1973. 25. Сирота Н. Н.//Химическая связь в полупроводни- полупроводниках и термодинамика. Минск: Наука и техника. 1966. 26. Бойко А. А., Головин В. А.//Кристаллография. 1970. Т. 15. № 1. С. 186—189. 27. Кржижановский Р. Е., Штерн 3. Ю. Теплофизи- ческие свойства неметаллических материалов (карбиды). М.: Энергия. 1977. „ 28. Mazony Y., Perkins H. K.//J. Appl. Phys. 1970. Vol. 41. № 13. P. 5130—5131. 29. Справочник по электротехническим материалам.— 2-е изд./Под ред. Ю. В. Корицкого, В. В. Пасынкова, Б. М. Тареева. Л.: Энергия. 1976. 30. Щелкотунов В. А., Данилов В. И., Калаче- ва В. С.//Изв. АН СССР. Сер. Неорганические материа- материалы. 1976. Т. 12. № 6. С. 1076—1080. 31. Физико-химические свойства окислов: Справоч- Справочник.—2-е изд./Под ред. Г. В. Самсонова. М.: Металлур- Металлургия. 1978. 32. Высокотемпературные неорганические соедине- соединения. Киев: Наукова думка. 1965. 33. Масленников С. Б. Жаропрочные стали и спла- сплавы: Справочник. М.: Металлургия. 1983. 34. Самсонов Г. В., Виницкий И. М. Тугоплавкие со- соединения: Справочник.—2-е изд. М.: Металлургия. 1976. 35. Mizutani Т. е. a.//Jap. J. Appl. Phys. 1976. Vol. 15 № 7. P. 1305-1308. 36. Кузьминов Ю. С. Сегнетоэлектрические кристал- кристаллы для управления лазерным излучением. М.: Наука 1982. ' 37. Кржижановский Р. Е., Штерн 3. Ю. Теплофизи- ческие свойства неметаллических материалов (окислы). Л.: Энергия. 1973. 38. Журавлев Н. Н. и др.//Кристаллография. 1961. Т. 6. №5. С. 791-796. 39. Антонова М. М. Свойства гидридов металлов: Справочник. Киев: Наукова думка. 1975. 40. Cook W. R., Berlincourt D. A., Scholz F. J.//J. Appl. Phys. 1963. Vol. 34. № 5. P. 1392. 41. Материалы для ядерных реакторов: Пер. с англ./ Под ред. Ю. Н. Сокурского. М.: Госатомиздат. 1963. 42. Стекло: Справочник/Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат. 1973. 43. Справочник оптика-технолога/Под ред. С. И. Куз- Кузнецова, М. А. Окатова. Л.: Машиностроение, 1983. 44. Справочник конструктора оптико-механических приборов/Под ред. В. А. Панова. Л.: Машиностроение. 1980. 45. Свойства и разработка новых оптических стекол/ Под ред. Е. И. Царевского. Л.: Машиностроение. 1977. 46. Солнцев Ю. Н., Степанов Г. А. Материалы в криогенной технике. Справочник. Л.: Машиностроение, 1982. 47. Смирягин А. П., Смирягина Н. А., Белова А. В. Промышленные цветные металлы и сплавы: Справоч- Справочник.— 3-е изд. М.: Металлургия. 1974. 48. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машино- конструктора-машиностроителя.— 6-е изд. М.: Машиностроение, 1982. Т. 1—3. 49. Артефьев Ю. М.//Теплофизические свойства ве- веществ и материалов. М.: Изд-во стандартов. 1980. Вып. 15. С. 115—123. 50. Приданцев М. В., Давыдова Л. Н., Тамари- на И. А. Конструкционные стали: Справочник. М.: Ме- Металлургия. 1980. 51. Ульянин Е. А., Сорокина Н. А. Стали и сплавы в криогенной технике: Справочник. М.: Металлургия. 1984. 52. Техническая энциклопедия. Справочник физиче- физических, химических и технологических величин. М.: ОГИЗ, 1930. Т. 1. 253
53. Кацнельсон Н. Ю., Балаев Г. А. Пластические массы. Свойства и применения: Справочник. — 3-е изд. Л.: Химия. 1978. 54. Калинчев Э. Л., Саковцева М. Б. Свойства и пе- переработка термопластов: Справочное пособие. Л.: Химия. 1983. 55. Термопласты конструкционного назначения/Под ред. Е. Б. Тростянского. Л.: Химия. 1975. 56. Романенков И. Г. Физико-механические свойства пенистых пластмасс. М.: Изд-во стандартов. 1970. 57. Теплофизические свойства веществ при низких температурах. Материалы I Всесоюзного совещания, февр. 1971. М.: Изд. ВНИИФТРИ, 1972. 58. Таблицы стандартных справочных данных. ГСССД 56—83. М.: Изд-во стандартов, 1984. 59. Таблицы стандартных справочных данных. ГСССД 3—77. М.: Изд-во стандартов, 1978. 60. Таблицы стандартных справочных данных. ГСССД 59—83. М.: Изд-во стандартов, 1984. 61. Таблицы стандартных справочных данных. ГСССД 45—83. М.: Изд-во стандартов, 1984. 62. Petukhov V. A., Chekhovskoi V. Ya., Andriano- va V. G.//High Temp.—High Press. 1979. Vol. 11. № 6. P. 625—627. ГЛАВА 11 ДАВЛЕНИЕ НАСЫЩЕННЫХ ПАРОВ В. В. Игнатьев, В. А. Криворучко, А. Я. Мигачев 11.1 ПАРЫ ВОДЫ Таблица 11.1. Давление паров воды [1J tt °с 0 0,01 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 Р, Па 6,Ю8.102 6,112-102 7,054-102 8,129-Ю2 9,346-1О2 1,072Ы03 1,227Ы03 1,4015-Ю3 1,5974-1О3 1,8170-Ю3 2,0626-103 2,3368-103 2,6424-103 2,9824-103 3,3600-103 3,7785.1сK 4,2417-Ю3 4,7536-103 5,3182-103 5,9401-103 6,6240-103 7,3749-103 8,1983-Ю3 9,0998-103 1, °С 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86 88 90 92 Р, Па 1,0035-104 U116M04 1,2335-10* 1,3612-10* 1,5001-104 1,6510.10* 1,8146-10* 1,9919-10* 2,1837-104 2,3910-10* 2,6148-104 2,8561-104 3,1161-Ю4 3,3957-10* 3,6963-104 4,0190-104 4,3650-104 4,7359-104 5,1328-104 5,5572-10* 6,0107-10* 6,4947-104 7,0108-Ю4 г,5607-10* *. °С 94 96 98 100 102 104 106 108 ПО 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 140 Р. Па 8,1460-10* 8,7685-10* 9,4301-10* 1,01325- 10* 1,0878.10* 1,1668-10* 1,2504-10* 1,3390-10* 1,4326-10* 1,5316-10* 1,6361-10* 1,7464-10* 1,8628-10* 1,9854-10* 2,1145-10* 2,2503-10* 2,3932-105 2,5434-10* 2,7012-10* 2,8658.10е 3,0406-106 3,2227-10б 3,4137-10» 3,6136-10* t. °С 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 162 164 166 168 170 172 174 176 178 180 182 184 186 188 Р, Па 3,8228-10* 4,0418-10* 4,2707-10* 4,5099-10* 4,7597-10* 5,0205-10* 5,2926-10* 5,5764-10* 5,8722-10* 6,1804-10* 6,5014-10* 6,8355-10* 7,1830-10* 7,5445-10* 7,9202-10* 8,3106-10* 8,7161-10* 9,1370-10* 9,5739-10* 1,0027-10е 1,0497-10е 1,0984.10е 1,1488.10е 1,201 МО» 254
Продолжение табл. 11.1 t, сс 190 192 194 196 198 200 202 204 206 208 210 212 214 216 218 220 222 224 226 228 230 232 234 236 Р, Па 1,2552-10е 1,3112-10е 1,3692-10е 1,4291-10е 1,4910-10е ,5551-10° ,6212-10е ,6895-10е ,7601.10е ,8329-10е ,9079.10е ,9855-10е 2,0654.10е 2,1478.10е 2,2327-10е 2,3201.10е 2,4102.10е 2,5030.10е 2,5985.10е 2,6968.10е 2,7979.10е 2,9019-10е 3,0089.10е 3 ,1189.10е t, °С 238 240 242 244 246 248 250 252 254 256 258 260 262 264 266 268 270 272 274 276 278 280 282 Р, Па 3,2319-10е 3,3480-10е 3,4674.10е 3,5899.10е 3,7158-10е 3,8450-10е 3,9/76-10е 4,1137-10е 4,2533-10е 4,3965-10е 4,5434.10е 4,6940.10е 4,8484-10е 5,0066.10е 5,1688.10е 5,3349-10е 5,5051-10е 5,6794.10е 5,8579.10е 6,0406.10е 6,2277.10е 6,4191.10е 6,6150.10е Л СС 284 286 288 290 292 294 296 298 300 302 304 306 308 310 312 314 316 318 320 322 324 326 328 330 Р. Па 6,8155.10е 7,0206.10е 7,2303.10е 7,4448-10е 7,6642-10е 7,8885-10е 8,1178-10е 8,3521.10е 8,5917-10е 8,8364-10е 9,0865-10е 9,3420.10е 9,6031-10е 9,8697-10е 1,0142-107 1,0420-Ю7 1,0704-Ю7 1,0994-Ю7 ,1290-Ю7 ,1592-Ю7 ,1900-Ю7 ,2215-107 ,2537-1О7 ,2865-107 Л СС 332 334 336 338 340 342 344 346 348 350 352 354 356 358 360 362 364 366 368 370 372 374 374,12 Р, Па 1,3199-107 1,3541-107 1,3889-107 1,4245-107 1,4608-Ю7 1,4978-107 1,5356-107 1,5742-Ю7 1,6135-Ю7 1,6537-Ю7 ,6947-107 ,7365-1О7 ,7792-107 ,8228-107 ,8674-1О7 ,9129-107 ,9594-107 2,0069-107 2,0555-107 2,1053-107 2,1562-107 2,2084-107 2,2115-107 11.2. ПАРЫ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Данные, приведенные в табл. 11.2—11.4, получены путем пересчета значений, выраженных в миллиметрах ртутного столба, в паскали. Пересчет производился на ЭВМ методом наименьших квадратов исходя из извест- известного соотношения между давлением насыщенного пара и температурой р=?—А/Т. Давление пара нептуния получено расчетным пу- путем из выражения приведенного в [2]. Таблица 11.2. Температура насыщения неорганических веществ, К; р = Ю"8 -г- Ю2 Па [3] Вещество Азот Алюминий Алюминий трехфтористый Алюминий фтористый Америций [4, 5] Америций трехфтористый [6J Давление пара. Па ю-» 816,7 ю-» 861,8 10~* 23,4 912,2 ю-» 25,0 958,8 1083 10-« 26,7 1033 1149 10"» 28,7 1106 1225 31,0 1190 812,2 1Q66 1310 33,8 1289 966,2 898,0 1164 1409 ж 1 37,1 1405 1024 1004 1283 1524 10 41,1 1544 1090 1138 1427 10» 46,0 1713 1165 1609 255
Продолжение табл. 11.2 Вещество Аммиак Аргон Барий Барий фтористый [6] Бария оксид [7] Бериллий Бериллий фтористый [3, 8, 9] Бериллий хлористый [10] Бор Бора оксид [3, 11] Бром Ванадий Висмут Висмут треххлористый [12] Вода Водород Водород бромистый Водород фтористый Водород хлористый Вольфрам Вольфрама трехокись [13] Гадолиний Галлий Галлий трех йодистый [14] Галлия оксид [15] Гафний Гелий Германий Германий селенистый [16] Германий сернистый [3, 17] Германий теллуристый [16, 18] Гольмий Диспрозий [19] Европий Железо Железо бромистое [20, 21] Железо йодистое [21] Железо хлористое [21] Золото Индий Индий трехбромистый [14] Индий трехиодистый [14] Индий треххлористый [14] Индия оксид [22] Иод Иридий Иттербий [19] Иттрий [14, 23] Иттрий треххлористый [24] Кадмий Кадмий бромистый [25] Кадмий мышьяковистый Кадмий селенистый Кадмий теллуристый Кадмий хлористый Калий Калий фтористый [26] Калий хлористый Кальций Давление пара, Па ю-» _ 492,6 — — 864,4 — 1456 — 1282 460,7 — — — — — — 2141 — 744,2 1675 — 972,4 — — 810,0 — 500,0 1010 — — — 964,3 658,0 — — — — 160,0 1556 — — — 307,5 — — — — — 259,9 — 486,2 10-' _ 521,6 — — 911,4 — 1531 1348 485,3 — — — — — — 2249 — 786,2 1765 — 1025 — — 870,0 — 528,1 1063 — — — 1017 696,2 — — — 168,0 1636 — — — 324,6 — — — — — 275,6 — — 514,0 кг* 89,9 26,5 554,1 — 1153 963,8 — 1614 127,4 1421 512,7 — 143,5 3,7 67,1 — 63,5 2367 — 833,3 — 1865 1085 — — 915,0 — 559,7 1123 — — — 1076 739,0 — — — 176,9 1724 — — — 343,9 — — — — 293,3 — — 545,2 ю-» 95,2 28,3 591,0 — 1226 1022 — 1706 — 134,5 1502 543,4 — 151,8 4,0 71,4 — 67,4 2500 — — 886,4 — 1978 — 1152 — 985,0 — 595,5 1189 — — — 1143 787,4 — — — 186,9 1822 — — — 365,5 — — — — 313,4 — — 580,5 10-« 101,1 30,3 633,1 1116 1309 1089 681,1 1810 — 142,5 1594 578,0 327,1 161,0 4,3 76,4 — 71,8 2647 — 1338 946,6 — 2104 — 1228 — — — 1040,0 1009 635,6 1263 — — — 1219 842,6 — — — 198,0 1932 533,7 1375 — 390,0 — — — — 534,9 336,5 738,7 __ 620,6 ю-» 107,8 32,7 681,7 1187 1404 1164 721,4 1926 — 151,4 1697 617,3 345,4 171,4 4,8 82,1 — 76,9 2814 — 1437 1015 302,8 — 2248 — 1314 — — 620,7 1160,0 1082 681,9 1347 596,4 — — 1305 906,1 400,5 350,7 455,2 210,5 2057 573,5 1474 — 418,1 — 510,3 567,9 363,3 785,9 723,7 666,7 10~« 115,4 35,5 738,4 1268 1514 1251 766,8 439,5 2059 1234 161,6 1814 662,4 365,8 183,2 5,3 88,7 — 82,7 3002 1252 1550 1095 322,6 2414 1414 — 572,1 661,1 1225,0 1165 735,4 1443 633,6 614,3 645,8 1404 980,0 424,0 372,3 482,3 1504 224,6 2198 619,8 1590 — 450,5 486,0 543,7 791,1 712,5 605,2 394,7 839,6 774,7 720,2 10"» 124,2 38,7 805,3 1361 — 1353 818,3 468,0 2212 1331 173,2 1949 714,5 388,8 196,8 5,9 96,4 — 89,4 3218 1323 1683 1189 345,2 1646 2605 0,6 1530 677,8 609,6 707,1 1350,0 1263 798,1 1554 675,8 653,3 692,1 1520 1067 450,4 396,7 512,8 1590 240,9 2360 674,1 1725 751,3 488,3 528,6 581,7 852,6 770,2 647,8 432,1 901,2 833,3 783,0 1 134,4 42,6 885,6 1469 — 1471 877,2 500,6 2389 1445 186,6 2105 775,5 414,8 212,6 6,8 105,6 — 97,3 3467 1401 1842 1300 371,2 1752 2829 0,8 1666 730,4 652,3 760,0 1480,0 1378 872,4 1684 724,1 697,6 745,4 1656 1170 480,3 424,6 547,5 1686 259,6 2548 738,9 1885 821,4 533,1 579,5 625,5 924,5 838,0 696,8 477,3 972,5 901,7 857,8 10 146,5 47,4 983,7 — 1613 945,2 537,9 2597 1581 202,2 2289 848,0 444,6 231,2 7,9 116,8 172,5 106,8 3759 1490 2033 1434 401,5 1873 3096 0,9 1830 792,0 701,5 821,4 1556,0 1517 961,9 1837 779,7 748,3 807,7 1819 1297 514,5 456,7 587,1 1795 281,6 2768 817,4 2078 906,0 586,9 641,1 676,3 1009 919,0 753,8 533,0 1056 982,2 948,4 10» 160,9 53,5 1106 1785 1024 581,4 2845 1744 220,7 2508 935,3 479,1 253,3 9,4 130,7 178,2 118,3 4103 1590 2268 1599 437,1 2012 3418 1,2 2028 864,8 758,7 893,6 1720,0 1686 1072 2021 844,6 807,0 881,4 2018 1454 553,9 494,1 633,0 1919 307,5 3030 914,6 2314 1010 652,8 717,5 821,0 603,4 1155 1078 1060 256
Продолжение табл. 11.4 Вещество Кальций фтористый [27, 28J Кальций хлористый [29, 30] Кислород Кобальт Кремний Кремния оксид Криптон Ксенон Лантан Лантан треххлористый Литий Литий фтористый [26, 31] Литий хлористый [3, 31) Лютеций [19] Магний Магний фтористый [6, 31] Магний хлористый [31] Марганец Медь Метан Молибден Молибдена триоксид [13] Мышьяк Натрий Натрий бромистый [25] Натрий фтористый [26] Неодим [19] Неон Нептуний [32] Никель Никель фтористый [33] Ниобий Олово Олово селенистое [34, 35] Олово теллуристое [34, 35] Осмий Палладий [36, 37] Платина [3, 36] Плутоний [38] Плутоний трехфтористый [6] Полоний Празеодим [19] Радий Рений Родий Ртуть Ртуть хлористая [39] Рубидий Рубидий фтористый [26] Рубидий хлористый Рутений Самарий Самарий треххлористый [24] Свинец Свинец селенистый [40] Свинец теллуристый [41] Свинец фтористый Свинца оксид Давление пара, Па — — 877,4 961,8 — — — 1152 — 447,7 — — — 404,1 — — 731,5 889,1 — 1664 — 339,5 306,0 — — 899,3 — 848,5 — 1802 850,0 — — 1792 991,8 1404 — — 351,6 — 457,8 1966 1383 181,9 — 237,0 — — 1646 573,9 — 546,3 — — — ю-' — — 922,4 1011 — — — 1216 — 473,8 — — — 426,8 — — 770,8 937,8 — 1751 — 356,1 324,2 — — 951,2 — 892,0 — 1895 898,9 — — 1882 1048 1478 — — 371,3 — 484,7 2070 1455 192,1 — 251,4 — — 1729 605,7 — 578,4 — — — ю-» — — 27,8 972,3 1066 — 36,5 50,3 1288 — 503,2 — — — 452,1 — — 814,6 992,1 31,7 1848 — 374,5 344,7 — — 1009 7,3 940,1 — 1997 953,7 — — 1982 1111 1560 — — 393,3 — 515,0 2186 1535 203,5 — 267,6 — — 1820 641,3 — 614,6 — — — ю-» 1125 874,8 29,6 1027 1128 — 38,9 53,7 1368 803,0 536,4 — — — 480,6 — — 863,6 1053 33,9 1955 — 394,8 367,9 — — 1076 7,8 — 993,7 — 2110 1015 — 2094 1182 1650 — — 418,0 — 549,3 2317 1624 216,3 — 286,2 — — 1922 681,4 — 655,6 — — — ю-* 1193 926,4 31,6 1090 1197 — 41,7 57,6 1459 847,4 574,4 829,6 — 1412 513,0 — — 918,8 1122 36,5 2076 — 417,5 394,5 — 847,9 1150 8,4 1548 1053 — 2238 1086 — — 2218 1262 1752 — — 446,1 1274 588,5 2463 1724 230,9 — 307,5 693,9 — 2036 726,8 — 702,4 — — — кг» 1269 984,5 33,8 1160 1275 1472 45,0 62,1 1564 897,1 618,1 880,1 — 1510 550,0 1170 — 981,7 1200 39,4 2213 — 442,9 425,2 — 901,0 1236 9,1 1685 1121 — 2382 1167 — — 2359 1355 1867 1351 1192 478,2 1371 633,7 2630 1837 247,5 275,7 332,2 738,2 — 2165 778,7 — 756,5 725,6 729,7 — ю-* 1356 1050 36,4 1240 1365 1615 48,8 67,3 1684 953,0 669,0 937,2 — 1623 592,8 1245 790,1 1053 1291 42,9 2370 798,8 471,6 461,2 740,8 961,2 1336 9,9 1849 1198 949,3 2545 1261 725,5 757,5 2518 1462 1999 1463 1269 515,3 1483 686,5 2820 1966 266,7 294,4 361,2 788,6 — 2311 838,5 — 819,5 776,5 778,5 729,6 885,0 10"» 1455 1125 39,5 1332 1467 1789 53,3 73,5 1825 1016 729,1 1002 778,0 1755 642,8 1329 842,1 1137 1396 47,1 2550 837,3 504,3 503,7 802,1 1030 1454 10,9 2048 1287 1023 2733 1372 783,2 815,1 2700 1588 2150 1596 1357 558,6 1616 748,8 3041 2114 289,2 315,8 395,7 846,3 799,2 2478 908,4 751,7 894,1 835,0 834,3 793,1 945,2 1 1571 1212 43,1 1439 1586 — 58,7 81,0 1991 1088 801,0 1077 849,0 1909 702,0 1425 901,5 1235 1520 52,1 2759 879,6 541,9 554,9 874,5 1109 1595 12,1 1389 1109 2951 1504 850,9 882,1 2911 1738 2326 1755 1458 609,9 1774 823,6 3299 2287 315,8 340,5 437,6 913,1 867,0 2670 990,9 814,9 983,6 903,0 898,6 868,7 1014 10 1706 1314 47,4 1564 1727 — 65,3 90,1 2190 1172 888,7 1163 934,3 2094 773,3 1537 969,8 1351 1668 58,3 3007 926,4 585,6 617,7 961,2 1202 1766 13,6 — 1510 1212 3206 1664 931,3 961,2 3158 1918 2534 1949 _. 671,5 1967 915,0 3604 2491 347,8 369,3 489,4 991,4 947,5 2896 1089 889,7 1092 983,2 973,7 960,2 1094 10* 1866 1434 52,7 1713 1894 — 73,6 101,6 2433 — 997,9 1265 1038 2318 860,6 1667 1049 1491 1849 66,3 — 978,5 636,8 696,5 1067 1312 1978 15,5 — 1653 1335 3510 1862 1028 1055 3450 2140 2782 — — 747,0 2208 1029 3972 2734 387,0 403,6 555,1 1084 1044 3163 1210 979,7 1229 1078 1062 1073 1187 17-2159 257
Продолжение табл. П.2 Вещество Селен Сера Серебро Серебро бромистое [25] Серебро теллуристое [42] Сероводород Скандий [19, 23, 43—45] Стронций Стронций фтористый [6] Сурьма Таллий Таллий селенистый [46] Таллий сернистый [47] Тантал Теллур Теллура диоксид [48] Тербий [19] Титан Титан сернистый [49] Торий Торий четырехфтористый IOUJ Тулий Углерод (графит) [51] Углерода диоксид Углерода оксид Уран Урана диоксид Уран четырехфтористый Уран черыреххлористый 152] Фосфор белый Фосфор красный Франций Фтор Хлор Хром Хрома оксид Хром бромистый [53] Хром йодистый [54] Цезий Цезий бромистый [55] Цезий йодистый [55] Цезий фтористый [26, 55] Цезий хлористый [55, 56] Церий Цинк Цинк бромистый [25] Цинк мышьяковистый [59] Цинк селенистый Цинк сернистый Цинк теллуристый Цирконий Эрбий [19] Давление пара. Па _ 232,2 752,5 — — — 951,4 453,3 — 486,0 490,4 — — 2003 399,5 — 1202 — — — 655,0 — — — 1252 — — — 156,8 296,9 203,7 — 979,1 — — — 225,4 — — — — — 354,9 — — — — — 1565 335,6 244,0 793,8 — — — 1004 479,2 — 511,8 518,8 — — 2106 419,5 — 1264 — — — 690,3 1855 — — 1323 — — 166,0 310,3 216,3 — 1030 — — — 239,1 — — — — — 374,6 — — — — — 1648 352,8 257,0 840,0 — — 72,8 1064 508,2 — 540,4 550,7 — — 2221 441,7 — — 1333 — 1693 — 729,6 1953 75,6 26,4 1401 1581 — — 176,2 325,0 230,5 83,7 1086 — — — 254,7 — — — — — 396,6 — — — — — 1741 ю-» 371,8 271,4 891,8 — — 77,3 ИЗО 540,9 1160 572,3 586,7 — — 2348 466,3 — 1409 — 1799 — 773,6 2063 80,0 28,1 1490 1669 — — 187,8 341,2 246,7 — 88,7 1149 — — — 272,4 — — — 581,0 — 421,3 — — — — — 1846 ю-* 393,0 287,6 950,4 — — 82,4 1206 578,2 1225 608,4 627,7 459,3 — 2492 493,9 716,4 1295 1495 — 1919 — 823,3 2185 85,0 30,0 1591 1768 — — 201,1 359,0 265,3 — 94,3 1220 — 698,0 — 292,8 — — <310,7 617,3 1306 449,4 394,9 517,9 — _ — — 1963 1128 10"» 416,8 305,8 1017 — — 88,2 1293 620,9 1298 649,2 674,9 489,4 — 2653 524,9 757,6 1389 1591 1692 2056 985,9 879,8 2323 90,7 32,2 1706 1879 — — 216,3 378,8 286,9 — 100,7 1301 — 742,3 — 316,5 — 644,0 649,9 658,3 1391 481,4 421,9 555,1 — — — 2096 1207 443,6 326,5 1094 1076 1013 94,9 1393 670,5 1381 695,9 729,9 523,8 390,8 2838 560,0 803,9 1498 1701 1811 1047 944,6 2480 97,1 34,7 1839 2005 — 597,1 234,1 400,9 312,5 108,1 1392 1716 792,6 826,2 344,3 696,7 687,6 694,4 705,2 1487 518,3 452,9 598,2 911,6 — 778,2 2249 1298 474,1 350,2 1183 1149 1073 102,7 1511 728,7 1474 749,9 794,5 563,3 428,1 3050 600,3 856,2 1625 1828 1948 1116 1019 2659 104,6 37,6 1995 633,9 255,0 425,7 343,0 116,6 1498 1840 850,2 871,0 377,5 747,4 737,5 745,6 759,2 1598 561,4 488,7 648,5 974,1 — 839,6 2426 1403 1 509,1 377,6 1289 1233 1140 111,9 1649 797,9 1581 812,9 871,7 609,3 473,2 3296 646,7 915,8 1776 1975 2108 1195 1107 2867 113,3 41,0 2180 __ 1070 676,5 280,0 453,8 380,1 126,5 1621 1985 916,9 920,9 417,8 806,2 795,1 804,8 822,3 1727 612,3 530,7 — 1045 1127 911,4 2633 1527 10 10s 549,7 409,7 1415 1329 1216 122,9 1816 881,6 — 887,5 965,5 529,0 3585 700,9 984,3 1958 2147 2296 1286 1212 3109 123,6 45,2 2402 1148 723,0 310,5 485,9 426,2 42,4 138,3 1765 2154 994,9 976,9 467,6 874,9 862,6 874,3 896,3 1879 673,3 580,6 — 1128 1252 996,6 2878 1674 597,3 447,7 1569 1442 1303 136,3 2020 985,0 — 977,2 1081 — 3929 765,0 — 2181 2352 — — 1392 3396 136,0 50,2 2675 1237 — 348,4 522,9 485,0 49,4 152,5 1938 2354 1087 1040 531,1 956,5 942,6 957,0 986,1 2059 747,9 640,8 — — 1408 — 3174 1854 258
Таблица 11.3. Температура насыщения неорганических веществ, К; р =0,1-Н00 кПа [3] В таблице приведены значения температуры, К» при которых устанавливается указанное давление пара Вещество Азот Азота закись Азота оксид Азота фтороксид Азота тетраоксид Азотный ангидрид Азот трехфтористый [3, DUJ Алюминий Алюминий-боргидрид Алюминий бромистый Алюминий йодистый Алюминий однофтористый ГА1 1 loi J Алюминий фтористый Алюминий хлористый Алюминия оксид Америций [4] Аммиак Аммоний бромистый Аммоний йодистый Аммоний кислый сернис- сернистый Аммоний хлористый Аммоний цианистый Аммония азид Аммония карбамат Аргон Арсин [62J Астат Барий Барий хлористый [63] Бериллий Бериллий-боргидрид Бериллий бромистый Бериллий йодистый Бериллий фтористый [8, 9] Бериллий хлористый Бор Бор трехиодистый [64] Бор трехфтористый Бор треххлористый Бром Бромдихлорфторсилан Бром пятифтористый [65] Бромсилан Ванадий Ванадия окситрифторид [66] Ванадия окситрихлорид [3, 67] Висмут Висмут пятифтористый Висмут трехбромистый Висмут трехиодистый Висмут хреххлористый Вода Вода (дейтериевая) Вода (дейтероводородная) Вода (тяжелокислород- (тяжелокислородная) Водород Давление пара, кПа 0,1 46,0 127,9 85,6 127,0 213,1 234,0 87,3 1719 — 343,3 439,7 1253 1496 369,8 2394 1649 159,7 465,2 473,4 218,8 428,4 219,4 299,3 243,9 53,2 143,3 427,7 1113 1533 1793 272,3 556,5 550,3 1022 557,6 2859 301,4 116,3 177,8 216,5 182,2 197,8 2519 __ 244,7 1030 343,4 519,6 — 250,8 — — 9,3 0,2 47,9 132,0 88,2 131,9 218,9 239,6 90,8 1780 205,4 355,5 454,5 1266 1521 376,8 2459 1718 165,1 479,9 488,4 225,2 441,8 225,6 307,4 250,5 55,3 150,4 441,0 1161 1590 1857 279,4 571,0 566,0 1052 572,8 2950 313,1 120,2 184,7 224,1 189,9 205,4 173,8 2600 — 254,6 1072 354,7 501,3 539,2 484,4 259,2 — — 9,9 0,5 50,7 137,7 91,7 138,8 227,0 247,5 96,0 1868 216,7 372,9 475,7 1283 1557 386,4 2551 1820 172,7 500,8 509,8 234,2 460,7 234,5 318,9 259,8 58,4 160,9 459,7 1232 1672 1949 289,4 591,5 588,2 1094 594 Л 3079 329,9 125,7 194,7 234,9 201,1 216,4 183,7 2716 — 268,9 1134 370,8 525,6 567,4 508,3 271,2 271,7 270,8 269,7 10,7 1 53,0 142,4 94,6 144,6 233,5 253,8 100,4 1941 226,1 387,3 493,0 1297 1585 394,0 2624 — 178,9 517,9 527,2 241,6 476,1 241,7 328,2 267,4 61,1 169,9 475,0 1291 1740 2025 297,4 608,1 606,1 1128 611,4 3185 343,9 130,3 203,0 243,8 210,5 225,5 192,1 2810 — 280,8 1185 383,9 545,6 590,8 528,0 281,1 281,8 280,8 279,8 11,4 2 55,5 147,4 97,7 150,8 240,4 260,5 105,2 2019 236,4 402,8 511,7 1310 1614 401,9 2702 — 185,7 536,1 545,9 249,4 492,6 249,4 338,1 275,4 63,9 180,0 491,4 1357 — 2108 305,8 625,5 625,2 1164 629,7 3299 359,1 135,2 212,0 253,4 220,8 235,4 201,2 2912 — 293,9 1241 398,1 567,2 616,3 549,4 291,7 292,7 291,7 290,7 12,2 5 59,3 154,6 102,1 160,0 240,2 269,8 112,2 2133 251,5 425,3 538,7 1329 1654 412,9 2813 — 195,4 562,3 572,8 260,5 516,2 260,3 352,0 286,7 68,1 195,3 514,8 1455 — 2228 317,8 650,2 652,3 1216 655,6 3461 381,4 142,2 225,3 267,4 236,1 250,0 214,7 3057 — 313,2 1324 418,5 598,5 653,5 580,3 307,1 308,4 307,4 306,4 13,4 10 62,5 160,5 105,7 167,7 258,1 277,3 118,2 2228 264,2 444,1 561,1 1343 1685 421,6 2903 — 203,4 583,9 594,9 269,7 535,7 269,1 363,4 295,9 71,7 208,7 534,1 1538 — 2328 327,4 670,2 674,5 1258 676,7 3596 400,2 148,0 236,5 279,0 249,1 262,2 226,1 3177 336,4 329,5 1395 435,4 624,5 684,7 606,2 319,8 321,5 320,4 319,5 14,6 20 66,1 166,9 109,6 176,2 266,6 285,3 124,8 2332 278,3 464,6 585,4 1357 1718 430,6 2998 212,2 607,2 618,8 279,4 556,6 278,7 375,5 305,7 75,7 224,1 554,9 1632 — 2438 337,7 691,5 698,2 — 699,1 3741 421,0 154,3 248,9 291,7 263,7 275,7 238,8 3308 349,6 347,6 1473 453,7 653,0 719,1 634,5 333,7 335,7 334,6 333,8 15,9 50 71,5 176,1 115,2 188,9 278,7 296,5 134,8 2486 299,5 494,9 621,0 — 1763 443,3 3135 224,9 641,1 653,6 293,5 587,0 292,3 392,8 319,7 81,7 248,2 584,9 1775 2599 352,7 721,8 732,2 — 731,3 3952 452,0 163,6 267,4 310,3 285,8 295,8 258,1 3497 368,7 374,9 1592 480,4 694,8 770,3 676,2 353,9 356,5 355,4 354,7 18,1 100 76,2 183,9 119,8 199,7 288,6 305,6 143,6 2616 317,8 520,5 650,9 1799 453,3 3247 235,7 669,3 682,5 305,1 612,3 303,6 407,0 331,2 86,9 270,3 609,9 1902 2737 364,3 746,5 760,3 — 757,6 4128 478,6 171,4 283,3 326,1 305,2 313,1 274,8 3655 384,6 398,6 1695 502,7 730,2 814,1 711,5 370,9 374,1 373,0 372,4 20,2 17» 259
Продолжение табл. 11.3 Вещество Водород (дейтерий) Водород (дейтероводород) Водород (тритий) Водорода перекись Водород бромистый Водород двухсернистый Водород йодистый Водород мышьяковистый Водород селенистый Водород теллуристый Водород фтористый Водород хлористый Вольфрам Вольфрам окситетрахло- рид [68] Вольфрам пятибромистый TAQ1 loyj Волы 170 Волы Волы Г?О1 >рам пятихлористый >рам шестифтористый )рам шестихлористый [OOJ Гадолиний Галлий Галлий треххлористый Гафний Гафний четыреххлористый [3, 71, 72] Гексаборан [73] Гексафторидсилан Гексахлоридсилан Гексахлордисилоксан Гелий Германий Германий бромистый Германий хлористый Германия гидрид Гидроксиламин Дейтероаммиак Дейтеродиборан [74] Диборан [3, 74, 75, 76] Дибромдифторсилан Дибромсилан Дибромхлорфторсилан Дигерман Дигидродекаборан Дигидропентаборан Дииодсилан Дисилазан Дисилан Дисилоксан Диспрозий \77] Дифторсилан Дихлордифторсилан Европий Европий хлористый [78] Железа карбонил Железо Железо бромистое [79] Железо хлористое Железо хлорное Золото Индий i 0,1 11,9 10,7 13,3 282,9 131,4 226,5 146,7 127,2 154,0 171,9 175,4 119,3 4098 374,2 436,2 — 198,2 414,6 2280 1596 309,8 3370 441,0 234,9 190,2 272,9 267,0 1,2 2044 — 222,9 108,2 — — 109,0 109,2 — 208,1 203,6 180,8 324,1 — — 200,4 154,9 158,1 1750 123,6 145,3 1074 1549 — 2031 825,2 — 465,5 2025 1452 0,2 12,5 11,3 14,0 292,8 136,3 234,2 152,6 132,4 159,2 178,2 182,7 123,8 4214 383,6 451,4 406,0 204,5 428,1 2420 1656 320,6 3518 452,5 243,3 195,1 282,4 276,3 1,3 2117 293,2 231,5 112,8 298,8 — 113,5 113,7 216,6 211,8 188,5 334,4 217,1 256,4 208,2 161,4 164,5 1810 128,3 151,3 1116 1608 248,8 2101 853,0 — 475,5 2099 1508 0.5 13,4 12,2 15,0 307,1 143,4 245,2 161,0 139,9 166,6 187,4 193,4 130,2 4377 396,7 473,2 423,0 213,5 447,5 2634 1743 336,1 3734 468,6 255,2 202,1 296,1 289,6 1,5 2222 309,7 243,9 119,6 308,8 — 119,9 120,3 193,4 229,0 223,7 199,6 349,0 228,7 272,4 219,5 170,8 173,7 2000 135,0 160,2 1178 1694 262,0 2201 892,8 917,1 489,4 2204 1589 Г 14,2 12,9 15,8 318,9 149,2 254,3 168,1 146,2 172,7 194,9 202,3 135,5 4510 407,2 491,2 436,9 220,9 463,4 2823 1815 348,8 3916 481,6 265,1 207,6 307,4 300,6 1,6 2309 323,4 254,2 125,4 316,8 — 125,3 125,7 201,9 239,3 233,7 208,9 360,9 238,3 285,8 228,9 178,6 181,4 2060 140,6 167,5 1230 1765 273,0 2283 925,5 953,3 500,5 2291 1656 Давление пара, кПа 2 15,1 13,8 16,8 331,6 155,6 264,0 175,8 153,1 179,2 203,1 212,2 141,3 4650 418,3 510,5 451,6 228,8 480,4 3041 1894 362,6 4117 495,4 275,8 213,5 319,6 312,4 1,8 2403 338,5 265,4 131,7 325,2 __ 131,1 131,7 211,2 250,7 244,5 219,2 373,7 248,7 300,7 239,2 187,3 189,9 2140 146,7 175,6 1286 1843 284,9 2371 960,6 992,5 512,1 2385 1730 5 16,5 15,1 18,3 350,1 164,8 278,1 187,2 163,3 188,6 215,1 226,7 149,7 4850 434,0 538,6 472,8 240,1 504,9 3386 2009 382,5 4416 514,7 291,3 221,9 337,3 329,6 2,1 2540 360,6 281,8 141,0 337,1 192,9 139,8 140,5 224,9 267,4 260,6 234,4 392,1 264,1 323,0 254,2 200,1 202,3 2300 155,6 187,6 1369 1957 302,4 2499 1011 1049 528,3 2522 1837 10 17,7 16,3 19,6 365,5 172,6 289,8 196,8 171,9 196,5 225,1 239,1 156,8 5013 446,6 562,0 490,1 249,4 525,2 3704 2105 399,1 4673 530,5 304,2 228,6 352,0 343,9 2,4 2654 379,4 295,6 149,1 346,6 201,9 147,1 148,1 236,6 281,6 274,2 247,4 407,2 277,0 342,2 266,9 211,0 212,8 2430 163,0 197,8 1440 2052 317,0 2605 1053 1097 541,2 2636 1928 20 19,1 17,6 21,1 382,3 181,1 302,6 207,4 181,5 205,0 236,1 252,9 164,5 5188 460,0 587,5 508,8 259,5 547,2 4088 2211 417,3 4961 547,1 318,4 235,8 368,0 359,4 2,8 2778 400,2 310,8 158,0 356,8 211,9 155,3 156,4 249,5 297,4 289,2 261,9 423,5 291,2 363,7 280,9 223,1 224,4 2590 171,3 209,2 1517 2158 333,2 2721 1099 1149 554,7 2762 2029 50 21,3 19,9 23,5 407,1 193,8 321,2 223,4 196,0 217,4 252,5 273,9 176,1 5438 478,9 624,9 535,7 274,2 579,2 4738 2369 443,9 5403 570,9 339,2 246,0 391,7 382,3 3,6 2963 431,6 333,6 171,7 371,1 226,7 167,6 169,0 268,8 321,2 312,0 283,9 312,5 396,8 301,9 241,5 242,0 2720 183,5 226,4 1634 2316 357,4 2891 1166 1226 573,7 2947 2178 100 23,4 22,0 25,7 428,0 204,6 336,9 237,2 208,6 227,9 266,4 292,2 185,9 5643 494,4 656,6 558,1 286,5 606,0 5385 2504 466,4 5792 590,3 356,9 254,3 411,7 401,7 4,6 3119 458,8 353,2 183,8 382,7 239,3 178,3 180,0 285,6 342,0 331,6 303,2 — 330,7 426,1 319,9 257,6 257,2 2880 193,9 241,5 1735 2451 378,1 3034 1222 1292 589,0 3105 2307 260
Продолжение табл. 11.3 Вещество Давление пара, кПа 0.1 0,2 0,5 10 20 50 100 Индий хлористый [801 Индия сульфид [81] Иод Иод пятифтористый Иоде и л ан Иридий Иттербий Иттербий хлористый [78] Иттрий Кадмий Кадмий бромистый [82] Кадмий йодистый Кадмий фтористый Кадмий хлористый [3, 83] Кадмия диметил [84, 85] Кадмия оксид Калий Калий бромистый Калий едкий Калий йодистый Калий фтористый Калий хлористый Кальций Кальций хлористый [63] Карбонилборин Карбон ил хлорид (фосген) Кислород Кобальт Кобальта нитрозилтрикар- бонил Кобальт хлористый Кремний Кремний четырех йодис- йодистый [64] Кремний четырехфторис- тый Кремний четыреххлорис- тый Кремния оксид Криптон Ксенон Лантан Литий Литий бромистый Литий йодистый Литий фтористый Литий хлористый Лютеций Магний Магний хлористый Марганец Марганец хлористый Медь Медь бромистая Медь йодистая Медь хлористая Молибден Молибдена диоксихлорид [86] Молибдена окситетра- хлорид [68] Молибдена триоксид Молибден пятихлористый 168] 602,4 1265 304,7 245,» 3033 912,7 1510 2362 655,9 727,9 678,1 1636 804,9 242,9 1255 606,6 1046 972,1 999,5 1138 1075 1060 1467 131,2 176,3 53,0 1717 1908 357,4 127,5 205,6 73,6 103,3 2428 999,4 1003 981,3 1299 1038 2258 858,4 1030 1494 1850 814,8 783,7 3326 332,1 328,3 971,0 355,4 623,6 1303 314,8 254,5 204,4 3133 945,9 1571 2443 681,0 756,9 703,8 1683 834,0 251,8 1295 633,1 1086 1011 1038 1180 1115 1104 1516 136,3 183,1 55,3 1774 1975 371,3 131,2 213,6 76,6 107,3 2516 1038 1041 1013 1344 1077 2371 891,8 1071 1551 936,3 1929 856,3 786,5 827,7 3444 340,1 341,4 1001 368,4 654,1 1358 329,3 267,0 215,8 3274 993,8 1659 2560 717,3 799,0 741,0 1750 875,9 264,6 1354 672,0 1143 1068 1094 1241 1172 1168 1586 143,6 192,8 58,6 1855 2071 391,4 136,6 225,2 1918 80,8 113,1 2642 1095 1096 1060 1408 1135 2538 940,2 1131 1635 988,3 2044 918,0 849,2 894,1 3614 351,3 360,3 1045 387,1 679,3 1402 341,1 277,3 225,2 3390 1033 1733 2657 747,4 834,0 771,8 1805 910,6 275,2 1401 704,7 1191 1116 1140 1291 1220 1221 1643 149,7 200,9 61,3 1921 255,7 2151 408,2 140,9 234,8 1979 84,4 118,0 2746 1142 1141 1098 1461 1183 2681 980,3 1182 1704 1031 2141 971,0 903,6 951,8 3755 360,3 376,0 1080 402,5 706,4 1449 353,9 288,5 235,5 3514 1076 1814 2760 780,2 872,2 805,3 1863 948,0 286,6 1452 740,8 1243 1168 1190 1345 1272 1280 156,4 209,8 64,4 1992 266,7 974,4 2236 426,4 145,5 245,2 2043 88,3 123,3 2858 1193 1190 1138 1518 1235 2841 1024 1237 1780 1079 2247 1030 965,5 1017 3906 369,8 393,2 1118 419,2 1517 372,3 304,6 250,7 3693 1138 1932 2910 828,2 928,5 854,4 1945 1002 303,3 1526 794,5 1319 1246 1265 1425 1348 1366 166,1 222,7 68,9 2095 282,8 1038 2361 453,1 152,1 260,6 2134 94,1 131,0 3022 1269 1263 1197 1601 1312 3085 1088 1318 1891 1148 2404 1121 1061 1119 4126 383,0 418,5 1173 443,6 1572 387,5 318,1 263,5 3841 1190 2033 3035 868,6 895,6 2012 1048 317,2 1587 840,7 1383 1311 1327 1491 1411 1440 174,3 233,5 72,8 2180 296,4 1091 2465 475,7 157,4 273,5 2209 98,9 137,6 3158 1332 1323 1246 1669 1377 3298 1142 1387 1984 1208 2539 1201 1148 1211 4310 393,8 439,8 1218 464,0 1631 404,0 332,9 277,7 4001 1248 2145 3172 913,1 941,0 2084 1098 332,5 1653 892,5 1454 1384 1396 1564 1481 1522 183,3 245,5 77,1 2272 311,3 1151 2578 500,6 163,2 287,8 2289 104,3 144,8 3308 1403 1390 1298 1744 1448 3544 1202 1463 2087 1273 2689 1293 1249 1320 4511 405,1 463,5 1267 486,4 428,1 354,7 299,0 4235 1332 2313 3371 979,6 1008 2188 1172 355,2 1749 971,7 1559 1493 1499 1673 1584 1646 196,8 263,4 83,7 2406 333,4 1241 2745 537,9 171,5 309,2 2404 112,5 155,6 3529 1508 1490 1375 1854 1554 3931 1292 1578 2241 1371 2918 1439 1415 1497 4807 421,1 499,1 1337 519,5 448,4 373,1 317,4 4431 1405 2459 3540 1036 1066 2274 1234 374,5 1829 1041 1649 1589 1588 1766 1673 1754 208,5 278,8 89,5 2519 352,4 1319 2886 570,0 178,4 327,6 2500 119,5 165,0 3717 1599 1575 1440 1947 1645 4285 1369 1678 2373 1456 3118 1574 1573 1666 5058 434,0 529,8 1396 547,7 261
Продолжение табл. 11.3 Вещество Давление пара, кПа 0,1 0,2 0.5 10 20 50 100 Молибден шестифторис- тый Монобромдиборан Моногерман [87] Мышьяк Мышьяка триоксид Мышьяк пятифтористый Мышьяк трех бромистый М ышьяк трехиодистый [88] Мышьяк трехсернистый [89] Мышьяк трехфтористый Мышьяк треххлористый Натрий Натрий бромистый Натрий йодистый Натрий фтористый Натрий хлористый Натрий цианистый Натрия гидрооксид Неодим [2] шестифторис- Неон Нептуний Нептуний тый Никель Никель хлористый Никеля карбонил Ниобий Ниобий пятибромистый [90] Ниобий пятифтористый Ниобий пятихлористый [90, 91] Нитрозил фтористый Нитрозил хлористый Озон Октахлортрисилан Олова гидрид Олово Олово бромное Олово йодное Олово сернистое [92] Олово хлористое Олово хлорное Осмий Осмия тетраоксид: белый желтый Палладий Пентаборан [93] Пентадейтероборан [93) Перхлорилфторид [94, 95] Платина Платина шестифтористая |96| Плутоний Плутоний шестифтористый Полоний Протактиний Радий Радон 203,7 176,8 109,4 635,4 466,4 151,1 309,0 405,2 533,8 256,7 697,8 1060 1022 1329 1119 1071 995,2 2001 15,6 2538 236,8 1656 932,8 3529 451,4 137,9 91, 314, 130. 1853 1029 578,0 245,4 3475 261,2 268,3 2214 207,9 207,1 140,6 2772 230,6 2193 757,9 2937 1038 125,4 210,7 184,0 114,0 653,8 483,0 155,8 320,9 420,5 556,9 266,4 726,9 1100 1059 1374 1160 1115 1036 2091 16,3 2636 243,6 1710 957,5 3642 464,2 143,0 95,9 326,2 136,5 1926 308,5 399,7 1062 599,1 254,6 3579 270,6 277,2 2293 215,9 215,1 146,1 2859 238,2 2278 788,3 3042 1084 130,7 220,7 194,4 120,8 679,8 506,9 162,4 338,2 442,7 590,8 280,3 769,2 1157 1113 1439 1220 1180 1096 2223 17,3 2778 253,1 1786 992,3 3803 482,3 338,1 381,4 150,4 102,0 342,7 144,6 2031 325,4 421,9 1110 629,4 267,8 3727 284,1 290,0 2408 227,6 226,8 154,1 2983 249,0 2402 832,5 3193 1151 138,3 229,0 203,1 126,5 700,8 526,5 167,8 352,5 461,2 619,2 291,8 804,6 1205 1157 1491 1269 1233 1147 2335 18,1 2895 260,9 1849 1020 3934 497,0 352,9 395,1 156,6 107,2 356,4 151,4 2119 339,4 440,4 1149 654,4 278,7 3846 295,2 300,5 2502 237,3 236,5 160,7 3085 257,8 2505 261,7 869,4 3317 1208 144,7 237,8 212,7 132,8 723,3 547,7 173,6 368,1 481,2 650,6 255,3 304,3 843,5 1256 1205 1548 1322 1292 1202 2458 19,0 3023 269,2 1916 1050 233,7 4075 512,5 369,1 409,8 163,2 199,4 112,9 371,2 158,9 2215 354,7 460,6 1190 681,6 290,6 3974 307,2 311,8 2604 247,9 247,0 167,9 3193 267,3 2617 270,4 909,7 3452 1271 151,7 250,7 226,7 142,0 755,2 578,6 181,9 391,0 510,5 697,3 269,5 322,6 901,0 1331 1274 1630 1400 1380 1283 2643 20,4 3211 280,9 2012 1091 248,8 4277 534,7 392,8 431,1 172,9 211,9 121,5 392,8 170,1 2355 377,2 490,4 1250 721,1 308,0 4157 324,7 328,0 2752 263,4 262,5 178,4 3349 281,0 2782 282,9 969,1 3648 1365 162,1 261,4 238,6 150,0 781,3 604,3 188,7 410,3 535,1 737,3 281,3 337,9 950,0 1395 1332 1698 1465 1454 1353 2803 21,6 3369 290,5 2092 1125 261,6 4444 552,8 412,9 448,8 181,1 222,4 128,9 410,8 179,6 2474 396,2 515,5 1300 754,2 322,6 4306 339,3 341,5 2876 276,5 275,5 187,4 3478 292,3 2921 293,2 1019 3811 1446 170,9 273,0 251,9 158,8 809,3 632,4 196,0 431,6 562,2 782,2 294,2 354,8 1004 1464 1396 1772 1536 1537 1430 2982 23,0 3543 300,8 2178 1162 275,8 4625 572,1 435,2 467,9 190,1 234,0 137,3 430,6 190,3 2605 417,2 543,4 1354 790,5 338,6 4467 355,2 356,2 3012 290,9 289,9 197,2 3616 304,5 3075 304,2 1075 3990 1537 180,8 290,1 271,8 172,3 849,5 673,9 206,6 463,4 602,7 850,7 313,1 379,9 1087 1567 1490 1881 1642 1661 1548 3259 25,0 3804 315,5 2303 1213 297,0 4887 599,8 468,6 495,9 203,4 251,4 150,3 459,9 206,5 2802 448,6 585,3 1432 844,1 362,4 4699 378,8 377,6 3212 312,5 311,5 212,0 3817 322,4 3305 320,1 1159 4254 1676 195,8 304,5 289,1 184,1 882,6 709,1 215,4 490,7 637,3 911,0 329,1 401,4 1159 1656 1570 1972 1733 1770 1650 3505 26,8 4028 327,7 2408 1255 315,4 5106 622,6 497,6 519,3 214,7 266,4 161,8 484,9 220,7 2972 475,7 621,5 1497 889,8 382,7 4891 398,8 395,5 3382 331,1 330,1 224,7 3985 337,4 3503 333,3 1231 4478 1800 208,8 262
Продолжение табл. 11.3 Вещество Давление пара, кПа 0,1 0,2 0,5 10 20 50 100 Рений Рений семифтористый (97J Рений шестифтористый [97J Рения окситетрахлор ид [98] Рения семиокись Родий Ртути диметил [84] Ртуть Ртуть бромистая Ртуть йодистая Ртуть хлористая Рубидий Рубидий бромистый Рубидий йодистый Рубидий фтористый Рубидий хлористый Рутении Рутения тетраоксид [99, 100] Самарий Самарий хлористый [78] Свинец Свинец бромистый Свинец йодистый Свинец сернистый Свинец фтористый Свинец хлористый Свинца оксид Селен Селена диоксид Селена оксихлорид Селен четыреххлористый Селен шестифтористый Сера Сера хлористая Сера шестифтористая Серебро Серебро йодистое Серебро хлористое Серная кислота Сернистый ангидрид Серный ангидрид (а) Серный ангидрид (Р) Серный ангидрид (?) Сероводород Силан [3, 1011 Синильная кислота Стибин [102] Стронций Стронций хлористый [63] Стронция оксид Сульфурил хлористый Сурьма Сурьма пятифтористая Сурьма пятихлористая Сурьма трехбромистая Сурьма трехиодистая Сурьма трех хлористая Сурьмы триоксид Таллий Таллий бромистый 3972 226,5 209,6 307,1 475,0 2764 227,7 399,2 399,9 420,6 403,5 555,4 1035 1002 1149 1045 3170 261,1 1208 1460 1233 770,3 735,4 1105 805,2 1199 612,9 425,5 304,4 343,2 152,6 445,8 260,3 138,3 1578 1071 1164 412,6 172,7 230,8 236,3 255,3 136,0 96,2 197,8 979,9 1553 2314 999,1 271,9 291,3 362,2 429,4 312,4 778,0 1086 4107 234,6 216,2 319,4 486,5 2851 236,6 414,3 412,9 434,5 415,8 580,3 1074 1040 1185 1085 3267 270,5 1252 1512 1284 798,0 762,1 1138 1061 833,5 1238 634,5 437,8 314,2 352,4 157,8 463,0 270,0 143,2 1635 1115 1208 426,0 178,7 237,1 242,4 260,9 141,0 100,2 204,5 1020 1610 2370 221,7 1051 281,7 301,8 374,2 445,5 324,0 821,1 1128 711,4 4299 246,1 225,7 337,4 502,6 2975 249,4 436,1 431,5 454,3 433,3 616,9 ИЗО 1094 1235 1142 3404 284,0 1316 1587 1357 837,9 800,6 1185 1114 874,2 1293 665,5 455,1 328,2 365,3 165,3 487,7 284,1 150,2 1718 1179 1272 445,1 187,4 246,1 251,0 268,7 148,3 106,0 214,1 169,4 1080 1693 2449 233,8 1128 295,7 317,0 393,2 468,9 340,8 886,1 1190 749,6 4456 255,6 233,4 352,5 515,6 3075 260,0 454,1 446,7 470,5 447,5 647,8 1176 1139 1277 1189 3516 295,1 1369 1648 1418 870,9 832,4 1223 1157 907,7 1338 691,1 469,2 339,7 375,7 171,5 508,3 295,8 156,0 1786 1233 1325 460,8 194,5 253,4 258,0 274,9 154,3 110,9 222,0 177,1 ИЗО 1761 2512 244,0 1195 307,3 329,6 408,3 488,2 354,6 942,5 1241 781,4 4626 265,8 241,6 368,9 529,2 3183 271,6 473,8 463,0 487,9 462,7 681,9 1227 1188 1321 1241 3635 307,1 1426 1714 1485 906,5 866,8 1263 1204 943,9 1387 718,7 484,3 352,0 386,8 178,1 530,6 308,5 162,2 1861 1292 1383 477,6 202,2 261,1 265,3 281,4 160,8 116,2 230,6 185,6 1185 2578 255,0 1270 319,8 343,1 424,6 509,2 369,6 1006 1297 816,0 4871 280,7 253,5 393,1 548,3 3338 288,6 502,5 486,5 513,0 484,5 733,0 1300 1260 1384 1317 3805 324,6 1510 1811 1584 958,3 917,0 1321 1272 996,4 1456 758,8 505,6 369,7 402,4 187,7 563,4 327,1 171,3 1969 1379 1467 501,8 213,3 272,1 275,7 290,5 170,4 124,1 242,9 198,2 1266 271,1 1385 338,0 362,9 448,2 539,9 391,5 1105 1379 866,7 5074 293,1 2-53,3 413,6 563,7 3465 303,0 526,6 505,9 533,7 502,3 777,0 1362 1320 1436 1380 3945 339,3 1580 1891 1668 1001 958,9 1368 1329 1040 1514 792,3 523,1 384,3 415,1 195,6 591,0 342,7 178,8 2059 1453 1538 52J,8 222,6 281,0 284,1 297,7 178,4 130,9 253,1 208,9 1335 284,8 1486 353,2 379,5 467,9 565,7 409,9 1195 1448 909,4 5295 306,7 273,9 436,4 580,0 3603 318,8 553,2 526,9 556,3 521,6 826,6 1430 1386 1491 1451 4096 355,3 1657 1980 1761 1049 1004 1419 1391 1087 1576 828,8 541,8 400,1 428,7 204,3 621,5 359,8 187,1 2158 1535 1616 543,5 232,8 290,5 293,0 305,4 187,2 138,3 264,2 220,8 1412 299,9 1604 369,9 489,5 594,1 430,1 1300 1525 956,6 5619 326,7 289,2 470,8 603,1 3802 342,5 592,7 557,6 589 549 902 1530 1485 1572 1555 4313 378,9 1771 2109 1902 1119 1072 1492 1483 1158 1666 882,5 568,7 423,1 448,0 217,0 666,9 385,3 199,2 2305 1660 1732 575,0 247,7 304,1 305,8 316,1 200,2 149,7 280,5 238,9 1529 322,6 1792 394,4 521,1 636,3 460,1 1470 1640 1027 5891 343,7 302,0 500,5 621,8 3968 362,9 626,6 583,2 616,7 572,4 970,6 1616 1569 1640 1644 4494 399,0 1868 2219 2024 1178 ИЗО 1553 1561 1217 1742 928,1 590,9 442,3 463,8 227,7 706,0 407,2 209,5 2430 1768 1832 601,4 260,3 315,3 316,1 324,7 211,3 159,6 294,3 254,6 1631 342,1 1967 415,3 547,9 672,5 485,7 1633 1739 1087 263
Продолжение табл. 11.3 Вещество Таллий йодистый Таллий пятифтористый Таллий сернистый [89] Таллий хлористый Тантал Тантал лятибромистый (QA1 lyuj Тантал пятифтористый Тантал пятихлористый f 01 1ЛО1 1У1, lUoJ Теллур [3, 104—106] Теллур четыреххлористый Теллур шестифтористый Тербий [77] Тетраборан Тетрагидропе нтаборан Тетраметилгерманий Тетрасилан Тетрафторгидразин Технеций Технеций шестифтористый Г 1 Л71 11U7J Технеция гептаоксид [ 108] Тионилбромид Тионилфторид [109] Тионилхлорид Титан Титан четыреххлористый П 1 П1 [\l\J\ Торий Трибромсилан Трибромфторсилан Тригерман Трисилан Трифторсилан Трихлоргерман Трихлорсилан Углерод (графит) Углерода диоксид Углерода недокись fill] Углерода оксид Уран Уран четыре хфтористый 1112] Уран шестифтористый Фосс| Фосс Фосс Фосс ФОС( ФОС( Фосс Фосс} эин >оний бромистый юний йодистый юний хлористый юр желтый юр красный )Ора оксихлорид юра пентаоксид (ме- тастабильная форма) Фосфора пентаоксид (ста- (стабильная форма) Фосс| Фосс Фосс Фосс Фосс ФОСС[ юра тиобромид юра тиохлорид юра триоксид юр пятихлористый юр трехбромистый юр трех хлористый Франций Давление пара, кПа 0,1 699,1 327,7 926,6 3925 430,2 341,8 775,0 — 159,1 2350 179,1 219,6 195,9 241,2 115,1 3365 221,0 389,6 262,5 146,7 212,8 2450 255,4 ЗОЮ 237,7 222,4 232,1 200,0 118,7 227,3 188,7 3353 135,8 173,7 49,8 2691 1202 239,3 — 226,4 244,7 179,4 341,3 503,3 — 456,6 650,1 318,6 249,9 — 323,0 275,4 217,0 486,8 0,2 725,2 339,5 963,4 707,4 4044 442,8 354,0 806,1 — 164,4 2430 186,2 227,7 203,6 250,0 120,2 — 228,2 403,1 272,4 152,1 221,6 2524 265,3 247,1 231,0 241,6 208,1 122,7 235,4 196,2 3480 140,1 180,5 51,8 2788 1239 246,1 — 232,8 251,5 184,3 354,6 517,4 — 469,6 666,3 328,0 259,5 291,8 331,3 286,3 225,5 509,4 0,5 762,8 356,5 1016 744,9 4213 460,7 371,6 851,4 479,6 172,0 2520 196,5 239,4 214,8 262,7 127,6 — 238,5 422,4 286,8 159,9 234,3 2630 279,5 260,7 243,6 255,5 219,7 128,6 247,0 206,9 3663 146,1 190,4 54,7 2929 1292 255,6 — 241,8 261,1 191,3 373,8 537,1 258,5 487,9 688,8 341,4 273,2 307,5 343,0 302,3 237,7 542,8 1 794,0 370,5 1061 776,1 4350 475,2 386,2 889,1 497,5 178,2 2615 205,1 249,0 224,1 273,1 133,9 3750 246,9 438,3 298,7 166,3 244,9 2716 291,4 3340 272,1 254,0 267,1 229,5 133,3 256,5 215,8 3814 151,0 198,5 57,0 3045 1335 263,2 — 249,0 268,9 197,0 389,9 553,1 269,6 502,8 707,0 352,3 284,7 320,6 352,4 315,6 247,8 571,1 2 827,7 385,7 1110 809,9 4496 490,7 401,9 930,4 516,9 184,8 2730 214,5 259,5 234,3 284,5 140,8 — 255,9 455,5 311,7 173,3 256,5 2807 304,3 284,5 265,3 279,8 240,1 138,5 266,9 225,6 3978 156,3 207,5 59,7 3171 1381 271,4 133,5 256,8 277,1 203,0 407,3 570,1 281,6 518,6 726,1 363,9 297,2 334,8 362,3 330,1 258,9 602,6 5 877,1 407,7 1181 859,5 4706 512,8 367,5 424,7 991,2 544,8 194,4 2850 228,3 274,8 249,2 301,0 151,1 — 268,8 480,3 330,6 183,4 273,6 2939 323,1 302,7 282,0 298,5 255,8 146,0 281,8 239,9 4219 163,8 220,6 63,5 3354 1447 283,0 142,9 267,7 288,8 211,5 432,9 594,2 299,4 541,0 753,0 380,4 315,4 355,6 376,4 351,4 275,1 649,8 10 918,5 426,2 1242 901,2 4878 530,8 392,0 443,8 1042 568,1 202,4 3060 239,9 287,6 261,9 314,8 160,0 4360 279,6 501,0 346,6 192,0 288,2 3046 339,1 3855 318,1 296,1 314,5 269,1 152,2 294,3 252,0 4421 170,0 231,6 66,7 3508 1502 292,5 150,9 276,6 298,4 218,5 454,5 613,9 314,3 559,4 774,7 393,9 330,7 373,2 387,7 369,5 288,8 690,8 20 964,1 446,4 1309 947,2 5063 550,2 419,8 464,7 1099 593,4 211,0 3200 252,8 301,6 275,9 330,0 169,9 — 291,2 523,5 364,1 201,3 304,4 3162 356,6 _ 335,2 311,6 332,2 283,8 158,9 308,0 265,4 4644 176,7 243,8 70,4 3676 1560 302,6 159,9 286,2 308,5 225,9 478,4 634,8 330,9 579,0 797,7 408,5 347,7 392,6 399,8 389,5 303,9 737,4 50 1031 476,3 1409 1015 5331 578,1 463,4 495,5 1185 630,6 223,6 3410 272,2 322,4 296,8 352,5 185,2 4699 308,1 556,5 390,3 215,2 328,9 3330 382,9 4308 360,8 334,8 359,1 306,0 168,8 328,1 285,5 4975 186,4 262,1 75,8 3924 1645 317,1 173,5 299,9 323,1 236,5 514,2 664,9 355,6 607,2 830,3 429,4 372,9 421,6 416,9 419,6 326,5 809,4 100 1089 501,6 1496 1074 5552 601,2 502,9 521,7 1260 662,0 234,2 3660 288,9 340,2 314,9 371,6 198,7 4967 322,3 584,5 412,7 227,0 350,2 3469 405,4 4470 382,9 354,9 382,4 325,2 177,2 — 302,8 5258 194,5 277,9 80,4 4136 1716 329,0 185,5 311,1 335,1 245,2 545,0 689,6 376,9 630,4 856,8 446,7 394,6 446,5 430,9 445,7 345,9 874,0 264
Продолжение табл. 11.3 Вещество Фтор Фтора оксид фторсилан Фтортрихлорсилан Хлор Хлора диоксид Хлора оксид Хлора гексаоксид Хлорный ангидрид Хлорсилан Хлорсульфоновая кислота Хлортрифторсилан Хлор трехфтористый Хлор фтористый Хром Хрома карбонил Хромил хлористый Цезий Цезий бромистый Цезий йодистый Цезий фтористый Цезий хлористый Церий Цинк Цинка диметил [84] Цинк бромистый [113] Цинк сернистый [114] Цинк фтористый Цинк хлористый [3, 83, 11 qi 11о\ Цирконий Цирконий четырехбромис- ты и Цирконий четырехиодис- тый Цирконий четыреххлорис- тый Давление пара, кПа 0,1 49,7 76,5 116,6 176,5 149,9 — 171,8 276,0 224,5 151,7 300,8 126,0 — — 1939 305,6 249,4 532,1 1003 993,5 966,5 1000 2070 750,4 201,7 636,5 1313 1475 г684,3 3190 475,7 531,5 454,2 0,2 51,9 79,7 120,5 183,4 155,6 — 178,5 285,6 232,9 157,6 309,8 131,0 178,5 122,2 2002 314,5 258,5 556,5 1041 1030 1003 1038 2152 778,9 209,2 657,2 1352 1516 705,6 3292 487,6 544,8 466,0 0,5 55,1 84,5 126,2 193,5 163,9 201,7 188,3 299,2 245,2 166,0 322,6 138,1 188,9 127,7 2093 327,0 271,7 592,3 1095 1083 1055 1092 2270 820,2 220,0 686,7 1406 1573 735,9 3436 504,3 563,5 482,6 1 57,7 88,5 130,8 201,8 170,7 209,5 196,3 310,5 255,3 173,0 333,0 144,1 197,5 132,2 2167 337,1 282,7 622,7 1140 1127 1099 1137 2369 854,4 229,0 710,8 1451 1618 * 760,5 3554 517,7 578,5 495,9 2 60,7 92,9 135,7 210,9 178,1 217,9 205,2 322,6 266,3 180,6 344,1 150,6 207,0 137,0 2247 347,8 294,5 656,3 1189 1175 1146 1186 2477 891,6 238,7 736,7 1498 1667 786,9 3680 531,8 594,3 510,0 5 65,1 99,4 142,9 224,3 189,0 230,1 218,1 340,2 282,5 191,7 359,9 160,1 221,1 144,0 2362 363,2 311,7 706,8 1260 1245 1216 1257 2636 946,1 252,8 773,9 1566 1736 824,7 3861 551,8 616,6 529,9 10 68,8 105,0 148,8 235,6 198,1 240,3 229,0 354,9 296,0 201,1 372,9 168,2 233,1 149,8 2457 375,7 326,2 750,4 1320 1304 1274 1317 2770 991,9 264,7 804,6 1621 1792 855,8 4011 567,8 634,6 546,0 20 73,0 111,2 155,2 248,1 208,2 251,4 241,1 370,8 310,9 211,4 386,8 177,1 246,4 156,0 2559 389,1 342,1 799,8 1386 1368 1338 1383 2918 1042 277,8 838,0 1680 1852 889,3 4172 584,9 653,6 563,1 50 79,4 120,7 164,7 266,8 223,2 267,9 259,2 394,2 333,1 226,8 407,0 190,4 266,5 165,1 2709 408,4 365,5 876,0 1484 1464 1433 1482 3141 1117 297,2 886,5 — 1938 937,9 4407 609,1 680,7 587,5 100 85,1 129,0 172,6 282,9 236,1 281,8 274,7 414,0 352,2 240,1 423,6 201,9 284,1 172,7 2835 424,3 385,6 944,1 1567 1546 1515 1566 3334 1182 313,8 927,1 2008 978,3 4603 628,7 702,7 607,4 Таблица 11.4. Давление пара элементов и некоторых простейших соединений (выше 105 Па) при различной температуре [115] г, к ТО 78 ОА 80 оо 82 ОА 84 ос об QQ ОО АЛ 90 АО 92 f\A 94 АС 96 AD 98 100 102 104 106 р, 10s Па Азот !Ч2 1 ААО 1,093 1 ОСС\ 1,369 1 С (Л Л 1,694 О ПТА 2,074 О К 1 С z,olo Q AQO OyKjZZ О СГ\П 3,600 А О?? 4,256 А ААС 4,995 С OO/t 5,824 С ТА О 6,748 7,775 8,910 10,16 11,53 г, к 108 ПО 112 114 116 118 120 122 124 126 126,25 Аммиак 240 250 260 р. 10» Па 13,03 14,67 1С,45 18,36 20,47 22,72 25,15 27,77 30,57 33,57 33,96 NH3 1,0258 1,6536 2,559 т. к 270 280 290 300 310 320 330 340 360 370 380 390 400 405,6 Apr 88 он р, 10» Па 3,819 5,518 7,753 10,624 14,249 18,66 24,22 30,82 38,70 58,91 71,54 86,06 102,8 113,0 Аг 1,091 Г, К 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 110 112 114 116 118 120 122 124 р, 10» Па 1,337 1,622 1,952 2,329 2,758 3,243 3,787 4,397 5,074 5,825 6,652 7,562 8,557 9,643 10,82 12,11 13 49 14,99 265
Продолжение табл. 11.4 Г» К 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 Вода 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 305 310 315 320 325 330 335 340 345 350 355 360 365 370 371 21 22 23 24 25 26 27 28 р, 10» Па 16,60 18,33 20,20 22,19 24,32 26,31 29,04 31,64 34,41 37,36 40,50 43,83 47,39 тяжелая D2O (/, °С) 1,3728 1,9134 2,6170 3,518 4,653 6,066 7,802 9,911 12,445 15,462 19,028 23,194 28,031 33,606 39,993 47,280 55,527 64,834 75,288 86,968 93,323 100,01 107,07 114,54 122,38 130,65 139,37 148,54 158,20 168,35 178,98 190,16 202,12 214,68 217,22 Водород Н2 1,209 1,584 2,036 2,574 3,206 3,942 4,789 5,755 т, к 29 30 30,5 31 31,5 32 32,5 33 33,23 р, 10» Па 6,848 8,077 8,747 9,455 10,20 11,00 11,84 12,73 13,16 Вольфрам шестифтористый \Х1 С 1 1 1 С1 304,2 314,2 324,2 334,1 344,1 354,1 364,0 374,0 383,3 393,8 403,7 413,7 423,6 433,5 443,5 1,73 2,39 3,18 4,21 5,48 7,02 8,80 11,01 13,53 16,57 19,96 23,88 28,40 33,50 39,35 Гелий Же [117] 4,25 4,30 4,35 4,40 4,45 4,50 4,55 4,60 4,65 4,70 4,75 4,80 4,85 4,90 4,95 5,00 5,05 5,10 5,15 5,19 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1,0401 1,0894 1,1402 1,1927 1,2468 1,3026 1,3601 ,4193 ,4803 ,5431 ,6078 ,6743 ,7427 ,8131 ,8855 1,9600 2,0367 2,1158 2,1976 2,2654 Калий К 1,217 1,864 2,745 3,913 5,415 7,304 9,628 1 2,44 Т, К 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2170 р, 10* Па 16,1 20,0 24,6 29,8 35,6 42,0 49,2 57,0 65,4 74,5 84,3 94,7 105,6 117,2 129,4 134,4 Кислород О2 90Л8 92 94 96 98 100 102 104 106 108 ПО 112 114 116 118 120 122 124 126 Г28 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154,77 1,013 1,221 1,486 1,793 2,145 2,546 3,002 3,515 4,090 4,731 5,443 6,229 7,095 8,045 9,083 10,21 11,44 12,78 14,22 15,77 17,44 19,24 21,17 23,24 25,45 27,82 30,34 33,04 35,91 38,97 42,23 45,69 50,87 Криптон Кг 120 122 124 126 128 130 132 134 1,031 1,202 1,395 1,610 1,849 2,114 2,406 2,728 т. К 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154 156 158 160 166 168 170 172 174 176 178 180 182 184 186 188 190 192 194 196 198 200 202 204 206 208 210 212 214 216 218 220 222 224 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2100 2200 23С0 24С0 2500 2600 р, 10* Па 3,080 3,465 3,884 4,339 4,832 5,364 5,938 6,556 7,218 7,928 8,687 9,497 10,36 Ксенон Хе 1,071 1,199 1,337 1,488 1,651 1,827 2,017 2,222 2,442 2,678 2,930 3,200 3,487 3,794 4,119 4,465 4,832 5,220 5,631 6,064 6,522 7,004 7,511 8,045 8,605 9,194 9,810 10,46 11,13 11,84 Литий Li ,283 1,771 2,399 3,191 4,179 5,397 6,871 8,639 12,4 18,3 26,1 33,1 49,1 66,1 266
Продолжение табл. 11.4 г, к р, 10» Па г, к р. 10* Па 7\ К р. 10» Па Г, К р. 10» Па 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 87,1 113,7 146,5 186,6 235,4 295,2 365,8 449,9 550,5 668,2 806,7 968,3 Молибден шестифтористый MoFe [118] 323,2 333,2 343,2 353,2 363,2 373,2 383,2 393,2 403,2 413,2 423,2 433,2 443,2 453,2 463,2 473,2 483,2 1,73 2,36 3,15 4,15 5,33 6,79 8,52 10,50 12,90 15,63 18,72 22,33 26,25 30,70 35,90 41,75 48,55 Натрий Na 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2125 1,504 2,244 3,216 4,563 6,256 8,383 11,014 14,6 18,6 23,4 29,0 35,6 43,0 51,6 61,2 72,1 84,1 97,5 112,1 120,0 Неон Ne 28 29 30 31 1,3210 1,7351 2,2381 2,8402 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 44,4 Ртуть Hg 3,5526 4,3860 5,3518 6,4618 7,7282 9,1637 10,7820 12,597 14,625 16,882 19,387 22,157 25,217 26,54 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 760 780 800 1,0772 1,5207 2,1024 2,852 3,801 4,986 6,446 8,222 10,358 12,901 15,899 19,403 23,46 28,14 33,47 39,53 46,36 54,03 62,59 72,10 82,60 94,17 106,85 Рубидий Rb 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1,467 2,241 3,295 4,684 6,466 8,698 11,43 14,7 18,6 23,2 28,5 34,5 Сера шестифтористая SFe[118] 278,65 14,86 285,22 17,61 293,31 21,51 303,37 27,26 313,29 33,79 317,10 36,87 Сернистый ангидрид SO2 (t °С) —10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 157,5 1,01 2,23 3,30 4,62 6,30 8,48 11,15 14,26 18,02 22,49 27,77 33,96 41,12 49,40 58,91 69,74 78,82 Углерода диоксид СО, 15 216,55 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 273 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 5,18 6,00 7,34 8,91 10,75 12,82 15,18 17,87 20,85 24,21 27,87 32,03 34,839 35,633 36,576 37,543 38,521 39,520 40,547 41,588 42,654 43,732 44,831 45,956 47,096 48,261 49,450 50,666 51,895 53,148 54,432 55,732 57,066 58,421 59,802 61,205 62,639 64,098 65,598 67,115 68,661 302. 303 304,19 70,246 71,858 73,815 Углерода оксид СО (/, °С) -191,52 -187,79 -184,90 -182,55 -180,53 -177,04 -174,17 -171,69 -169,49 -167,46 -163,98 -161,02 -158,32 -155,94 -153,65 -151,70 -147,18 -143,30 -140,23 1,013 1,520 2,026 2,532 3,039 4,052 5,065 6,078 7,091 8,104 10,13 12,16 14,18 16,21 18,23 20,26 25,32 30,39 34,98 Уран шестифтористый UFe [119] 364,0 374,0 383,8 393,8 403,7 413,7 423,6 433,5 443,5 453,4 463,3 473,2 483,2 493,0 502,9 Фтор 95,0 97,5 100,0 102,5 105,0 107,5 110,0 112,5 115,0 117,5 120,0 122,5 125,0 127,5 130,0 132,5 3,33 4,28 5,44 6,84 8,47 10,38 12,59 15,15 18,01 21,28 24,98 29,13 33,93 39,08 45,08 2,775 3,465 4,282 5,236 6,340 7,602 9,029 10,63 12,41 14,39 16,59 19,03 21,73 24,70 27,98 31,59 267
Продолжение табл. 11.4 г. к 135,0 137,5 140,0 142,5 144,0 Хлор С12 —34,04 —23,33 — 12,22 -1,11 10,00 21,11 || р, 10* Ла U 7, К 35,57 39,93 44,69 49,87 53,25 (*i °С) 1,013 1,580 2,411 3,535 5,014 6,909 32,22 43,33 54,44 65,56 76,67 87,78 98,89 110,00 121,11 132,22 137,78 143,33 144,00 р, 10s Па 9,279 12,207 15,752 19,997 25,011 30,886 37,694 45,544 54,520 64,751 70,363 76,340 77,089 г, к р. 10* Па Цезий Cs 950 1000 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1,086 1,693 2,527 3,629 5,038 6,790 8,889 11,41 15,0 18,7 22,9 т, к 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 р, 10* Па 27,6 33,0 38,9 45,4 52,4 60,0 68,2 77,0 86,2 96,0 106,3 117,0 11.3. ПАРЫ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ Таблица 11.5. Температура насыщения органических веществ, К; р = 0,1 -г- 100 кПа [3] В таблице приведены значения температуры, при которой устанавливается указанное давление пара Вещество Давление пара. кПа 0,1 0,2 0,5 10 20 50 100 Адипиновая кислота Акриловая кислота Акрилонитрил Акролеин Аллен Аллилдихлорэтилсилан Аллилизопропиловый эфир Аллилизотиоцианат Аллиловый спирт Аллилпропиловый эфир Аллилтрихлорсилан Амилизопропионат Амиловый спирт mpem-Амиловый спирт Амилтриметилсилан Анизол Анилин 2-Анилинэтанол Анисовый альдегид Ацетальдегид Ацетальдоксим Ацетамид Ацетанилид Ацетилен Ацегон Ацетонитрил Ацетофенон Бензальдегид Бензиламин Бензилдихлорсилан Бензилизотиоцианат Бензиловый спирт Бензоил хлористый Бензойная кислота Бензол Бензолсу льфонил хлорид Бензонитрил 425,8 272,5 217,5 204,3 148,9 265,1 225,5 267,8 249,4 229,4 248,8 276,7 281,5 256,3 258,8 273,3 300,4 371,3 340,5 187,9 263,1 332,6 380,9 127,8 209,7 221,5 304,5 292,6 296,8 312,9 347,0 323,6 299,7 360,9 229,3 333,1 312,0 438,9 282,1 226,1 212,1 154,6 275,4 233,9 278,1 257,7 238,2 258,1 287,1 290,5 264,6 268,8 283,5 310,9 383,8 352,7 194,8 271,8 343,8 394,2 132,1 217,5 230,0 315,8 303,1 307,5 323,5 358,8 334,1 310,9 372,2 237,3 345,7 323,3 457,6 296,0 238,4 223,4 162,8 290,1 246,1 293,0 269,7 250,8 271,5 302,0 303,3 276,4 283,1 298,3 325,9 401,8 370,2 204,8 284,3 359,9 413,4 138,2 228,9 242,5 332,1 318,1 323,0 338,7 375,5 349,2 327,1 388,4 248,9 363,8 339,6 472,8 307,5 248,7 232,8 169,7 302,4 256,1 305,4 279,5 261,3 282,6 314,4 313,8 286,1 295,0 310,5 338,3 416,5 384,6 213,1 294,5 373,1 429,2 143,2 238,3 252,8 345,5 330,6 335,7 351,2 389,3 361,5 340,5 401,6 258,4 378,9 353,1 489,1 319,8 259,9 243,0 177,2 315,8 267,0 318,8 290,1 272,6 294,6 327,8 325,1 296,5 308,0 323,8 351,7 432,4 400,3 222,0 305,4 387,3 446,3 148,5 248,5 264,1 360,1 344,0 349,5 364,7 404,1 374,8 355,0 415,7 268,7 395,2 367,7 512,4 337,8 276,4 258,0 188,1 335,3 283,0 338,5 305,3 289, 312,2 347,5 341,2 311,5 327,0 343,2 371,1 455,3 422,9 235,1 321,2 407,8 471,0 156,3 263,4 280,6 381,5 363,5 369,6 384,1 425,5 393,9 376,3 435,9 283,6 419,1 388,9 531,6 352,8 290,3 270,6 197,4 351,8 296,4 355,1 318,0 303,3 327,0 364,0 354,6 323,9 342,9 359,4 387,2 474,3 441,9 246,1 334,3 424,8 491,6 162,7 275,9 294,5 399,4 379,9 386,4 400,2 443,2 409,6 394,2 452,6 296,0 439,2 406,6 552,3 3S9,2 305,7 284,5 207,5 370,1 311,1 373,5 331,7 318,8 343,3 382,1 369,0 337,3 360,6 377,3 404,8 495,0 462,6 258,1 348,4 443,3 514,1 169,6 289,7 309,9 419,0 397,7 404,9 417,8 462,5 426,7 413,8 470,6 309,5 461,3 426,1 582,2 393,3 328,8 305,3 222,7 397,2 332,9 400,8 351,8 341,8 367,4 409,0 390,0 356,8 386,9 403,9 430,7 525,2 493,2 276,0 369,1 470,4 547,2 179,8 310,2 332,9 448,2 424,1 432,1 443,5 490,8 451,6 443,0 496,7 329,5 494,2 454,8 607,1 413,8 348,7 323,1 235,8 420,6 351,5 424,3 368,7 361,5 388,0 432,1 407,5 373,1 409,5 426,7 452,6 550,7 519,2 291,2 386,5 493,2 575,2 188,4 327,7 352,6 473,0 446,4 455,2 465,1 514,6 472,5 468,0 518,5 346,4 522,4 479,3 268
Продолжение табл. 11.5 Вещество Бистрихлорсилан Боринкарбонил 4-Броманизол Бромбензол 1-Бромбутан 1-Бром-2-бутанол 1-Бром-2-бутанон цис-2-Бром-2-бутен тра«с-2-Бром-2-бутен 2-Бром-4,6-дихлорфенол Бромистый бензоил 2-Бром-1,4-ксилол 1-Бром-З-метилбутан 2-Бром-2-нитроизопропан З-Бромпиридин 1-Бромпропан 2-Бромпропан о-Бромтолуол 2-Бромтолуол З-Бромтолуол 4-Бромтолуол 3-Бром-2,4,6-трихлорфе- НОЛ Бромуксусная кислота 1,4-Бромхлорбензол 1-Бром-1-хлорэтан 1-Бром-2-хлорэтан 1 -Бром-4-этилбензол B-Бромэтил)-бензол 1-Бромэти-лен 2-Бромэгиловый-2-хлор- этиловый эфир B - Бромэтил) - циклогексан 1,2-Бутадиен 1,3-Бутадиен Бутан 1,3-Бутандиол 2,3-Бутандиол 2-Бутанон 1,2,3-Бутантриол 1-Бутен цмс-2-Бутен тракс-2-Бутен Бутенин З-Бутеннитрил Бутакрилат втор- Бутилгликолат Бутиловый спирт вшор-Бутиловый спирт mpem-Бутиловый спирт Бутилтриметилсилан Бутилформиат втор- Бути лформиат трет- Бутилформиа г втор- Бути лх лорацетат втор- Бутилхлорид трет- Бутилхлорид 1-Бутин 2-Бутин Бутиронитрил Валериановая кислота а-Валеролактон Валеронитрил Давление пара, кПа 0,1 _ 131,3 316,3 270,8 235,5 292,5 274,6 229,4 223,5 351,4 314,6 304,8 247,7 235,3 284,3 215,6 207,0 299,8 291,4 287,4 283,2 380,2 322,7 299,7 230,6 239,6 292,9 315,4 174,3 304,2 305,6 179,9 166,6 168,0 299,0 312,4 220,3 370,3 164,8 172,6 169,8 176,1 248,7 267,4 296,3 268,1 256,8 247,9 244,8 242,2 234,3 235,6 285,0 208,8 — 176,7 194,7 248,1 310,9 304,3 262,3 0,2 _ 136,3 328,1 281,1 244,5 301,5 284,4 238,3 232,2 364,1 326,3 316,3 257,2 243,5 295,0 226,9 215,1 311,1 302,1 298,6 294,6 393,8 333,6 310,9 238,7 248,7 305,0 327,1 181,5 315,2 317,2 186,9 173,2 174,6 311,3 322,5 228,8 382,3 171,3 179,3 176,4 182,7 258,1 277,4 306,8 276,7 265,0 255,5 254,1 251,2 243,0 244,4 295,3 217,3 — 183,5 201,5 257,4 321,2 315,8 272,2 0,5 331,0 143,7 345,2 295,9 257,6 314,3 298,4 251,1 244,8 382,5 343,2 332,8 270,8 255,3 310,3 235,9 226,8 327,4 317,4 314,8 311,1 413,2 349,3 327,1 250,4 261,9 322,6 344,0 192,0 331,1 334,1 197,2 182,6 184,2 329,1 337,0 241,1 399,3 180,6 188,9 186,0 192,3 271,6 291,9 321,8 289,0 276,6 266,4 267,5 264,2 255,6 257,2 310,3 229,5 — 193,2 211,4 270,8 335,9 332,4 286,5 1 344,7 149,8 359,3 308,2 268,4 324,8 310,0 261,8 255,2 397,6 357,2 346,5 282,2 265,0 323,0 245,8 236,5 341,0 330,1 328,4 324,9 429,3 362,2 340,5 260,1 272,8 337,3 357,9 200,7 344,1 348,0 205,8 190,5 192,3 343,9 348,8 251,3 413,2 188,5 196,9 194,0 200,2 282,8 303,9 334,1 299,1 286,1 275,2 278,7 275,0 266,0 267,8 322,7 239,8 — 201,4 219,5 282,0 347,9 346,1 298,3 2 359,5 156,4 374,7 321,6 280,2 335,9 322,6 273,4 266,6 414,0 372,3 361,3 294,5 275,4 336,8 256,7 247,1 355,7 343,9 343,1 340,0 446,6 376,0 355,1 270,5 284,7 353,5 373,0 210,2 358,3 363,2 215,1 199,0 201,0 360,2 361,4 262,5 428,1 197,0 205,6 202,7 208,8 294,9 316,9 347,5 309,9 296,2 284,6 290,8 286,7 277,4 279,3 336,1 251,0 236,9 210,2 228,3 294,0 360,9 361,1 311,2 5 381,2 166,1 397,1 341,2 297,5 351,9 340,8 290,4 283,3 437,9 394,5 383,0 312,5 290,6 357,0 272,5 262,7 377,2 364,0 364,7 362,3 471,8 396,1 376,3 285,6 302,1 377,3 395,1 224,4 378,8 385,5 228,8 211,6 213,8 384,3 379,7 278,9 449,5 209,5 218,4 215,5 221,5 312,7 335,9 366,8 325,4 310,8 298,1 308,5 303,8 293,9 296,1 355,6 267,4 252,8 223,2 241,1 311,7 379,5 382,9 330,0 10 399,4 174,3 416,0 357,6 312,0 365,0 356,0 304,8 297,4 457,9 413,1 401,3 327,8 303,2 373,9 285,9 275,9 395,3 380,8 383,0 381,2 492,8 412,7 394,2 298,2 316,7 397,7 413,7 236,4 396,1 404,2 240,4 222,2 224,7 404,7 394,7 292,6 467,2 220,1 229,2 226,3 232,1 327,6 351,9 383,0 338,2 322,9 309,2 323,5 318,1 307,8 310,3 371,9 281,4 266,3 234,1 251,7 326,5 395,0 401,2 345,9 20 419,5 183,3 436,7 375,8 328,1 379,2 372,7 320,7 312,9 479,7 433,5 421,4 344,5 317,0 392,5 300,7 290,4 415,2 399,2 403,1 402,2 515,8 430,8 413,8 311,9 332,8 420,3 434,0 249,8 414,9 424,8 253,2 234,0 236,7 427,5 411,0 307,9 486,4 231,9 241,1 238,2 243,7 344,1 369,4 400,6 352,0 335,9 321,1 339,9 333,9 323,0 325,8 389,8 297,0 281,3 246,1 263,3 342,8 411,7 421,4 363,3 50 449,3 196,8 467,5 402,7 352,0 399,7 397,2 344,4 336,2 512,1 463,9 451,2 369,5 337,2 420,2 322,7 312,1 444,8 426,4 433,3 433,7 549,7 457,3 442,9 332,2 356,8 454,5 464,2 270,0 442,8 455,6 272,4 251,6 254,7 461,8 434,8 330,6 514,2 249,4 258,8 256,1 261,1 368,5 395.5 426,5 372,2 354,8 338,4 364,4 357,3 345,7 348,9 416,3 320,4 303,9 264,0 280,4 367,0 436,2 451,4 389,2 100 474,8 208,5 493,8 425,9 372,6 416,7 418,1 364,7 356,2 539,6 489,8 476,7 390,9 354,3 443,8 341,6 330,9 470,1 449,7 459,4 461,0 578,5 479,6 467,9 349,3 377,4 484,3 490,0 287,6 466,4 482,0 289,0 266,7 270,3 491,6 454,6 350,2 537,5 264,6 274,1 271,4 275,9 389,4 417,9 448,5 389,0 370,6 352,8 385,4 377,3 365,1 368,7 438,9 340,7 323,6 279,4 294,8 387,7 456,7 477,2 411,4 269
Продолжение табл. 11.5 Вещество Ванилин Винилацетат Винилтрихлорсилан Винилтриэтоксисилоксан 1,5-Гексадиен-З-ин Гексаметилдисилоксан Гексаметилциклотрисило- ксан Гексан 1-Гексанол 2-Гексанол З-Гексанол 2-Гексанон Гексахлорбензол Гексахлорэтан 1-Гексен Гептан 1-Гептанол 2-Гептанон 4-Гептанон 2-Гептен Гидрохинон Гликольацетат Глицерин Глутаровая кислота Глутаровый ангидрид Глутаронитрил Глутерилхлорид Дегидрацетовая кислота Диаллидихлорсилан Диаллилсульфид Диацетамид 1,4-Дибромбензол 1,2-Дибромбутан Л/-2,3-Дибромбутан мезо-2,3-Дибромбутан 1,4-Дибромбутан а, Э-Диброммалеиновый ЯНГИ ЛПМ 71 Дибромметан 1,2-Дибром-2-метилпро- пан 1,3-Дибром-2-метилпро- пан 1,2-Дибромпентан 1,2-Дибромпропан 2,3-Дибром-1 -пропанол 2,3-Дибромпропилен 1,2-Дибромэтан A,2-Дибромэтил)-бензол Ди-B-бромэтиловый) эфир Дибутилдисульфид Дибутилсульфид Диизобутиламин Диизопропиловый эфир Диизопропилоксалат Диметиламин N, Л/-Диметиланилин Диметиларсанилат 2,2-Диметилбу тан 2,3-Диметилбутан 2,2-Диметилгексан 2,3-Диметил гексан Давление пара, кПа 0,1 374,7 221,2 — — 223,5 239,7 — 214,6 292,5 281,7 271,3 276,4 382,9 298,7 211,2 234,4 308,9 289,1 291,7 232,7 392,4 306,0 391,7 423,8 368,5 357,9 324,0 359,0 277,2 258,6 336,7 320,7 275,4 272,5 269,6 299,5 317,8 234,0 238,5 282,0 287,9 261,1 324,5 262,1 245,6 353,8 315,1 299,5 292,5 263,1 211,7 311,2 181,6 297,4 283,5 199,6 205,3 238,8 244,9 0.2 387,5 229,4 — — 232,1 248,5 — 222,8 302,1 290,8 280,7 285,2 396,7 309,6 219,4 243,3 318,7 298,7 300,7 241,6 404,0 316,8 403,7 435,2 381,5 371,2 335,4 371,4 287,6 268,5 347,8 331,9 286,1 283,0 280,0 310,7 329,3 242,9 249,3 292,6 298,5 271,0 335,9 272,1 255,9 365,8 326,5 315,2 303,4 273,0 219,9 321,9 188,2 308,6 293,6 207,4 213,3 247,9 254,2 0,5 405,7 241,4 246,6 304,3 244,6 261,1 — 234,6 315,8 303,7 294,2 297,7 416,5 325,3 231,3 256,1 332,5 312,3 314,3 254,6 420,5 332,2 420,7 451,4 400,2 390,4 351,7 389,4 302,8 282,9 363,6 347,9 301,4 298,1 295,0 326,9 345,7 255,8 265,0 308,0 313,7 285,4 352,2 286,4 270,9 382,9 342,8 338,8 319,2 287,2 231,8 337,2 197,6 324,6 308,2 218,8 224,9 261,0 267,6 1 420,7 251,2 257,4 316,5 255,0 271,6 — 244,4 327,0 314,3 305,3 308,0 432,8 338,2 241,2 266,7 343,9 323,4 323,8 265,4 433,9 344,8 434,6 464,4 415,7 406,2 365,1 404,1 315,4 294,8 376,7 361,1 314,2 310,7 307,5 340,4 359,3 266,5 278,4 320,7 326,3 297,3 365,7 298,4 283,5 397,0 356,4 359,1 332,2 298,9 241,8 349,8 205,4 338,0 320,2 228,2 234,6 272,0 278,8 2 436,8 261,9 269,2 329,8 266,2 282,9 — 255,1 339,0 325,6 317,2 318,9 450,4 352,2 251,9 278,3 356,0 335,4 334,9 277,1 448,1 358,5 449,4 478,2 432,4 423,5 379,5 420,0 329,0 307,8 390,6 375,4 328,1 324,4 321,1 355,0 374,1 278,2 293,1 334,6 340,0 310,2 380,2 311,3 297,3 412,1 371,0 382,0 346,3 311,7 252,6 363,3 213,9 352,4 333,2 238,5 245,1 283,8 290,9 5 460,1 277,5 286,5 349,2 282,8 299,4 330,5 270,8 356,3 342,0 334,6 334,6 476,1 372,6 267,7 295,2 373,4 352,6 350,8 294,3 468,5 378,3 470,7 497,7 456,6 448,6 400,5 443,0 349,0 326,8 410,8 396,0 348,4 344,5 341,0 376,3 395,5 295,2 315,2 354,8 359,9 329,1 401,3 330,3 317,7 434,0 392,3 417,1 367,0 330,4 268,4 382,9 226,1 373,6 352,0 253,6 260,6 301,2 308,6 10 479,4 290,7 301,1 365,4 296,7 313,2 345,4 284,0 370,6 355,4 349,0 347,6 497,5 389,7 281,0 309,5 387,7 366,9 363,9 308,7 485,2 394,8 488,1 513,6 476,8 469,7 418,0 462,2 365,8 342,8 427,5 413,2 365,6 361,4 357,8 394,2 413,4 309,6 334,2 371,8 376,6 345,1 418,9 346,2 335,2 452,2 410,1 448,3 384,3 346,1 281,8 399,2 236,4 391,3 367,8 266,4 273,6 315,9 323,5 20 500,5 305,1 317,4 383,2 312,1 328,3 361,8 298,5 386,1 370,0 364,7 361,6 521,0 408,4 295,7 325,1 403,1 382,4 378,0 324,7 503,1 412,9 506,9 530,5 498,8 492,9 437,0 483,1 384,3 360,5 445,5 432,0 384,6 380,1 376,3 413,9 433,0 325,4 355,7 390,5 394,9 362,6 438,1 363,8 354,6 471,9 429,6 484,6 403,4 363,3 296,6 417,0 247,6 410,9 385,1 280,5 288,1 332,0 340,0 50 531,3 326,5 341,7 409,6 335,1 350,8 386,0 320,1 408,7 391,3 387,8 382,0 555,6 436,1 317,6 348,5 425,6 405,0 398,4 348,6 528,9 439,4 534,1 554,7 531,4 527,3 465,1 513,9 411,8 386,8 471,9 459,6 412,8 407,9 404,0 443,2 461,9 349,0 388,7 418,3 422,0 388,8 466,3 389,9 384,1 500,8 458,4 542,6 431,7 388,9 318,7 443,0 264,2 439,9 410,5 301,6 309,7 356,1 364,4 1С0 557,3 344,8 362,8 432,2 354,9 369,9 406,6 338,7 427,6 409,0 407,3 399,0 585,0 459,7 336,6 368,5 444, Я 424,0 415,3 369,1 550,2 461,8 556,6 574,5 558,9 556,7 488,8 539,9 435,4 409,4 494,1 482,9 437,2 431,8 427,8 468,2 486,6 369,2 418,0 442,2 445,2 411,2 490,2 412,3 409,9 525,1 482,9 596,6 455,9 410,8 337,8 465,0 278,3 464,7 432,1 319,9 328,3 376,7 385,4 270
Продолжение табл. 11.5 Вещество Давление пара, кПа 0,1 0,2 0,5 10 20 50 100 2,4-Диметилгексан 2,5-Диметил гексан 3,3-Диметил гексан 3,4-Диметил гексан Ди мети л бора н Диметилдихлорсилан Диметилитаконат Диметил- /-малат Диметил мал еат Диметилмалонат mpawc-Диметилзаконат Диметиловый эфир Диметилоксалат 2,2- Диметил пентан 2,3-Диметилпентан 2,4- Диметилпентан 3,3-Диметилпентан 2,5-Диметил-З-пентанон 3,5-Диметил-1,2-пирон 2,2- Диметилпропаи 4,6-Диметилрезорцин Диметилсилан Диметил сульфид Диметилсурьма Д и метил -d I - тартрат Диметил-с(-тартрат 3,3-Диметил-2-тиобутан Диметилфенилсилан 1,1-Диметилциклогексан цис-\ ,2-Диметилцикло- гексан транс-Х ,2-Диметилцикло- гексан цис-\ ,3-Диметилцикло- гексан транс-1,3-Диметил цикло- гексан цис-\ ,4-Диметилцикло- гексан транс-\,4-Диметилцикло- гексан Д иметилцитраконат и, а-Диметилянтарный а ангидрид 1,2-Диметоксиэтан Ди-B-метоксиэтиловый) эфир Ди-(читрозометил)-амин Ди-(нитрозоэтил)-амин 1,4-Диоксан 1,4-Диоксан-2,6-дион Дипропиленгликоль Липропиловый эфир Дипропилоксалат 1,2-Дипропоксиэтан 1,1-Дифторэтан 1,2-Дихлорбензол 1,3-Ди хлорбензол 1,4-Дихлорбензол 1,2-Дихлорбутан 2,3-Дихлорбутан 1,5-Дихлоргексаметилтри- силоксан 239,6 241,1 241,7 245,9 163,4 337,6 342,5 313,8 302,9 315,0 154,8 288,0 219,7 226,6 220,в 222,7 273,9 346,1 167,2 316,7 154,6 193,8 311,9 367,2 369,2 233,8 272,7 244,2 251,6 246,9 248,4 245,5 247,9 243,7 318,6 328,7 220,3 281,0 270,8 285,8 234,7 342,4 225,5 320,4 228,0 157,9 287,7 280,3 244,1 243,1 293,6 248,9 250,2 250,9 255,2 170,1 347,9 354,4 324,9 313,3 326,1 160,9 298,1 228,2 235,3 229,3 231,4 282,6 357,9 174,3 328,1 160,8 201,2 323,4 380,0 381,9 242,7 283,1 253,6 261,3 256,5 257,9 254,9 257,5 253,2 329,8 340,0 229,4 291,2 281,0 296,6 243,8 352,5 353,8 234,3 331,7 239,8 163,7 298,4 291,0 253,8 252,5 304,4 262,2 263,4 264,3 268,8 179,8 233,0 362,7 371,4 340,9 328,2 342,1 169,7 312,6 240,4 248,0 241,6 244,0 295,0 374,8 184,7 344,7 169,8 212,0 339,9 398,5 400,0 255,5 298,0 267,3 275,3 270,4 271,7 268,5 271,4 266,9 345,9 356,1 242,6 305,8 295,7 312,1 257,0 369,4 370,0 247,0 347,8 257,3 172,1 314,0 306,6 309,2 267,9 266,1 320,0 273,3 274,3 275,3 280,0 188,0 243,2 374,7 385,4 354,1 340,4 355,2 177,1 324,5 250,6 258,5 251,8 254,5 305,2 388,7 193,4 358,3 177,4 220,9 353,6 413,7 414,8 266,1 310,5 278,7 286,9 281,9 283,2 279,8 282,9 278,3 359,1 369,3 253,6 317,8 307,9 324,9 267,9 383,4 383,3 257,5 361,1 272,4 179,1 326,9 319,5 322,1 279,6 277,4 332,9 285,4 286,2 287,3 292,2 196,9 254,3 387,5 400,5 368,3 353, 369, 185, 337, 261 269, 262, 265,9 316,0 403,6 203,0 373,1 185,6 230,6 368,5 430,0 430,8 277,6 324,0 291,2 299,5 294,4 295,7 292,2 295,4 290,8 373,4 383,6 265,6 330,9 321,1 338,9 279,8 398,4 397,6 269,0 375,5 289,3 186,6 340,9 333,5 336,1 292,3 289,6 346,8 303,1 303,5 304,9 310,0 210,1 270,6 405,9 422,4 388,9 372,6 390,1 196,9 356,0 277,9 286,7 279,2 282,6 331,6 425,1 217,2 394,6 197,7 244,7 390,1 453,8 454,0 294,5 343,8 309,4 318,5 312,8 314,0 310,2 313,7 309,0 394,1 404,2 283,4 349,8 340,5 359,3 297,2 420,3 418,2 285,9 396,3 315,2 197,6 361,3 354,1 356,6 311,1 307,7 367,2 318,0 318,1 319,8 325,1 221,2 284,4 420,9 440,6 406,1 388,4 407,3 206,9 371,6 291,6 300,8 292,9 296,8 344,5 443,1 229,3 412,6 208,0 256,7 408,3 473,6 473,3 308,7 360,4 324,7 333,6 328,3 329,4 325,4 329,2 324,4 411,3 421,3 298,6 365,7 356,7 376,5 311,9 438,4 435,3 300,2 413,7 338,1 206,8 378,5 371,4 373,9 327,0 322,9 384,3 334,5 334,2 336,1 341,6 233,7 299,8 437,2 460,5 425,0 405,6 426,0 217,9 388,6 306,7 316,5 308,0 312,4 358,4 462,6 242,9 432,3 219,5 269,9 428,2 495,2 494,3 324,3 378,8 341,7 350,8 345,5 346,4 342,2 346,3 341,5 430,1 440,0 315,5 383,0 374,6 395,4 328,1 458,2 453,8 315,9 432,6 364,6 217,0 397,4 390,6 393,0 344,6 339,7 403,0 359,0 358,1 360,4 366,3 252,5 322,7 460,7 489,6 452,7 430,9 453,7 234,5 413,5 329,3 339,8 330,5 335,9 378,6 491,1 263,5 461,4 236,6 289,5 457,7 527,0 525,0 347,6 406,1 367,1 376,5 371,1 371,8 367,2 371,8 366,9 457,9 467,3 340,9 408,7 401,2 423,4 352,3 487,3 480,9 339,4 460,5 406,8 232,0 425,5 419,1 421,3 371,0 364,8 430,8 380,2 378,6 381,3 387,4 268,8 342,6 480,2 514,3 476,2 452,2 477,1 248,8 434,7 348,7 359,8 349,9 356,0 395,4 515,2 281,5 486,2 251,5 306,4 482,9 553,9 550,9 367,5 429,6 388,9 398,5 393,1 393,7 388,7 393,8 388,8 481,3 490,4 363,1 430,5 424,0 447,5 373,2 511,9 503,6 359,7 484,1 445,8 244,8 449,5 443,6 445,7 393,9 386,3 454,5 271
Продолжение табл. 11.5 Вещество Д И X Л Ор ДИИЗОПрОПИ Л ОВЫЙ эфир Дихлордиметилсилан Д их л орд ифторметан 1,2-Дихлор-1,2-дифтор- этилен Дихлордиэтилсилан Дихлорметан Дихлорметиларсан 1,1-Дихлор-2-метилпро- пан 1,2-Дихлор-2-метилпропан 1,3-Дихлор-2-метилпро- пан Дихлорметилсилан Дихлорметилфенилсилан 1,7-Дихлороктаметилгет- расилоксан 1,2-Дихлорпропан 1,3-Дихлор-2-пропанол 2,3-Дихлорстирол 2,4-Дихлорстирол 2,5-Д их л орстиро л 2,6- Дихлорстирол 3,4-Дихлорстирол 3,5-Дихлорстирол 1,3-Дихлортетраметилди- силоксан 1,2-Дихлор-1,1,2,2-тетра- фторэтан Дихлор-4-толилсилан се, а-Дихлортолуол 3,4-Дихлор-а, а, а-три- фтортолуол Дихлоруксусная кислота Дихлорфениларсин а, а-Дихлорфенилацето- нитрил 2,4-Дихлорфенол 2,6-Дихлорфенол Дихлорфторметан 1,2-Дихлорэтан 1,2-Дихлор-З-этилбензол 1,2-Дихлор-4-этилбензол 1,4-Дихлор-2-этилбензол 1,1-Дихлорэтилен цис \ ,2-Дихлорэтилен трансЛ ,2-Дихлорэтилен Ди-(хлорэтиловый) эфир 1,2-Дихлортрихлорсилан Дихлорэтилфенилсилан Ди-B-хлорэтокси)-метан Дихлорэтоксиметилсилан Дихлорэтоксифенилсилан Дициан Диэтиламин Диэтилацеталь Диэтилдиоксисукцинат Диэтилдифторсилан Диэтилдихлорсилан Д иэти л ен г л и кол ь Диэтилен гликоль, бути- бутиловый эфир Давление пара, кПа 0,1 297,6 216,0 151,7 187,5 258,8 199,4 256,4 237,9 242,7 265,7 193,7 302,9 320,4 230,3 295,6 328,1 320,7 322,3 315,3 324,3 321,3 260,8 174,2 313,4 302,3 279,8 311,6 332,9 323,4 320,6 327,0 178,5 224,6 313,7 315,0 306,3 192,1 211,2 204,0 291,1 — 315,4 320,5 235,3 319,3 174,9 245,5 337,5 212,9 — 360,3 334,6 0,2 308,2 224,2 157,6 194,5 268,3 206,9 266,2 247,1 251,7 275,3 201,4 314,4 332,1 239,2 305,9 340,1 332,5 334,1 326,9 336,2 333,0 270,6 180,8 324,1 314,1 290,7 322,3 345,8 335,0 331,7 338,3 185,2 233,1 325,6 327,1 318,3 199,4 219,1 211,6 301,7 — 327,4 331,8 244,2 330,9 180,4 254,2 349,0 220,7 — 371,7 345,9 0,5 323,5 236,1 166,1 204,5 282,1 217,7 280,4 260,3 264,8 289,0 212,5 330,9 348,8 252,2 320,7 357,4 349,5 351,2 343,7 353,4 350,0 284,7 190,4 339,4 331,3 306,5 337,6 364,5 351,7 347,6 354,6 195,0 245,4 342,8 344,7 335,6 210,0 230,5 222,6 317,1 314,9 344,8 348,2 257,2 347,7 188,1 226,1 266,7 365,6 231,9 276,1 387,9 362,1 1 336,1 246,0 173,1 212,8 293,4 226,6 292,1 271,4 275,6 300,4 221,7 344,6 362,7 262,9 332,8 371,6 363,5 365,3 357,5 367,5 363,9 296,4 198,3 352,0 345,5 319,7 350,2 380,1 365,5 360,6 368,0 203,1 255,7 357,0 359,2 350,0 218,7 239,9 231,6 329,8 328,0 359,2 361,6 267,9 361,6 194,4 235,7 277,1 379,3 241,2 287,9 401,1 375,4 2 349,7 256,7 180,8 221,9 305,7 236,3 304,9 283,4 287,3 312,7 231,8 359,6 377,7 274,7 346,0 387,1 378,7 380,5 372,5 382,9 379,1 309,2 207,0 365,5 361,1 334,0 363,8 397,0 380,4 374,7 382,4 211,9 266,7 372,5 375,0 365,6 228,2 250,2 241,5 343,5 342,1 374,8 376,1 279,6 376,6 201,2 246,0 288,2 394,0 251,2 300,7 415,3 389,7 5 369,5 272,4 192,1 235,0 323,7 250,5 323,6 301,0 304,4 330,7 246,7 381,4 399,6 291,9 365,0 409,6 400,9 402,8 394,4 405,3 401,2 327,8 219,6 385,1 383,9 355,0 383,4 421,8 402,1 395,1 403,3 224,8 283,0 395,2 398,2 388,7 242,0 265,2 255,9 363,5 362,9 397,7 397,2 296,7 398,6 210,8 261,2 304,4 415,2 265,8 319,4 435,6 410,4 1С 386,0 285,6 201,6 246,1 338,7 262,4 339,4 315,9 318,8 345,6 259,2 399,7 417,9 306,4 380,9 428,5 419,5 421,4 412,8 424,0 419,7 343,4 230,2 401,3 403,2 372,8 399,7 442,8 420,2 412,1 420,7 235,6 296,6 414,3 417,8 408,1 253,7 277,8 268,0 380,3 380,3 417,0 414,8 311,1 416,9 218,8 274,1 317,9 432,9 278,1 335,3 452,4 427,5 20 404,0 300,2 212,1 258,2 355,2 275,5 356,7 332,3 334,6 362,0 273,1 419,9 438,0 322,5 398,2 449,2 439,9 441,9 432,9 444,6 440,0 360,6 241,9 419,0 424,6 392,4 417,5 465,9 440,0 430,5 439,6 247,5 311,7 435,4 439,4 429,6 266,6 291,6 281,3 398,7 399,5 438,2 434,1 326,9 437,0 227,4 288,2 332,7 452,1 291,5 352,8 470,5 446,2 50 430,7 321,9 227,8 276,2 379,7 295,0 383,6 356,7 358,1 386,3 293,9 450,0 467,7 346,5 423,6 479,8 470,1 472,2 462,7 475,0 470,0 386,1 259,3 444,9 456,5 421,8 443,6 500,5 469,3 457,7 467,5 265,3 334,0 466,7 471,5 461,8 285,7 312,1 301,0 425,9 428,0 469,9 462,4 350,5 466,8 239,8 309,3 354,4 480,4 311,4 379,0 496,8 473,5 100 453,3 340,6 241,3 291,6 400,5 311,6 404,8 377,8 378,1 406,9 311,9 475,8 493,0 367,1 445,1 505,9 495,9 498,0 488,2 501,0 495,6 408,0 274,3 466,8 484,1 447,1 465,6 530,3 494,2 480,6 491,0 280,5 353,2 493,5 499,2 489,5 302,1 329,7 317,9 449,1 452,5 497,0 486,4 370,8 492,2 250,2 327,4 372,9 504,2 328,4 401,5 518,7 496,5 272
Продолжение табл. П.5 Вещество Диэтиленгликоль, этило- этиловый эфир Диэтиленгликоль-бис- ллорацетат Диэтилизосукцинат Диэти л карбонат Диэтилмалат Диэтилмалеинат Диэтилмалонат Диэтиловый эфир Дйэтилоксалат Диэтилселенид Диэтилсукцинат Диэтилсульфат Диэтилсульфид Диэтилсульфит Диэтил-й-тартат Диэтил-с!/-тартат Диэти л фу марат Диэтилцинк Диэтоксидиметилсилан 1,3-Диэтокситетраметил- силоксан 1,2-Диэтоксиэтан Изоамилацетат Изоамилнитрат Изоамиловый спирт Изоамилформиат Изобутиламин Изобутилацетат Изобутилбутират Изобутилдихлорацетат Изобутилизобутират Изобутилкарбамат Изобутиловый спирт Изобутилпропионат Изобутилформиат Изобутилхлорид Изовалериановая кислота Изокапролактон Изокапроновая кислота Изомасляная кислота Изопрен Изопропилацетат Изопропилизобутират Изопропиллевулинат Изопропилформиат Изопропилхлорацетат Иодбензол 1-Йод-З-метилбутан 1 -Иод-2-метилпропан 1-Иодоктан 1-И одпропан 2-Иодпропан 2-Иодтолуол Каприловая кислота Каприловый альдегид Каприлонитрил Капронитрил Капроновая кислота Карбонилселенид 2-Крезол З-Крезол Давление пара, кПа 0,1 313,2 417,3 307,2 258,2 347,7 324,6 308,4 195,3 315,2 242,9 322,5 314,3 229,7 277,4 369,2 367,4 320,7 245,9 249,0 282,8 234,7 267,9 272,9 278,5 251,1 218,8 247,3 273,1 295,8 272,3 — 260,0 266,0 236,3 215,3 302,9 305,7 327,8 283,7 189,9 230,7 252,0 315,1 217,2 272,3 291,1 265,4 251,7 312,3 233,0 225,5 304,6 355,5 342,9 308,4 276,9 152,8 305,8 318,0 319,3 0,2 324,2 429,8 318,3 267,5 359,9 336,2 319,5 202,7 325,3 252,0 333,8 325,6 238,4 287,6 381,9 380,2 332,2 255,3 258,1 292,9 244,4 277,7 282,7 287,2 260,6 226,9 256,7 283,4 306,6 282,2 335,8 268,5 275,6 245,1 223,5 313,0 317,2 338,0 293,6 197,3 239,3 261,3 326,2 225,4 282,3 302,2 275,5 261,1 324,4 242,1 234,3 316,2 366,2 350,7 319,5 287,4 159,1 316,4 328,6 329,9 0,5 340,1 447,4 334,4 280,9 377,4 353,0 335,4 213,3 339,7 265,0 350,1 341,7 250,8 302,3 400,0 398,4 348,7 268,9 271,2 307,3 258,5 291,7 296,9 299,7 274,4 238,6 270,2 298,3 322,1 296,4 351,2 280,6 289,5 257,9 235,3 327,4 333,7 352,6 307,6 207,9 251,7 274,7 342,2 237,1 296,7 318,2 290,1 274,6 341,9 255,3 246,9 333,1 381,4 361,6 335,5 302,5 168,2 331,7 343,9 345,1 1 353,1 461,8 347,6 292,0 391,7 366,8 348,6 222,0 351,4 275,8 363,6 355,1 261,1 314,4 414,9 413,4 362,4 280,2 281,9 319,3 270,3 303,4 308,5 309,9 285,8 248,2 281,5 310,6 334,8 308,1 363,8 290,5 300,8 268,4 245,1 339,2 347,4 364,5 319,2 216,8 262,0 285,7 355,4 246,8 308,6 331,4 302,2 285,7 356,4 266,3 257,5 347,1 393,7 370,3 348,7 315,0 175,8 344,3 356,4 357,6 2 367,3 477,1 361,9 304,0 407,3 381,8 362,8 231,5 364,1 287,5 378,1 369,5 272,3 327,6 430,9 429,6 377,1 292,5 293,6 332,2 283,2 316,0 321,2 320,7 298,1 258,7 293,7 324,0 348,7 320,8 377,4 301,1 313,2 279,9 255,7 352,0 362,3 377,2 331,7 226,5 273,2 297,7 369,7 257,4 321,5 345,8 315,3 297,9 372,2 278,2 269,0 362,3 406,8 379,4 362,9 328,6 184,1 357,9 369,9 370,9 5 387,7 499,0 382,8 321,5 429,8 403,6 383,5 245,4 382,2 304,6 399,1 390,4 288,6 346,8 454,1 453,0 398,6 310,6 310,6 351,0 302,3 334,4 339,6 336,4 316!,2 273,9 311,5 343,6 368,8 339,3 397,1 316,3 331,1 296,7 271,3 370,3 384,0 395,4 349,8 240,7 289,5 315,2 390,4 272,8 340,4 366,9 334,6 315,5 395,4 295,8 285,8 384,6 425,6 392,1 383,7 348,5 196,4 377,6 389,3 390,2 10 404,8 516,9 400,3 336,1 448,6 421,8 400,8 257,1 397,2 319,0 416,7 407,9 302,3 362,9 473,4 472,6 416,5 325,7 324,9 366,6 318,5 349,7 354,9 349,2 331,5 286,7 326,5 360,0 385,7 354,7 413,3 328,9 346,1 310,7 284,4 385,5 402,3 410,4 364,8 252,7 303,1 329,9 407,6 285,7 356,1 384,6 350,7 330,4 414,9 310,6 300,1 403,4 441,1 402,4 401,0 365,2 206,9 394,0 405,4 406,2 20 423,5 536,2 419,4 352,1 469,0 441,7 419,7 270,0 413,3 334,7 435,8 427,0 317,4 380,5 494,4 493,8 436,2 342,5 340,4 383,8 336,6 366,6 371,7 363,1 348,2 300,8 343,1 378,1 404,2 371,7 431,0 342,6 362,5 326,2 298,9 402,0 422,4 426,6 381,2 266,0 318,2 346,0 426,5 300,0 373,5 404,2 368,6 346,7 436,5 327,0 315,8 424,1 457,6 413,2 420,0 383,7 218,5 411,9 422,9 423,6 50 450,9 564,0 447,7 375,7 499,2 471,1 447,7 289,1 436,9 358,2 464,0 455,3 339,9 406,7 525,2 525,0 465,1 367,4 363,5 409,0 363,9 391,6 396,6 383,2 373,2 321,6 367,7 405,1 431,5 396,7 456,7 362,5 386,8 349,2 320,4 426,1 452,2 450,1 405,3 285,8 340,5 369,9 454,3 321,1 399,1 433,3 395,1 370,9 468,7 351,6 339,3 454,9 481,6 428,3 448,1 411,1 236,0 438,1 448,5 448,9 100 474,2 587,0 471,8 395,8 524,6 496,0 471,4 305,4 456,5 378,1 487,9 479,2 359,0 429,0 551,1 551,4 489,7 388,9 383,2 430,5 387,7 412,8 417,7 400,0 394,6 339,3 388,8 428,1 454,7 418,0 478,4 379,2 407,4 368,8 338,8 446,3 477,7 469,6 425,6 302,9 359,5 390,2 477,8 339,2 421,0 458,2 417,9 391,5 496,4 372,8 359,5 481,4 501,4 440,6 471,9 434,6 251,2 460,4 470,1 470,2 • 18-2159 273
Продолжение табл. 11.5 Вещество 4-Крезол о-Кротоновая кислота р-Кротоновая кислота ф/с-Кротононитрил транс-Кротононитрил 2,3-Ксиленол 2,4-Ксиленол 3,5-Ксиленол 2,4-Ксилидин 2,6-Ксилидин 2-Ксилол З-Ксилол 4-Ксилол Левулиновая кислота Левулиновый альдегид Масляная кислота Мезитила окись Меркаптоуксусная кис- кислота Метакрилнитрил Метакриловая кислота Метан Метанол Метилакрилат Метиламин N- Мети лани лин Метилантранилат Метилацетат Метилацетилен а-Метилбензиловый спирт Метил бензоат 2-Метилбензотиазол Метилбромид 2-Метилбутан З-Метил-2-бутанон 2-Метил-1-бутен 2-Метил-2-бутен Метилбутират 2-Метилгексан З-Метилгексан 2-Метилгептан З-Метилгептан 4-Метилгептан 2-Метил-2-гептен 6-Метил-3-гептен-2-ол 6-Метил-5-гептен-2-ол Метилгликолат о-Метилглутаровый ан- ангидрид 2-Метилдисилазан Метилдихлорацетат Метилдихлорсилан Метилизобутират Метилизовалерат Метилизотиоцианат Метилиодид Метил капронат Метиллевулинат Метилмеркаптан Метил мета кри лат 2-Метилпентан З-Метилпентан 2-Метил • 1 -пентанол 0,1 _ 301,4 238,8 248,7 323,5 319,1 333,7 329,7 319,9 311,4 263,9 260,9 259,7 370,0 295,8 293,6 259,3 328,2 224,4 293,1 66,2 225,6 225,5 174V6 303,5 344,1 212,0 158,8 316,5 305,3 338,0 173,4 186,9 249,0 180,0 194,5 242,2 228,5 229,3 246,8 248,3 247,3 252,2 309,5 310,4 277,8 360,4 193,0 271,0 — 234,9 249,2 236,3 273,8 307,4 179,2 237,4 208,6 210,0 283,4 0,2 _ 311,4 248,0 258,2 334,9 330,1 345,0 340,9 331,0 323,1 273,9 270,7 269,5 380,9 306,7 303,5 268,8 339,4 233,2 302,9 69,0 233,3 233,9 180,8 314,5 356,9 219,9 164,7 327,4 316,3 349,2 180,1 194,1 257,0 187,2 202,0 251,0 237,2 238,0 256,2 257,5 256,6 261,6 319,3 320,2 287,7 373,5 200,3 280,7 — 243,5 258,4 246,3 203,1 293,8 318,4 185,8 246,3 216,5 218,0 292,9 0,5 335,4 325,6 261,4 272,0 351,3 345,9 361,3 357,0 347,1 340,0 288,2 284,9 283,7 396,3 322,4 317,7 282,5 355,3 246,0 316,9 73,1 244,4 245,9 189,7 330,3 375,5 231,1 173,3 343,0 332,2 365,2 189,7 204,6 268,3 197,6 213,0 263,7 249,8 250,6 269,6 270,9 270,0 275,1 333,3 334,2 301,9 392,2 211,0 294,7 211,7 255,9 271,7 260,8 214,3 298,2 334,2 195,3 259,3 228,1 229,7 306,5 J 1 347,5 337,3 272,5 283,4 364,8 358,9 374,7 370,2 360,2 354,0 300,1 296,6 295,4 408,8 335,4 329,3 293,8 368,4 256,7 328,3 76,5 253,5 255,9 197,1 343,4 390,8 240,4 180,4 355,9 345,2 378,3 197,7 213,3 277,6 206,3 222,0 274,1 260,2 261,0 280,7 282,0 281,1 286,4 344,8 345,6 313,6 407,7 219,9 306,2 221,2 266,1 282,7 273,0 223,6 310,2 347,2 203,2 270,0 237,7 239,5 317,7 Давление г 2 360,6 349,9 284,5 295,8 379,4 372,9 3«9,0 384,4 374,5 369,1 313,1 309,3 308,2 422,1 349,5 341,8 306,1 382,5 268,3 340,7 80,3 263,2 266,7 205,0 357,5 407,5 250,5 188,1 369,7 359,4 392,4 206,4 222,8 287,5 215,8 231,9 285,5 271,6 272,4 292,8 294,1 293,2 298,6 357,0 357,8 326,2 424,5 229,5 318,7 231,7 277,2 294,7 286,4 233,7 323,1 361,3 211,8 281,6 248,2 250,0 329,6 iapa, кПа 5 379,3 367,9 302,2 314,0 400,5 393,2 409,8 404,9 395,1 391,3 332,0 327,9 326,8 441,2 370,1 359,8 324,0 402,9 285,5 358,5 85,9 277,4 282,4 216,6 378,1 431,8 265,2 199,4 389,7 380,0 412,7 219,2 236,8 301,8 229,8 246,4 301,9 288,2 289,0 310,5 311,7 310,8 316,4 374,6 375,4 344,6 449,0 243,6 336,8 247,3 293,4 312,1 306,2 248,6 341,9 381,8 224,2 298,6 263,5 265,6 346,9 10 394,9 382,9 317,2 329,3 418,2 410,1 427,1 422,0 412,3 410,0 347,9 343,6 342,5 456,7 387,4 374,8 339,0 419,8 299,9 373,2 90,7 289,2 295,6 226,2 395,3 452,2 277,6 208,8 406,4 397,2 429,5 230,0 248,5 313,5 241,6 258,6 315,7 302,2 303,0 325,4 326,5 325,7 331,3 389,1 389,9 359,9 469,4 255,5 351,9 260,4 307,0 326,7 323,2 261,2 357,6 398,9 234,7 312,9 276,4 278,6 361,3 20 411,7 399,1 333,7 346,2 437,5 428,5 445,9 440,6 431,1 430,5 365,4 360,8 359,7 473,4 406,3 391,1 355,5 — 315,9 389,2 96,0 302,0 310,1 236,8 414,1 474,7 291,1 219,2 424,5 416,1 447,8 241,8 261,5 326,2 254,8 272,1 330,8 317,6 318,4 341,7 342,7 342,0 347,7 404,8 405,5 376,6 491,8 268,6 368,5 275,1 321,8 342,7 342,1 275,2 374,9 417,6 246,1 328,6 290,6 293,1 376,9 50 436,4 422,8 358,3 371,3 465,9 455,5 473,5 467,8 458,6 460,9 391,4 386,3 385,4 497,5 434,4 414,9 379,8 339,9 412,6 104,1 320,7 331,6 252,2 441,9 508,0 311,2 234,7 451,2 443,9 474,5 259,6 280,9 344,7 274,5 292,2 353,2 340,6 341,3 366,1 366,8 366,2 372,1 427,6 428,2 401,3 524,9 288,1 392,9 297,2 343,9 366,4 370,8 296,1 400,5 445,2 263,2 352,0 311,8 314,6 399,6 100 457,1 442,7 379,4 393,0 490,0 478,2 496,7 490,7 482,0 487,0 413,7 408,2 407,4 517,4 458,4 435,0 400,6 360,7 432,3 111,2 336,5 350,0 265,4 465,6 536,5 328,3 247,9 473,6 467,6 496,9 274,8 297,6 360,2 291,6 309,6 372,2 360,3 360,9 386,9 387,5 387,0 392,9 446,6 447,1 422,2 553,0 304,8 413,7 316,5 362,6 386,7 395,9 314,2 422,3 468,6 mj 372,0 330,0 333,1 418,8 274
Продолжение табл. 11.5 Вещество 2-Метил -2-пентанол 2-Метил-4-пентанол 4-Метил-2-пентанон 2-Метилпропан 2-Метилпропен Метилпропиловый эфир Метилпропионат 2-Метилпропионил-бромид Метилсалицилат Метилсилан 2-Метилтиофен 2,3-Метил тиофен Метилтиоцианат Метилтрихлорсилан Метилуретан Метилформиат Метилфторид Метилхлорацетат Метилхлорид Метил ци к л огексан Метил ци к л опентан Метилциклопропан 2-Метил-З-этилпентан З-Метил-3-этилпентан 2-Метоксианилин 2-Метоксифенол 2-Метоксиэтанол Метоуксусная кислота Муравьиная кислота 2-Нитроанилин З-Нитроанилин 4-Нитроанилин 2- Нитробензальдегид З-Нитробензальдегид Нитробензол Нитроглицерин 4-Нитро-1,3-ксилол Нитрометан 1-Нитропропан 2-Нитропропан 2-Нитротиофен 2-Нитротолуол 3-Нитротолуол 4-Нитротолуол 2- Нитрофенил ацетат 2-Нитрофенол Ннтроэтан 4-Оксибензальдегид а-Оксибутиронитрил а-Окснизомасляная кис- ПП1РЧ «'IUI a 4-Окси-3-метил-2-бута- нон 4-Окси-4-метил-2-пента- нон З-Оксипропионитрил Октаметилтрисилоксан Октаметилциклотетраси- локсан Октан 1-Октанол 2-Октанол 2-Октанон Давление пара, кПа 0,1 264,1 268,2 267,6 160,7 162,9 197,4 227,1 281,1 320,5 131,8 241,0 244,0 254,0 294,5 195,2 122,9 265,0 159,8 233,0 215,7 173,4 244,1 244,1 328,8 320,3 255,8 320,4 242,8 371 @ 386,0 410,0 352,8 362,9 310,8 393,3 332,2 239,4 258,3 249,6 315,5 318,0 318,2 321,3 368,2 316,5 247,4 387,5 309,9 .341,2 312,4 290,1 326,9 275,3 289,7 253,5 320,1 300,8 290,9 0,2 273,0 277,5 276,3 167,1 169,4 204,8 235,4 291,5 ,332,1 137,0 250,3 253,3 263,0 — 304,6 202,5 127,5 274,3 165,5 242,0 224,0 1 180,0 253,4 253,5 340,1 331,2 265,2 331,3 251,3 383,8 399,3 423,9 365,7 375,7 322,1 409,4 344,4 248,2 267,9 259,0 327,4 329,8 330,4 333,8 379,6 328,0 256,6 400,9 320,0 351,6 322,6 300,4 338,4 285,2 300,1 262,9 330,4 311,1 301,3 0,5 285,7 290,8 288,7 176,3 179,0 215,6 247,4 306,3 348,7 144,7 263,7 266,7 278,0 231,0 319,2 212,9 134,1 287,5- 173,8 255,0 236,0 189,7 266,9 267,1 356,1 346,8 278,8 346,9 263,4 402,3 418,4 443,9 384,3 394,1 338,5 432,8 361,9 261,0 281,8 272,6 344,7 346,7 348,1 351,8 395,8 . 344,5 269,8 420,0 334,3 366,3 337,2 315,0 355,0 299,5 315,0 276,5 345,0 325,9 316,3 1 296,2 301,8 298,8 184,1 187,0 224,6 257,3 318,6 362,5 151,1 274,9 277,8 289,8 241,0 331,2 221,5 139,7 298,4 180,6 265,8 246,0 197,7 278,1 278,5 369,3 359,6 290,0 359,7 273,5 417,4 434,1 460,2 399,6 409,2 352,0 452,5 376,5 271,6 293,2 283,9 359,0 360,8 362,8 366,7 409,0 358,1 280,8 435,8 346,1 378,3 349,1 327,1 368,6 311,2 327,2 287,8 356,9 338,0 328,7 2 307,4 313,6 309,7 192,5 195,7 234,3 268,0 331,9 377,4 158,1 287,0 290,0 302,6 251,8 344,2 230,8 145,7 310,2 188,0 277,6 256,8 206,4 290,3 290,8 383,6 373,4 302,1 373,5 284,3 433,8 451,0 477,9 416,2 425,5 366,6 473,9 392,2 283,1 305,7 296,2 374,6 376,0 378,7 383,0 423,1 372,8 292,7 452,7 358,6 391,2 361,9 340,1 383,4 323,9 340,5 300,0 369,6 351,2 342,1 5 323,6 330,8 325,4 204,8 208,6 248,5 283,6 351,3 399,0 168,4 304,9 307,7 321,5 267,7 362,9 244,5 154,4 327,3 198,7 294,9 272,6 219,2 308,1 308,9 404,1 393,4 319,8 393,5 300,0 457,6 475,4 503,4 440,5 449,2 388,0 505,7 415,1 299,8 323,9 314,1 397,4 398,2 402,1 406,9 443,4 394,2 310,1 477,3 376,7 409,5 380,4 359,0 404,8 342,4 ' 359,8 317,9 388,0 370,1 361,6 10 337,0 345,0 338,3 215,3 219,6 260,5 296,7 367,6 417,1 177,1 319,9 322,6 337,3 281,2 378,5 255,9 161,8 341,5 207,7 309,5 286,0 230,0 323,2 324,2 421,2 409,9 334,6 410,1 313,0 477,2 495,8 524,6 460,7 469,0 405,8 _ 434,3 313,9 339,2 329,1 416,5 416,8 421,9 427,0 460,0 412,1 324,7 497,7 391,7 424,6 395,6 374,8 422,6 357,9 375,9 332,9 403,1 385,9 377,8 20 351,6 360,6 352,3 226,9 231,7 273,6 311,1 385,4 437,0 186,7 336,5 339,1 354,9 296,1 395,5 268,4 169,9 357,0 217,5 325,5 300,7 241,9 339,7 341,0 439,8 428,0 350,9 428,1 327,3 498,7 517,9 547,6 483,0 490,5 425,4 ... 455,4 329,3 356,0 345,7 437,6 437,2 443,6 449,3 478,0 431,7 340,8 519,9 407,9 440,8 412,1 392,0 442,1 374,8 393,5 349,3 419,5 403,0 395,6 50 373,0 383,4 372,7 244,3 250,0 293,2 332,3 411,9 466,3 201,3 361,3 363,6 381,0 318,3 420,5 287,0 182,0 379,7 232,0 349,5 322,7 259,7 364,4 366,2 467,1 454,4 375,0 454,5 348,3 530,3 550,4 581,3 515,9 522,3 454,4 486,6 352,2 380,9 370,3 469,0 467,5 476,1 482,5 503,9 460,7 364,6 552,5 431,5 464,2 436,2 417,3 470,9 399,8 419,4 373,7 443,3 428,2 421,9 100 391,0 402,7 389,7 259,4 265,9 310,0 350,4 434,4 491,2 213,8 382,6 384,7 403,5 337,5 441,5 302,9 192,3 399,0 244,3 370,2 341,6 275,0 385,7 387,9 490,0 476,6 395,6 476,7 366,0 557,0 577,9 609,7 543,9 549,2 479,1 513,2 371,7 402,2 391,4 495,9 493,4 504,0 511,1 525,5 485,4 384,9 580,1 451,2 483,6 456,4 438,8 495,2 421,0 441,5 394,6 463,1 449,5 444,3 18* 275
Продолжение табл. 11.5 Вещество Параформальдегид 1,3-Пентадиен 1,4-Пентадиен Пентан 2-Пентанол 2-Пентанон З-Пентанон 2,3, 4-Пентатриол Пентахлорбензол Пентахлорфенол Пентахлорэтан Пентахлорэтилбензол 1 -Пентен 2-Пиколин Пимелиновая кислота Пиперидин Пиридин Пировиноградный ангидрид Пирогаллол Пирокатехин Пробковая кислота Пропан 1,2-Пропандиол 1,3-Пропандиол 1 -Пропанол 2-Пропанол Пропиламин Пропилацетат Пропилбутират Пропилен Пропилена окись Пропилизовалерат Пропил карбамат Пропиллевулинат Пропилмеркаптан Пропилпропионат Пропилформиат Пропилхлорглиоксилат Пропионамид Пропионитрил Пропионовая кислота Пропионовый ангидрид Резорцион Салициловая кислота Салициловый альдегид Селенофен Сероселенуглерод Сероуглерод Синильная кислота Сукцинамид Сукцинхлорид Стирол 1, 1, 1, 2-Тетрабромэтан 1, 1,2, 2-Тетрабромэтан Тетраметилбор 2, 2, 3, З-Тетраметилбутан Тетраметилолово Тетраметилпиперазин Тетрамети лсви нец Тетраметилсилан Тетранитрометан Тетрахлорамин 1, 2, 3, 4-Тетрахлорбензол 0,1 259,3 197,0 186,3 191,8 270,3 256,9 256,1 424,0 365,8 — 268,8 363,4 188,7 257,9 430,7 — 248,9 337,0 — — 439,3 141,8 313,8 '327,7 254,3 243,3 204,9 242,3 266,3 137,8 194,5 276,2 320,3 326,1 213,0 254,0 226,0 277,1 333,5 233,4 273,5 288,5 375,5 377,2 300,5 228,9 221,4 196,3 198,2 380,6 306,9 261,8 326,0 332,5 210,6 251,1 217,5 290,7 239,1 185,5 — 340,6 335,5 0,2 268,6 204,6 193,5 199,3 278,8 265,3 264,4 436,9 378,4 — 279,4 377,1 196,0 267,4 444,0 248,0 258,1 349,2 398,1 353,3 452,4 147,4 324,1 338,9 262,5 251,2 212,5 251,1 276,2 143,3 201,8 286,3 330,7 337,5 221,3 263,3 234,4 286,7 344,3 242,3 283,1 298,7 387,7 387.9 311,7 238,6 230,1 204,1 204,9 393,1 317,7 271,9 336,4 344,7 219,0 259,7 226,0 301,5 248,3 192,8 — 348,2 348,0 0,5 281,9 215,6 204,0 210,2 291,0 277,2 276,3 455,3 396,4 — 294,7 397,0 206,6 281,2 462,9 261,2 271,3 366,8 417,4 370,7 470,9 155,6 338,9 354,8 274,2 262,5 223,5 263,7 290,4 151,4 212,5 300,9 345,5 353,8 233,2 276,7 246,5 300,4 359,8 255,2 296,8 313,4 405,1 403,0 327,8 252,6 242,8 215,4 214,4 411,0 333,2 286,6 351,3 362,4 231,2 272,1 238,4 317,0 261,7 203,3 278,5 358,7 366,1 1 292,8 224,7 212,7 219,2 300,9 286,9 286,1 470,3 411,3 441,8 307,5 413,4 215,4 292,6 478,3 272,1 282,2 381,3 433,3 384,9 486,0 162,4 351,0 367,8 283,7 271,7 232,6 274,1 302,2 158,1 221,3 313,0 357,6 367,3 243,1 287,9 256,6 311,7 372,5 265,9 308,2 325,6 419,4 415,2 341,2 264,4 253,3 224,9 222,2 425,7 346,0 298,8 363,4 376,9 241,4 282,3 248,7 329,8 272,8 212,1 289,9 367,1 381,0 Давление пара, кПа 2 304,6 234,7 222,1 229,1 311,5 297,3 296,5 486,3 427,2 458,4 321,4 431,3 225,0 304,9 494,7 284,0 294,1 397,0 450,5 400,3 502,1 169,9 363,9 381,9 294,0 281,6 242,5 285,4 314,9 165,4 230,9 326,1 370,6 381,8 253,9 299,9 267,5 323,9 386,1 277,5 320,4 338,7 434,7 428,2 355,7 277,3 264,7 235,2 230,7 441,4 359,7 312,2 376,4 392,7 252,5 293,3 259,9 343,6 285,0 221,7 302,3 375,9 397,3 5 321,8 249,2 236,0 243,5 326,8 312,3 311,6 509,2 450,4 482,5 341,9 457,5 239,1 322,9 518,3 301,5 311,3 419,9 475,4 422,7 525,1 180,8 382,6 402,2 308,7 295,8 256,9 301,9 333,5 176,3 244,9 345,2 389,3 402,8 269,7 317,5 283,5 341,5 405,7 294,4 338,1 357,7 456,8 446,7 376,8 296,5 281,6 250,3 242,8 464,1 379,7 331,7 395,1 415,7 268,8 309,2 276,3 363,9 302,7 235,8 320,3 388,2 421,0 10 336,1 261,5 247,7 255,7 339,4 324,7 324,0 528,0 469,6 502,5 359,2 479,5 251,0 338,0 537,6 316,2 325,8 439,0 496,1 441,4 543,9 190,1 398,1 419,0 320,9 307,5 269,0 315,6 349,2 185,5 256,6 361,2 404,8 420,4 283,0 332,2 296,9 356,1 421,9 308,7 352,9 373,6 475,0 461,7 394,6 312,9 295,8 263,2 252,9 482,9 396,4 348,1 410,5 435,0 282,6 322,4 290,2 380,9 317,7 247,7 335,5 398,1 440,9 20 351,8 275,1 260,7 269,2 353,0 338,1 337,5 548,2 490,6 524,1 378,3 503,7 264,1 354,6 558,5 332,4 341,7 460,0 518,8 461,8 564,1 200,4 414,9 437,4 334,1 320,3 282,3 330,7 366,3 195,6 269,6 378,8 421,5 439,5 297,7 348,3 311,6 372,1 439,4 324,5 369,0 391,0 494,7 477,9 414,1 331,2 311,6 277,4 263,9 503,2 414,6 366,3 427,2 456,2 297,9 336,8 305,6 399,5 334,3 260,9 352,2 408,4 462,7 50 374,9 295,3 280,0 289,4 372,7 357,7 357,1 577,5 521,4 555,9 407,0 539,7 283,7 379,2 588,7 356,5 365,2 490,9 552,1 491,8 593,2 215,8 439,4 464,2 353,3 338,8 302,1 353,0 391,7 211,0 288,9 404,8 445,9 467,6 319,7 372,3 333,5 395,6 465,0 347,9 392,7 416,5 523,5 501,0 443,0 358,9 335,2 298,8 280,0 532,9 441,4 393,5 451,5 487,6 320,9 357,9 328,7 427,1 359,1 280,7 377,0 423,0 495,2 100 394,6 312,7 296,6 306,8 389,1 374,1 373,6 601,8 547,3 582,5 431,7 570,6 300,6 400,3 613,8 х 377,2 385,3 517,3 580,3 517,3 617,3 229,2 459,9 486,9 369,3 354,3 318,9 371,9 413,5 224,3 305,4 427,0 466,2 491,4 338,6 392,7 352,2 415,4 486,4 368,1 412,7 438,2 547,6 520,0 467,8 383,2 355,6 317,2 293,5 557,8 464,0 416,9 471,7 514,3 340,8 375,8 348,5 450,7 380,3 297,7 398,2 434,8 523,0 276
Продолжение табл. 11.5 Вещество Давление пара, кПа 0,1 0,2 0,5 10 20 50 100 1,2,3,5-Тетрахлорбензол 1,2,4,5-Тетрахлорбензол 1,1,2,2-Тетрахлор-1,2- дифторэтан 3,4,5,6-Тетрахлор-1,2- ксилол Тетрахлорсилан 2-а, а, а-Тетрахлортолуол 2,3,4,6-Тетрах лорфенол 1,1,1,2-Тетрахлорэтан 1,1,2,2-Тетрахлорэтан 1,2,3,5-Тетрахлор-4-этил- бензол Тетрахлорэтилен Тетраэтилдистибин Тетраэтиленгликоль Тетраэтиленгликольхлор- гидрин Тетраэтилсвинец Тетраэтилсилан Тетраэтоксисилан Тиглиновый альдегид 2,2-Тиодиэтанол Тиофен 4-Толилгидразин 2-Толилизоцианид 2-Толуидин З-Толуидин 4-Толуидин 4-Толунитрил Толуол Толуол-2,4-диамин Трибромацетальдегид 1,1,2-Трибромбутан 1,2,2-Трибромбутан 2,2,3-Трибромбутан Трибромметан 1,2,3-Трибромпропан 1,1,2-Трибромэтац Триметиламин Триметилбор 2,2,3-Тримети л бутан Триметилгаллий Триметилдиборан 2,2-3-Триметилпентан 2,2,4-Триметилпентан 2,3,4-Триметилпентан 2,2,4-Триметил-2-пентанон Триметилпропилолово Триметилпропилсилан Три мети лфосфат Триметилхлорсилан Триметилянтарный ангид- ангидрид о, а, а-Трифтортолуол Трифторфенилсилан 2,4,6-Трихлоранилин Трихлорацетальдегид Трихлорацетилбромид 1,2, З-Трихлорбензол 1,2, 4-Трихлорбензол 1,3,5-Трихлорбензол 1,2, З-Трихлорбутан 325,1 231,5 361,2 336,8 367,1 251,9 264,0 344,7 248,0 363,4 421,8 378,1 305,8 266,8 282,8 243,9 305,9 227,4 292,6 310,5 308,7 309,5 304,2 309,4 241,5 373,4 286,7 312,3 308,2 305,6 314,2 299,3 172,5 153,7 208,1 196,1 239,0 232,0 241,9 283 255 222 294,0 320,2 236,5 237,6 401,9 231,2 260,5 308,2 305,6 268,0 337,7 240,3 373,8 349,8 379,6 261,6 274,0 357,8 257,5 377,9 433,7 390,5 316,1 277,1 293,2 253,3 326,8 235,9 303,4 321,3 320,0 320,5 315,6 321,2 250,6 385,9 297,4 324,0 319,8 317,0 274,4 326,0 310,1 179,1 160,0 216,0 203,9 248,2 241,0 251,2 291,9 264,7 231,6 305,2 332,3 245,5 246,4 412,2 240,1 270,5 320,2 317,4 313,4 278,9 356,0 253,0 391,9 223,7 368,8 397,5 275,8 288,6 376,6 271,1 399,1 450,5 408,3 330,8 292,0 308,2 267,0 359,1 248,0 319,0 336,9 336,2 336,3 332,1 338,2 263,9 403,7 312,7 340,8 336,7 333,5 289,3 343,0 325,7 188;8 169,2 238,4 227,6 215,3 261,6 253,9 264,6 304,5 278,7 244,5 321,4 223,7 349,7 258,4 259,1 426,5 253,1 285,1 337,5 334,3 330,3 294,7 371,2 263,5 406,8 233,5 384,5 412,2 287,5 300,7 392,3 282,5 416,8 464,1 422,8 342,9 304,4 320,7 278,4 388,2 258,1 331,9 349,7 349,6 349,4 345,7 352,4 274,9 418,4 325,4 354,8 350,6 347,2 301,8 357,0 338,5 196,8 176,9 248,9 237,1 224,8 272,7 264,7 275,7 314,9 290,2 255,2 334,9 233,5 364,1 269,2 269,6 438,1 263,9 297,1 351,9 348,4 344,3 308,0 387,7 394,1 274,9 422,9 244,2 401,6 428,0 300,3 313,9 409,3 294,8 436,1 478,5 438,4 355,9 317,8 334,1 290,7 422,5 269,1 345,9 363,5 364,1 363,4 360,6 367,8 286,9 434,2 339,2 370,0 365,8 362,0 315,3 372,3 352,4 205,5 185,3 260,4 247,5 235,2 284,7 276,5 287,9 325,9 302,8 266,9 349,6 244,2 379,8 280,9 280,9 450,3 275,7 310,2 367,6 363,8 359,6 322,5 412,0 417,5 291,7 446,2 259,9 426,7 450,9 319,0 333,2 434,2 312,9 464,5 499,0 460,9 374,7 337,6 353,8 308,9 478,2 285,0 366,3 383,6 385,2 383,9 382,2 390,3 304,4 457,0 359,3 392,2 388,0 383,7 335,2 394,7 372,6 218,3 197 277 262 250 302 293,7 305,7 341,8 321,1 284,2 371,0 260,0 402,7 298,1 297,5 467,5 292,9 329,4 390,6 386,2 382,0 343,8 432,5 437,1 305,8 465,6 273,2 447,9 469,9 334,8 349,4 455,2 328,1 488,6 515,7 479,6 390,3 354,2 370,3 324,2 531,2 298,4 383,4 400,3 402,9 401,0 400,4 409,2 319,1 475,8 376,2 410,8 406,6 401,8 352,0 413,4 389,5 229,1 208,2 291,7 275,6 263,3 317,3 308,2 320,6 354,8 336,6 298,8 389,1 273,3 422,0 312У5 311,4 481,4 307,4 345,6 410,0 405,1 400,9 362,0 455,2 458,7 321,3 486,7 287,9 471,3 490,6 352,2 367,3 478,3 344,9 515,3 533,6 499,8 407,3 372,6 388,4 341,1 313,2 402,2 418,5 422,2 419,6 420,5 430,1 335,3 496,3 394,7 431,3 427,1 421,8 370,6 434,1 408,0 241,0 220,0 307,6 289,7 277,7 333,8 324,3 337,2 368,9 353,6 315,0 409,0 288,1 443,2 328,4 326,6 496,1 323,5 363,5 431,5 426,0 421,8 382,2 489,1 490,8 344,4 517,9 310,0 506,3 520,8 378,3 393,9 512,6 369,9 555,5 559,3 529,2 432,1 400,0 415,2 366,4 зззТо 430,1 445,3 450,9 447,1 450,2 461,3 359,5 526,3 422,2 461,7 457,7 451,5 398,4 464,8 435,3 258,7 237,7 331,4 310,8 299,2 358,4 348,2 361,8 389,4 378,9 339,3 438,6 310,3 474,7 352,1 349,3 517,1 347,5 390,1 463,6 457,2 453,0 412,6 518,2 518,2 364,2 544,2 329,1 536,5 546,4 400,7 416,8 542,1 391,3 590,3 580,4 553,9 453,0 423,6 438,1 388,1 353,7 453,9 468,0 475,3 470,5 475,7 488,0 380,2 551,5 445,7 487,7 483,9 476,9 422,3 491,0 458,5 274,0 253,1 352,1 328,9 317,8 379,5 368,8 383,0 406,4 400,6 360,3 464,1 329,5 501,7 372,5 368,6 534 368,1 413,1 491,2 483,9 479,8 439,0 277
Продолжение табл. 11.5 Вещество 0,1 244,1 210,9 208,8 239,8 276,8 312,6 201,3 318,7 324,0 300,3 340,0 185,0 216,7 243,9 225,5 240,8 236,3 — 382,0 249,8 275,9 273,3 306,7 338,0 135,8 173,9 49,9 138,0 282,4 — 88,3 218,8 252,0 270,1 — 334,2 325,7 285,7 305,8 315,5 327,3 339,3 366,6 333,4 315,1 278,0 279,8 286,1 — 364,5 345,2 306,0 — 339,1 176,8 357,1 361J. 0,2 253,6 218,9 217,1 248,9 287,0 — 324,1 209,0 329,2 335,7 311,6 352,2 192,2 225,0 253,1 234,1 249,6 245,3 — 394,2 259,4 287,5 283,1 318,3 349,6 140,1 180,7 51,8 143,4 293,2 — 91,9 227,3 261,2 279,6 318,8 345,7 337,1 296,3 316,7 326,7 339,2 351,2 379,6 345,4 326,9 288,5 290,1 296,4 — 376,6 357,1 316,1 349,6 183,6 370,2 375,0 0,5 267,2 230,4 229,1 262,1 301,7 206,9 340,7 220,2 344,1 352,4 328,0 369,7 202,5 237,1 266,6 246,6 262,1 258,3 113,0 411,4 273,4 304,4. 297,2 335,2 366,1 146,1 190,6 54,7 151,2 308,9 — 97,3 239,5 274,6 293,3 333,6 362,1 353,4 311,5 332,5 342,9 356,4 368,4 398,2 362,6 343,8 303,6 305,1 311,3 327,7 394,0 374,0 330,6 174,7 364,5 193,3 389,0 394,3 • 1 278,5 240,0 239,1 273,1 313,9 215,9 354,5 229,4 356,3 366,1 341,5 384,2 211,1 247,2 277,7 257,0 272,5 269,1 120,3 425,5 285,1 318,6 308,8 349,3 379,7 151,0 198,8 57,1 157,7 322,0 — 101,7 249,6 285,7 304,7 345,7 375,7 366,9 324,1 345,5 356,2 370,5 382,6 413,6 376,8 357,8 316,2. 317,5 323,6 341,4 408,2 387,9 342,4 182,1 376,7 201,4 404,6 410,2 Давление пара, к Па 2 290,9 250,4 250,0 285,0 327,1 225,7 369,4 239*5 369,5 381,0 356,2 399,9 220,5 258,2 289,8 268,3 283,8 280,8 128,7 440,5 297,7 334,2 321,3 364,5 394,3 156,3 207,7 59,7 164,8 336,2 345,3 106,7 260,6 297,7 316,9 358,7 390,3 381,4 337,8 359,6 370,6 385,9 397,9 430,1 392,2 373,0 329,8 331,0 337,0 356,2 423,4 402,9 355,1 190,1 389,7 210,2 421,5 427,5 5 309,0 265,5 266,0 302,4 346,4 240,1 391,2 254,3 388,4 402,7 377,7 422,6 234,3 274,2 307,5 284,9 300,2 298,0 141,8 462,2 316,3 357,3 339,6 386,9 415,5 163,8 220,9 63,5 175,2 357,0 366,8 113,9 276,8 315,2 334,6 377,5 411,4 402,5 357,8 380,0 391,6 408,3 420,1 454,2 414,6 395,2 349,7 350,6 356,3 377,8 445,5 424,6 373,5 201,9 408,4 223,0 446,2 452,7 10 324,2 278,3 279,6 317,1 362,6 252,3 409,4 266,7 404,0 420,8 395,8 441,6 245,9 287,8 322,4 298,9 313,9 312,4 153,5 480,0 332,0 377,0 354,8 405,6 433,1 170,0 232,0 66,8 184,0 374,5 384,8 120,1 290,4 329,8 349,4 393,1 429,0 420,0 374,5 397,1 409,0 427,0 438,6 474,3 433,3 413,8 366,5 367,1 372,6 396,0 463,7 442,6 388,7 211,8 423,8 233,8 466,8 473,8 20 341,0 292,3 294,7 333,3 380,3 265,8 429,4 280,4 421,0 440,6 415,7 462,5 258,7 302,7 338,9 314,3 328,9 328,4 167,5 499,3 349,3 398,9 371,5 426,4 452,3 176,7 244,3 70,4 193,7 393,9 404,7 127,0 305,4 345,9 365,6 410,1 448,2 439,1 392,9 ' 415,8 428,1 447,6 458,8 496,2 453,8 434,3 384,9 385,2 390,3 416,1 483,5 462,2 405,2 222,8 440,3 245,8 489,4 497,0 50 366,2 313,2 317,2 357,4 406,7 286,0 459,1 300,9 445,7 469,9 445,4 493,2 277,8 325,0 363,4 337,2 351,1 352,1 190,2 527,3 375,2 432,3 396,1 457,2 480,4 186,4 262,7 75,7 208,3 __ 434,5 137,4 327,8 369,8 389,4 434,9 476,3 467,3 420,1 443,3 456,3 478,0 488,5 528,5 484,0 464,7 412,3 412,1 416,5 446,0 512,5 491,0 429,2 239,1 464,3 263,5 523,0 531,4 100 387,8 331,1 336,7 378,0 429,1 303,5 484,4 318,4 466,4 494,7 470,7 519,3 294,2 344,2 384,4 357,0 369,9 372,4 212,0 550,6 397,4 461,5 417,0 483,7 504,0 194,5 278,6 80,4 220,8 460,0 146,6 347,1 390,1 409,6 455,7 500,0 491,1 443,3 466,8 480,2 503,9 513,7 555,9 509,7 490,7 435,7 435,0 438,9 471,6 536,8 515,2 449,4 253,2 484,3 278,8 551,5 560,7 Трихлоризопропилсилан Трихлорметан ' Трихлорметилсилан 1,1,1 -Трихлорпропан 1,2,3-Трихлорпропан Трихлорсилан а, а, а-Трихлортолуол 1,1,2-Трихлор-1,2,2-три- фторэтан Трихлоруксусная кислота Трихлоруксусный ангид- ангидрид Трихлорфенилсилан 2,4,5-Трихлорфенол 2,4,6-Трихлорфенол Трихлорфторметан 1,1, 1-Трихлорэтан 1,1,2-Трихлорэтан Трихлорэтилен Трихлорэтилсилан Трихлорэтоксисилан Триэтиленбор Триэтиленгликоль Триэтилметилсилан Триэтилформиат Триэтилфосфат Триэтоксиметилсилан Углерода диоксид Углерода недиоксид Углерода оксид Углерода серооксид Углерод подсернистый Углерод четырехбромис- тый Углерод четырехфторис- тый Углерод четыреххлорис- тый Уксусная кислота Уксусный ангидрид Уретан 2-Фенетидин Фенетиловый спирт Фенетол Фен и л ацетат Фенилацетохлорид Фенил ацетон н итрил Фенилгидразин 1,3-Фенилдиамин Фенилдихлорфосфат Фенилизотиоцианат Фенилизоцианат Фенилизоцианид Фенилмеркаптан Фенилтрихлорсилан Фенилуксусная кислота 2-Феноксиэтанол Фенол Формальдегид Формамид Фосген Фталевый ангидрид Фталид 278
Продолжение табл. 11.5 Вещество Давление пара» кПа 0,1 0.2 0,5 10 20 50 100 Фталилхлорид Фторбензол 2-Фтортолуол З-Фтортолуол 4-Фтортолуол 1-Фторэтилен mpa/ic-Фумарилхлорид Фурфуриловый спирт ФУРФУРОЛ Хлоральгидрат 2-Хлоранилин 4-Хлоранилин Хлорбензол 1 -Хлорбутан Хлордиметилфенилсилан Хлордифторметан а-Хлоркротоновая кислота Хлорметилсилан Хлорпикрин 2-Хлорпиридин 1-Хлорпропан 2-Хлорпропан 1-Хлорпропилен З-Хлорпропилен 7- Хлорпропилтрихлор- силан З-Хлорстирол 4-Хлорстирол а-Хлортолуол 2-Хлортолуол З-Хлортолуол 4-Хлортолуол Хлортриметилсилан Хлортрифторметан 2-Хлор-а, а, а-трифторто- луол 1-Хлрр-1,2,2-трифторэти- лен X лортриэтилси л ан Хлоруксусная кислота Хлоруксусный ангидрид 4-Хлорфенетиловый спирт 2-Хлорфенол З-Хлорфенол 4-Хлорфенол бис-2-Хлорэтилацеталь 1 -Хлор-2-этилбензол 1-Хлор-З-этилбензол 1 -Хлор-4-этилбензол 1-Хлорэтилен 2- X лорэтил хлорацетат 2-Хлорэтил-2-хлоризо- пропиловый эфир 2- X лорэти л -2- х л орпропи- ловый эфир 1 -Хлор-2-этоксибензол 2-B-Хлорэтокси)-этанол Циан бромистый Циан йодистый 2-Циано-2-бутилацетат Циан фтористый Циан хлористый Циклобутан 353,2 225,6 243,9 246,0 246,7 120,8 282,7 300,5 286,0 260,0 312,2 326,1 254,9 219,6 296,7 147,5 338,3 174,2 243,1 280,4 200,8 190,5 187,6 198,8 292,3 295,1 289,8 272,9 272,8 273,7 206,3 121,0 267,7 153,7 263,3 311,0 335,9 351,4 279,6 311,5 317,3 324,3 284,6 286,0 287,0 164,1 313,3 292,3 297,3 313,1 321,1 234,1 294,6 310,4 137,1 193,1 177,0 366,2 234,2 253,2 255,3 256,0 125,8 292,8 310,5 296,1 268,0 323,4 338,0 264,7 228,1 307,8 153,0 348,8 181,0 252,3 291,1 208,4 198,0 195,3 206,5 303,4 306,1 300,6 283,3 283,3 284,2 214,3 125,5 277,9 159,5 273,4 321,5 346,9 363,7 290,4 323,1 329,0 335,4 295,4 297,0 298,1 170,3 324,4 303,0 308,4 324,4 331,5 241,2 303,4 321,2 141,5 199,5 183,9 384,9 246,6 266,6 268,7 269,4 133,0 307,4 324,8 310,6 279,2 339,5 355,0 278,7 240,4 323,9 161,0 363,7 191,0 265,6 306,4 219,5 208,9 206,3 217,5 315,4 319,5 322,0 316,0 298,3 298,6 299,5 225,8 132,1 292,7 168,0 288,0 336,5 362,5 381,3 306,1 339,8 345,9 351,4 311,0 312,8 314,1 179,2 340,4 318,4 324,5 340,6 346,3 251,4 315,8 336,7 147,9 208,6 194,0 400,4 256,8 277,7 279,9 280,6 139,1 319,5 336,5 322,5 288,3 352,8 369,1 290,4 250,6 337,2 167,6 375,9 199,2 276,7 319,2 228,7 218,0 215,6 226,7 328,4 332,8 335,3 328,8 310,8 311,2 312,1 235,4 137,5 305,0 175,1 300,1 348,8 375,3 395,9 319,1 353,6 359,8 364,5 323,9 325,9 327,5 186,6 353,6 331,1 337,8 354,1 358,5 259,7 325,9 349,4 153,2 216,0 202,3 417,3 268,0 289,8 292,0 292,7 145,7 332,6 349,1 335,4 298,0 367,2 384,4 303,1 261,7 351.7 174,7 388,9 208,2 288,7 333,0 238,7 227,8 225,7 236,7 342,6 347,3 349,6 342,6 324,4 325,0 325,8 245,9 143,4 318,4 182,8 313,3 362,1 389,1 411,6 333,3 368,5 375,0 378,6 337,9 340,1 342,0 194,7 367,8 344,8 352,3 368,6 371,5 268,5 336,7 363,2 158,8 224,0 211,4 441, 284, 307, 309, 310, 155, 351, 367, 354, 312, 388, 406, 321, 278, 372, 185, 407, 221, 306, 353, 253, 242, 240, 251, 363 368 370 362 344 345 346 261 152 338 194 332 381 408 434 354 390 397 399 358 361 363 206 388 364 373 389 390 281 352 383 166 235 224 8 3 4 7 5 5 5 2 1 0 2 6 7 0 8 2 5 5 3 3 3 4 6 4 4 6 5 8 2 3 0 3 1 ,0 ,0 ,6 ,2 ,9. ,3 ,2 ,4 ,0 ,1 ,5 ,0 ,3 ,4 ,5 ,9 ,4 ,7 ,3 ,1 ,1 ,1 ,9 ,5 462,3 298,0 322,3 324,6 325,4 163,9 367, 382,2 369,7 323,4 405,6 425,2 337,3 291,8 390,6 194,0 422,8 232,7 321,1 370,4 265,6 254,7 253,3 263,7 380,9 386,5 388,1 379,8 360,9 362,3 362,9 274,2 159,4 354,5 203,4 348,9 397,1 425,3 453,3 371,7 408,8 415,5 416,1 375,7 378,6 381,2 216,3 405,7 381,6 391,1 407,3 405,8 291,5 364,7 399,8 173,6 245,0 236,1 484,9 313,2 338,7 341,0 341,8 173,2 384,8 398,5 386,7 335,8 424,8 445,6 354,5 306,9 410,1 203,6 439,3 245,0 337,4 389,1 279,2 268,3 267,4 277,4 400,1 406,2 407,5 398,4 379,4 381,2 381,6 288,6 167,4 372,7 213,9 366,8 414,4 443,1 473,9 391,1 428,9 435,8 434,6 394,8 398,0 401,0 227,2 424,6 400,0 410,6 426,7 422,6 302,6 378,3 417,9 180,8 255,4 248,7 518,3 335,7 363,1 365,3 366,2 187,2 4iO,4 422,3 411,8 353,6 453,0 475,7 380,2 329,6 439,2 217,9 463,2 263,6 361,6 417,1 299,4 288,7 288,6 297,7 428,7 435,5 436,2 426,0 406,8 409,3 409,5 310,0 179,3 399,9 229,4 393,6 439,6 468,9 504,3 420,1 458,8 465,9 461,8 423,1 426,9 430,6 243,4 452,4 427,2 439,6 455,2 447,0 318,8 397,8 444,5 191,4 270,4 267,4 546,8 355,0 384,0 386,2 387,2 199,4 432,2 442,3 433,0 368,3 477,0 501,3 402,3 349,1 464,1 230,2 483,1 279,6 382,4 441,1 316,7 306,4 307,0 315,2 453,3 460,7 460,8 449,6 430,4 433,5 433,5 328,4 189,4 423,2 242,7 416,6 460,9 490,6 530,1 445,0 484,4 491,6 484,7 447,4 451,7 456,0 257,3 475,9 450,4 464,4 479,5 467,5 332,2 413,9 467,0 200,2 283,1 283,5 279
Продолжение табл. 11.5 Вещество Давление пара, к Па 0.1 0,2 0.5 10 20 50 100 Циклобутен Циклогексан Циклогексанол Циклогексанон Циклогексанэтанол Циклопентан Циклопропан Цитраконовый ангидрид Энантлхлорид Энантовая кислота Энантовый альдегид Энантонитрил Эпихлоргидрин 1,2-Этокси- 2- метил пропан Этан Этанол Этилакрилат а-Этилакрилнитрил а-Этилакриловая кислота Этиламин W-Этиланилин 4-Этиланилин Этила цетат Этилацетоацетат Этилбензол Этилбромид Этил-а-бромизобутират Этилбутират Этилвинилдихлорсилан З-Этилгексан Этилгликолат 2-Этилдисилазан Этилдихлорацетат Этилдихлореплан Этил-А', N-диэтилоксамат Этилен Этилена оксид 1,2-Этиленгликоль Этилендиамин Этилен -бис-(хлорацетат) Этиленхлоргидрин Этил изобу тират Этилизовалерат Этилизокапронат Этилизотиоцианат Этилиодид Этиллевулинат Этил-/-лейцинат Этилмеркаптан Этил метиловый эфир З-Этилпентан Этилпропиловый эфир Этилпропионат Этилтриметилолово Этилтрифторсилан Этилтрихлорацетат Этилтрихлорсилан Этилтриэтоксисилан 2-Этилфенол З-Этилфенол 4-Этилфенол Этилформиат Этилфторид 170,4 222,9 288,7 268,7 318,0 201 153 314. 302,9 343 276,7 288,6 252,1 199,6 111,1 238,6 238,4 239,1 315,5 187,4 306,2 319,5 226,0 296,3 258,2 195,2 278,2 249,8 247,8 282,8 206,7 277,3 343,8 102,8 179,9 322,3 257,3 379,7 264,9 244,3 262,0 279,1 255,5 214,7 314,8 298,0 192,7 178,0 230, 204,4 240,5 238,5 174,6 288,1 313,8 327,7 326,7, 207,6 152,3 177,2 231,4 298,7 279,1 329,0 208,9 158,8 325,7 311,5 354,3 286,3 299,6 261,3 207,7 115,7 246,5 247,2 248,5 325,3 194,2 317,6 331,0 234,2 306,9 268,0 202,6 288,6 259,2 257,1 292,9 215,0 287,5 356,1 107,0 186,7 332,8 266,4 392,1 274,2 253,4 271,7 289,3 265,2 223,0 325,9 309,2 200,1 184,7 239,4 212,6 249,2 247,8 180,8 298,3 325,0 338,8 338,0 215,4 158,1 186,9 243,5 312,9 294,0 344,7 220,1 166,9 342,2 323,5 369,3 300,0 315,6 274,6 219,4 122,3 257,8 259,9 262,2 339,2 204,0 334,1 347,6 246,1 322,2 282,2 213,5 303,7 272,8 271,5 270,6 307,3 227,1 302,1 233,9 373,7 113,2 196,4 347,7 279,3 409,8 287,6 266,6 285,5 304,1 279,3 235,1 341,8 325,4 210,9 194,4 252,0 224,4 261,7 261,1 189,7 313,1 254,3 304,9 341,1 354,6 354,3 226,4 166,3 195,0 253,6 324,7 306,4 357,6 229,5 173,6 355,8 333,3 381,4 311,3 328,8 285,5 229,2 127,9 267,0 270,5 273,6 350,6 212,1 347,6 361,2 255,9 334,8 294,0 222,5 316,1 284,1 283,1 281,8 319,1 237,2 314,2 244,4 388,2 118,3 204,5 360,0 289,9 424,3 298,6 277,4 297,0 316,3 291,0 245,1 355,0 338,8 219,8 202,4 262,5 234,3 272 272 197 325 265 317 354 367 367,7 236,0 173,2 203,8 264,5 337,3 319,9 371,5 239,6 180,8 370,6 343 394 323 343 297,4 239,9 134,0 276,9 281,8 285,9 362,7 220,9 362,4 375,9 266 348, 306, 232 329 296,3 295 293,9 332,0 248,2 327,2 255,9 403,9 123,8 213,3 373,1 301.4 439,8 310,5 289,2 309,5 329,5 303,7 256,0 369,2 353,4 229,5 211,1 273,8 245,2 283,3 284,3 205,1 338,3 276,9 330,3 368,8 381,6 382,1 246,2 180,7 216,8 280,6 355,6 339,7 391,6 254,6 191,4 392,1 358,4 413,1 341,1 364,2 314,7 255,7 143,0 291,2 298,5 304,2 380,1 233,6 383,9 397,4 281,9 368,2 325,4 246,6 349,5 314,1 314,2 311,6 350,6 264,4 346,3 272,9 426,7 132,1 226,1 392,0 318,0 462,3 327,8 306,5 327,6 348,8 322,4 272,1 389,8 374,7 243,7 223,8 290,4 261,1 299,6 302,0 216,6 357,4 294,2 349,5 389,7 401,8 403,1 261,0 191,6 227,8 294,0 370,8 356,4 408,4 267,2 200,3 410,2 370,4 428,4 355,8 381,9 329,2 269,1 150,6 303,0 312,4 319,6 394,4 244,3 402,0 415,3 294,9 384,7 341,2 258,7 366,1 329,2 329,8 326,5 366,1 278,2 362,3 287,3 445,7 139,1 236,9 407,7 331,9 480,8 342,2 320,9 342,8 364,9 338,0 285,6 406,9 392,6 255,7 234,4 304,4 274,6 313,3 317,0 226,3 373,3 308,8 365,6 407,1 418,6 420,5 273,5 200,7 240,0 308,8 387,4 374,8 426,6 281,1 210,1 429,9 383,3 444,9 371,8 401,4 345,0 284,0 159,1 315,9 327,7 336,6 409,9 256,0 421,8 434,9 309,1 402,8 358,5 272,0 384,4 345,7 347,1 342,9 383,1 293,5 379,8 303,3 466,5 146,9 248,7 424,6 347,0 500,9 357,9 336,8 359,5 382,6 355,3 300,6 425,7 412,3 268,8 246,2 319,7 289,6 328,2 333,5 236,8 390,7 324,9 383,3 426,2 436,8 439,5 287,2 210,8 258,2 330,9 411,7 402,3 453,3 301,8 224,5 459,2 401,7 468,8 395,2 430,5 368,5 306,4 172,0 334,6 350,4 362,1 432,2 273,2 451,3 463,9 330,0 429,5 384,3 291,8 411,5 370,2 372,9 367,3 408,1 316,5 405,7 327,5 497,2 158,6 266,4 449,3 369,3 530,2 381,0 360,5 384,2 408,9 381,1 322,9 453,3 441,6 288,6 263,6 342,6 312,1 350,3 358,1 252,4 416,3 349,0 409,4 454,3 463,5 467,4 307,6 225,8 273,9 349,8 432,2 425,9 475,9 319,7 236,8 484,1 416,9 488,6 415,1 455,4 388,6 325,8 183,2 350,3 369,8 384,1 450,8 287,9 476,4 488,5 347,9 452,2 406,4 308,9 434,8 391,3 395,1 388,2 429,3 336,4 427,8 348,5 523,2 168,8 281,4 470,0 388,1 554,7 400,6 380,6 405,3 431,3 403,2 342,2 476,7 466,6 305,6 278,5 362,2 331,6 369,2 379,3 265,6 438,1 369,7 431,7 478,2 486,0 491,0 325,0 238,7 280
Продолжение табл. 11.5 Вещество Этил-2-фуроат Этилхлорацетат Этилхлорид Этил-а-хлорпропионат Этилцианацетат Этилциклогексан Этилциклопентан Этил-о-этилацетоацетат Этокситриметилсилан Янтарный ангидрид 0,1 304,7 269,6 179,2 274,9 337,0 253,6 236,0 307,9 217,8 354,6 0.2 315,7 279,4 186,0 284,6 347,3 263,3 245,0 318,9 226,2 366,8 0.5 331,5 293,7 195,9 298,5 362,0 277,4 258,0 334,7 238,4 384,2 1 344,5 305,4 204,0 309,9 373,9 289,1 268,9 347,7 248,6 398,5 Давление пара.кПа 2 358,6 318,1 212,9 322,3 386,7 301,8 280,6 361,8 259,6 414,0 5 379,1 336,7 226,0 340,3 405,0 320,5 297,9 382,3 275,8 436,3 10 396,2 352,2 236,9 355,2 420,0 336,2 312,4 399,4 289,5 454,9 20 414,9 369,3 249,0 371,6 436,2 353,5 328,4 418,1 304,6 475,2 50 442,6 394,5 267,0 395,6 459,6 379,4 352,3 445,7 327,2 504,9 100 466,1 416,0 282,4 416,0 479,1 401,6 372,7 469,1 346,6 529,9 t, °с Таблица р. 10* Па Анилин (C«H,N) 212,8 254,8 292,7 342,0 375,5 400,0 422,4 426,0 Ацетилен i 192,4 200,9 209,4 221,5 230,4 240,7 253,2 263,0 271,6 278,9 284,9 290,4 300,0 307,8 308,7 Ацетон 78,6 113,0 144,5 181,0 205,0 214,5 235,0 Бензол (С 360 380 400 410 2,02 5,06 10,13 . 20,26 30,39 40,52 50,65 53,08 (С2Н2) (Г, К) 1,283 2,026 3,039 5,065 7,091 10,13 15,20 20,26 25,33 30,39 35,45 40,52 50,65 60,78 62,45 (С3НвО) 2,02 5,06 10,13 20,26 30,39 40,52 47,61 8Нв) (Г, К) 1,243 2,164 3,536 4,428 11.6. Давление паров /, °с 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 562,6 «-Бута 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 152,01 м-Бутано 139,8 172,5 203,0 237,0 259,0 р, 10е Па 5,479 6,704 8,121 9,746 11,60 11,69 16,01 18,70 21,66 24,96 28,62 32,69 37,19 42,18 47,71 49,24 н (С4Н10) 1,032 1,483 2,074 2,83 3,78 4,96 6,39 8,10 10,13 12,50 15,29 18,52 22,23 26,48 31,29 36,73 37,96 л (С4Н10О) 2,03 5,06 10,13 20,26 30,39 органических веществ (выше t, °с 277,0 288,0 Бутен-1 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 \ ЛС Л 146,4 р, Ю5 Па 40,52 49,03 (С4Н8) 1,285 1,838 2,557 3,472 4,62 6,02 7,63 9,59 11,93 14,68 17,89 21,59 25,84 30,68 36,15 40,2 я-Бутилбензол (С10Н14) 190 200 210 220 230 240 250 Бутин-1 10 20 30 40 . «-Гека 70 80 90 100 НО 1Н 1,1917 1,5018 1,8714 2,3078 2,8185 3,411 4,094 (С4Нв) 1 Ofi 1,47 1,70 1,96 (СвН14) 1,0537 1,4239 1,8876 2,460 3,153 10* Па) [115] tt °с 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 234,7 Гексен-1 70 80 90 100 ПО 120 130 p. 105 Па 3,986 4,973 6,128 7,468 9,036 10,85 12,94 15,32 18,02 21,08 24,52 28,37 30,31 (СвН12) 1,2398 1,6626 2,1885 2,8326 3,610 4,537 5,629 «-Гептадекан (Ci,H4ft> 310 462 «-Гептан 100 120 140 160 180 200 220 240 260 267,01 1,1794 13,169 (С7Н1в) 1,0606 1,8330 2,979 4,599 6,78 9,71 13,54 18,47 24,65 27,36 281
Продолжение табл. 11.6 t, °с р, 10* Па Гептен-1 (С7Н14) 100 по 120 130 140 150 160 1,2180 1,6046 2,0797 2,6556 3,345 4,161 5,118 «Декан (С10Н22) 180 190 200 210 220 230 240 250 346 1,1737 1,4921 1,8740 2,3274 2,8603 3,482 4,199 5,022 21,07 1.1 - Диметилциклопентан (С7Н1б) 90 100 ПО 120 130 140 150 160 1,0784 1,4263 1,8550 2,3756 2,9998 3,7397 4,6070 5,6137 Дифенил (С12Н10) 260 пол 2о\) 300 320 340 360 380 1,08 1 7А: 1,74 2,38 3,38 4,47 6,55 8,8 \ Дифтордихлорметан (фреон-12) (CF2CI2) -30 —20 —10 0 10 20 30 40 50 60 70 / V/ 80 90 1 ЛЛ 100 111,8 1,0143 1,527 2,219 3,125 4,285 5,739 7,529 9,687 12,28 15,34 18 94 23,13 27,99 QQ ЛЛ оо, oU 41,32 /. °с р, Ю5 Па Дифтормонохлорметан (фреон-22) (CHF2C1) —40 ОА ——O\J —20 — 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 96,13 1,054 1 ?41 1 ,vrrl 2,456 3,552 4,983 6,811 9,097 11,908 15,315 19,395 24,236 29,94 36,62 44,43 49,86 я-Додекан (С12Н2в) 220 230 240 250 386 1,1059 1,3890 1,7258 2,1227 18,1 Изопропилбензол (С9Н1>2) 160 170 180 190 200 210 220 230 opmo-Ys 150 160 170 180 190 1,2290 1,5656 1,9698 2,4498 3,0146 3,673 4,434 5,306 :илол (С8Н1в) 1,172 1,505 1,907 2,388 2,956 /, °с 200 210 220 230 240 250 260 270 280 9QO 300 310 320 330 340 350 358,44 р, 10» Па 3,622 4,390 5,280 6,305 7,500 8,820 10,32 12,00 13,90 lfi ПО 18,35 20,95 23,79 26,87 30,32 34,36 38,08 Метан (СН4) (Г, К) 115 120 125 130 135 140 145 150 155 160 165 170 175 180 185 190 190,55 1,324 1,920 2,691 . 3,671 4,895 6,375 8,136 10,33 12,88 15,88 19,38 23,38 27,88 32,88 38,54 45,52 46,41 Метанол (СН4О) 84,0 112,5 138,0 167,8 186,5 203,5 214,0 224,0 240,0 Метилацет —20 —10 0 10 20 30 40 50 60 70 2,03 5,06 10,13 20,26 30,39 40,52 50,65 60,78 79,72 илен (С3Н4) 1,17 1,84 2,79 4,05 С ТУ 5,77 6,79 8,00 10,84 14,38 18,64 f. °С р. 10» Па 2-Мети л бута диен-1,3 (СбНя) 40 50 60 70 80 90 100 1,2374 1,7012 2,2889 3,0202 3,915 4,996 6,282 2-Метилбутан (С5Н12) 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 187,8 2-Метилп л \j 10 20 ОА 30 40 50 60 70 80 ПА уи 100 ПО 120 130 140 1,090 1,511 2,048 2,719 3,541 4,536 5,721 7,11 8,77 10,69 12,93 15,49 18,43 21,75 25,51 1 29,71 33,3 ропен (С4Н8) 1 ^К 1 87 1 ,О/ 2,58 о ел 3,50 4,64 6,06 7,77 9,82 12,26 1 С\ AQ ю,иу 18,37 22,16 26,34 31,28 36,70 Метил хлористый (СН3С1) —20 —10 о 10 20 30 40 50 60 1,188 1,772 2,557 3,582 4,893 6,525 8,516 10,92 13,75 Метилциклорексан (С7Н14) ПО 130 150 170 1,2986 2,146 3,362 5,01 282
Продолжение табл. 11.6 /. °с 190 210 230 250 270 290 р. 10» Па 7,23 10,10 13,83 18,48 24,21 31,16 Метилциклопентан (СЯН12) 80 100 120 140 160 180 200 220 240 Монофтор (фреон-2] 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 178,25 1,2946 2,238 3,632 5,59 8,22 11,73 16,28 22,05 29,24 дихлорметан 1) (CHFC12) 1,0578 1,5305 2,1534 2,9550 3,9655 5,2160 6,7389 8,5675 10,737 13,283 16,245 19,666 23,593 28,081 33,195 39,008 45,612 51,812 Монофтор трихлорметан (фреон-П) (CFC13) 24 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 1,026 1,263 1,748 2,366 3,138 4,088 5,240 6,619 8,253 10,168 12,393 14,959 17,896 Нафталин (С10Н8) 220 230 240 250 260 1,060 1,321 1,629 1,993 2,53 t, °С 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 р, 10» Па 2,99 3,57 4,23 4,97 5,82 6,79 7,86 9,05 10,33 11,85 13,37 я-Нонадекан (С^Н^) Q40 487 я-Нонан 160 170 180 190 200 210 220 230 322 к-Октан 130 150 170 190 210 230 250 270 290 296,2 Октен-1 130 140 150 160 170 180 н-Пентан 40 50 Л/ч 60 70 80 90 100 ПО 120 , 130 140 150 160 170 1 1Q^ 12!156 <С,Н2О) 1,2846 1,6410 2,070 2,579 3,179 3,879 4,689 5,618 22,8 (С8НМ) 1,1408 1,9022 3,006 4,536 6,582 9,270 12,79 17,29 22,94 24,96 (С8Н1в) 1,2843 1,6619 2,1202 2,6698 3,322 4,086 (С6Н12) 1,156 1,591 2,145 2,832 . 3,676 4,693 5,906 7,333 8,985 10,94 13,20 15,79 18,74 22,08 Л °С 180 190 196,62 Пентен-1 40 60 80 100 120 140 160 180 200 201 Пропадиен —30 —20 -10 0 10 20 25 30 40 50 60 70 р, 10» Па 25,84 30,04 33,74 (с6н10) 1,4162 2,5797 4,354 . 6,900 10,54 15,26 21,56 29,76 40,26 40,4 (С3Н4) 1,22 1,84 2,68 3,81 5,28 7,14 8,24 9,47 12,4 15,8 20,0 24,8 Пропан (С3Н8) G\ К) 231,10 259,83 275,24 286,90 296,30 317,42 341,71 359,61 370,0 Пропанол-1 117,0 149,0 177,0 210,8 232,3 250,0 263,7 Пропш —40 —30 —20 —10 и |Л 1U 20 ол о\) 40 ел эи АЛ ьи 70 юн 1,013 3,039 5,065 7,091 9,117 15,20 25,33 35,45 42,65 <С3Н8О) 2,03 5,06 10,13 20,26 30,39 40,52 50,55 (с3нв) 1,425 2,132 3,08 4,30 7 74 10-10 1 О ПО 12,98 1 А АЧ 1О,4Э OK OQ зкоо t, °с 80 90 91,9 Толуол 1 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 310 л-Трида 240 404 кан р, 10* Па 37,47 44,88 46,0 (С,Н8) 1,312 2,180 3,433 5,165 7,474 10,93 15,26 20,50 26,69 33,82 37,74 1,1230 17,2 Трифтормонохлорметан (фреон-13) -80 -70 -60 -50 -т40 —30 —20 —10 0 10 20 29,13 (CF3CI) 1,094 1,797 2,803 4,183 6,017 8,393 11,40 15,13 19,70 25,23 31,84 39,00 Тетрафтордихлорэтан (фреон-114) 5 10 20 30 40 ел 50 60 (C2F4CI2) 1,069 1,289 1,836 2,584 3,453 5^963 Углерод четыреххлористый (СС14) 90 ПО 130 150 170 190 210 230 250 270 283,05 1,482 2,506 4,001 6,071 8,852 12,41 17,01 22,73 29,57 38,65 46,49 283
Продолжение табл. 7/.б р, 10* Па t. °с р, 10* Па /, °С р, 10» Па /, °С р, 10» Па Хлорбензол (С6Н5С1) 140 160 180 200 220 240 260 329,2 359,2 1,252 2,044 3,158 4,693 6,739 9,434 12,85 31,90 45,22 Циклогексан (СвН12) 90 ПО 130 150 170 190 210 230 250 270 1,3272 2,260 3,622 5,52 8,059 11,34 15,52 20,82 27,45 35,61 Циклогексен (СвН10) 90 1,2450 100 1,6443 ПО 2,1358 120 2,7324 130 3,447 140 4,294 150 5,287 Циклопентан (С5Н10) 50 70 90 ПО 130 150 170 190 210 230 1,038 1,905 3,252 5,211 7,950 11,67 16,58 22,87 30,74 40,39 Этан (С2Нв) (Г, К) 184,52 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 305,5 1,013 1,347 2,174 3,340 4,921 7,002 9,675 13,02 17,12 22,08 28,01 35,10 43,65 49,13 Этанол (С2Н6О) 97,5 126,0 151,8 2,03 5,06 10,13 183,0 203,0 218,0 230,0 242,0 243,1 20,26 30,39 40,52 50,65 60,78 63,92 Этилацетат (С4Н8О2) 80 100 120 140 160 180 200 220 240 250,1 1,110 2,022 3,447 5,552 8,489 12,42 17,60 24,33 33,06 38,49 Этилбензол (С8Н10) 140 150 160 170 180 190 200 210 220 1,1211 1,4477 1,8440 2,319 2,883 3,546 4,317 5,208 6,229 Этилен (С2Н4) 0 2 4 6 8 9,5 40,94 42,84 44,79 46,82 48,92 50,6 Эфир диэтиловый (С4Н,0О) 40 60 80 100 120 140 160 180 190 193,8 1,228 2,311 3,964 6,471 10,01 14,73 21,03 29,02 34,01 36,06 11.4. КОЭФФИЦИЕНТ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПНЫХ МОЛЕКУЛ Коэффициент разделения двухкомпонентной жидкой смеси определяется как отношение относительных кон- концентраций компонент Си <Ь в паре и в жидкости: ) () 2 /пар /\ С2 /жидк Для идеальных растворов, к которым относятся смеси изотопных молекул, коэффициент разделения равен отно- отношению давлений пара чистых компонент: В табл. 11.7 приведены значения коэффициента раз- разделения изотопных молекул. Таблица 11.7. Значения коэффициента разделения молекул двухкомпонентных изотопных смесей при различной температуре /. °с t, °с Азота тетраоксид 14N2O4 — 14Ni*NO4 [121J 21 1,0038 Анилин CeD7N— CeH7N [122] 50 55 60 65 1,036 1,026 1,019 1,014 70 75 80 1,011 1,008 1,006 Бензол CeDe-CeHe[123] 10 20 30 40 50 60 70 80 82 1,0241 1,0249 1,0258 1,0262 1,0261 1,0254 1,0251 1,0249 I,0249 284
Продолжение табл. 117 t, °с /, °с t, °с 13CeHe-12CeHe [124] 34,6 I 1,00025 Бор трехфтористый »BF8 -120 -115 -ПО -105 Бор 1 1ВС13 85 80 70 60 50 40 30 20 10 0,0 10 12,7 — 10BF3 [125] 1,0035 1,0048 1,0060 1,0072 греххл op истый — 10ВС13 [126] 0,9988 0,9991 0,9997 1,0002 1,0007 1,0012 1,0016 1,0020 1,0023 1,0026 1,0029 1,0030 Я-Бутиловый спирт C4D10O-C4H10O [121] 20 30 40 50 60 70 80 90 100 Вода ,063 ,059 1,054 1,050 1,046 1,042 1,038 1,034 1,031 НаО—D2O [127] 0,0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 1,255 1,182 1,154 1,137 1,122 1,107 1,094 1,081 1,071 1,061 1,052 1,045 1,038 1,032 1,027 1,022 1,018 1,014 1,011 190 200 210 220 230 240 1,008 1,005 1,003 1,001 0,9989 0,9958 Н2О—Т2О [128] 20 30 40 50 60 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 1,113 1,096 1,076 1,064 1,052 О [129] 1,0093 1,0085 1,0077 1,0069 1,0062 1,0055 1,0049 1,0043 1,0037 1,0032 1,0027 1,0022 1,0018 1,0013 1,0009 1,0005 1,0001 0,9998 0,9994 0,9991 Н21вО—Н217О [130] 52 1,0039 73 1,0030 Водород хлористый [131] -105 -100 -95 —90 1,0021 1,0019 1,0017 1,0015 Диборан B2De-B2He [74] -155 -150 -140 -130 -120 -ПО -100 —90 1,0525 1,0495 1,0456 1,0439 1,0442 1,0449 1,0478 1,0516 Изовалериановая кислота CBHleO2-C6D10O2 [122] 55 60 70 80 90 100 ПО 1,034 1,036 1,037 1,038 1,039 1,039 ,039 Изомасляная кислота C4H8O2-C4D8O2 [122] 50 60 70 80 90 1,015 1,022 1,029 1,035 1,041 Изопропиловый спирт C3D8O-C3H8O [122] 15 20 30 40 50 60 70 80 ,065 ,062 ,055 ,048 ,042 ,037 ,033 ,029 Кислород 1вО2—1Ю2 [132] -210 -205 -200 -195 -190 -185 -182, 82К -152 130J -108 97 1,0131 1,0121 1,0112 1,0105 1,0098 1,0092 1,0089 Криптон Г—86Кг [133] 1,00048 Ксенон [е-13вхе [133] 1,0001 Литий eLi-7Li [134] 400 450 500 550 1,060 1,047 1,036 1,026 Масляная кислота С4Н8О2—C4D8O2 [122] 50 60 70 80 90 100 ПО 115 1,010 1,029 1,047 1,060 1,055 1,049 1,043 ,040 Метан CD4—СН4 [135] -182,7 1,0130 12СН4—i*CH4 [131] -182,7 -180 -175 -170 -165 -161,3 1,0114 1,0112 1,0108 1,0105 1,0102 1,0098 Метиловый спирт 18СН4О—i2CH4O [124] 34,6 I 1,0002 Неон 256,74 256 255 254 253 252 251 250 249 248 247 246 245 244 243 ,131 ,115 ,103 ,092 ,085 ,078 ,071 ,066 ,061 ,046 ,043 1,040 1,038 1,036 1,034 Пентаборан B6D9-B6H9 [93] -45 —40 -30 —20 —10 0,0 10 20 30 1,0656 1,0634 1,0593 1,0555 1,0521 1,0489 1,0460 1,0434 1,0409 285
Продолжение табл. 11.7 /. °с 40 50 60 Сернистый 85 СП 2 2 —35 а 1,0387 1,0366 1,0347 газ Цо/J 1,0018 Сероводород Ha3*S-H23*S —76 -65 1 1 [137J 1,0055 1,0058 Углерода окись 12СО—13СО -204 —200 -195 —190 -185 —180 —175 —170 [138] 1,0130 1,0119 1,0106 1,0094 1,0084 1,0075 [,0067 1,0059 /, °С а Углерод четыреххлористый 13СС14—12СС14 [124] 34,6 1,0013 Уксусная кислота C2D4O2—C2H4Oa [139] 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 125 ,0457 ,0450 ,0440 ,0438 ,0432 1,0427 1,0423 ,0418 ,0414 ,0410 1,0406 1,0405 Хлороформ «CH3CI-1 34,6 2СН3С1 [124] 1,0008 /, °С а Циклогексан CeD12—СвН1я 10 20 30 40 50 60 70 80 ] Этиле! CaH3D-C2H< -154,88 —150 —140 —130 —120 —ПО —100 —91,85 [123] ,0933 ,0903 ,0877 ,0837 1,0809 1,0774 1,0744 1,0683 1 i [И0] 1,0024 1,0033 . 1,0046 1,0055 1,0062 1,0067 1,0070 1,0071 /, °с а 4«oC2HaDa-C2H4 [HI] — 160 — 150 —140 — 130 — 120 -ПО — 100 —90 mpa«c-C2H2D2—С2 — 160 — 150 — 140 -130 — 120 —ПО —100 -90 1,0030 1,0064 1,0095 1,0121 1,0136 1,0146 1,0153 1,0157 Н4 [141] 1,0047 1,0085 1,0112 1,0131 1,0143 1,0153 1,0159 1,0162 *ejw-C2H2D2—C2H4 [141] -160 —150 —140 -130 —120 —ПО -100 -90 1,0032 1,0084 1,0096 1,0123 1,0138 1,0148 1,0155 1,0159 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ривкин С. Л., Александров А. А. Термодинамиче- Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1984. 2. Чайхорский А. А. Химия нептуния. М.: Атом из- дат, 1978. 3. Таблицы физических величин: Справочник/Под ред. академика И. К. Кикоина. М: Атомиздат, 1976. 4. Carniglia S. С, Gunningham В. B.//J. Amer. Chem. Soc. 1955. Vol. 77. № 6. P. 1502—1509. 5. Erway N. D., Simpson O. C.//J. Chem. Phys. 1960. Vol. 18. P. 983—984. 6. Green J. W. Ibid. 1964. Vol. 41, № 8. P. 2245—2249. 7. Щукарев С А., Семенов Г. А.//Журн. неорган, хи- химии. 1957. Т. 2, Вып. 6. С. 1217—1220. 8. Blauer J. A., Greenbaum M. A., Farber M.//J. Phys. Chem. 1965. Vol. 69, № 3. P. 1069—1073. 9. Greenbaum M. A., Foster J. N., Arin M. L. e. a.// Ibid. 1963. Vol. 67, № 1. P. 36—41. 10. Greenbaum M. A., Yates R. E., Farber M.//Ibid. 1963. Vol. 67, № 9. P. 1802—1803. 11. Soulen J. R., Sthapitanonda P., Margrave J. L.// Ibid. 1955. Vol. 59, N2 2. P. 132—133. 12. Darnell A. J., Yosim S. J.//Ibid. 1959. Vol. 63, № 11. P. 1813—1821. 13. Blackburn P. E., Hoch M., Jonston H. L.//Ibid. 1958. Vol. 62, № 7. P. 769—771. 14. Smith F. J., Barrow R. F.//Trans. Faraday Soc. 1958. Vol. 54, N9 426. P. 826—828. 15. Щукарев С А., Семенов Г. А., Ратьковский И. А. //Жури, неорган, химии. 1961. Т. 6. Вып. 8. С. 1973— 1975. 16. Лю Цюнь-Хуа, Пашинкин А. С, Новоселова А. В. /Дам же. 1962. Т. 7. Вып. 5. С. 963—964. 17. Давыдов В. И., Диев Н. П.//Там же. 1957. Т. 2. Вып. 9. С 2003—2004. 18. Chikara Hirama//J. Phys. Chem. 1962. Vol. 66, №8. P. 1563. 19. Habermann С. Е., Daane A. H.//J. Chem. Phys. 1964. Vol. 41, № 9. P. 2818—2821. 20. Maclaren R. O., Gregory N. W.//J. Phys. Chem. 1955. Vol. 59, No 2. P. 184—186. 21. Sime R. J., Gregory N. W.//J. Phys. Chem. 1960. Vol. 64, № 1. P. 86—87. 22. Щукарев С. А., Семенов Г. А., Ратьковский И. А. и др.//Журн. общ. химии. 1961. Т. 31. Вып. 7. С. 2090— 2092. 23. Ackermann R. J., Rauh Е. G.//J. Chem. Phys. 1962. Vol. 36, No 2. P. 448—449. 24. Пашинкин А. С, Дробот Д. В., Шевцова 3. Н. и др.//Журн. неорган, химии. 1962. Т. 7. Вып. 12. С. 2811—2812. 25. Bloom H., Bockris ОМ., Richards N. Е. е. а.// J. Amer. Chem. Soc, 1958. Vol. 80, № 9. P. 2044—2046. 26. Pugh A. C. P., Barrow R. F.//Trans. Faraday Soc. 1958. Vol. 54. Part 5, № 425. P. 671—673. 27. Schulz D. A., Searcy A. W.//J. Phys. Chem. 1963. Vol. 67, JSfe 1. P. 103—104. 28. Blue С D.//Ibid. 1963. Vol. 67, K« 4. P. 877—879. 29. Hildenbrand D. L., Potter N. D.//Ibid. 1963. Vol. 67, № 10. P. 2231—2233. 286
30. Bautista R. С, Margrave J. L.//Ibid. 1963. Vol. 67, Ко И. Р. 2411—2417. 31. Hidenbrand D. L., Potter N. D.//J. Chem- Phys. 1964. Vol. 40, Ho 10. P. 2882—2884. 32. Eick H. A., Mulford R. N. R.//Ibid. 1964. Vol. 41, № 5. P. 1475—1479. 33. Farber M., Meyer R. Т., Margrave J. L.//J. Phys. Chem. 1958. Vol. 62, № 7. P. 883—884. 34. Нестерова Я. М., Пашинкин А. С, Новосело- Новоселова А. В.//Журн. неорган, химии. 196k Т. 6. Вып. 9. С. 2014—2017. 35. Hkayama С, Ichikawa Y., De Roo A. M.//J. Phys, ?hem. 1963. Vol. 67, № 5. P. 1039—1042. 36. Dreger L. H., Margrave J. L.//Ibid. 1960. Vol. 64, Ко 9. P. 1323—1326. 37. Zavitsano P. D.//Ibid. 1964. Vol. 68, № 10. P. 2899. 38. Phipps Т. Е.//Доклад № 735 на Международной конференции по мирному использованию атомной энер- энергии. Женева, 1955. 39. Ruf R., Treadwell W. D.//Helv. Chim. Acta. 1954. Vol. 37, №7. P. 1941—1944. 40. Зломанов В. П., Поповкин Б. A.t Новосело- Новоселова А. В.//Журн. неорган, химии. 1959. Т. 4. Вып. 12. С. 2661—2663. 41. Пашинкин А. С, Новоселова А. В.//Там же, 1959. Т. 4, Выл. 2. С. 2657—2659. 42. Житенева Г. М., Румянцев Ю. В., Болондзь Ф. М. //Тр. Восточно-Сибирского филиала СО АН СССР. 1962. Вып. 41. С. 121—124. 43. Spedding F. H.//Trans. Amer. Soc. Metals. 1960. Vol. 218.JP. 608—611. 44. Krikorian O. H.//J. Phys. Chem. 1963. Vol. 67, N* 8. P. 1586—1590. 45. Карелин В. В., Несмеянов А. Н., Присел- Приселков Ю. А.//Докл. АН СССР. 1962. Т. 144, № 2. С. 352—355. 46. Геиов Л. X., Несмеянов А. Н., Приселков Ю. А.// Вестн. Моск. ун-та. Сер. 2. Химия. 1962. № 5. С. 34—35. 47. Шахтахтинский М. Г., Кулиев А. А.//Докл. АН СССР. 1958. Т. 123, № 6. С. 1071—1074. 48. Зломанов В. П., Поповкин Б. А.//Журн. неорган, химии. 1958. Т. 3. Вып. 7. С. 1473—1476. 49. Franzen H. F., Gills P. W.//J. Chem. Phys. 1965. Vol. 42, № 3. P. 1033—1039. 50. Darnell A. J., Keneshca F. J.//J. Phys. Chem. 1958. Vol. 62, Mb 9. P. 1143—1144. 51. Справочник химика/Под ред. Б. П. Никольского. Л.: Химия, 1971. Т. 1. 52. Щукарев С. А., Василькова И. В., Ефимов А. И.// Журн. неорган, химии. 1956. Т. 1. Вып. 10. С. 2272—2277. 53. Sime R. J., Gregory N. W.//J. Amer. Chem. Soc. 1960. Vol. 82, № 4. P. 800—801. 54. Allen T. L.//Ibid. 1956. Vol. 78, № 21. P. 5476— 5477. 55. Scheer M. D., Fine J.//J. Chem. Phys. 1962. Vol. 36, № 6. P. 1647—1648. 56. Несмеянов А. Н., Сазонов Л. А.//Журн. неорган, химии. 1960. Т. 5. Вып. 3. С. 519—520. 57. Ahman D. H.//U. S. Atomic Energy Comissi on AECD. № 3205. P. 1951—1956. 58. Круглих А. А., Павлов В. С.//Укр. физ. журн. 1965. Т. ГО, № 9. С 1029—1031. 59. Несмеянов А. Н., Иофа Б. 3., Стрельников А. А.// Журн. физ. химии. 1958. Т. 32, № 4. С. 955—957. 60. Pierce L., Pace E. L.//J. Chem. Phys. 1955. Vol. 23, Л1> 3. P. 551—553. 61. Бай маков А. Ю.//Тр. Ленингр. политехи, ин-та. 1957. № 188. С. 156—159. 62. Sherman R. H., Glaugue W. F.//J. Amer. Chem, Soc. 1955. Vol. 77, X° 8. P. 2154—2156. 63. Новиков Г. И., Гаврюченков Ф. Г.//Журн. неор- неорган, химии. 1964. Т. 9. Вып. 2. С. 475—477, 64. Andersen H. С, Belz L. H.//J. Amer, Chem. Soc. 1953. Vol. 75, JSfe 19. P. 4828—4829. 65. Rogers M. Т., Speirs J. L.//J. Phys. Chem. 1956, Vol. 60, Кя 10. P. 1462—1464. 66. Verne L., Trevorrow E.//Ibid. 1958. Vol. 62, N* 3, P. 362—363. 67. Рубан И. Н., Пономарев В. Д.//Тр. Ин-та метал- металлургии и обогащения АН КазССР. 1962. Т. 5. С. 34—36. 68. Щукарев С. А., Суворов А. В.//Вестн. Ленингр. ун-та. Сер. Физика и химия. 1961. N* 4. С. 87—88. 69. Щукарев С. А., Новиков Г. И., Коковин Г. А.// Жури, неорган, химии. 1959. Т. 4. Вып. 10. С. 2185—2188. 70. Щукарев С. А., Новиков Г. И., Андреева Н. В.// Вестн. Ленингр. ун-та. Сер. Физика и химия. 1959. № 4. С. 120—122. 71. Сун Инь-Чжу, Морозов И. С.//Журн. неорган, химии. 1959. Т. 4. Вып. 2. С. 492—493. 72. Palko A. A., Ryon A. D., Kuhn D. W.//J. Phys. Chem. 1958. Vol. 62, № 3. P. 319—321. 73. Gibbs S. G., Shapiro J.//J. Chem. Phys. 1959. Vol. 30, № 6. P. 1483—1485. 74. Ditter J. F., Perrine J., Shapiro J.//J, Chem. Engng. Data. 1961. Vol. 6, № 2. P. 271—272. 75. Clarke J. Т., Rifkin E. В., Johnston H. L.//J. Amer. Chem. Soc. 1953. Vol. 75, № 4. P. 781—785. 76. Wirth H. E., Palmer E. D.//J. Phys. Chem. 1956. Vol. 60, №7. P. 911—913. 77. Зайдель А. Н., Островская Г. В., Остров- Островский Ю. И. Техника и практика спектроскопии. М.: Нау- Наука, 1976. 78. Поляченок О. Г., Новиков Г. И.//Журн. неорган, химии. 1963. Т. 8. Вып. 12. С. 2631—2634. 79. Madaren R. О., Gregory N. W.//J. Phys. Chem. 1955. Vol. 59, № 2. P. 184—186. 80. Фадеев В. Н., Федоров П. И.//Журн. неорган, хи- химии. 1963. Т. 8. Вып. 8. С. 2007—2008. 81. Исакова Р. И., Нестеров В. Н., Шендяпин А. С.// Там же. 1963. Т. 8. Вып. 1. С. 18—21. 82. Толмачева Т. А., Андриновская Т. Л .//Вестн. Ле- Ленингр. ун-та. Сер. Физика и химия. 1960. № 10. С. 131 — 134. 83. Bloom H., Welch В. J.//J. Phys, Chem. 1958. Vol. 62, № 12. P. 1594—1595. 84. Long L. H., Cattanach J.//J. Inorg. Nucl. Chem. 1961. Vol. 20, No. 3/4. P. 340—341. 85. Li J. С M.//J. Amer. Chem. Soc. 1956. Vol. 78, Ко 6. P. 1081—1083. . 86. Щукарев С. А., Василькова Н. В., Шарунин Б. Н. //Вестн. Ленингр. ун-та. Сер. Физика и химия. 1961. N9 22. С. 130—131. 87. Девятых Г. Г., Фролов И. А.//Журн. неорган, хи- химии. 1963. Т. 8. Вып. 2. С. 265—268. 88. Cubicciotti D., Eding H.//J. Phys. Chem. 1965. Vol. 69, № 8. P. 2743—2744. 89. Исакова А. И., Нестеров В. Н.//Тр. Ин-та метал- металлургии и обогащения АН КазССР. 1962. Т. 5. С. 29—30. 90. Бердоносов С. С, Лапицкий А. В., Баков Е. К.// Журн. неорган, химии. 1965. Т. 10. Вып. 2. С. 322—324. 91. Тарасенков Д. Н., Команден А. В.//Журн. общ. химии. 1940. Т. 10. Вып. 14. С. 1319—1320. 92. Клушин Д. Н„ Черных В. Я.//Журн. неорган, хи- химии. 1960. Т. 5. Вып. 7. С. 1409—1412. 93. Shapiro I., Ditter T. F.//J. Chem. Phys. 1957. Vol. 26, № 4. P. 798—801. 94. Koehler J. K., Ciaugue W. F.//J. Amer. Chem. Soc, 1958. Vol. 80, N2 11. P. 2659—2662. 95. Jarry R. L.//J. Phys. Chem. 1957. Vol. 61, № 4. P. 498—499. 96. Weinstock В., Malm J., Wealer E. E.//J. Amer. Chem. Soc. 1961. Vol. 83, N9 21. P. 4310—4317. 97. Malm J. G., Selig H.//J. Inorg. Nucl. Chem. 1961. Vol. 20, N9 3/4. P. 189—190. 287
98. Барышников Н. В., Зеликман А. Н., Теслнц- кая М. В.//Журн. неорган, химии. 1962. Т. 7. Вьпг. 11. С. 2634—2635. 99. Никольский А. Б.//Там же. 1963. Т. 8. Вып. 5. С. 1045—1048. 100. Никольский А. Б.//Там же. 1965. Т. 10. Вып. 1. С. 290—291. 101. Зорин А. Д., Девятых Г. Г., Крупнова Э. Ф. и др.//Там же. 1964. Т. 9. Вып. 10. С. 2280—2283. 102. Berka L.//J. Inorg. Nucl. Chem. 1960. Vol. 14, № 3/4. P. 190—192. 103. Щукарев С. А., Курбанов А. Р.//Вестн. Ленингр. ун-та. Сер. Физика и химия. 1962. № ю. С. 144—145. 104. Кудрявцев А. А., Устюгов Г. П.//Журн. неор- неорган, химии, 1961. Т. 6. Вып. 11. С. 2421—2422. 105. Кудрявцев А. А., Устюгов Г. П.//Тр. Моск. хими- ко-технологич. ин-та им. Д. И. Менделеева. 1962. Вып. 38. С. 42—44. 106. Machol R. E., Westrum E. F.//J. Amer. Chem. Soc. 1958. Vol. 80, № 12. P. 2950—2952. 107. Selig H., Malm J. G.//J. Inorg. Nucl. Chem. 1962. Vol. 24, JSTo 11. P. 641—643. 108. Smith W. Т., Cobble J. W., Boyd G. E.//J. Amer. Chem. Soc. 1953. Vol. 75, № 23. P. 5773—5774. 109. Pace E. U Turnbull B. F.//J. Chem. Phys. 1965. Vol. 43, № 6. P. 1953—1955. 110. Pike F. P., Foster C. T.//J. Chem. Engng. Data. 1959. Vol. 4, № 4. P. 305—307. 111. McDougall L. A., Kilpatrick J. E.//J. Chem. Pnys. 1965. Vol. 42, № 7. P. 2311—2321. 112. Langer S., Blaukenspir F. F.//J. Inorg. Nucl. Chem. 1960. Vol. 14, № 1/2. P. 26—28. 113. Kenesha F. J., Cubissiotti D.//J. Chem. Phys. 1964. Vol. 40, № 1. P. 191—199. 114. Нестеров В. Н., Пономарев В. Д.//Изв. АН КазССР. Сер. Металлургия, обогащение и огнеупоры. 1959. Вып. 1D). С. 80—82. 115. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизичес- ким свойствам газов и жидкостей. М.: Наука, 1972. 116. Малышев В. В.//Теплофизика высоких темпера- температур. 1974. Т. 12. С. 743—748. 117. Comite Consultatif de Thermometrie. 14 Session, 1982. Recommendation Tl. P. T85—T86. 118. Малышев В. В.//Теплофизика высоких темпера- температур. 1973. Т. 11. С. 1010—1016. 119. Clegg H. P., Rowlinson J. S., Sutton J. R.//Trans. Farad. Soc. 1955. Vol. 51. P. 1327—1329. 120. Малышев В. В.//Атомная энергия. 1973. Т. 34. С. 42—45. 121. Begun G. MV/J. Chem. Phys. 1956. Vol. 25, № 6. P. 1279—1280. 122. Рабинович Н. Б., Соколов Н. Н., Артю- Артюхин П. И.//Докл. АН СССР. 1955. Т. 105, № 4. С. 762— 763. 123. Davis R. Т., Schisser R. W.//J. Phys. Chem. 1953. Vol. 57, № 9. P. 966—969. 124. Baerstschi F.//Nature. 1953. Vol. 171. P. 1018— 1020. 125. Севрюгова Н. Н., Уваров О. В., Жаворон- Жаворонков Н. М.//Журн. физ. химии. 1960. Т. 34, № 5. С. 1004— 1005. 126. Севрюгова Н. Н., Уваров О. В., Жаворон- Жаворонков Н. М.//Докл. АН СССР. 1959. Т. 126, № 5. С. 1044— 1045. 127. Теплофизические свойства веществ: Справочник/ Под ред. Н. Б. Варгафтика. М.—Л.: Госэнергоиздат. 1956. 128. Smith H. A., Fith К. R.//J. Phys. Chem. 1963. Vol. 67, JVo 4. P. 920—921. 129. Уваров О. В., Соколов Н. М., Жаворонков Н. М.// Журн. физ. химии. 1962. Т. 36, № 12. С. 2699—2702. 130. Borowitz J. L.//J. Phys. Chem. 1962. Vol. 66, N° 8. P. 1412—1414. 131. Матвеев К. И., Уваров О. В., Жаворонков Н. М.// Докл. АН СССР. 1959. Т. 125, № 3. С. 580—581. 132. Девятых Г. Г., Зорин А. Д.//Журн. физ. химии. 1956. Т. 30. Вып. 5. С. 1133—1135. 133. Григорьев В. Н.//Там же. 1962. Т. 36. Вып. 8. С. 1779—1780. 134. Катальников С. Г., Андреев Б. М.//Атомная энергия. 1961. Т. 11. С. 240—243. 135. Armstrong G.//J. Chem. Phys. 1953. Vol. 21. P. 1293—1296. 136. Bigeleisen J., Roth E.//Ibid. 1961. Vol. 35, JSfe 1. P. 68-70. 137. Девятых Г. Г., Сулоев Ю. Н., Зорин А. Д.//Тр. Моск. химико-технологического ин-та по химии и хим. технологии. 1958. Вып. 1. С. 24—26. 138. Севрюгова Н. И., Жаворонков Н. М.//Докл. АН СССР. Т. 134, № 4. С. 875—876. 139. Potter A. E., Ritter H. L.//J. Phys. Chem. 1954. Vol. 58, № 11. P. 1040—1044. 140. Bigeleisen J., Stern M. J., Von Hook W. A.//J. Chem. Phys. 1963. Vol. 38, N° 2. P. 497—504. 141. Bigeleisen J., Ribinkar S. V., Von Hook W. A.// Ibid. 1963. Vol. 38, № 2. P. 489. ГЛАВА 12 ПЛАВЛЕНИЕ И КИПЕНИЕ Э.Б. Гельман 12.1 ВВЕДЕНИЕ Переход вещества из твердого состояния в жидкое называется плавлением; переход из конденсированного (твердого или жидкого) состояния в газообразное (пар) — испарением. В естественных условиях плавление является равновесным процессом; испарение становится равновесным, если внешнее давление равно давлению пара. Равновесное испарение из жидкого состояния на- называется кипением, из твердого — сублимацией (возгон- (возгонкой). Процессы плавления, кипения и сублимации соверша- совершаются с поглощением теплоты, которая называется соот- соответственно теплотой плавления Д//пл, кипения ДЯКип и сублимации АЯсубл данного вещества. 12.2. ПЛАВЛЕНИЕ И КИПЕНИЕ ПРИ ПОСТОЯННОМ ДАВЛЕНИИ Плавление, кипение и сублимация чистых веществ при постоянном давлении происходят при некоторой ха- характерной для данного вещества температуре, называе- называемой температурой плавления 7ПЛ, кипения ТКЯи и субли- сублимации Гсубл вещества. В табл. 12.1 —12.3 приведены тем- температура и теплота плавления'и кипения (или сублима- сублимации) при нормальном давлении для элементов, неоргани- ских и органических соединений. 288
Таблица 12.1. Температура t, °C, и теплота плавления и кипения (или сублимации) А//, кДж/моль, элементов и некоторых изотопов при нормальном давлении 101 325 Па. Выделены значения, разброс которых по различным источникам превышает 10% Элемент Азот, N2 Азот, i*Na Азот, i*N2 Актиний Алюминий Америций Аргон Астат Барий Бериллий Бор Бром, Вг2 Ванадий Висмут Водород, к-Н2 пара-Водород, пара-И2 орто- Водород, орто-Н2 Водородотритий, НТ Вольфрам Гадолиний Галлий Гафний Гелий, 4Не Гелий-3, *Не Германий Гольмий н-Дейтерий, «-D2 орто-Дейтерий, opmo-D2 Дейтероводород, HD Дейтеротритий, DT Диспрозий Европий Железо Золото Индий Иод, 12 Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кислород, О2 Кобальт Кремний Криптон Ксенон Кюрий Лантан Литий Лютеций Магний Марганец Медь Молибден Мышьяк (серый). <пл —210,012 —210,96 [12] —210,01 1050 660,24 [10] 1180 -189,30 302 727 1287 2075 7,25 1917 217,4 —259,19 —259,27 —254,52 -254,7 3420 1313 [9] 29,78 [4] 2230 [10] —271,4 C,00МПа) — 237,2 1474 [9] -254,42 — —256,5 —253,5 1409 822 [10] 1538 [10] 1063,4 156,4 113,6 2447 824 1528 320,9 [9] 63,5 [10] 842 -218,79 [3] 1492 1415 [10] —157,37 —111,85 1340 920 180,54 [9] 1663 [10] 650 1245 1083 2620 д»пл 0,7207 [4] 0,7205 — 12 10,8 14,4 1,190 8,8 [6] 7,53 [6] 13 23 10,57 17,6 [6] 11,0 0,117 0,117 0,197 — 35,1 [6] 10,0 5,59 [2] 23,9 [6] 0,007C,00 МПа) При нормальном давлении твердая фаза отсутствует — 37,6 [6] 12,4 [6] 0,197 — 0,1548 10,9 9,2 13,8 12,6 3,34 [6] 15,77 [4] 26,3 [4] 7,7 11 6,2 2,33 8,66 [6] 0,4459 [3] 16,3 49,8 1,64 2,29 — 6,3 [6] 3,0 18,8 8,56 [6] 12.1 [6] 13,0 36 Субл. кип* субл —195,812 -195,76 — 3297 [10] 2520 «2400 [11] -185,9 334 1640 [9] 2471 3700 59,2 3392 1552 —252,77 -252,87 — —249,6 5680 3280 ^2300[9, 11] 2*4900 [9, 11] -268,934 [9] —269,95 2847 [10] 2695 [10] —249,9 [10] —249,56 —251,02 —248,9 2562 1597 2872 2877 9] 10] И] 101 2024 ' 184,35 [9] 4380 1211 3337 [10] 766,5 761 1484 [10] .— 182,97 2957 [И] 3300 — 153,22 — 107,96 [10] — 3454 1347 3395 1107 10] 9] 9] Ю] 2080 2543 «4700 [1, 10] 615,0 ДЯкип' д//субл 5,59 [10] 5,592 378 293 230 6,5 90,4 [4] 139 291 512 29,5 445 [1] 177 0,916 0,900 — 770 360 256 569 0,0837 [4] 0,0478 (—271,5 °С) 334 240 [1] 1,226 [4] 1,223 1,Ю9(—256,5 °С) 228 147 350 331 228 41,8 613 130 362 99,6 76,6 152 6,833 376 356 9,046 12,63 — 413 138 356 128 227 302 582 31,8 Литература 101 А 1 1 1 1 1 1 i < 2J ] ] 1] ] . П] 1] У У \ [1] [4] [4] 1] 1 1 у 10] ш С19-2159 289
Продолжение табл. 12.1 Элемент Натрий Неодим Неон, Ne Неон, 2oNe Неон, 2aNe Нептуний Никель Ниобий Олово (серое) Осмий Палладий Платина Плутоний Полоний Празеодим Прометий Протактиний Радий Радон Рений Родий Ртуть Рубидий Рутений Самарий Свинец Селен (серый) Сера ({3, моноклин.) Сера (о, ромб.) Серебро Скандий Стронций Сурьма Таллий Тантал Теллур Тербий Технеций Титан Торий Тритий, Та Туллий Углерод (графит) Уран Фосфор (белый) Фосфор (красный) Фосфор (черный) Франций Фтор, F2 Хлор, С\г Хром Цезий Церий Цинк Цирконий Эрбий Эйнштейний 97,9 1024 —248,52 —248,49 —248,31 637 1455 2469 [10] 231,97 [9J 3045 1554 1772 639,7 254 932 «1100 1572 [10] 700 -71 [10] 3180 [10] 1963 -38,89 39,49 2250 1072 327,44 [10] 217 119,3 112,8 960,5 1541 768 630,5 303,5 2996 [9] 449,8 1356 [9] 2200 1608 [10] 1750 -252,53 1545 А"пл 2,60 [6] 10,68 0,33 0,331 . 0,334 52 17,6 28 7,2 31,8 [6] 17 20 [1] 2,8 12,6 [6] 6,9 10,5 [6] 16,7 9,2 [6] 2,89 33,1 [6] 21,8 [6] 2,30 2,19 24,3 [6] 8,6 4,77 6,7 [6] 1,72 — 11,3 [6] 14,2 [6] 8 20,1 4,2 35 17,5 10,8 24 15,1 16,7 [1, 6J 0,23 16,9 Субл. 1134 44,1 9,2 0,66 Субл. Субл. 26,84 [10] —219,6 — 101,03 1877 [10] 28,5 799 419,5 1852 [10] 1525 860 2,1 [6] 0,510 6,61 16,3 [6] 2,10 5,2 [1] 7,2 14,6 19,9 — 'кип' 'субл 886 3080 —245,93 — — ^4000 «2800 «4800 «2450 1. 9] 9, 11] 9, 11] 9, И] 5027 «3000 [9, 10] 3827 «3300 962 ^3360 [9, 10] «2600 ^3780 [10, 11] ^1320 —61,9 5627 [9] ^3680 [9, И] 356,66 686,04 «4050 [9] 1778 1745 685 444,6 444,6 2167 2831 [9] 1384 [9] 1634 1457 «5350 [9, 11] 990 3200 «4260 [9, 11] 3287 [9] 4790 [9] —248,11 ^1840 [9, 11] 4200 «4030 [1, 10] 257 429 453 677 —188,13 -34,1 2672 [9] 672 «3340 [9, 10] 906,2 4340 «2690 [9, 10] •" д//киц, л//субл 90,1 255 1,79 __ — 422 370 662 296,1 748 [1] 353 511 [1,2] 351 59 297 — 481,5 132 [1] 16,8 716 [8] 496 59,23 70 602 166 178 29 9,2 9,2 251 315 134 124,4 162,4 745 51,0 331 593 410 540 1,39 191 — 494 13,1 29,8 — 64 6,54 20,41 338 67 409 [1] 115,3 558 261 Литература [ I1, 1, 10] 12] 12] 1 1 1 1 9 1 10] 1. Ю] 1] 1] 9, М] 2] [9, 11] [1] 1] 1] 1, Ю] 1) 1] П 1 1.9] [1] [1] [1] HI [Ю] пГ [1] [1| [1] [9] [1] [1] [1J [1] [9] [1] [1] [1] [Ю] 290
Таблица 12.2. Температура f, °C, и теплота плавления и кипения АЯ, кДж/моль9 неорганических соединений при нормальном давлении 101 325 Па. Обозначения: пл — плавление, кип—кипение, субл. — сублимация (возгонка), взр. —взрывается, разл. —разлагается [1] Вещество АсВг3 АсС13 AcF3 АсгО3 AgBr AgCN AgCl AgC103 AgF AgF2 Agl AgNO3 AgO Ag2O Ag3PO4 Ag2S Ag2SO4 Ag4Se Ag.Te AIB12 SB?* A]4C3 A1C1, A1C14 A1F AIF3 AIH3 АП3 AIN АШ3 A1PO4 A12S3 AmF3 Am2O3 AsBr3 AsCl3 AsF3 AsF8 AsH3 Asl3 As4Oe куб. моноклиа октаэдр. As2S3 AuCI3 AuF AuZn BBr3 B4C BCI3 B2C14 BF3 B2He B4Hl0 B5H9 bi°Hi4 BN(a-) 802 1327 1977 424 350 455 231 435 690 554 209 110 (взр 187 849 838 657 897 960 2159 —64,5 97,5 2100 — 827 — д"пл субл. 36,0 33,4 83,7 8t8 11,5 13,2 — 17 18,4 9,4 12,1 >.) ;„„„• 'субл 800 1760 2277 — 1502 — 1557 а/7субл _ 188 251 — 198 — 184 270 (разл.) 1147 1227 1506 142 150,5 143,9 300 (разл.) — 15,5 (разл.) — 14,1 17,9 17,58 21,4 11,3 субл. субл. 21,8 субл. >105 (разл.) 191 2227 2046,5 2000 1100 1427 2205 31,2 — 16 -8,5 —79,8 — 116,9 141 278 314 314 307 288 577 760 -46 2450 —107,2 -92,9 -128 -165,6 —121 48,8 99,5 49,9 3000 15,9 _ 113,0 — — 54,3 71,2 11,8 10,1 10,4 11,5 1,2 21,8 48,6 45,2 , 49,8 — 12,98 12,1 24,6 — 104,7 6,8 10,8 4,6 4,5 — — 32,7 — — разл. >1085 разл. — — 44,5 256,2 180,2 180,1 1402 1272 — 382 — 2980 — 1500 ( 2067 3127 221 130 57,8 -52,8 -62,5 371 457 465 465 723 — 1200 — 89,8 >3500 12,5 65,5 —100 -92,5 18 60,0 213 209,5 5067 — — (разл.) — — 30,0 23,5 56,1 112 155 318 — 67 ... 485,7 эазл.) 276 356 41,8 38,1 33,5 — 16,7 56,5 56,1 96,3 109,3 86 — 142,0 — 29,7 — 23,9 33,6 17,1 14,3 25,5 28,9 44 41,8 Лите- Литература _ [2] [2 12,3] И] [5] [2 [2 [4 [3] 14 [6 [6 4,5] 4] 2 2 5 2 2 — [4 [3 [2] [2,3] [4] [4J [4] 3] 3 3 2 2 2 5 —Г [7] [4] [4] [4] [2] 1 7] Вещество B3N3He В2О3 ВаВг2 ВаСО3 ВаС1а BaF2 ВаН2 ВаМоО4 ВаО ВаО2 Ва2О Ва(ОН)а BaS BaSO4 BaSe BaWO4 ВеА1аО4 BeBra Be2C ВеС1а BeF2 Bel2 Be3Na BeO BeSO4 BiBr3 BiCla BiCl3 BiF3 BiF5 Bil3 BiO Bi2O3 куб. моноклин. Bi2S3 Bi2Te3 BrF BrF3 BrF5 CBr4 CCi4 CF4 CI4 C2N2 CNI CO COa C3Oa COS COSe CP CS2 CSSe CSea CaBe CaBr2 CaC2 'пл -58 450 857 — 960 1370 1200 711 1460 1923 450 607 408 >2200 1350 1780 1475 1870 508 2400 415 800 490 2200 2550 1100 219 163 233 727 151,4 407,7 902 825 817 685 586 -33 S98 -61,3 93,6 —22,88 —183,7 @,01 МПа) 171 —34,4 —205,02 -111,3 — 138,2 —124,4 —110 -111,9 -85 -45,5 2235 742 2300 д"пл 24,6 32,2 15,9 17,6 25 _ — 57,7 23,9 21,8 15 — 40,6 38 — 171,5 18 75,4 15,3 21 18 109 85,4 6 (разл.) 21,7 14,7 23,6 25,96 — 32 15,5 16,3 62,8 79,4 118,6 — 12,03 7,4 4,0 2,5 0,695 @,01 МПа) 8,1 субл. 0,8386 субл. 4,73 10,9 4,39 _ — 29,1 32,2 'кип' субл 55 2124 1980 АА/субл 29,3 356,3 232 1400 (разл.) 2050 2250 — 1900 1730 2727 837 (разл 767 — 3000 — __ 1730 — 540 2537 550 1175 530 4120 461 577 439 1127 230 542 (разл 1647 1890 1890 — — 20 (разл. 126 40,8 190 76,73 -128,0 разл. -21,2 139,8 —191,50 —78,515, 7,0 -50,2 -21,7 46,24 84,5 125 __ 1830 241 271 259,6 .) 83,7 290 435 — 98 — - ПО 200 98 489,9 75 83,7 74 117,2 62,3 .) 78 226 — _ ) 25,1 42,7 30,6 38 30,0 12,3 _— 23,3 59,4 6,044 25,23 25 18,51 22,6 26,78 31,62 33 — 212 —• Лите- Литература _ [3] — — — — — — [3,4] [2,3] [3] [2.7] [4] _ [7] — — [3.4] 12] [2] [4] [3] [3] [3] [7] [4] — — 5] 3 3 4 [4] [4] Й] m [7] 1 19* 291
Продолжение табл. 12.2 Вещество СаСО3 арагонит (кальцит, гекс. разл.) СаС12 CaF2 СаН2 Са12 CaMg(CO3J CaMg(SiO3)a СаМоО4 Ca3N2 Ca(N3J Ca(NO3J CaO CaO2-8H2O Ca(OHJ Ca(PO3J Ca.P2O7 CaS CaSO4 CaSiO3 CaTiO3 CaWO4 CrZrO3 Cd3Asa CdBr CdBr2 CdCl2 CdF2 Cdl2 Cd(NO3J-4H2O CdO CdS CdSO4 CdSe CdTe CeBe CeBr3 CeC2 CeCl3 CeF3 CeO2 Ce2O3 C1F C1F3 ClFOa CIFO3 C1O2 C12O CIA CoBr2 CoCl2 CoF2 Col2 CoO Co2P CoS CoSO4 CoSi CoSi2 Co2Si Co2SiO4 CrB Cr3Ca 'пл 50 772 1418 814 783 0,19 28,0 29,7 21 41,8 750 (разл) 1392 1450 1195 140 (взр. 561 2630 200 580 984 1358 2525 1460 1544 1960 1580 2350 721 565 568 568 1072 388 59,4 — 1135 1252 1092 2190 732 2250 822 1432 2600 1920 -155,6 -76,31 — 115 -147,7 128 — — ) 21,3 52 — 82,9 100,8 67 28 — — — — 74,1 20,9 33 31,8 22,6 20,7 32,6 субл. субл. — 45,2 57,4 — — — 54 58,5 80 83,7 7,612 3,83 —59,8 (взр.) — 116 (взр.) -90 (взр.) 678 740 1202 515 1810 1386 1100 1089 1400 1327 1332 1415 2070 1895 — 38 30,1 50,24 — — — 67 100,2 64,05 — — — 'кип* субл 1960 2530 д//субл _ 225 305 1000 (разл.) 1760 — — — — — разл. 3500 250 (взр. — — — — — — — — — 863 865 964 1747 796 132 1559 1380 — — — — 1705 — 1650 2180 — 3227 — 100,1 11,76 —6 -46,67 9,7 (взр.) 2,2 (взр.) 78,8(взр.) 927 1053 1400 570 (разл 2627 — — — — — 3800 179 — — — — — — 625,3 — — — — — — — — — — 102,5 121 225,2 122,7 — 225 213,5 — — — — 188,5 — 199 274,1 565,2 339,9 22 27,53 29,5 19,33 26,33 25,96 32,4 145 200,9 .) 255,4 — — — — — — — Лите- Литература [2] — — — [4] [3] [7] 6] 2] 12] [2] [5] 12] [6] [6] [4] — — — [3] [3] — 4] 4 3 3 3 — 4] 2] [3] [7] Щ [7] 17] т Вещество СгС1а СгС12Оа CrF2 CrF3 CrF2O СЮз Сг2О3 CrS CsBr CsCl Cs2Cr04 CsF CsH Csl Csl3 CsNO3 CsO2 Cs2O Cs2O2 CsOH CsSO4 CuBr CuBr2 CuCl CuCla CuFa Cul CuO Cu2O CuS Cu2S CuSO4.5H2O Cu2Se DBr DC1 DF DI D2O D2O2 DyBr3 DyCl3 DyF3 Dyl3 ЕгУёг33 ErF3 Erl3 EuBra EuCla EuFa E11F3 Eul2 F2O FeB2 FeBra FeBr3 FeCO3 Fe(COM Fe2Ca04 FeCU FeCl3 FeFa FeF8 'пл 824 —96,5 894 1100 31,6 187 2234 1565 638 645 975 703 682 632 215 409 560 490 594 343 1015 489 498 430 596 770 602 1336 1242 1100 1129 250 1113 -87,63 -114,7 -83,6 —51,82 3,813 1,5 881 653 1160 983 2385 950 1146 1015 683 854 1416 1276 580 —223,85 —163,4 1650 688 297 д"пл 37 — 19 41,8 23,4 25,5 104,7 — 23,6 20,3 36,0 21,7 10,26 26 25,1 13,8 20 19,2 22 4,6 36 7,2 — 10,2 — 73,3 10,88 'кип' 'субл 1330 116,7 1820 1425 __ 727 (раз; 3000 — 1290 1300 — 1250 1252 1280 разл. Д//субл 198 35,9 251,2 201 _ '.) — 148 138 — 123 133 — >597 (разл.) 495 (разл 650 (разл — 1355 — 1212 1387 1320 37,3 (разл.) 64,23 .) .) — 68,2 — 151 150,7 130,2 1800 (разл.) 316,1 (разл.) 11,3 — 18,0 2,402 1,908 2,863 6,314 _ 38 — 58,6 41,9 41,9 27,5 41,9 25,12 23 — 21 — 54 >490 (разл.) —21 1220 677 307,5 1102 1027 13,2 108 43,0 38 33,5 50,2 — — ... —66,85 —84,75 18,36 —36,2 101,43 25,0 1085 1539 >2200 1320 1460 2200 1280 1880 2060 >2400 2280 1775 —145,05 _ 968 627 105 1012 315 1827 1327 — — — 17,82 __ __ 19,72 45,43 52,38 199 187 172 _ 179,6 _. 167 218 246 — 167 11,10 125 — 40,2 125 30 208,3 167,5 Лите- Литература _ 4 2 2 4 3 3 7 — — — — [2] [3 [3 [3] __ [2] 2] 2, 6 3 3 2] [6] 4 4 4 4 3 3 [2 — [3J [2] [2] [2] — 2] 3 3 7] — — [2, 4J [2] 292
Продолжение табл. 12.2 Вещество FeH2(COL Fel2 Fe0,95° Fe2O3 магнетит F2Oo гематит Fe3O4 FeS FeS2 FeSO4-7H2O FeSi Fe2Si04 GaAs GaBr3 GaCl2 GaCl3 GaF3 GaH3 Gal3 Ga2O Ga2O3 Ga2S3 GaSe GaTe GdBr GdCl3 Cdl3 GdoO3 GeBr4 GeCl4 GeF2 GeF4 GeH4 Ge2He Ge3H8 GeHCl3 Gel4 GeO GeO2, тетр. GeO2, гекс. GeS GeSe HBO2 HBr HCN HCI HCIO4 HDO HF HI HIO3 H2Mo04 HN3 HNO3 H2O H2O2 H3PO2 h3po3 H3PO4 H4P2O7 <пл -70,2 594 1374 л»пл Ть 31,4 1562 (разл.) 1350 1583 1193 1700 64 1405 1217 1238 121 164 78 —21,4 212 652 1725 1110 960 835 785 605 926 2322 26,1 —49,5 112 —165,8 —109 —105,6 —71 144 1086 1116 665 670 236 -86,9 — 13,3 —114,2 — 101 —88,36 —50,8 ПО 70 -80 —41,6 0,00 -0,42 26,5 70,1 42,35 61 -85,6 138,16 32,4 _ __ 69 92 97,1 11,72 16,8 11,5 субл. 22 35,6 92 38,9 52,8 33,5 40,5 41,9 12,14 — 21,8 субл. 0,84 — ___ субл. 43,96 17,2 21 32,6 2,406 8,41 2,0 6,93 __ 3,929 2,871 10,5 6,013 12,51 13,0 12,85 13,0 9,2 2,38 кип» субл —30 935 2512 — — д//субл 25,5 111,9 230,3 — 2623 (разл.) 300 — 279 535 201 952 139 (разл 345 727 2627 1490 1600 1340 186,8 83,1 1552 —36,6 -88,5 31 110,5 75,3 440 (разл 710 >2352 2352 827 разл. _ —66,8 25,65 —85,08 25 C кПа) 100,85 19,52 —35,4 36 83 100,00 152,0 — 43,55 79,6 62,8 188,4 *69 83,74 314 203,8 167 41 33 180 31 14,06 24,7 29 33,5 .) 209,3 255,4 255 17,61 25,2 16,2 39,7 C кПа) 44,67 B5 °С) 7,49 19,77 29,7 30,14 40,683 51,6 Г25 °С) >50 (разл.) 213 (разл -60,35 18,7 Лите- Литература [4 [4 [3 3 3 3 7 > 5] — 6 2 2 2 21 — [3] [3] [6] [61 [2] [2] [3] [2] [2] [4J 31 3 3 4 61 [4] [3] — _ [2] [3] [3] [4] — Вещество H2S2 H2SO4 H2SO4. Н2О H2Se H2Se04 НТО H2Te H2WO4 Hf(BH4L HfBr4 HfC HfCl2 HfCl4 HfF2 HfF4 HfN HfO2 HgBr2 HgBra HgBrI HgCl2 Hg2CI2 HgF2 iSf- HgO (крас- (красный) HgS HgSO4 HoBr3 HoCl3 HoF8 Hols IBr ICl IE6 A InBr InBra InBr3 InCl InCl2 InCIa InF JnF3 Inl Inl3 InO In2O In2O3 InS In2S3 In2Se3 In2Te8 IrCl, IrF2 IrFe IrO2 кЬ°84 KBr 'пл -89,5 10,31 8,48 —65,7 62,4 — —51 >100 29,0 — 3890 727 — 1377 — 3000 2780 238 — 229 280 — 645 570 256 500 (разл 825 д»пл 7,5 10,7 19,5 2,515 14,4 — 4,2 — 14,2 субл. — 24,7 субл. 20,9 субл. — 71 17,9 субл. — 19,2 субл. 23,03 — 18,8 >550 (разл.) 919 720 1140 989 42 27,2 9,4 — 130 220 235 — 225 235 — 452 1170 351 210 1052 327 1910 692 — 890 670 442 1107 44,1 50,2 30,4 56,3 41,9 — 11,1 15,9 субл. — 24 — субл. 9 14,65 субл. 13,4 46,1 22 20 16,75 18,84 83,74 субл. 64 81,6 28,1 9,63 5,0 >1100 (разл.) 1177 570 734 41,87 18,0 25,5 'кип* 'субл 70,7 279,6 ft 290 -41,4 д"субл 35,1 )азл.) __ 19,9 >65 (разл.) 100,8 о — 118 322 5400 1475 315 2030 974 — — 319 392,5 360 302 383,7 647 разл. 353 — — — 1336 1517 2200 1300 119 (раз/ 98 (разл. 100 3,4 — 680 633 409 590 523 500 900 1377 713 447 1727 527 3327 850 850 — — 687 1730 53,6 — 1977 1407 46,89 B5 °С) 23 — 40,2 100,4 — 147 103 203 226 — — 59 — — 57,8 — 92,1 — 60 — — — — 190 — 172 [.) ) 41,3 30,7 — 92 82,4 123 97 92,1 170 109 163,3 85 95 251,2 67 356 — — — 100 184 30,5 — 209,3 149 Лите- Литература [4.5J — — 13] — 4] 4] 7] [2] —' [2] [7] [3] — — — — [2] [3J — — [21 4 5 3 4 4 [2J [2[ [2] [3] [3] [3] [6] [6] [2] [2] [3] [3| 293
Продолжение табл. 12Л Вещество КВгЛ KCN КС! КСЮ3 К2СЮ4 KF KHF2 KHSO4 кн2ю4 KI KMnO4 КМоО4 KNO2 KNO3 KNaC4H4Oe-4HaO KOa као к2оа К2О3 КОН КРО. K^edl K§CN K2SO4 K2SeO4 K2Si06 KVO3 K2WO4 KrFa LaBe LaBr3 LaC2 LaCl3 LaF3 Lal3 La2(MoO4K La2O3 1^ааоз La Sin у ^ \J 4/3 LiBOa UB* LiaCO3 LiCl L1CIO3 LiC104 LiF Li2Ge03 LiH Lil Li2MoO4 Li8N LiNHa LiNO3 Li2O LiOH Li3PO4 LiaS Li2SO4 58 623 900 776 357 973 857 238,7 222 252,6 681 >200( 926 438 334,5 75 380 707 490 430 405 813 1640 553 948 177,0 1069 1020 1045 522 923 20 (раз 2715 783 2365 862 1493 779- 1015 2217 2080 14,6 27,9 26,3 21 33,0 29,4 6,62 18 24,0 разл.) 39 17 9,80 — 20,52 28,5 29,31 25,54 9,4 18,4 32 16,2 10 36,8 35,2 31,0 л.) 33,5 54,4 41,8 33,5 — 75,4 1150 (разл.) 849 920 550 732 610 129 246,7 849 1239 691 469 703 813 375 253,0 1727 473 1220 1370 860 33,9 120 17,7 38 19,7 17,0 27,1 22 14,6 49,0 ~~* 25,5 58,6 20,1 — 9,3 W субл АН Д"субл 180 (разл.) разл. 1430 1505 >400 разл. 1340 z , 152 172 разл.) 138 1400 (разл.) разл. >400< 215 543 (pi разл. 1527 700 1320 1320 1367 500 (pi 1700 — z — 1580 1710 2330 1580 — 4200 — 1290 1382 (разл.) зл.) 188,4 104,7 129 — — *зл.) — — — 202 209 234 167 — — 107 121 300 (разл.) 400 (ра 1681 — 1680 1170 — 430 (ра зл.) 147 — 213,5 97 — зл.) >600 (разл.) 2600 | 234,5 925 (разл.) — — — Лите- Литература [5] W — — — — — 3 3 3 3 4] — — — — — 12.4] [7] B] [2J [3| — — И] 12] 12] — щ [3] — — Вещество LiaSiO3 Li8WO4 L11CI3 LuF3 Lul3 Lu2O3 MgAl2O4 Mg3(BO3)a MgBra MgCO3 MgClj MgCraO« M^Fa Mgl2 MgO Mg(OH)a Mg2P2O7 MgSO4 Mg3Sb2 Mg2Si Mg2Si04 MgWO4 MnAs MnBa MnBra MnCla MnFa MnF4 Mnla MnO MnOa Mn2O3 Mn2O7 а-МпзС^ P-Mn3O4 MnO3F MnP MnS MnSO4 MnSi MnSiO3 MnTiO3 'нл 1201 740 925 1184 1045 2467 2115 1410 711 д//пл 28 28,5 — 30,2 46,0 — — 39 500 (разл.) 714 2350 1263 633 2825 350 1395 1137 1250 1085 1890 1360 936 1988 698 650 860 387 638 1842 847 (pa 43,1 — 58 26 77,5 — 134 15 — 85,83 66,1 — — — — 37,7 14 23,8 — 43,96 зл.) 1347 (разл.) 5,9 1590 1560 -38 1147 1530 700 1275 1323 1404 — 138 127,7 — — 26,1 — 59,4 34,3 33,5 'кип' 'субл — 1420 2200 1200 — — 1230 — 1370 — 2270 1014 3600 — — — — — — — — 1238 1640 412 — 3127 О — А// субл — 121 201 — — 151 — 166 — ,274 151 544,3 — — — — — — — — — 148 256 67 — >азл.) — >55 (разл.) 2630 2627 60 — — 314 314 34 — — 850 (разл.) — — — — — Лите- Литература — [2, 4] 13] — [4] — — __ — [3] — — — [7J — ' — [7] — — 12] — 13] [3] [3] — [2] [3] [4] 17] [7] — 17] [4] 294
Продолжение табл. 12.2 Вещество МоВ МоВ2 а-МоС Р-МоС2 МоС16 MoF4 MoFe MoF4O МоО2 Мо03 MoSi2 NC13 NF3 NH3 N2H4 NH4NO3 NH4HSO4 NH2OH NH4SCH NO N2O N2O3 N2O4 N2O6 NOBr NOC1 NO2C1 NOgCl NOF N2S4 NSF NaAISiO4 NaBF4 NaBO2 Na2B4O7 NaBr NaCN Na2CO3 NaC! NaClO3 'пл 2550 2350 (разл.) 2600 2522 194 97 17,6 97,2 1927 801 2020 —27 —206,8 —77,75 1,54 169,6 146,9 32 149,6 —163,7 —91,0 — 101 -11,2 _ —55,5 -59,6 —141 -107 —132,5 21 -79 1526 406 966- 742 747 564 858 801 263 — — 18 31,4 4,3 3,5 67 49,0 — — 0,398 5,66 12,66 6,40 14,2 16 — 2,30 6,544 — 14,662 субл. 4 _ 13,6 36 81 26,2 18 28,0 28,2 21,3 'кип» 'субл — — — 269 617 33,9 186 днсубл — — — 54 83,7 27,2 50 1977 (разл.) 1257 — 71 (взр.) — 129,0 —33,41 113,5 210 (разл разл. 58 170 (раз; -151,65 138 — 11,55 23,33 41,6 .) 47,7 .) 13,783 —88,5 |16,571 —40 (разл.) 21 33 —2 -5,8 -14,3 18 —59,9 100 (взр. 4,8 __ 1434 38,56 56,94 25,1 25,7 305 19,2 ) 22,2 >1000 (разл.) 1392 1497 разл. 1490 — 128 156 _ 138 — Лите- Литература [7] [7] [7] [7] — [2] — — [3] [3] — [5] [4] — [4] — — — [3] 13] — 13) [3] f4] _ [4] [5] [4] _ — Вещество Na2Cr04 NaF NaH NaHSO4 Nal NaIO3 Na2MoO4 NaNH2 NaNO2 NaNO3 NaO2 Na2O Na2O2 NaOH NaPO3 Na3PO4 Na4P2O7 Na2S , NaSCN Na2SO3 Na2SO4 Na2SO410H2O Na2S2O3-5H2O Na2S2O7 Na3Sb Na2Se Na2SiFe Na2Si03 Na2Te NaVO3 Na2WO3 NbB2 NbBrB NbC NbCI5 NbFb NbN NbO NbO$ Nb2O6 NdBrg 'пл 794 996 д"пл 24,7 33,5 200 (разл.) 186 661 422 688 208 284 306,5 552 920 596 322 628 1510 998 1168 307,5 911 884 32,4 48,5 402 1010 875 846 1088 1035 630 696 3050 267,5 3613 205 79,5 2300 1940 2080 1490 683 10,4 23,7 23,7 22 — 14,9 15,1 26,0 29,7 16,7 6,4 17,3 — 59 30,1 — 26 24,3 79,0 23,4 40,8 77 — 99,6 54 14 28,3 31 — 36 — 33,9 12,2 — 67 67 103,3 33,5 'кип' 'субл 1704 — — 1304 — — 400 >320 д2кТ а/7субл 177 — — 1597 — — — разл.) 380 (разл.) 1027 1350 (разл.) 1378 — — — — — — 890 разл. 100 117 — — ' 144,3 — — — — — — 24,07 — — 460 (разл.) — — — — — — — 362 4500 247,5 234,5 — — 3527 2927 1614 — — — — — — — — 75,7 — 52,3 51,0 — — 356 334,9 195,8 Лите- Литература _ [4| [2] [4] — — — — [2,3] [3] [3] [4] [2J [4] — — — — [7] — — 17] [3] [3] [3] [2,4] 295
Продолжение табл. 12.2 Вещество NdC2 NdCl3 NdF3 Ndl3 Nd2O3 NiBr, Ni(COL NiCl2 N1F2 Nil2 NiO Ni (OH)a Ni2P NiS NiSO4 NiSb Ni2Si NpCI3 NpCl4 NpF4 NpFe NpO2 o3 OsCl4 OsFa OsF8 OsO4 (желтый) PBr PC13 PF3 PF5 PH3 PH4CI PH4I Pis (PNC12K p Q гекс. ромб. /p 0 j POBr3 POC13 POF3 P4S3 <z-PSCl3 PaCl6 PaF3 PaF6 Pa.O6 PbBr2 PbCl2 PbCl4, взр. около 100°С PbF2 Pbl2 PbMoO* PbO PbO2 <пл 2207 760 1380 787 2212 __ —19,3 1157 797 1957 230 1110 996 _ 50,2 54,7 33,5 92,1 субл. 13,8 субл. 37,3 50,7 — 44,1 840 (разл.) 1160 1318 802 538 827 54,8 2560 —192,5 97 1080 33,4 39,50 —40,5 —90,3 — 151,3 —93,7 — 133,8 18,5 61,0 114 27,8 23,9 420 562 55,7 1,2 172 —40,8 301 1280 297 1777 370 495 —7 822 412 1070 886 — 50,24 41,9 46,1 50,2 17,5 62,8 2,09 13,8 15,9 7 14,28 4,52 0.94 11,9 1,13 субл. _ 20,9 21,8 14,07 субл. субл. ?65 13,1 субл. _ _ 39,4 36,8 28,5 108,9 21 24 10,0 11,9 21 __» 25,52 290 (разл.) 'кип» 'субл _ 1620 2300 1350 3000 919 42,3 970 1877 — — — — — — д/*субл 209 259 172 — 224,6 29,8 225 230 — — — —' — 1400 (разл.) — 1530 847 1477 55,9 — -111,9 330 1630 47,5 130 173,3 75,3 —101,4 —84,55 —87,42 -28 80 227 255 50,9 175,4 ч 100 359 584 588 192 107,2 —39,5 407 125 380 2280 587 3077 893 953 127 1292 872 1472 —. 167 117 192,6 29,5 15,193 50 213 27,6 37,3 38,7 30,5 14,6 17,2 14,6 — — 43,9 55,2 31,8 18,84 65 79,13 _ 45,6 34,5 37,7 _ 63,2 63 251 83,7 398 118 129 34,3 160,2 100 214 Лите- Литература [7] [2] [2] [3] [2] [зТ — [4] [4] 2 2 [2] [3] 3 2 2 8 3 — [4] 4 4 4 3 31 — [3] [3] _ — [2,4] 2 2 3 [2] _. 3J 3 I Вещество РЬ3О4 РЬ(ОНJ PbS PbSO4 PbSe PbTe PbWO4 PdCl2 PdF2 Pdl2 PdO PdS PdSe2 PmBr3 PoCl PoCl2 PoO2 PrBr3 PrC2 PrCl3 PrF33 PtCl3 PtF3 PtFe PtO2 PtP2 PuBr3 PuCl3 PuCl4 PuF2 PoF3 PuF4 PuFe Pul3 PuO PuO2 Pu2O3 RaBr2 RaCl2 RaF2 RbBr RbCl Rb2CO3 RbF Rbl RbNO3 RbO2 Rb2O2 RbOH Rb2SO4 ReCl3 ReCl6 ReCl3O ReF4 ReFe ReOa ReO3 ReO4 Re2O7 RhCl2 RhF3 <пл 830 145 1077 1087 1065 917 1125 678 952 — 36,4 40,2 49,4 57,4 — 40,6 27,6 350 (разл.) 877 (разл.) 950 (разл.) 1000 687 294 — 552 693 2120 786 1370 2127 435 852 61,3 450 >1500 681 765 457 1410 1426 1037 51,6 777 1017 2390 2085 728 900 1330 692 723 835 795 656 312 412 570 385 1070 660 278 4,5 125 18,8 1202 160 147 301,5 780 1187 — 33,5 21,8 субл. 23 47,3 — 50,6 33,5 92,1 — 37,3 5 19,26 — 51 56 39,8 54 33 58,6 18,7 50,2 30,14 62,8 67 — 25,1 12,6 23,3 23,7 29 25,8 22,0 4,6 17,2 30,5 8,9 38,4 50,2 37,7 — 30,1 4,6 50,2 21,8 17,58 66,2 26,4 46,0 кип » субл — 1281 — — — — 1030 1730 — — — — 1520 480 195 разл. 1695 — 229,4 — — — — 126 180 — — — — 188 79,6 — — 167 2500 (разл.) 1630 2330 3727 разл. 1200 69,2 213 259,6 376,8 — 159 30 477 (разл.) — 1512 1770 790 2280 — 1427 62,2 — 2052 3327 2977 900 1610 1930 1352 1390 разл. 1430 1327 _ — 184 195,6 126 259 — 197 30,1 — 196,8 376,8 314 — 176 230 141,8 149 — 159 135 — 567 (разл.) 1010 (разл.) — 1700 830 330 131 — 113 58,6 _ 500 (разл.) 33,7 2977 620 187 359 28,3 334,9 38,94 69,9 960 (разл.) 1427 167,5 Лите- Литература [3] — [2 14 [6 [6] 12] 12] f3] [2] [2] — — — [7] 127 13] [2 3 7 4 4 2 2 4 2 2J 3] 3] 3] [2] [4] — — — [3] 13] — [2] [2] [2] 3] 3 3 3 2 2 296
Вещество Rho03 | R11CI3 ' RuF6 RuO4 RuS2 S2Br2 SC12 if:- SF« S2F2 so22 a-SO3 P-SO3 -T-SOg SOBr2 SOC12 SOC1F SOF2 SOFe SbBr3 SbCl3 SbCl5 SbF3 SbF6 SbH3 Sbl3 Sb2O3 Sb2S3 Sb2Se3 Sb2Te3 ScCl3 Sc2O3 Sc2(SO4K SeBr2O SeC2 SeCI3 SeCI4 SeF4 SeFe SeO SeO2 SeO3 SeOCl2 SiBr4 SiC SiCl4 SiCle SiF4 SiH4 Si2H6 SiH2F2 S1I4 Si3N4 SiO SiO2: кварц кристобалит <пл д"пл 1115 (разл.) >500 A 101 25,4 эазл.) 188,4 10,89 1000 (разл.) —40 — 123 —82 — 121,0 — -165 -75,46 32,5 16,79 -52 — 104,5 —139,5 —110,5 -86,0 96,6 73,2 3,0 292 8,3 —94 170,5 656 560 612 621 960 2405 973 41,6 45,5 956 — — 1102 — 118,5 10,8 5,4 2540 —68,9 -1,0 — -185 —131 —84,3 — 122 120,5 ¦— 2277 1610 1720 субл. — 7,406 субл. 12,4 5,61 — — — — 15 13 10,0 16,3 — — 18 ПО 65,3 77,4 100,1 . — 67,4 субл. — субл. 31,82 субл. 7,1 4,23 — — 7,7 субл. 0,67 — — 4 субл. 50,24 8,541 7,704 'кип» субл _ — 227 лякип' ЛЯсубл _ — 56 100 (разл.) 90 59 (раз/ — 137 (разл.) -38 —63,6 — 11 —10,01 62,2 44,7 44,7 138 75,6 12,2 —43,8 —35,1 289 233 21,8 22,8 22,8 24,95 30 40,82 40,82 42,7 31,8 24,8 21,8 21,8 51,2 46 172 (разл.) 319 142,7 —18 401,6 1456 1160 — — 967 — — разл. 125 975 196 107,7 —46,6 1802 337 58,6 43 21 61 37,35 — — — — — — — 157 87,9 47,02 18,3 188,4 84,6 >185 (разл.) 117,6 152,6 42,7 35 2830 (разл.) 57.0 145 —95,25 —111,9 -14,5 108 —77,8 301 1900 — 28,6 42 15,4 12,4 21,3 34,3 16,3 50,2 — _ 1997 (разл.) 2950 573,6 B5° С) Лите- Литература [3] [2] [3J — — _ [4] [3] Щ [31 W W W — — [2] 3J 3 6 6 4 [3 — — 12] [4] 13] [3] 17] [47 — [5] [4] [4] [3] [3] [3] Вещество тридимит SiS« SmBr2 SmBr3 SmCl2 SmCl3 SmF3 SmL Sm2O3 Sm2S3 SnBr2 SnBr4 SnBr2Ia SnCLa SnCl4 SnF2 SnF4 S11H4 Snl2 Snl4 SnO SnO2 SnS SnSO4 SnTe SrBe SrBr2 SrC2 SrCl2 SrF2 Srl2 Sr(NO3J SrO SrS SrSO4 SrSe SrSiO3 SrTe SrWO4 T2O TaBr6 TaC TaCl2 TaCU TaF6 Tal5 TaN Ta2O6: ромб. триклин. ТЬС13 TcCl6 TcFe TcO2 se TeCl2 TeCl4 TeF4 TeFe TeO2 <пл 1680 1090 669 664 858 678 1400 520 2320 1900 232 30 50 247 —33 212 447 —150 320 144,5 1042 1625 881 Продолжение табл. д"пл 9,002 — 25,12 — 14 33,5 33,5 21 83,74 7 11 — 12,6 9,16 13,8 27,6 12,6 19,2 26,8 47,7 31,6 360 (разл.) 780 2235 657 >1700 874 1477 538 645 2415 >2000 1605 1600 1580 1490 45,2 — 10,1 16,1 28,5 19,7 49 69,9 — — — — 57 1535 (разл.) 4,49 265 3985 937 216,5 96 365 — 45,6 — 28,5 34 12,6 6,7 3087 (разл.) 1785 1872 588 152 36 2127 120 380 208 224 129,6 — 733 67 67 — 32,7 9,6 75,4 47,5 14,7 18,9 26,57 субл. 29,5 кип ¦ 'субл ИЗО 1880 1645 1950 1560 2330 1660 3527 641 208 225 670 112 853 705 51,8 718 348,6 1527 . 2500 1276 — разл. 5100 1970 — 2040 2460 1900 __ 3000 — — __ _ __ 101,6 348,8 5500 1377 236 229,2 .543 2227 2227 232 57 3727 311 421 328 390 374,5 -38,6 1257 дясубл 1 192,9 218 197 259 167 340 97 37 — 71 37 113 92,1 19,05 105 50 251,2 314 156 — — 230 — 243 324 194 534,2 — — — 46,05 B5° С) 62,3 — 167 56,1 51,9 75,8 — _ 50,2 27,6 439,6 58,8 64,1 71,1 52,8 27 205,2 12.2 Лите- Литература 3 2 2 4 2] 2 2 3 7 — — 4] 2 2 4 4 — [3] [2,3] — [6J [7] — — — — [3] [7] — — — 13] [4] [7] [21 [4,5] [7] 3] 3 4 2 2 3 31 [2] [4? [3] 297
Вещество ThBe ThBr4 ThC ThCl4 ThF4 Thl4 ThO ThO2 ThSiO4 TiBa TiBr4 TiC TiCia TiCl3 TiCl4 TiF3 T1F4 Tib TiN P-TiO TiOa Ti2O3: моноклин. гекс. Ti3O5 TiP TiS TIBr T12CO3 TlCl T1F T1F3 T1O2 TI0O3 TINO3 T12S T12SO4 TmBr3 TmCl3 T1T1I3 UBa UBr3 UBr4 UC2 UCI3 UC14 ucu ucie UF3 UF4 UF5 UFe UH3 UI3 UI4 UO UO2 US <пл 2190 679 2635 770 1110 566 1877 3050 1975 2790 38 3257 1035 730 -24,1 1227 — 155 • 2950 1780 1870 B1,3 1830 2130 2177 1990 1780 460 269 431 322 550 579 717 441 206,5 448 632 945 845 1020 2385 730 519 2520 841 590 287 179 495 036 348 — >250 680 520 2477 2840 2462 _ 34 — 61 18,8 33,5 54,4 90 (разл. —. 12,9 — 37,7 20,9 10,0 50,2 субл. 19,8 — 54,43 67 кПа) 110,5 — (разл.) 16,4 18,4 15,6 13,9 35,6 30,3 51,9 14,7 9,5 12,6 24 41,9 — 41,9 — 46 72 — 37,7 50,0 36 20,9 37 47,0 46,9 субл. (разл.) — 23,6 58,62 136,1 'кип» 'субл 357 5000 921 1650 837 2977 4400 — 231 4300 1330 960 136,3 1400 285,5 379,5 — 2700 2927 3027 — 3327 — 824 — 820 840 927 600 AкПа) разл. 833 433 1180 — 1440 — 1260 — — 765 4370 1780 792 417 277 2277 1417 527 56,5 — 1750 769 — (разл.) л"субл 140 — 129 270,3 125 272,1 752,3 44,4 147 124 35,7 217,7 90 56 563,2 (разл.) — — —— — 100 101 94 138 71,2 — (разл.) (разл.) 159 — — — 167 — — 126 —. 197 138,2 67,9 50,2 255 200 75,4 ' 47,7 — — — — Лите- Литература [7] [2] — [2] [3 [7] 17] [7] [2] [4] [2] _ 13] [3] [3] [3] [31 [7] — —. [2] [3] [3] Ю [2] 2 4 2 7 — 7] 2 2 2 2 2 2 2 — [31 1 Вещество us2 VC VCI2 VCI4 VC13O VF3 VF6 VN vo voa v2o3 v2o6 WB WBr6 WBre WBr4O we W2C web wcie WCI4O WF6 WFe WF4O wo2 wo3 WaRe3 WSia XeFa XeF4 XeFe YBr3 YC13 Yl/ Y2O3 YbBra YbCla YbF3 Ybl2 ZnBra ZnCl2 ZnFa Znl2 ZnO Zn3Pa ZnS ZnSO4 ZnSe Zn2Si04 ZnTe ZrB2 Zr(BH4L ZrBr4 ZrC ZrCla ZrCl4 ZrF4 Zrb ZrN ZrOa ZrSiO4 1600 2810 1000 —20,5 -78 1127 19,5 2050 1830 1545 1970 680 2800 295 309 322 2785 2795 248 283 209,5 107 2,0 106 1570 1473 2987 2160 140 114 46 905 721 1155 997 2430 673 702 1162 772 394 317 875 446 1975 1193 — >600 1520 1511 1300 3050 28,7 3530 727 — 2980 2900 2430 __ 33,5 9,6 9,6 54,4 4,2 62^8 57 100,5 65,15 — 17 — 61 — 24 8 33 18,8 4.1 . 8 48,15 73,5 — — 37,7 31,5 23,4 50,2 84 25,1 29,7 21 15,7 10,2 41,8 17 163,2 субл. (разл.) 53,6 65 18,0 субл. 26,8 субл. субл. субл. 87Л Продолжение табл. *кип» 'субл 3900 1375 153 126,7 1627 48,0 3127 2700 3027 2052 — 392 >400 331 6000 6000 287 340 224 250 17,3 185,9 1850 1670 76 1324 1482 1502 1300 4300 1800 2033 2200 1330 670 732 1505 624 разл. 1182 ___ _ 123 355 5100 1387 333 906 418 4300 АН Д^Субл 147 36 34,7 230 43,9 293,1 (разл.) 264 ... 58 (разл.) 55,2 _ 49 61,5 43 48 25,9 56 (разл.) 180 51 B5°С) 64B5°С) _ 210 184 172 258 155 109,6 119 185 (разл.) 250,2 v ттяв 38,9 108 147 103,1 261 120 639 12.2 Лите- Литература __ [2] 7] 3 3 3 [7] _^ «^ [7] [7] I J _. [2J _^ [3] [3] [5] [2] 21 2 3 [2 _^ [21 i j „ят __ _шш ^^ [4,7] [6] i j [4] i j [7] [2] . [71 3] 298
Таблица 12.3. Температура /, °С, и теплота плавления и кипения АН, кДж/моль, органических соединений при нормальном давлении 101325 Па. Обозначения те же, что в табл. 10.2 [4,13] Вещество ДНП гсубл Вещество АН пл Чу б л АР транс- Азобензол Азулен Акриловая кислота Акронитрил Акролеин Аллиловый спирт Амиловый спирт mpem-Амиловый спирт Анетол Анизол Анилин Антрацен Ацетальдегид Ацетамид Ацетилен (этин) Ацетилтиофен Ацетон Ацетонитрил Ацетофенон Бензальдегид Бензил Бензиловый спирт Бензоил бромистый Бензоил хлористый [14J Бензол Бензойная кислота Бензонитрил Бензотрифторид о-Бензофенон Бромбенэол Бромбутан Бром метан 1-Бромпропан 2-Бромпропан Брому ксусная кислота Бром этан Бромэтилен 1,2-Бутадиен 1,3-Бутадиен (диви- (дивинил) Бутадиин Бутан 2-Бутаион 1-Бутантиоль 1-Бутен (бутилен) quc-2-Бутен трамс-2-Бутен 1-Бутин 2-Бутин Бутилакрилат Бутиламин Бутилбензол Бутилвиниловый эфир Бутиловый спирт втор- Бутиловый спирт трет-Ьутилоъын спирт Бутилпропионат Бутилформиат 68,5 99 13 —83,5 —87,0 —129 -79 -8,6 21,4 —37,5 —6,15 216,041 —121 82,3 10,4 -95,4 —44,9 19,75 —26 95 -15,3 0,0 —0,5 5,51 122,5 —14 —29,11 48,21 —30,82 —112,4 —93,6 —109,8 -89 49,5 — 118,6 , — 139,54 —136,1Г —108,9 —36,4 -138,35| —86,9 —115,7 —185,35| -139,91 —105,55| —125,7 —32,26 —64,6 —50,5 —87,99 -92 —89,53 —114,7 25,5 —89,6 —91,9 24,7 19,08 11,1 9,795 4,49 16,0 10,54 28,8 3,22 14,2 субл. 15,0 5,72 8,91 16,65 19,4 8,97 9,837 18,00 9,08 16J 10,63 9,241 5,98 6,53 6,53 5,9 23,0 6,961 7,985 4,660 8,48 10,46 3,848 7,308 9,757 6,031 9,235 8,98 6,79 293,0 234 141,6 77,3 52,5 97 137,3 102,35 234,5 153,80 184,13 340 20,8 221 —84 213,9 56,2 81,5 202 179,2 347,0 205,4 218,5 197,2 80,099 250,0 190,7 102,3 305,9 156,06 101,6 3,56 71,0 59,4 208 38,40 15,80 10,85 -4,4 10,3 —0,50 79,53 98,0 —6,3 3,7 0,88 8,1 27 197,4 70 183,35 93,5 117,726 98,5 82,25 144,5 106,8 55,84 32,6 28,85 39,96 39,4 45,15 27,2 21,3 47,5 29,09 32,8 38,8 40,9 50,46 30,76 36,40 32,53 23,90 29,9 28,4 54 26,82 25,9 22,59 22,39 32,8 32,23 21,92 23,35 22,76 24,52 27,2 32,3 43,97 43,56 39,97 39,6 37,1 Валериановая кисло- кислота , Винилацетат Гексадекан 1,5-Гексадиен Гексаметилбензол Гексан 2-Гексанон транс-1,3, 5-Гексат- риен Гексафторэтан Гексахлорбензол Гексахлорэтан [5] 1-Гексен ifac-2-Гексен tfuc-3-Гексен Гексиловый спирт 1-Гексин Гептадекан Гептан 1-Гептен транс-2-Гептен Гептиловый спирт втор- Гептиловый спирт Гептилциклогексан 1-Гептин Гидрокоричная кис- кислота Гидрохинон Гликолевая кислота Глицерин Глицин Дейтерометан, CD4 ц ис- Декалин Декан Децен Дециловая кислота Дециловый спирт 1, 4-Дибромбензол 1,2-Дибромбутан Дибромметан 1,2-Дибромпропан 1,2-Дибромэтан Дибутиловый эфир Дивиниловый эфир Диизоамиловый эфир Диизопропиловый эфир Диметиламин N, Af-Диметиланилин 2,2-Диметилбутан 2,3-Диметилбутан 2,2-Диметил-1-Бутен 3,3-Димётил-1 -Бутен 2,3-Диметил-2-Бутен 2,2-Диметилгексан 2,5-Диметилгексан 2,2-Диметилгептан 1,1-Диметил гидразин Диметиловый эфир Диметилоксалат —33,83 —93,2 18,6 —140,7 166,5 —95 —57 —12 -94 —139,82 —139,82 -137,82 —46,7 -131,9 22,0 —90,6 -119 — 109,48] —34,1 -35,5 —40,4 -81 101,5 173,5 80 20 7,74 53,36 20,59 13,03 2,69 субл. субл. 9,347 15,38 40,48 14,02 12,40 18,17 23,3 17,7 8,4 18,47 247,2 (разл.) —183,37[ —43,0 —29,7 —66,3 31,20 7 87,5 -65,4 -52,55 —55,2 9,79 —95,3 — 101 —85,9 -92,2 2,45 -99,87 —128,53 — 140,0 — 115,2 —74,28 -121,18 —91,2 —113,0 —57,2 —138,5 49,5 186,05 73 286,8 59,46 265 68,95 128 78,5 —79 322 184,4 63,35 67,87 66,44 158 71,3 301,8 98,42 93,64 98 176 151,45 244 99,74 279,8 285 78 44,0 34,4 28,58 53,85 28,85 34,5 20,59 16,15 51,0 28,03 29,12 28,70 50,63 31,69 39,5 8,8 290 (разл.) (Ь902 9,489 28,71 13,81 28,0 _ 20,0 ___ 4,2 10,94 7,95 11,24 5,939 11,42 0,579 0,801 10,95 6,452 6,799 12,86 8,95 10,07 4,94 21,0 -161,2 195,8 174,1 170,6 270 229 220,4 166 97 140 131i36 142,0 28,35 173,2 68 7,4 194,15 49,74 58 55,6 41,2 73,2 106,84 109,0 130,5 62,5 -23 163,3 8,276 42,72 — — 61,34 — — — 36,0 — 36,2 36,92 26,2 35,1 29,2 26,10 44,35 26,30 27,28 27,40 25,65 29,64 32,3 32,8 34,8 35,0 21,51 30,58 299
Продолжение табл. 12.3 Вещество 2,2-Д иметилпентан 3,3-Диметилпентан 1,1 - Диметилцикло- пентан 1,1 -Диметилцикло- гексан цис-\ ,2-Диметилцик- логексан транс А ,3-Диметил- циклогексан цис-1,4-Диметилцик- логексан 1,2-Диметоксибензол Диметоксиметан 1,4-Лиоксан Дж Дж Дис JXH )енил )ениламин >е нил метан юниловый эфир 1,2-Дифенилэтан Д ифторд ихлорметан (фреон-12) Дифторуксусная кис- кислота 1,1-Дифтор-1 -хлор- этан Дифторхлорметан (фреон-22) 1,1 -Дифторэтан 1,2-Дихлорбензол 1,3-Дихлорбензол 1,2-Дихлорбутан [14] Дихлорметан 1,1 - Дих лортолуол [14] Дихлоруксусная кис- кислота 1,1 -Дихлорэтан 1,2-Дихлорэтан 1, 1-Дихлорэтилен цис-\ ,2-Дихлорэтилен транс-1,2-Дих лор- этилен Дихлорэтиловый эфир Диэтиламин N, #-Диэтиланилин 1, З-Диэтилбензол Диэтилкарбонат [14] Диэтиловый эфир Диэтилоксалат Додекан 1-Додецен Додециловая кислота Додециловый спирт [14] 1-Додецин Изоамилацетат Изоамиловый спирт Изоамилформиат Изобутан Изобутилацетат Изобутилбутират Изобутилен <пл —123,8* —134,5 —69,8 —33,5 —50,0 —90,1 -87,4 22,7 — 104,8 11,8 71,0 54,5 25,2 26,9 53 —158,2 —1,1 —130,8 — 146,5 —117 —14 —24,76 —80,4 . -95,1 — 16,1 10,8 —96,98 —35,36 — 122,1 -80,5 -50 -46,7 —48,0 -38,8 —83,92 -43 — 116,2 -40,6 -9,6 —35,2 43,75 24,0 — 19 — —93,5 — 159,6 —98,6 —80,7 — 140,4 днпл 4,356 7,067 10,79 2,023 1,645 9,86 9,307 16,0 7,97 12,84 18,6 17,53 18,4 17,22 30,5 4,14 — 2,69 4,12 — 12,9 12,6 — 4,6 7,65 7,870 8,837 6,51 7,205 11,98 8,66 — 11,0 — 6,90 — 36,84 19,91 '36,6 — — — — 5,541 — — 5,93 кип» *субл 79,2 86,1 87,8 119,5 129,7 123,5 124,3 206,1 42,5 101,5 255,2 302 264,3 257,9 285 -29,8 134,2 -9,2 —40,8 -24,7 180,05 173,0 124 40 214,0 194,4 57,28 83,47 37 60,3 47,5 178,6 55,5 217,0 181,1 126 34,51 186 Л 216,3 213,4 302,3 259,0 215 143,6 132 123,2 —11,73 116,2 157,5 -6,9 - ч а о < < 29,16 29,64 30,29 32,97 34,23 38,85 33,76 — 28,6 35,8 47,95 55,23 — 47,74 — 19,61 — 22,4 20,22 23,8 — — — 28,0 — 42,7 28,71 31,45 26,4 30,23 28,88 45,22 28,83 46,32 — 31,1 26,60 41,58 — — 57,49 — — 37,7 44,60 35,8 21,3 36,7 39,0 22,12 Вещество Изобутиловый спирт [14] Изобутилпропионат Изобутилформиат Изобутилхлорид [14] Изовалериановая кис- кислота Изокротоновая кисло- кислота Изомасляная кислота Изопентан Изопрен Изопропилацетат Изопропиловый спирт Инден Иодбензол Иодметан 1-Иодпропан Иодэтан Иприт а-Камфора [14] Каприловая кислота Каприновая кислота Капроновая кисло га Карбон ил бромистый Карбон ил фтористый Кетен Коричная кислота Коричный спирт орто-Крезол мета- Крезол пара -Крезол а-Кротоновая кислота орто- Ксилол жета-Ксилол пара -Ксилол К у мол (изопроп ил- бензол) Маргариновая кислота Масляная кислота Ментол Метакриловая кислота Метан Метилакрилат Метиламин [5] З-Метиланилин Метилацетат 2-Метил-1-бутен З-Метил-1-бутен Метил-трет-бутило- вый эфир Метилбутират Метилгидразин 2-Метилгексан 2-Метилгептан 2-Метилгептиловый спирт Метил изобутират [14] Метилмеркаптан Метилнитрат Метиловый спирт 2-Метилпентан 2-Метил-1-пентен 2-Метил-2-пентен <пл — 108,0 -71,4 —95,8 — 131,2 -29,3 15,5 —46,1 — 159,9 —145,95 —73,4 —89,5 — 1,8 —31,33 —66,4 —101,3 — 108 13,5 178,4 16,5 31,5 -1,5 — — 114 — 134,1 135 34 30,9 11,5 34,8 71,6 —25,18 -47,87 13,26 —96,04 62,5 -5,26 43 16 —182,48 — —93,5 —30,4 —98,0 — 168,5 —133,7 —108,6 -84,8 —52,4 —118,27 — 109,0 —112,0 -84,7 —123 -83,0 ~~"Уо,9 —153,7 —135,7 —135,1 дНПл — — — 7,32 9,12 5,0 5,156 4,83 — 5,37 — 9,75 6,82 21,4 — 15,1 — — 7,53 — — — — — 13,0 13,60 11,57 17,1 — 51,09 11,07 12,3 — 0,938 — 0,134 3,89 — 5,36 7,912 — — 10,42 8,87 10,25 — — 5,9 8,24 3,17 6,266 — — кип» *субл 107,2 136,8 98,4 68,9 176,50 169 153,2 27,85 34,07 88 82,4 182,44 188,4 42,4 102,4 72,3 215 209,2 239,3 270 205 60 -83,3 —41 300,0 275,5 191,0 202,2 201,9 180,5 144,41 139,1 138,35 152,39 227 163,25 216 162,5 -164 80,5 —6,3 203,35 57 20 38,57 55,1 102,5 25,0 90,0 117,6 175,4 92,6 5,96 64,6 64,96 60,3 60,7 67,3 gS X X < < 43,47 34,8 33,85 43,1 __ 41,1 24,59 25,82 33,1 40,48 40,80 26,14 29,8 — — — — 30,1 16,15 20,25 — — 46,94 49,38 49,53 — 36,82 36,40 36,07 —. 42,01 50,42 — 8,18 40,29 25,81 45,61 31,20 — 25,50 28,3 34,42 40,37 30,66 33,6 33,76 24,6 32,3 35,27 27,79 28,20 29,0 300
Вещество 2 -Метил-2-пентило- вый спирт Метилпропионат Метилсилан З-Метилтиофен Метилформиат Метилциклогексан Метилциклопентан 2-Метил-З-этилпентан Миристиловая кисло- кислота Мочевина (карбамид) Муравьиная кислота Нафталин 1-Нафтол 2-Нафтол Неопентан орто-Нитроанилин яета-Нитроанилин яа/т-Нитроанилин Нитробензол Нитроглицерин Нитрометан З-Нитротолуол 2-Нитрофенол Нонан 1-Нонен 1-Нониловый спирт 1-Нонин Октан 1 -Октен 1-Октиловый спирт 2-Октиловый спирт 1-Октин Олеиновая кислота Пальмитиновая кис- кислота Паральдегид Пентадекан Пен гадекановая кис - лота 1,4-Пентадиен Пентан 1 -Пентантион Пентафторхлорэтан Пентахлорэтан 1-Пентен цыс-2-Пентен транс-2-Пентен 1-Пентин Перлагоновая кислота а-Пиколин Пикриновая кислота Пиперидин Пиридин Пирролидин Пропадиен (аллен) Пропан 1, З-Пропандиол Пропен (пропилен) Пропиламин Пропилацетат Пропилбутират 'пл —103 -87,5 —156,8 —69,0 —99 —126,6 —142,4 -115,0 53,7 135 8,4 80,28 96 122 — 16,55 71,5 114,0 149 5,85 13 —28,55 15 45,5 —51 —81,37 -5,5 —50 —56,79 — 101,73 16,7 —31,6 —79,3 16,3 63 —12,6 10,0 52,5 —148,28 — 129,7 —75,7 — 106 —29,0 —138 —151,4 —136 —90,0 15 —66,7 122,5 —9,0 -41,7 —59 — 136 —189,7 —85,1 — 185,2 —83,0 —95 -97,2 днпл — — 40,54 6,7 6,75 6,23 11,32 44,95 15,1 12,68 18,98 23,47 22,6 3,256 16,1 23,7 22,2 12,12 21,9 9,7 13,7 17,4 15,47 — — — 20,74 15,31 — — — — 54,89 13,8 34,59 43,1 6,14 8,41 17,49 1,878 5,81 7,11 8,39 — 20,3 9,82 19,5 — 8,28 8,58 — 2,52 — 3,00 — — 'кип» 'субл 121,1 79,8 -57,5 115,4 31,5 100,9 71,8 115,6 328 X X < < 39,3 32,64 18,4 34,25 27,89 31,7 29,3 32,95 61,5 154 (разл.) 100,7 217,96 288,0 295 9,50 284,1 305,7 313,7 211,03 256 (вз 101,2 231,9 216 150,8 146,87 213,5 150,8 125,66 121,3 194,45 180,8 125,5 369 360 128 270,6 15Й 25,97 36,07 126,6 —38 162 30,0 36,9 36,3 40,2 254 129,6 320 106,5 115,2 86,6 —34,5 —42,1 213,5 -47,4 47,8 101,8 142,7 22,26 — 72,27 68,32 22,75 63,93 65,93 77,4 — 34 50,17 — 37,76 — — — 34,57 — 53,1 51,5 — 67,15 63,14 — — — 26,0 25,77 37,02 19,41 40,6 25,20 — — — — 37,77 87,9 32,3 35,11 33,01 20,92 18,77 44,33 18,42 29,05 34,74 37,2 Вещество Пропиловый спирт Пропилпропионат Пропилформиат Пропин Пропионовая кислота Салициловая кислота [14] Спиропентан Стеариновая кислота Стирол Тиобутан 2-Тиопентан 2-Тиопропан Тиофен Тетрабромметан Тетрадекан 1,2, 3,4-Тетраметил- бензол 1, 2, 4, 5-Тетраметил- бензол 2, 2, 3,3-Тетраметил- бутан Тетраметилсилан Тетранитрометан Тетрафторэтилен Тетрахлорметан 1,1,1, 2-Тетрахлор- этан 1, 1,2, 2-Тетрахлор- этан Тетрахлорэтилен Тетрафторметан Тетраэтилсвинец Тетраэтилсилан Толуол 1,2, 2-Трибромбутан [14] Трибромметан 1, 2,3-Трибромпропан 1,1, 2-Трибромэтан Тридекан Триде какова я кислота Триметиламин 1,2,4-Триметил бензол 2,2,3-Триметил бутан Триметилоксид 2,2,3-Триметилпентан Триметилсилан 1,2,4-Трихлорбензол 1,1,1-Трихлор пропан Трихлоруксусная кис- кислота 1,1,1 -Трихлорэтан 1,1,2-Трихлорэтан Трихлорэтилен Трифторбромметан Трифторметан (фре- он-23) Трифторуксусная кислота Трифторхлорметан (фреон-13) 1,1,1-Трифторэтан 'пл — 126,5 —75,9 —92,9 — 101,5 —20,8 159,5 — 107,0 71 —30,63 —105,9- —113,0 —98,39 —38,3 90,5 —5,9 -6,25 79,24 — 100,7 —99,0 14,2 —142,5 —22,99 —70,21 —36 — 19,0 —183,7 —136,2 —83,8 —95,01 — 8,3 16,9 —29,3 -5,4 45 — 117,3 —43,91 —24,19 —97 — 112,3 — 135,9 17,05 —77,7 59,1 —30,41 —30,5 —73 — 143,2 —160 —15,3 — 181 —111,3 Продолжение табу ДНпл 5,20 — — — 7,53 — 6,435 — 10,95 9,76 9,91 7,99 5,09 3,95 45,07 7,046 21,0 7,54 6,90 — 7,71 2,5 — — 10,5 0,70 8,79 13,0 6,62 — 11,08 — — 25,50 33,6 — 12,34 22,01 6,49 8,63 — 15,48 — 5,90 1,88 11,38 — — — — — 6,19 кип» су 6 л 97,4 122,3 81,3 —23,2 141 256,0 39,0 374 145,2 66,7 95,5 — 84,2 189,5 253,7 205,0 196,8 • 106,5 26,6 126 —76,3 76,54 130,5 146,2 121,0 — 129 г. 12.3 р5 к >» х и X X < < 41,81 35,6 31,93 23,27 30,62 33,39 66,11 29,52 32,08 — 31,47 43,1 45,02 45,52 31,6 24,2 38,5 16,82 30,0 36,8 38,7 34,7 12,33 195 (разл.) 153,0 110,62 213,8 149,5 222,2 188,93 235.4 299,0 2,8 16,35 80,88 46 109,8 6,7 213,0 108,2 195,0 74,1 113,77 87 —59 —82,2 72,4 —81,1 -47,31 39,7 33,47 — — — — — — 24,3 39,25 28,95 — 32,2 24,4 — — 56,2 — 36,8 32.13 22,7 18,4 34,7 14,63 19,8 301
Продолжение табл 12.3 Вещество Уксусная кислота Ундекан а-Ундекановая кис- кислота Уретан Фенатрен Фенилгидразин Фенилуксусная кис- кислота Фенол Формальдегид Формамид Фосген Фторбензол Фторбутан Фтордихлорметан [5] Фторметан Фтортрих л орметан (фреон-11) Фтор х л орметан Фтороксиметан Фторэган Фторэтилен 2-Фторэтиловый спирт Фуран Фурфуриловый спирт Фурфурол Хинолин лет а-X л оран ил ин Хлорацетилен Хлорбензол 1 - Хлор-1 -бромбензол [14] 1-Хлорбутан Хлорметан Хлороформ 1-Хлорпентан 1-Хлорпропан Хлоруксусная кисло- кислота [5] 4-Хлорфенол Хлорэтан Хлорэтилен 2-Хлор-1 -этиловый спирт Циклобутан Циклогексан Циклогексанол <пл 16,64 -25,59 28,6 48,5 101 19,8 76,7 40.8 —118 2,6 —127,8 -41,2 —121,4 — 135 —141,8 — 111 — — 138 — 143,2 — 160,5 -26.45 —85,6 —14,6 —38,7 — 15,2 —10,4 —126 —45,58 16,6 —123,1 —97,73 —63,5 —99 — 122,8 61,2 43,5 -136,4 —153,8 —67,5 -50 6,55 25,2 Д*пл 11,73 25,18 25,1 15,2 18,62 16,4 17,7 11,6 _ 6,7 5,69 11.30 _ — — 6,893 — — — — — 3,80 — 10,79 11,63 — 9,556 — — 6,43 9.5 — 5.544 15,85 15,1 4,45 4,74 — 1,088 2,665 1,70 'кип* 'субл 117,8 195,9 280 187 340 248 266,5 181,8 -19,3 5 ° х и < < 23,7 — —, 54 __ 47,30 23,3 210 (разл.) 7,56 85,1 25,1 9 -78,4 23,8 -9.1 —42 —37,7 72,2 103,5 31,4 171 161,5 236,6 230,6 —30 131,69 82,7 78,44 —24,2 61,1 107,8 46,6 189,35 219,8 12,27 — 13,7 128 12 80,74 161,4 24,40 31,20 26,05 24,0 17,56 24,9 23,4 22,2 21,07 17,1 43,9 27,04 — — 47,35 — 22,5 35,66 33,1 30,9 21,63 29,67 — 27,6 54 — 24,65 20,8 41,4 24,19 30,8 42,4 Вещество Циклогексен Циклогептан Циклононан Циклооктан Циклопентан Циклопентанол Циклопентен Циклопропан орто- Цимол Щавелевая кислота Эйкозановая кислота Энантовая кислота Этан Этандиаль Этен (этилен) Этилена окись Этиленгликоль Этилендиамин Этилакрилат Этиламин W-Этиланилин Этилацетат Этилбензол Этилбутират Этилвиниловый эфир З-Этилгексан Этилизобутират Этилизовалерат [14] Этилмеркаптан Этилметиловый эфир I-Этил нафталин Эти л нитрат Этилнитрил Этиловый спирт З-Этилпентан Этилпропиловый эфир Этилпропионаг Этилсилан 2-Этилтолуол 4-Этилфенол Этилформиат Этилхлорацетат Этилцианид Этилциклогексан Этилциклопентан Этин (ацетилен) Янтарный ангидрид [14] 'пл -103,5 —12 9,7 14,3 —93,9 -19 — 135,1 -127,5 ---71,54 д«пл 3,293 1,882 19,3 2,410 0,609 1,54 3,363 5,443 — субл. 76,2 —7,5 — 183,3 15 — 169,15 — 112,5 —11,5 8 -71,2 —81 —63,6 -83,578 —94,975 —100,8 -115,8 —88,2 -99,3 -147,9 — — 13,9 —94,6 —44,9 — 113,3 — 118,6 — —73,9 —179,7 —80,83 47 -80,5 —26,0 —91,8 —111,3 -138„4 70,92 15,0 2,857 3,351 5,173 11,6 19,3 — • — 10,98 9,16 _ — — — 4,975 — 16,3 8,527 8,91 5,02 9,456 — 12,6 — 10,63 — 9,2 — 6,07 8,333 6,896 субл. 119,6 — кип» Чубл 83 118,5 178,4 149 49,3 140,8 44,2 —32,7 178,15 157 — 223 -88,63 50,4 — 103,71 10,5 198 117,4 99,8 16,6 204,72 77^,06 136,19 121,55 37,5 118,53 110,1 135,4 35,0 7,5 sea < < — 40,5 — 27,2 — — 20,5 — 90,8 — — 14,70 38 13,54 25,53 57,03 38,9 — 27,30 32,26 35,98 36,7 _. 33,60 34,43 — 26,78 24,73 258,7 (разл.) 87,7 81,5 78,5 93,5 61,4 99,1 —13,7 165,15 219,0 54,5 141,3 97,10 131,8 103,5 —84 261,0 33,9 32,75 38,74 30,95 28,90 34,42 22,3 38,87 ... 30,31 41,4 31,0 34,69 32,17 21,3 — Таблица 12.4. Температура плавления полупроводниковых, оптических и высокотемпературных соединений, °С [30—35]. (См. также табл. 12.2) Вещество Вещество Вещество Вещество •пл Полупроводниковые и оптические соединения AgFeSea AgFeTe2 AgGaSea 574 387 847 AgGaTe- AgInS2 AgInSea AgInTea AgSbSea AgSbTea 717 850 777 677 637 557 AlAs AIF AlSb AlaSe3 Al2Te3 AsSb 1597 1500 1054 950 895 807 As.Se, As2Te3 BAs Ba2NaNb6015 BaSrNbOe BiSe 360 362 1900 1430 1430 607 302
Продолжение табл. 12.4 Вещество Bi2Se3 СаМоО4 Ca (NbO3J Ca5 (PO4K Ca2Pb Ca2Si Ca3(VO4)a CdAs2 CdGeAs2 CdIn2Se4 CdIn2Te4 Cd3P2 CdSb Cd4Sb3 CdSiP2 CdSnAs2 CeGaSe3 Ce2S3 Ce2Se3 Cu3AsS4 CuFeSe2 CuFeTe2 CuGaSe2 CuGaTe2 Cu2GeS3 CuInSe2 CuInTe3 Cu2S Cu^SbSe CuSbTe2 Cu2SnS3 Cu2SnSe3 ?-Cu2Te CuTlSe2 Er2Se« GaN GaP GaSb Ga2Se3 Ga2Te3 Gd3P2 Gd2Se3 Gd2Te3 GeSe2 GeTe HgIn2Se4 HgIn2Te4 HgSe HgTe InAs 'пл 707 1430 1560 1705 110 910 1430 621 397 917 787 740 456 460 <1200 322 1125 1617 1162 655 574 467 767 697 932 987 697 1130 555 527 837 687 1111 407 1520 1227 1350 712 1020 790 700 450 1147 740 725 827 707 765 655 943 Вещество InN InP InSb InSe InTe KH2PO4 KSb K3Sb LaTe2 LiNbO3 LiTaO3 Mg2Ge Mg2Pb Mg2Sn NH4H2PO4 NaSb Nd2S3 PbMoO4 Pr s3 SmS SnSe2 SrMoO4 SnTe Y2Te3 YVO4 ZnAs2 ZnGeAsa ZnIn2Se4 ZnIn2Te4 ZnSb 'пл 927 1054 525 660 696 255 332 812 727 1250 1650 1115 650 778 190 192 1737 1065 1827 902 657 1065 790 1252 1940 768 602 977 802 546 Высокотемпературные « соединения HfC TaC ZrC NbC Ta-C HfB2 TiN TiC TaB2 TaN NbBa BN HfN ZrN TiB2 ThO2 / 3890 3880 3530 3480 3400 3250 3205 3147 3100 3087 3000 3000 2982 2982 2980 2956 Вещество NbgC NbB4 a-SiC TiB2 HfO2 W2B w с u62 we ZrO2 ZvBu ThO2.ZrOa YN ThC2 UN ScN ThN CaO BeO SmBe NdBe LaBe Ta4Si Ta5Si3 CeO2.ZrOa MgO UB4 SrO CeO Сг«Оз Tab TaS ThS B4C Nb2N ZrO2-SiO2 Y2O3 VB2 AIN u2c a-WB UB2 VN MoB UC Be2C La Юз BeBe 'пл 2927 2900 2800 2790 2777 2770 2730 2730 2720 2700 2680 2680 2670 2656 2650 2650 2630 2600 2550 2540 2540 2530 2510 2500 2500 2500 2495 2460 2450 2440 2430 2425 2425 2425 2420 2420 2410 2400 2400 2400 2400 2385 2360 2350 2350 2325 2310 2300 Вещество СаС2 Th2S Th4S7 YC2? YB- W2B6 NbB uc2 VB ScB2 Mo3B2 UB12 SrBe CaBe ВаВв BP Ba3N2 ThB4 BaS Be3N5 Be8N2 CaO • ZrOa Nd2S3 CrB2 Ti2B TiSi2 CeBe WSi2 ZrSi ThB. Mo2B NdS Ti6Si3 Th3N4 MoB2 GdBe La.S3 VO v3b2 Ce3S4 CrB MoSi2 A12O3 TiO Al2O3.BaO BeOZrO2 Al2O3.BeO Al2O3.MgO 'пл 2300 2300 2300 2300 2300 2300 2280 2250 2250 2250 2250 2235 2235 2230 2230 2227 2220 2210 2205 2205 2200 2200 2200 2200 2200 2200 2190 2165 2150 2150 2140 2140 2120 2100 2100 2100 2100 2077 2070 2050 2050 2030 2030 2020 2000 2000 2000 1930 Таблица 12.5. Температура плавления (солидус) lc, °С, сталей и промышленных сплавов. Выделены значения ликвидусау °С Марка Марка Марка Марка Углеродистые Х13, Х25Т, Х28 Х28Л, Х34Л 1535 1 Х18Н9, Х23Н18 1500 Х18Н9Т 1350 Х18Н10Т Стали [24, 25, 26] 1410 II 0Х18Н10 1500 I X20H14C2 1400 П 1410 II Х23Н13 1400 4Х10С2М 1440 1480 303
Продолжение табл. 12.5 Марка Бр. А5 Бр. А7 Бр. А10 Бр. АЖ9-4 Бр. АЖМц10-3-1,5 Бр. АЖН10-4-4 Бр. АЖН11-6-6 Бр. АЖС7-1,5-1,5 Бр. АМц 9-2 Бр. Б2 Бр. Б2,5 Л59 Л62 Л63 Л66 Л68 Л70 Л75 Л80 Л85 Л90 Л96 Алюмель НМцАК2-2-1 Константан МНМц ас\ 1 е; *tu-1 }j Копель МНМц 43-0,5 Куниаль А МНА 13-13 Куниаль Б МНА6-1,5 АВ (Авиаль) АК2 АК8 АЛ1 ВМ65-] МЛ1 МЛ2 МЛЗ ЦА15 ЦАМ2-4 ЦАМ2-5 1056 1040 1040 1040 1045 1084 1135 1020 1060 864 930 885 898 900 905 909 915 980 965 990 1025 1055 1430 1260 1220 1183 1140 543 1 509 638 535 516 1 505 645 561 | 443 470 | 450 Марка Марка Бронзы [27, 28) Кадмиевая Бр. КМцЗ-1 Бр. КН1-3 Бр. КСЗ-4 Бр. КЦ4-4 Бр. Мг 0,3 Бр. Мц 5 Бр. О10 Бр. ОС5-25 Бр. ОС8-12 Бр. ОС10-5 1040 97Q 1050 1020 1000 1076 1007 1020 899 940 980 Бр. ОСЮ-10 Бр. ОС 12-7 Бр. ОСН10-2-3 Бр. ОФ4-0,25 Бр. ОЦ4-3 Бр. ОЦ 8-4 Бр. ОЦ 10-2 Бр. ОЦСЗ-12-5 Бр. ОЦС 3,5-6-5 Бр. ОЦС4-4-2,5 Бр. ОЦС4-4-17 Латуни [24, 27, 28] Л А 67-2,5 ЛА 77-2 ЛА 85-0,5 ЛАЖ 60-1-1 ЛАЖМц 66-6-3-2 ЛАН 59-3-2 ЛАНКМц75-2-2,5- -0,5-0,5 ЛЖМц 59-1-1 ЛК80-3 ЛКС65-1,5-3 ЛКС80-3-3 995 930 1020 904 899 892 940 885 900 870 900 ЛМц 58-2 ЛМцА 57-3-1 ЛМцЖ 52-4-1 ЛМц 55-3-1 ЛМцС 58-2-2 ЛМцОС 58-2-2-2 ЛН 56-3 ЛН 65-5 ЛО 59-1 Л О 60-1 ЛО 62-1 Me дно-никелевые сплавы [24, 27, 28] Манганин МНМц 3-12 Мельхиор МНЖМц 30-1-1 Мельхиор МН19 Монель НМЖМц 28-2,5-1,5 Нейзильбер МНЦ 15-20 960 1170 ИЗО 1370 1080 Нейзильбер МНЦС 16-29-1,8 Нихром Х20Н80 Ферронихром Х15Н60 Хромель Т НХ9,5 Хромель К НХ9 MH0,6 (ТП) МН5 МН16 (ТБ) Алюминиевые сплавы [24] 1 АЛ10В АМг АМгЗ АМг5 488 II АМг 7 627 АМц 568 АН-2,5 638 АСМ Магниевые сплавы [27] МЛ4 МЛ5 i МЛ6 МЛ7 400 || МЛ9, МЛ10 430 МЛН 440 МЛ 15 505 МА1 Цинковые сплавы [28] 1 ЦАМ 4-1 ЦАМ 4-3 ЦАМ 8-2 390 410 405 ЦАМ 10—2 ЦАМ 10—5 ЦМ1 'с 925 930 1000 1060 1045 854 1015 1000 980 887 920 865 920 940 930 900 900 890 960 885 885 885 965 1390 1230 1435 1435 1084 1120 1120 550 643 640 657 550 593 539 645 419 395 422 Марка Бр. ОЦС5-5-5 Бр. ОЦС6-6-3 Бр. ОЦС8-4-3 Бр. ОЦСНЗ-7-5-1 Бр. СЗО Серебряная Бр. СНбО-2,5 Бр. СуН7-2 Бр. Х0, 5 Сплав ХОТ Бр. ЦрО,4 ЛО65-1—2 ЛО70-1 ЛО74-3 ЛО90-1 ЛС59-1 ЛС60-1 ЛС63-3 ЛС64-2 ЛС74-3 — , МН95-5 МНА 13-3 МНЦС 17—18—1,8 НК 0,2 НМ8 НМ 56,6 НММц 3—12 НМц 2,5 НМц 5 В-95 Д1 Д16 Д18П МА2 МАЗ МА5 МА8 ЦМ4 ЦОС 3-3 'с 955 967 1015 990 975 1082 885 950 1073 1075 965 920 890 885 995 900 900 885 910 965 — 1086 1120 1120 1384 1190 1290 960 1440 1370 477 513 502 510 565 510 482 645 445 411 304
Продолжение табл. 12.5 Марка Марка Марка Марка Лн1, Ст2 МЛн1, Мп1, У ПМЦ 36 ПМЦ 48 ПМЦ 54 ПОС40-7-ПОС90 ПОС10 ПОСК 50-18 Б6 Б83 800 850 876 183 268 142 Типографские сплавы [27, 28\ 240 Мн, ШЗ, Нт 245 МСМ1, П2 ПОССу 4-6 ПОССу 5-1 ПОССу 10-2 ПОССу 40-2 ПОССу 18-0, ПОССу 95-5 416 II Б91 370 1 Б93А 255 Ш2 260 Гс, МШЗ Припои [28, 29] 244 275 268 185 183 234 ПСр 1 ПСр 1,5 ПСр 2 ПСр 2,5 ПСр 2,5С ПСр 3 Баббиты \28] 223 260 Б93 БК 270 1Ш 300 К 225 265 225 300 304 314 304 || БН 440 БС6 330 340 ПСрЗКд ПСрЮ ПСр12М ПСр44 ПСр65 ПСр72 295 822 793 650 695 779 400 280 Ag Ag Al Al Al Al Al Al Al Au Au Au Cd Cd Cd Cu Cu Cu Cu К Na Na Ni Pb Pb Pb Pb Pb Pb Sb Sb Sb Sb Таблица Компонент A В Sn Za Ag Au Cu Fe Sb Sn Zn Ag Cu Pt Ag Tl Zn Ag Ni Sn Zn TI Bi Cd Sn Ag Cu Na Sb Sn Tl Ag Bi Sn Zn IS >.6. Температура 10 870 850 625 675 630 860 750 645 640 1062 910 1125 420 300 280 1035 1180 1055 1040 133 425 125 1380 460 870 360 250 295 710 595 610 600 555 20 750 755 615 740 600 1015 840 635 620 1061 890 1190 520 285 270 990 1240 890 955 165 520 185 1290 545 920 420 275 276 790 570 590 570 510 плавления 30 630 705 600 800 560 1110 925 625 600 1058 895 1250 610 270 295 945 1290 755 930 188 590 245 1200 590 925 400 330 262 880 545 575 525 540 (солидус) Содержание 40 550 690 590 855 540 1145 945 620 580 1054 905 1320 700 262 313 910 1320 725 900 205 645 285 1235 620 945 370 395 240 917 520 555 480 570 двухкомпонентных компонента В, % 50 495 660 580 915. 580 1145 950 605 560 1049 925 1380 760 258 327 870 1335 680 880 215 690 325 1290 650 950 330 440 220 760 500 540 430 565 60 450 630 575 970 610 1220 970 590 530 1039 975 1455 805 245 340 830 1380 630 820 220 720 330 1305 705 955 290 490 190 600 505 520 395 540 сплавов, 70 420 610 570 1025 755 1315 ЮОО 570 510 1025 1000 1530 850 230 355 788 1410 580 780 240 730 340 1230 775 985 185 480 47ft *§/и о ел 525 °С [36J 80 375 570 650 1055 930 1425 1040 560 475 1006 1025 1610 895 210 370 814 1430 530 700 280 715 360 1060 840 1005 200 560 200 410 680 405 310 510 90 300 505 750 1055 1500 1010 540 425 982 1060 1685 910 235 390 875 1440 440 580 305 570 390 800 905 1020 130 600 216 425 850 330 255 470 20-2159 305
Таблица 12.7. Температура Сплав Hg97.2 Na2,8*i Cs94,5 Na5,5« Cs93 Na7*1 K78 Na22*i K80 Na20 Rb91,8 Na8,2« K70 Na30 K60 Na40 K50 Na50 K90 NalO Na56 K44*i Na85,2 Hgl4,8*i Na60 K4O Na7O K30 Na5O Hg5O Bi47.7 Inl9,l Sn8,3 СЬ5,3 Pb22,6** Bi36 Hg30 Pb 28Cd6 Bi42 Pb32 Hg20 Cd6 Hg70 Na30 Bi49,4 In21 РЫ8 Snll.6*1 Na80 K20 Na60 Hg40 Bi53,5 Snl9 РЫ7 HglO,5 Na99 TU*1 Bi50,l Pb24.9 Snl4,6 Cdl0.8*» BI50.4 Pb25.1 Snl4,3 CdlO.2*a Bi50 Pb25 Snl2,5 Cdl2,5*a Bi50,l Pb22,6 Snl3,3 CdlO*3 Na70 Hg30 Bi49,5 Pb27,27 Snl3,13 CdlO,ln Bi38,4 Pb30,8 Snl5,4 Cdl5,4 Bi33,7 In65,3*i Bi27,5 Cd34,5 Pb27,5 SnlO,5 Bi5O Pb34,5 Sn9,3 Cd6,2 Na90 K1O Bi58 In17 Sn25#1 Bi35,3 Cd9,5 Pb35,l Sn20,l Na80 Hg20 Na96,7 АиЗ.З*1 Na90 HglO Na50 Hg5O Bi55,2 Pb33,3 Till,5« Bi51,6 Cd8,l Pb40,3 Bi50 РЬЗО Sn20*4 плавления 'с —48,2 —30 —28 -11,4 —10 - 4,5 — 3,5 5 11 17,5 19 21,4 26 41 45 47 48 50 55 57 58 60 60 64 65,5 67,5 68 68 70 70 71 72 75 77 77 79 80 80 80 90 90 91 91 92 (солидус) tc легкоплавких сплавов, °С [24, Сплав Bi50 Pb25 Sn25 Bi50 Pb31,2 Snl8,8*§ Bi50 Sn25 Cd25 Bi52,5 Pb32 Snl2,5 Bi47 Pb35,3 Snl7,7 Bi40 Pb20 Sn40 Bi50 Pb40 SnlO Bi50 Pb28 Sn22*e Bi54,4 Pb25,8 Snl9,8* Bi48 Pb28,5 Snl4,5 Hg9 Bi42,l Pb42,l Snl5,8 Bi40 Pb40 Sn20*7 Bi36,5 Pb36,5 Sn27 . Bi33,4 Pb33,3 Sn33,3 Bi55,5 Pb44,5*i Bi56,5 Sn43,5*1 Bi27,2 Pb44,5 Sn33,3 Bi43 Pb43 Snl3 Bi56 Sn40 Zn4« Bi28,5 Pb43 Sn28,5 K90 T110 Hg70 K30 Bi57 Sn43*! Bi57 T143*1 Cdl8,2 РЬЗО,6 Sn5l,2 Pb42 Sn37 Bi60 Cd40*1 Bi50 Pb50 Bil9 Pb38 Sn43 Bi25 Pb50 Sn25 Bil8,l Pb36,2 Sn45,7 Bil6 Pb36 Sn48 Bil3,7 Pb44,8 Sn4i,5<* BilO,5 Pb42 Sn47,5 Bil3,3 Pb46 Sn40,l K80 T120 Bil2,8 Pb49 Sn38,2 Pb32 Sn68 Cd32 Sn68#1 Na70 Hg30 Sn62 Pb38*i Bi44,2 Pb9,8 T148« BI47.5 T152,5*i Bi76,5 T 123,5*1 37-39] 93 94 95 96 98 100 100 100 101 105 108 113 117 123 124 125 127 128 130 132 133 135 138 139 142 143 144 145 148 149 151 155 160 160 165 165 172 177 177 181 183 186 ' 188 198 *' Эвтектический сплав. ** Сплав Вуда. *9 Сплав Липовица. *4 Сплав Лнхтенберга. *6 Сплав Ньютона. •• Сплав Роуза. *7 Висмутовый сплав. 306
Таблица 12.8. Температура размягчения fp, стекол, °С [40] Стекло Кварцевое: KB, КУ, КВР КИ I II Лабораторное N23 N29 Ц32 N846 Термостойкое: N13 Т16 Т28 Щ23 Ц26 Пирекс Симакс Uninost <Р 1160 1220 1300 1100 580 565 590 582 620 680 680 645 710 730 565 570 530 Стекло N51-A Multal Sial Волоконное бесщелочное Волоконное натриевое Листовое оконное Медицинское НС-1 Медицинское АБ-1 Пеностекло Пеностекло кремнеземистое Сортовое (посудное) Ситаллы СТЛ Ситаллы СТМ, СТБ Стекло для труб 13 в Стекло для труб ситалловое Хрустальное (свинцовое) Шлакоситаллы <Р 574 670 590 830 710 600 630 590 <600 1100 560 980 930 725 1100 530 950 Таблица 12.9. Температура размягчения /р пластмасс и полимеров, °С [29, 41—44] Пластмасса Аман Аминопласты Асботекстолит Асбостеклотекстолит Винипласт Гетинакс Дифлон Древесно-слоистый пластик Делан Капролон Капрон Карбамидные смола Лавсан Нейлон Ниплон Оргстекло СОЛ Оргстекло 2-55 Пенопласт изолан Пенопласты Пенопласта эпоксидные Пенополиуретаны Пентапласты Полиакрилаты Полиамиды Полиарилаты Поливинил фторид Поливинилхлорид Полни миды <р 180 100 130 130 180 150 150 150 150 190 215 75 155 60 330 90 133 210 140 170 230 160 65 190 190 196 60 250 Пластмасса Поликарбонаты Полиметилметакрилат Полипропилен Полистирол Полиуретан Полиформальдегид Полиэтилен Полиэтилентерефталат Полиэфиры Премиксы Стеклотекстолит Текстолит Терилен Фенопласты Фенопласты ударопрочные Фторопласт-3 Фторопласт-ЗМ Фторопласт-4 (тефлон) Фторопласт-4М Фенилон Целлофан Целлулоид Шеллак Эпоксидные смолы Эпоксикремнийорганический материал КЭП Этролы Энант <Р 220 120 152 90 85 177 90 130 115 130 250 140 264 135 140 125 150 260 220 150 60 40 80 150 220 70 225 20» 307
Таблица 12.10. Температура кристаллизации (застывания) топлива, масел и гидравлических Вещества расположены в порядке возрастания /пл [44, 22, 38] Вещество Топливо1" Бензин Б-70 Керосин Реактивное Т8 Дизельное А Дизельное ЗС Дизельное 3 Дизельное Л Мазут: топочный ж vsiiv/*iri ui n Флотский Мазут 40 Мазут 100, МП Масло трансформаторное*2 ФМ-5 ФС-5 ФС-56 АТМ-65 Гексол, ПМС-50 Т-750, Т-1500 ТК, ТКп С-220 ГХБД ТХБ Совтол Совол Масло моторное** МТ-14П МТ-16П МС-20П Моторное Т t —60 —38 -55 —55 —45 —35 —10 —6 10 25 -ПО — 100 -90 —70 -60 —53 —45 -30 —21 — 16 —7 5 -43 —25 —18 0 Вещество Масло смазочное*2 МП-609 МП-601 МПВ МАС-19Н И-12А И-5А (велосит) И-8А (швейное) И-20А, И-40А И-70А, И-100А Вакуумное ВМ-1 Нигролы*3 Зимний ТС-14,5 Летний Гидравлические жидкости*2 АМГ-10, МГЕ-10 РМ, МГЗ эш АУ, Р. АУП МГ-30 ИС-12, ОМТИ ИС-50 МС-20 ИС-20 жидкостей, °С. t -80 -70 —60 —49 -30 —25 -20 -15 — 10 — 12 -20 -15 —5 —70 —60 -50 —45 —35 -30 —20 -18 —15 ¦» Температура кристаллизации. •* Температура застывания. Таблица 12.11. Температура плавления /пл и кипения /кип хладонов, антифризов и теплоносителей, °С (хладоны приведены в номенклатурном порядке, остальные вещества — в порядке возрастания /пл) [37, 38, 45] Марка или состав, % Хладоны R11 R12 R12B1 R13 R13B1 R14 R21 R22 R23 R30 R40 R113 R113B2 R114 R114B2 R115 'пл —111,0 -155,9 -80,0 — 180,0 —143,2 —184,0 -135,0 —160,0 —155,0 —96,7 —97,8 —35,0 —72,9 -93,9 -110,5 -106,0 'кип 23,65 —29,74 —3,83 -81,59 —57,77 —128,02 8,37 —40,81 —82,14 40,10 —23,86 46,82 94,57 3,63 47,15 —38,97 Марка или состав, % R116 R142 R143a R152 RC318 Антифризы ТОСОЛ-А65 ТОСОЛ-А40 ТОСОЛ-А Теплоносители Силикон МАИ Этиленгликоль 67; вода 33 СаС1 29,9; вода 60,1 Пропиленгликоль 60; вода 40 <пл — 100,6 -138,0 -111,3 —117 -41,4 -65 —40 -35 —100 —73 -55 -50 'кип —78,21 —9,20 —47,58 .24,54 —5,97 115 108 170 191 — — — 308
Марка или состав, % МИПД ТКС ткос дтм Дифенилбутан TiCl4 NaCI 23,1; вода 76,9 ДКМ Глицерин Дифенилэтан Этиленгликоль Na22, K78 Дифенил 30,9; орто-терфенил 47,5; лет а-терфенил 21,6 Na56 K44 Дифенил 40,2; орто-терфенил 59,2; яара-терфенил Дифенил 50,5; орто-терфенил 59,5 —47 —36 —33 -30 —25 —23 —21.2 —22 -17,9 — 17,9 —15,6 -11 10,5 19 22,7 23 'кип 290 440 457 296 295,3 153,9 — 335 290 272,6 197,3 784 297,5 825 287 286,5 Марка или состав, % Дифенилметан Дифен иловый эфир орто- Терфе н и л 65,8; мет а- терфенил 33,5; лара-терфе- нил 0,7 орто-Терфенил 66,3; мета- терфенил 33,7 TiBr4 орто- Терфенил А1С!3 22,5; А1Вг3 77,5 Дифенил А1С13 80,7; NaCI 9,7; КС1 9.6 Нафталин мет а -Терфе нил Bi 55,5; Pb 43,5 пара- Терфенил Продолжение <пл 25,4 27,0 28,9 29,3 39 56,25 67 69,5 70 80,2 87,45 125 212,7 табл. 12 А1 'кип 264,3 258,5 346 345,5 230 337,5 200 255,6 254 281,8 379 1670 384 Многие технические материалы в твердом состоянии являются сплавами, твердыми растворами или аморфны- аморфными веществами; процесс их плавления отличается от плавления чистых веществ. Плавление сплавов и твердых растворов обычно про- происходит в некотором интервале температур — от нижней температуры (солидус) до верхней (ликвидус); внутри этого интервала вещество находится в гетерогенном со- состоянии. Исключением являются эвтектические сплавы, у которых солидус и ликвидус совпадают. В табл. 12.4— 12.7 приведена температура плавления (как правило, со- солидус) технических материалов — полупроводниковых, оптических и высокотемпературных веществ, сталей, про- промышленных и специальных сплавов. Плавление (и затвердевание) веществ, имеющих в твердом состоянии аморфную структуру, не имеет выра- выраженной температуры перехода, оно совершается посте- постепенно и характеризуется температурой размягчения (и соответственно застывания). В табл. 12.8, 12.9 приведена температура размягчения аморфных твердых материалов этого типа —стекол и полимерных материалов, а в табл. 12.10 —температура застывания некоторых технических жидкостей. В табл. 12.11 приведены температуры плавления и кипения жидкостей, используемых в качестве теплоноси- теплоносителей и хладонов. 12.3. ПЛАВЛЕНИЕ И КИПЕНИЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДАВЛЕНИЯ Процессы плавления, кипения и сублимации зависят от давления в соответствии с уравнением Клапейрона— Клаузиуса где 7\ ЛЯ — температура и теплота перехода; А У— из- изменение объема вещества при переходе; Р — давление. Температура кипения и сублимации всегда возраста- возрастает с увеличением давления. Зависимость ТКЯп(Р) и Тсу<>Л(Р) называют кривой упругости пара; соответст- соответствующие данные приведены в гл. 11. Температура плавления также, как правило, возра- возрастает с увеличением давления. Отклонения наблюдаются для отдельных веществ на ограниченных интервалах давления и объясняются несоответствием плотности упа- упаковки атомов в жидком состоянии и структуры кристал- кристаллического состояния. Зависимости ТПл(Р) для элементов и некоторых неорганических и органических соединений приведены в табл. 12.12, 12.13. Там же приведены значе- значения производной dTnnldP, с помощью которых можно вычислить значение Тпп при сравнительно малых откло- отклонениях от нормального давления (до 100—1000 МПа). 309
Таблица 12. 12. Элемент Азот Актиний Алюминий Америций Аргон Астат Барий г Бериллий Бром Ванадий Висмут Водород Вольфрам Гадолиний Галлий Гафний Гелий Гелий-3 Германий Гольмий Дейтерий Европий Железо Золото Индий Иод Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кислород Кобальт Кремний Криптон Ксенон Лантан Литий Лютеций Магний Марганец Медь Молибден Мышьяк Натрий Неодим Неон Нептуний Никель Ниобий Олово Осмий Палладий пл' 21,95 19,40 6,41 2,50 24,89 55,80 4,30 5,00 -25 15,7 —3,57 29,60 7,80 5,7 -2,11 17,3 25,7 18,2 —3,80 14,30 24,50 12,80 3,00 6,20 5,22 21,7 6,2 17,0 16,5 5,3 17,71 14,90 800 11,42 3,50 -5,81 30,13 38,90 2,50 3,41 15,90 7,50 3,30 4,69 0,96 5,7 8,77 2,60 13,16 2,30 3,70 16,2 2,61 6,50 6,40 Температура плавления элементов fnjI, "С 10 —208 1052 661 1175 —187 307 727 500 1287 — 1918 271 180 —256 3347 1312 30 2232 —269,8 —270,7 937 1475 —252 823 1538 1064 157 116 2447 816 1529 321 64 843 (ЮГПа) —218 1492 1419 -154 — 920 181 1664 651 1245 1084 2611 818 99 1024 1075 -247 637 1455 2470 232 3045 1554 dtunldP, 50 —200 1060 663 1176 -177 330 729 F ГПа) 1289 1925 269 B ГПа) -247 3350 1315 29 2238 —264 —263 936 1481 —244 828 1539 1067 159 124 2450 823 1536 324 71 849 710 —213 1494 1417 —143 -93 921 182 1671 654 1246 1085 2611 819 102 1025 F ГПа) — 242 638 1457 2477 233 3048 1557 , в зависимости от давления и производная jq-2 °с/МПа, при нормальном давлении [6,15] 100 —190,9 1069 667. 1177 — 166,8 358 731 525 1292 — 1933 267,5 500 —239 3354 1318 28 2247 -258,4 —258,4 934 1488 -236 835 1541 1070 162 135 2453 831 1544 326 78,5 857 A2 ГПа) —208 1495 1414 -129 -75 922 184 1679 657 1248 1088 2612 823 105,9 1026 -235 639 1459 2485 234 3051 1560 Давление, 500 — 149,2 1147 692 1185 -95,8 — 748 G ГПа) 1312 80 1995 252 F ГПа) —198 3385 1340 19 2316 -246 —246,2 922 1545 -197,9 886 1553 1095 182 222 2478 902 1610 347 127 916 —190 1509 1391 -40 43 932 194 1742 687 1261 1107 2616 846 136 1037 —216 648 1473 2550 245 3077 1586 МПа 1000 _ 1244 724 1200 — 770 380 1337 170 2074 228 -160 3424 1369 8 2403 @,3 ГПа) @,3 ГПа) 902 1617 —157,7 950 1568 1126 205 331 2509 990 1693 374 167 985 @,3 ГПа) 1527 1330 48 @,3 ГПа) 945 204 1822 725 . 1278 ИЗО 2620 860 175 1050 @,3 ГПа) 670 1492 2631 256 3110 1618 3000 1632 852 1245 715 G,5 ГПа) 1437 — 2388 250 — 3580 1450 50 2749 —_ 826 1903 1000 1628 1224 287 575 2633 1215 2023 480 240 1090 __ 1597 1230 — 995 228 2140 875 1344 1215 2640 920 245 1080 — 720 1566 2955 299 3240 1746 5000 2020 981 — — 590 1537 — 2702 425 — 3736 1480 D ГПа) 100 3095 — 750 2189 — 980 960 G ГПа) 1645 1336 380 540 (9 ГПа) 670 D,5 ГПа) 2757 1230 D ГПа) 2353 586 275 1200 D ГПа) _ 1667 1110 — 1045 242 2458 1025 1410 1310 2659 940 285 1080 — 760 D ГПа) 1640 3279 420 3370 1874 Дополни- Дополнительная литература [16, 17] — [17] |7б] — — _ [16, 17] [18. 19] [20] [17] [17, 21] [22] [19] [17] [17] — [16, 17] — [17] [77] [77] [17] П7] [77] [20] [17] [16, 17] Я7] — [17] 310
Продолжение табл. 12.12 Элемент Платина Плутоний Празеодим Прометий Протактиний Радий Радон Рений Родий Ртуть Рубидий Рутений Самарий Свинец Селен Сера (ромб.) Сера (моно- (моноклин.) Серебро Скандий Стронций Сурьма Таллий Тантал Теллур Тербий Технеций Титан Торий Тритий Углерод Уран Фосфор Хром Цезий Церий Цинк Цирконий /it IИ D dtnnldP 6,20 -7,9 — 31,30 18,40 21,30 34,60 3,20 5,90 5,21 21,11 6,10 6,0 7,73 20,76 31,30 33,14 4,90 15,10 16,50 —0,58 6,53 5,40 4,50 7,40 5,50 15,40 18,60 22,12 19,60 4200 18,10 1150 29,92 15,90 25,93 100 —5,0 750 4,81 16,30 10 1749 638 934 1093 1574 842 —68 3177 1963 -38 41 2250 1076 328 224 — 117 961 1542 769 630 304 2976 450 1357 2200 1609 1752 —250 3764 G,5 ГПа) 1136 G ГПа) 47 1878 32 D ГПа) 798 G,5 ГПа) 420 1880 50 1752 635 — 1105 1581 850 —54 3178 1966 -36 49 2253 1075 331 233 135 .130 963 1548 776 630 306 2979 452 1360 2203 1616 1759 — 243 3772 3710 1143 59 1885 42 797 422 1887 100 1755 631 — 1121 1590 861 —37 3180 1969 —34 57,9 2256 1078 335 243 148 143 966 1556 784 630 310 2981 454 1363 2205 1623 1768 —235 3781 (8 ГПа) 1152 72,7 1893 52 794 424 1895 Давление, 500 1780 599 — 1246 1664 946 — 3193 1992 -13 115 2280 1102 364 317 226 — 985 1616 850 628 336 3003 — 1393 2227 1685 — —213 3860 171,6 1956 98,5 774 443 1960 МПа 1000 1811 560 940 1403 1756 1053 — 3209 2022 12,06 164 2311 1132 398 390 270 280 1010 1692 933 624 368 3030 460 1450 2255 1762 — @,3 ГПа) 3958 1150 950 160 750 466 2042 3000 1935 500 935 2029 2124 1479 — 3273 2140 100 235 2433 1180 516 605 630 — 415 1108 1994 ИЗО 610 489 3138 450 1500 2365 2070 — 4350 1170 1030 — 190 670 547 2368 5000 2015 515 920 2655 2492 — — 3337 2258 190 280 2555 1200 612 680 E,5 ГПа) — 560 1206 2296 1160 D ГПа) 589 — 3246 510 B,5 ГПа) 2475 2378 — — 4742 1160. B ГПа) — 170 700 619 2694 Дополни- Дополнительная литература [20] — — — [20] [16, 17] [16, 17] [17] [17] [17, 18] [17| — — — [17] [17] [20] ' — — — — [17] [20] [171 — [17, 23] [17] — 311
т аб л ица 12.13. Соединение Температура плавления и производная dtun/dP9 индивидуальных соединений в зависимости от 10~2 °С/МПа, при нормальном давлении [17] 10 50 Давление, МПа 100 500 давления 1000 3000 Алюминия антимонид Аммиак Вода [6] Вода тяжелая, DaO Вольфрама карбид [20] Галлия антимонид Галлия арсенид Индия антимонид Индия арсенид Индия фосфид Калия тетрасиликат Кадмия теллурид Кремния тетрахлорид [16] Лития хлорид Меди хлорид Натрия бромид Натрия иодид Натрия фторид Натрия хлорид Ортофосфорная кислота Рубидия хлорид Серебро азотнокислое Синильная кислота Углерода двуокись [16] Углерода дисульфид [16] Углерода тетрахлорид [16] Цезия хлорид трет-Амиловый спирт Анетол Анилин [16] Ацетамид [16] Ацетонитрил Ацетофенон Бензиловый спирт Бензойный ангидрид Бензол [16] Бензонитрил Бензофенон [16] Бетол Бромбензол [16] 1-Бромнафталин мет а- Бромн итрофенол Бромпропан [16] Бромтолуол Бромуксусная кислота Бромэтан «-Бутиловый спирт [16] трет-Бутиловый спирт Валериановая кислота Дибензил 1,4-Дибромбензол Дибромметан [16] 1,2-Дибромэтан [16] 1,4-Диоксан Дифениламин Неорганические соединения —6,90 8,82 —7,68 -7,78 0,0 —5,0 -3,4 -10,0 1059 —77 -0,8 —22,0 (S 3 2850 699 1138 1024 449 E ГПа) —4,29 —2,91 -6,02 —20,0 31,25 24,22 — 1,16 28,66 32,81 16,08 23,81 8,13 25,01 9,09 23,28 20,82 13,06 40,50 48,29 939 1060 764 1043 -65 607 430 744 658 993 803 43 720 213 — 12 —55 -ПО -19 — 1 1056 -74 -3,84 >14,ЗМПа) 0 2850 697 1136 1020 938 1058 762 1035 —53 617 429 755 671 1000 812 46 729 216 —3 -47 —105 -3 —¦ 1053 —70 -8,8 — 17 C57 -5 2850 695 1134 1015 936 1057 759 1025 -38 629 429 769 687 1007 824 50 741 239 7 -5 —74 15 707 Органические соединения 22,02 21,42 21,31 14,20 21,20 25,05 15,38 26,43 29,79 20,40 28,93 37,15 20,50 27,52 23,41 31,12 18,45 12,58 14,81 41,35 16,23 36,42 38,51 __ — 11,81 28,0 —6 25 —4 83 —42 22 — 14 46 9 — 11 51 99 —29 9 56 — 41 57 -118 -88 30 —33 55 91 __ 13 57 2 33 4 88 —33 32 —8 56 20 —3 62 112 —21 20 65 _ 53 64 —113 —83 44 -26 68 106 27,5 22,45 17 68 3 43 13,1 93,1 —24 42 0 69 32,5 7 74,6 126 -12,1 34 77 _ 67 73 — 107 —76 58 -18 84 123 34,0 34,0 23 80 1025 -56 @,; -7,5 ,3 МПа) — 11@,3 ГПа) 2850 675 1121 975 918 1045 945 67,7 715 424 868 798 1063 910 — 815 257 40 C0( 21,4 —52 128 870 77 C00 81 128 44 78 C00 117 86 163 166 C00 50 —56 116 C00 -67 —30 97 C00 165 991 * ГПа) 26 0,16 F46 — 2850 650 1104 925 897 1031 845 183,8 810 417 973 914 1120 1004 1128 303 ) МПа) 75,4 0 192,1 1039 __ МПа) 143,2 166 112 МПа) _ 190,5 180 248 МПа) 107,6 0 МПа) _ —28 12 МПа) 213 (800 853 135 ,4 МПа) 2850 550 1036 403 811 973 — 381 1245 — 1426 93,5 170 — — — 138 — 80 132 — МПа) 312
Соединение 1,2-Дифенилэтан [16] Дифен ил метан Дихлорметан [16] Дихлоруксусная кислота Диэтиловый эфир Додекан Иодтолуол Камфора Каприловая кислота орто-Крезол [16] мета-Крезол лара-Крезол Кротоновая кислота орто-Ксилол .мета-Ксилол пара -Ксилол Масляная кислота Ментол Метан Метил бензоат Метиловый спирт Метилоксалат Метилциклогексан Метилциклопентанол Миристиновая кислота Муравьиная кислота Нафталин Нафтиламин 1-Нафтол Нитробензол [16] Нитрометан 1-Нитронафталин орто-Нитротолуол мета -Нитротолуол пара -Нитротолуол орто- Нитрофенол мета- Нитрофенол пара -Нитрофенол [16] Нонан Октадекан Пальмитиновая кислота Пентадекан Пентахлорэтан Пиперидин Пропилбромид Пропионовая кислота Салол Тетракозан Тимол Тиофен орто- Тол уидин лора-Толуидин [16] Трибромметан [16] Тридекан Трифен ил метан Уксусная кислота [16] Уретан Фенол [16] Формамид Хлорбензол [16] лета-Хлорнитрофенол Хлороформ [16] 60,65 — 21,74 13,66 24,35 31,56 127,3 18,87 18,13 13,73 23,08 37,29 23,53 20,47 35,08 19,12 25,10 27,30 20,16 6,13 22,73 7,11 18,34 25,60 13,21 39,4 4,93 24,53 23,68 14,0 4,35 20,59 24,83 29,05 22,14 19,83 27,26 13,33 25,73 20,75 31,77 22,56 17,30 12,76 22,50 26,90 25,31 22,85 54,69 18,80 25,55 25,66 24,78 38,05 24,70 114,6 14,7 9,54 18,89 24,27 16,56 10 33 — 117 — 115 —7 38 189 18 32 13 36 75 —23 —43 17 —4 45 -180 — 10 -97 57 -126 37 61 10 84 51 98 8 -27 59 — 1 19 55 48 98 115 -52 30 66 13 —27 -9 -109 —19 44 53 54 -33 —14 46 10 12 96 19 59 42 4 —44 47 —62 50 52 — 126 —109 2 50 214 C0 26 39 19 45 82 C0 -13 —35 31 4 55 —169 —2 -95 65 -123 45 70 15 99 Давление, i 100 68,4 71 — 137 — 102 13 65 ЛПа) 35 69 26 56 МПа) — 1 -25 47 14 65 -155 8 -92 76 -119 54 81 21 — 52 C0 МПа) 108 17 —22 61 7 28 66 57 106 125,5 -47 40 74 25 -18 -2 -104 -10 55 58 C0 62 — 14 —7 56 20 21 ПО 28 103 48 7 -36 57 —55 120 27,9 —15 63 17 41 79 68 115 137,1 -40 51 84 124 —6 6 -98 0 68 МПа) 71 6 3 68 31,5 32 126 37,7 156 53,4 12 -28 68 -47 Продолжение табл. МПа 500 1000 83,2 B00 МПа) 119 C00 МПа) —46 — 0 — —75 C00 МПа) 79 — 115 C00 МПа) — 86 — 97 C00 , — — — — _ — — 218 — Ша) — — — — — 99 C00 МПа) — 101 C00 МПа) — — —79 C00 МПа) 151 -95 — — -69 116 C00 МПа) 40 C00 МПа) — — — 164 C00 МПа) 107 184,5 — 72 C00 МПа) 92 — — — ПО C00 МПа) 151 C00 МПа) 198,8 D00 МПа) 8 119 — — — — -53 — — — 96 — — — — — —6 — — — 97 C00 МПа) 105 59 153 115 101 — 204,9 (800 194 — 178 C00 МПа) 119 81 115,48 — 25 17 148,3 176 184,6 — 84,5 79 B B 12.13 3000 _ — 157 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — —. — — — — — — — — — 205 — — — — — 142 — — — — — — МПа) — — — — — — — 222 ,5ГПа) 243 ,5 ГПа) 313
Продолжение табл. 12.13 Соединение Хлортолуол Хлоруксусная кислота [16J Цетиловый спирт Циклобуганон Циклогексан Циклогексанол Энантовая кислога Этилацетат Этиловый спирт [16] А* /ИР 27,81 17,34 23,84 24,42 54,12 40,82 18,27 11,34 9,14 Давление, МПа 10 11 63 51 —49 12 30 —6 —82 — 116 50 21 71 61 —39 33 46 . 2 -78 —113 100 34 80 72 -28 59 66 11 -73 —108 500 1000 78 C00 МПа) 128 1 165 13 C00 МПа) — — — -35 —75 — — — 5 -38 3000 _ — _ 119 82 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Свойства неорганических соединений: Справочник/ А. И. Ефимов и др. Л.: Химия. 1983. 2. Термодинамические свойства неорганических ве- веществ/У. Д. Веретенин и др. Под ред. А. Н. Зефирова. М.: Атомнздат. 1965. 3. Физико-химические свойства окислов: Справочник/ Под ред. Г. В. Самсонова. М.: Металлургия. 1978. 4. Landolt-Bornstein Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Geophysik, Astronomie, Technik. 4 Teil. Berlin: Springer-Verlag. 1961. 5. Selected Values of Chemical Thermodinamic pro- properties. Circular NBS, № 500, Washington. 1952. 6. Регель А. Р., Глазов В. М. Периодический закон и физические свойства электронных расплавов. М.: Нау- Наука. 1978. 7. Самсонов Г. В., Виницкий И. М. Тугоплавкие сое- соединения: Справочник.—2-е изд. М.: Металлургия. 1976. 8. Некрасов В. В. Основы общей химии. — 3-е изд. М.: Химия. 1973. Т. 1, 2; 9. Nuclear Wallet Cards/Ed. V. S. Shirley, С. U. Le- derer. N. Y. 1979. 10. Свойства элементов: Справочник/Под ред. М. Е. Друц. М.: Металлургия. 1985. 11. Термические константы веществ. Вып. 1 — 1 О/Под ред. В. П. Глушко. М.: Изд-во АН СССР. 1965—1982. 12. Убеллоде А. Плавление и кристаллическая струк- структура: Пер. с англ./Под ред. А. И. Китайгородского. М.: Мир. 1969. 13. Свойства органических соединений: Справочник/ Под ред. А. А. Потехина. Л.: Химия. 1984. 14. Кэй Дж., Лэби Т. Справочник физика-экспери- физика-экспериментатора: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит. 1949. 15. Cannon J. F.//Phys. and Chem. Ref. Data. 1974. Vol. 3, j\o 3. P. 781—824. 16. Справочник химика. — 3-е изд./Под ред. Б. П.Ни- П.Никольского. Л.: Химия, 1971. Т. 1. 17. Babb S.//Rews. Mod. Phys. 1963. Vol. 35, № 2. P. 400—412. 18. Vezzoli G. C, Wilsh P. J.//High Temp.—High Press. 1977. Vol. 9, № 3. P. 345-^349. 19. Liebenberg D. H. e. a.//Phys. Rev. B. 1978. Vol. 15, No 9. P. 4526—4532. 20. Vereshchagin L. F., Fateeva N. S.//High Temp.— High Press. 1977. Vol. 9, Ня 6. P. 619—628. 21. Свенсон К. Физика высоких давлений: Пер. с англ./Под ред. Л. Ф. Верещагина. М.: Изд-во иностр. лит. 1963. 22. Товарные нефтепродукты. Свойства и примене- применение: Справочник/Под ред. В. М. Школьникова. М.: Хи- Химия. 1978. 23. Vaidya S. N.//High Temp.—High Press. 1979. Vol. 11,№3. P. 335—338. 24. Таблицы физических величин: Справочник/Под ред. И. К. Кикоина.— 1-е изд. М.: Атомиздат, 1976. 25.Фокин JVL Н., Русков Ю, С, Мосолов А. В. Титан и его сплавы в химической промышленности. Л.: Химия, 1978. 26. Справочник литейщика/Под ред. Н. Н. Рубцова. М.: Гостехтеориздат. 1962. 27. Смирягин А. П., Смирягина Н. А., Белова А. В. Промышленные цветные металлы и сплавы: Справоч- Справочник.—3-е изд. М.: Металлургия. 1974. 28. Орлов И. Д., Миронов В. М. Справочник литей- литейщика М.: Гостехтеориздат. 1960. 29. Анурьев В. И. Справочник конструктора-машино- конструктора-машиностроителя. — 6-е изд. М.: Машиностроение. 1982. Т. 1—3. 30. Кристаллохимические, физико-химические и физи- физические свойства полупроводниковых веществ/Г. Б. Бокий и др. М.: Изд-во стандартов. 1973. 31. Рябцев Н. Г. Материалы квантовой электроники. М.: Радио, 1972. 32. Кузьминов Ю. С. Сегнетоэлектрические кристал- кристаллы для управления лазерным излучением. М.: Наука. 1982. 33. Кузьминов Ю. С. Ниобат и танталат лития. М.: Наука. 1975. 34. Кржижановский Р. Е., Штерн 3. Ю. Теплофизи- ческие свойства неметаллических материалов (окислы) Л.: Энергия. 1976. 35. Кржижановский Р. Е., Штерн 3. Ю. Теплофизи- ческие свойства неметаллических материалов (карбиды). Л.: Энергия. 1977. 36. Smithsonian Physfcal Tables. 9th ed. Washington. 1954. * 37. Канаев А. А., Копп И. З. Неводяные пары в энер- энергомашиностроении. М.: Машиностроение. 1973. 38. Негорючие теплоносители и гидравлические жидкости: Справочное руководство/Под ред. А. М. Сухо- Сухотина. Л.: Химия. 1979. 39. Коган В. А. Справочник по металлам и сплавам для полиграфистов. М.: Книга. 1976. 40 Стекло: Справочник/Под ред. Н. М. Павлушкина. М.: Стройиздат. 1973. 41. Калинчев Э. Л., Саковцева М. Б. Свойства и пе- переработка термопластов: Справочное пособие. Л: Химия. 1983. 42. Кацнельсон М. Ю., Балаев Г. А. Пластические массы. Свойства и применение: Справочник. — 3-е изд. Л.: Химия, 1978. 43. Кацнельсон М. Ю., Балаев Г. А. Полимерные ма- материалы: Справочник. Л.: Химия, 1982. 44. Справочник по электротехническим материалам.— 2-е изд./Под ред. Ю. В. Корицкого, В. В. Пасынкова, Б. М. Тараева. Л.: Энергия. 1976. 45. Перельштейн И. И., Парушин Е. Б. Термодина- Термодинамические и теплофизические свойства рабочих веществ холодильных машин и тепловых насосов. М.: Легкая и пищевая промышленность. 1984. 314
ГЛАВА 13 УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ И КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЕЩЕСТВ Э. Б. Гельман 13.1 УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Уравнением состояния называют уравнение /(Р, V, Т)=0, отражающее функциональную связь между темпе- температурой Г, давлением Р и объемом V вещества в состоя- состоянии термодинамического равновесия. В настоящее время теоретически обоснованные формы уравнения состояния получены только для вещества в твердом кристалличе- кристаллическом и газообразных состояниях. Уравнение состояния твердого тела наиболее разра- разработано в форме уравнения Ми — Грюнейзена [1] PV = P0V где Ро —давление при 7=0; у — постоянная Грюней- Грюнейзена; Е — тепловая энергия кристаллической решетки. Значение Ро определяется структурой решетки и по- потенциалом взаимодействия ее частиц и для некоторых веществ может быть записано в виде Ро = Агг ехр {Ь A — г)} — Кгт, где г=(У/КоI/3 (Уо — объем тела при нормальных усло- условиях, м3; параметр т=4 для молекулярных кристаллов и т=9 для ионных кристаллов и нещелочных и других металлов с сильным перекрытием электронных оболочек; параметры Л, К и Ъ определяются из эксперимента и для ряда веществ приведены в табл. 13.1. Слагаемое 2уЕ в уравнении Ми — Грюнейзена учи- учитывает влияние температуры; его значение может быть сравнимо со значением PqV, a при высоких температу- температурах и превосходить его. Постоянная Грюнейзена [2] y^fiVlkrCv, где E — объ- объемный коэффициент температурного расширения; Cv— теплоемкость тела при постоянном объеме; kT — изотер- изотермический коэффициент сжимаемости, слабо зависит от температуры и объема. Тепловая энергия решетки в пер- первом приближении равна ?=C/2)/?Г (для одного моля вещества), ее значение может уточняться в рамках теории твердого тела (Дебая, Эйнштейна и др.), 13.2. УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ГАЗА Единственной теоретически обоснованной формой уравнения состояния газа является вириальное уравне- уравнение состояния [3] PVIRT = 1 + BIV + C/V2 + ..., О) где V — объем одного моля газа, см3/моль; R — газовая постоянная; В, см3/моль; С, смб/моль2 — второй, третий и т. д. вириальные коэффициенты, которые зависят от температуры и не зависят от давления и плотности газа. При малой плотности (V—>-оо) уравнение A) вырождается в уравнение состояния идеального газа PV=RT; второе, третье слагаемые и т. д. описывают по- Таблица 13.1. Постоянная Грюнейзена и параметры уравнения состояния Ми—Грюнейзена некоторых веществ (Ху — постоянная Грюнейзена при степени сжатия s = V/Vo) Вещество Ag Al Аи Be Cd Co Си Fe Ge In Mg Mo Nb Ni Pb Pd Pt Rh Sb Si Sn Та Th Ti U V w Zn Zr *0,6 А% 10»° Па Металлы и полупроводники 2,47 2,13 3,05 1.17 2,27 1,99 2,04 1,68 0,72 2,24 1,46 1,58 1,68 1,91 2,78 2,18 2,63 2,26 0,86 0,74 2,03 1,69 1,12 1,18 1,83 1,29 1,55 2,38 0,77 ( 4 ( ( 4 ,9 ,6 -,6 ,0 ,6 ,6 !з 1,0 1,1 1,2 1,4 1,4 2,4 1,4 2,2 2,0 0,2 0,3 1,5 1,3 0,6 0,8 1,4 1,0 1,2 1,6 0,6 2,6887 2,4433 8,8721 1,7918 24,9938 90,2906 5,2703 9,9743 4,5765 1,3274 2,8386 15,8570 19,8079 4,7646 1,7719 5,4307 13,6590 27,3303 1,0437 4,3669 1,6923 9,5038 2,6096 1,3882 4,4319 9,2284 17,3243 1,8403 3,8994 13, ю, 7, 19, 2, 2, 9, 7, 7, и, 5, 7, 4, 13 9 12, 8 5, 13 8 И 7 8 23 10 7 7 12 8 Ь 5293 9916 9029 9553 5933 6438 9448 0985 1077 5108 7902 0914 6213 9474 3517 3419 3348 3840 0215 8513 6741 5979 ,1274 8180 2740 ,1227 ,3234 1914 ,6963 Ионные% кристалл ы и минералы А1о03 CsBr CsCl Csl Fe3O4 FeS. MgO NaBr NaCl Nal SiO2 Андрадит Гранат Гроссу л ярит Диопсид Лабрадор Оливин Ортоклаз 1,60 1,93 1,97 2,01 1,40 1,50 1,40 1,56 1,55 1,59 0,71 1,1 1,4 1,0 0,9 0,4 1,2 0,5 1,4 1,5 1,4 1,5 1,0 0,9 1,0 1,0 1,0 1,0 0,5 1,2 0,2 0,2 0,2 1,0 0,1 41,4459 0,8952 0,5567 0,5456 26,6830 4,1727 10,7374 0,6910 1,0849 0,4397 1,1129 4,6282 29,4744 2,6384 2,2236 10,0589 25,5397 3,4593 4 7 11 9 3 12 6 10 8 12 12 11 3 17 17 4 3 6 ,2629 ,5090 ,4866 ,0538 ,9333 ,7322 ,7287 ,8196 ,9488 ,3490 ,6690 ,9457 ,8243 ,6332 ,0914 ,1678 ,4413 ,7857 i 2, 2, 9, 2, 24, 90, 5, ю, 4, 1, 2, 15, 19, 4 1 5 13 27 1 4 1 9 2 1 4 9 17 2 3 41 0 0 0 26 4 10 0 1 0 1 4 29 2 2 10 25 3 "С, > Па 8691 6180 0935 0571 9224 5267 4910 1639 6185 3320 9191 9899 9267 9922 8836 6172 8758 5471 0790 4217 7868 6194 ,6512 4761 ,5397 3461 ,4481 ,0362 ,9410 ,7202 ,9547 ,6259 ,5968 ,8730 ,3377 ,9796 ,7644 ,1733 ,4972 ,2123 ,8305 ,7665 ,8428 ,3652 ,1128 ,7285 ,5255 315
т, к 293,15 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2400 Та Аг — 16,85 — 0,82 7,17 12,25 15,67 18,09 19,84 21,19 23,01 24,03 24,86 25,49 25,91 26,24 5лица 1 CF4 —91,18 —33,71 — 4,50 13,57 26,03 34,94 41,47 46,55 53,62 58,25 61,20 63,21 64,91 67,35 3.2. Второй вириальный коэффициент газов сн4 —45,19 — 15,69 — 0,81 8,67 15,00 19,63 22,96 25,59 29,22 31,60' 33,06 34,08 35,00 36,26 СН3С1 —439,61 —208,31 — 128,24 —86,32 —60,79 —43,80 —31,64 —22,60 —10,04 — 1,83 3,89 7,23 11,04 15,60 CH8F —193,28 — 103,88 -58,66 —34,70 —20,16 —10,48 —3,64 1,41 8,04 12,51 15,51 17,70 19,90 20,54 CHCU — 1430,49 —580,56 —348,42 —241,47 — 181,03 — 142,42 —115,76 —96,34 —69,77 —52,51 -40,45 —31,57 —24,80 —15,12 В, см3 /моль [6] с,н, —162 -87 —51 —28 -12 — 1 7 14 23 29 34 37 39 43 С,н4 — 145,92 —72,30 —35,92 — 13,08 2,47 . 13,85 22,19 28,64 37,84 44,04 48,36 51,53 53,78 56,55 C.N, —381,96 -171,68 -66,09 —0,75 44,75 77,11 101,40 120,22 146,60 164,09 176,27 184,50 190,26 199,06 Продолжение табл. 13.2 Т, К 293,15 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2400 СО — 10,04 7,64 16,57 22,14 25,85 28,49 30,39 31,80 33,48 34,76 35,56 36 Л9 36,36 36,70 СО, —97,94 -49,07 -25,0 -9,89 0,39 7,92 13,43 17,70 23,81 27,92 30,78 32,87 34,44 36,28 F, -20,97 —1,58 8,09 14,22 18,37 21,26 23,41 25,03 27,29 28,53 29,47 30,25 30,78 31,21 Н, 12,16 14,36 14,98 15,66 16,38 16,68 16,70 16,72 16,69 16,55 16,39 16,22 16,06 15,69 н,о —333,23 —163,47 -98,83 —66,30 —47,22 —34,85 -26,19 —15,07 -8,08 —3,83 -0,68 1,47 4,69 Не 11,15 10,94 10,72 10,51 10,32 10,13 9,97 9,81 9,58 9,37 9,15 8,93 8,72 8,44 Кг -53,79 —22,88 -7,25 2,56 9,23 14,01 17,60 20,32 24,20 26,76 28,53 29,65 30,49 31,84 N,[33] —5,47 9,183 16,45 21,01 24,03 26,12 27,63 28,73 30,08 30,95 31,59 31,87 32,04 32,13 NH, —302,71 -120,11 —68,30 -45,97 —29,77 —20,83 — 14,67 -10,19 -4,18 —0,38 2,18 3,93 5,37 7,30 Продолжение табл. 13.2 г. к 293,15 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2400 NO —18,25 —3,98 3,36 7,90 10,98 13,19 14,81 16,04 17,77 18,79 19,47 20,02 20,47 20,95 N,O —137,07 —65,42 —29,82 —7,83 7,46 18,43 26,63 32,98 41,96 47,94 52,13 53,13 57,19 59,97 , Ne 11,02 12,47 13,19 13,62 13,77 13,87 13,91 13,88 13,75 13,61 13,46 13,31 13,16 12,87 О, — 17,00 0,03 8,53 13,91 17,49 20,06 21,92 23,33 25,28 26,35 27,21 27,86 28,30 28,62 О, — 106,87 —54,20 -27,73 — 11,19 —0,15 7,96 14,03 18,71 25,37 29,83 32,95 35,24 36,96 38,90 SF. —292,12 — 139,43 —63,54 — 15,95 16,41 39,66 57,05 70,50 89,57 102,28 111,16 117,59 121,89 127,80 SOt —573 —339 — 123,46 —84,62 —61,30 —45,85 —32,92 —26,81 — 15,57 —8,21 —3,05 0,73 3,62 7,63 SiF4 -144,01 -50,25 —3,09 26,56 46,95 61,35 71,97 80,18 91,72 99,23 103,99 107,21 109,90 113,92 Хе -134,59 -70,79 -39,83 -20,40 -6,92 2,55 9,67 15,29 23,25 28,53 32,32 35,10 37,19 39,91 316
Таблица 13.3. Третий вириальный коэффициент газов С, смв/моль2 [6] г, к 293,15 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2400 Аг 960 848 807 785 769 756 744 733 713 693 675 658 642 613 СО, 3159 2499 2173 2005 1911 1852 1814 1786 1744 1709 1679 1650 1622 1571 F, 1368 1205 1146 1113 1090 1072 1056 1040 1011 983 959 934 912 872 н, 297 283 271 260 251 242 234 227 215 204 195 188 181 169 н,о 4650 2840 2170 1570 1090 715 537 412 366 319 246 Не 98,78 89,48 82,90 77,63 73,29 69,65 66,57 63,85 60,50 57,40 54,30 51,20 48,09 44,73 1437 1332 1288 1258 1233 1210 1188 1167 1128 1092 1059 1028 1000 951 О, 1127 1000 954 928 910 894 880 867 841 819 797 777 758 724 SF. 35 868 28 388 25 044 23 361 22 427 21846 21 442 21 131 20 646 20 233 19 853 19 492 19 148 18514 правку на неидеальность газа, обусловленную соответст- соответственно двойными, тройными взаимодействиями и т. д. его частиц. Значения второго и третьего вириальных коэф- коэффициентов некоторых газов приведены в табл. 13.2 и 13.3. Помимо уравнения A) иногда используют разложение RVIRT в ряд по давлению RV/RT=*1+B'P+C'P2+. .... коэффициенты которого связаны с вириальными коэффи- коэффициентами соотношениями B = RTB\ C=*(RTJ(C'+B'2) и т. д. Для представления экспериментальных данных часто употребляются различные эмпирические уравнения со- состояния [4]. В простейшем случае такие уравнения содер- содержат два параметра, которые можно вычислить по из- известным значениям критических температуры Гкр, давле- давления Якр и объема УКР, приведенным в табл. 13.4—13.6. Наиболее употребительными из двухпараметрических уравнений являются: уравнение Ван-дер-Ваальса [4, 5] RT уравнение Дитеричи [4] Р (у — Ь) = RT ехр {—a/RTV], уравнение Вертело [4] P + a/TV2)(V — b) = RTf а з" кр кр > — уравнение Редлиха—Квонга [29] V-Ь а = 0,4278/?2 !2 кр Ь = 0,26V, кр- Иногда используют также эмпирические уравнения состояния, содержащие большее число параметров: мо- модифицированное уравнение Редлиха—Квонга с тремя па- параметрами [30], уравнение Битти—Бриджмена с шестью параметрами [31], уравнение Бенедикта—Вебба—Рубина с восемью параметрами C2] и др. Точность аппроксимации эмпирическими уравнения- уравнениями состояния индивидуальна по отношению к исследуе- исследуемому газу и зависит от размера области изменения пе- переменных, достигая в отдельных случаях нескольких долей процента. Среди двухпараметрических уравнений состояния наиболее точным часто оказывается уравнение Редлиха—Квонга. В табл. 13.4—13.6 приведены значения постоянных Ван-дер-Ваальса для некоторых простых ве- веществ, неорганических и органических соединений. По- Постоянные вдв, Ьав химического соединения АВ можно приближенно вычислить через постоянные ал, Ьк и ав, Ьъ компонентов А и В этого соединения: ^ = V"b +V4. Аналогично можно вычислить постоянные аА+в, ^а + в для смеси А+В компонентов А, В: "А+В о - хЬА+A-х)Ьв где х — концентрация компонента А в смеси. Более точ- точные методы вычисления постоянных Ван-дер-Ваальса см. в [5]. 13.3. КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЕЩЕСТВ Для всякого вещества существуют такие значения температуры Гкр, К, давления РКр, Па, объема VKP, см3/моль, и плотности рКр, г/см3, которые называются критическими температурой, давлением, объемом и плот- плотностью соответственно (в совокупности — критическими 317
Таблица 13.4. Критические параметры и i постоянные Ван-дер -Ваальсг i простых веществ [9]. В круглых скобках указана погрешность приведенного значения Вещество Азот Аргон Бром Водород: нормальный равновесный пара- Водорододейтерий Водородотритий Вольфрам [14] Гелий Гелий-3 Дейтерий: нормальный равновесный пара- Дейтеротритий Золото [101 Иод Кадмий Калий Кислород Криптон Ксенон Литий [10] Медь [10] Молибден [15] Назрий Неон Ниобий [10] Озон Платина [10] Радон Ртуть [10] Рубидий Свинец [10] Селен*! [19] Сера*2 [18] Серебро [10] Тритий нормальный Фосфор Фтор Хлор Цезий Цинк [10] Цирконий [10] Формула Na Аг Вга «-На Р-И2 пара-И2 HD НТ W Не 3Не w-D2 P-D2 пара-Do DT Аи Cd • К о3 Кг Хе Li Си Мо Na Ne Nb О3 Pt Rn Hg Rb Pb Se S Ag «-Ta P Fa Cl2 Cs Zn Zr гкр» K 126,25 D) 150,65A0) 584 E) 33,24E) 32,98 32,98B) 35,91B) 38,3 >11 880 [10] 5,20A0) 3,34B) 38,350B) 38,2 38,26D) 39,5 >4820[14] 826B0) >2480[14] 2280 E0) 154,78E) 209,38A0) 289,74A) 3223F00) >5390[14] 11 150E50) 2503E0) 44,45A0) >9880[14] 261,05A0) >6450[14] 377,5 1763A5) 2106A5) >3970[14] 1590 B0) 1313E) >4300[14] 43,7 968 B0) 144 417E) 2043A5) >2590|14] > 8950 [14] Якр, МПа 3,399B) 4,86A) 10,3E) 1,297C) 1,293 1,293 C) 1,484F) 1,66 — 0,229A) 0,116C) 1,6650E) 1,65 1,6498F1) 1,75 — — 15,8A,0) 5,081A0) 5,50A) 5,841 A) 69,4A7,2) — 553,3A17,5) 25,6A,5) 2,72A) — 5,53A) 6,326 B) 153,5A,5) 16,2 [10] — 38,5C,0) 18,21 — 2,11 8,1E) 5,6 7,71 11,8C) — — Ркр, г/см, 0,304 B) 0,531 A) 1,18 0,0310 0,0314 0,03116 0,0484 0,0667 — 0,0693 0,0414 [20] 0,0623 0,0669 0,0623 0,0867 — 0,155A2] 0,194B5) 0,41 B) 0,908 1,099C) 0,12 — 2,62 0,207C0) 0,484A) — 0,537 — 1,613 [11] 5,3E) 0,347C5) — 1,235 [17] 0,563 — 0,112 0,144 [12] 0,574 [161 0,573 0,43D) —. — ^КР» см'/моль 92,1F) 75,2 135 65,5 64,2 64,7 62,8 60,3 — 57,5 72,5 [20] 60,3 60,3 60,3 58,5 — 155 [20] — 202B6) 78 92,3 119,47 58A5) — 36,5C,5) 111A6) 41,7 — 89,4 — 137 [11] 36,5 246 B5) — 147 [17] 158 — 53,7 215 [12] 66,2 [12] 124 308 C0) — — а, Нм« моль1 0,1368 0,1361 0,9624 0,02484 0,02604 0,02453 0,02535 0,02574 0,00344 0,00279 0,02576 0,02577 0,02588 0,02596 — 1,1976 _ 9,5908 0,1375 0,2324 0,4192 4,3645 — 6,5534 7,1270 0,0211 0,3592 0,6570 0,5905 7,9782 — 1,9148 2,7611 — 0,02642 3,3711 0,1085 0,6576 10,356 — — см»/моль 38,607 32,191 58,724 26,635 27,313 26,509 25,158 23,953 23,599 29,789 23,940 24,037 24,104 23,418 — 51,667 149,90 31,662 39,549 51,557 48,258 20,945 101,47 16,948 _. 49,038 62,019 11,936 135,00 __ 42,916 74,941 — 21,549 124,10 26,854 56,202 180,64 — — ¦1 В критической точке среднее число атомов в молекуле Se равно 2,3 [17]. •« В критической точке среднее число атомов в молекуле F равно 2,78 [18]. Таблица 13.5. Критические параметры и постоянные Ван -дер-Ваал ьса неорганических соединений [9]. В круглых скобках указана погрешность приведенного значения Вещество Азот: дифторхлорид [20] закись Формула NF.C1 N2O ГКР» К 337,4 309,58A) Ркр, МПа 5,15 7,255A) Ркр, г/с"8 0,45з"A) VkP» см'/моль 97,27 Нм« П> моль» 0,6450 0,3852 Ь, см*/моль 68,122 44,347 318
Продолжение табл. 13.5 Вещество ОКСИД оксодифторид перекись трифторид фтордихлорид Д ntrtMUI-tMU* Л'ИиМИпИл• трибромид трииодид [12J трихлорид Аммиак Арсин [20] Бор: трибромид трииодид [12] . трифторид трихлорид Ванадия оксихлорид Висмут: трибромид трихлорид Воздух Вода (водорода окись) Водород: бромистый йодистый селенистый сернистый фтористый хлористый цианистый Водорода перекись [12] Вольфрам: гексафторид гексахлорид тетрахлороксид трихлороксид Гафний: тетрабромид тетраиодид тетрахлорид Германия тетрахлорид Гидразин Гидразина тетрафторид Дейтерий: бромистый йодистый селенистый сернистый хлористый оксид перекись [12] Дейтероаммиак Дейтероарсин Диборан цшг-Дифтордиазин т ране - Д ифтор диазин Днциан Железа пентакарбонил гексафторид пентахлорид Мышьяка трихлорид Никеля тетра карбон ил Формула N0 NOF2 NO2 NF3 NFC12 AIBr3 A1I3 AlCls NH3 AsH3 BBr3 BI3 BF3 BC13 VOC13 BiBr3 BiCl3 — H2O HBr HI H2Se H2S HF HC1 HCN H2Oa WFe WCle WOC14 WOC13 HfBr4 Hfl4 HfCr4 GeCl4 N2H4 N2F4 DBr DI D2Se D2S DC1 D2O D2O2 ND3 AsD3 B2H* транс- N2F8 C2N2 Fe(COM MoF. M0CI5 AsCl3 Ni(COL T К 180A) 349,45E0) 431A) 233,10A0) 337,45A) 763 B) 955 [20] 625,65E0) 405,45E) 373,0 573 E) 773,15 260,85A0) 451,95^10) 636 [20] 1220E) 1178E) 413,8 647,30E) 362,95B0) 423A) 411A) 373,55A0) 461C) 324,55E0) 465,65E0) 708,5 444 E) 923 C) 782 D) 637 C) 746 F) 913C) 724 B) 552 B) 653 309 362,0 [20] 421,8 [20] 412,35 372,25 323,4 [201 644,05A0) 717 405,45C0) 372,0 [20] 289,85B) 272 260 400A) 563A0) 473 E) 850 C) 654,45E0) 473A0) Ркр, МПа 6,54B) — 10,1A) 4,531A2) 5,15E) 2,89F) 2,64E) 11,283E) — — 4,98B) 3,87A) — 8,41 11,97D0) 3,77 22,12A) 8,51 E) 8,22A0) 8,9 9,01A) 6,49C5) 8,26A) 5,39B) 15,54 4,4D) 4,9E) 5,3C) — 4,1E) 3,9E) 5,7C) 3,85E) 14,7 3,7 [20] __ ___ — 21,86C) 13,9 — 4,00B) 5,8 [12] 5,6 6,0A) 4,8D) 5,3E) 2,0E) 0,52 — 0,56 0,574 [12] — 0,861 E) 1,002 0,51 C) 0,233 — 0,9A) 1,10 0,59 [12] 0,7A) 0,60 [20] 1,487A5) 1,210F) 0,35 0,32A) 0,807 [22] 1,09 0,349[13] 0,349 0,29 0,42 0,195 0,349 1,28C) 0,94C) 1,01D) 0,60C) 1,20A0) 1,30A0) 1,05B) 0,65A) 0,230 [12] 0,574 [12J _ __ 0,363 — 0,14C) 0,559 [12] 0,584 [12] — 0,93C) 0,74C) 0,720 0,5A) см*/моль 58 — 82 123,8 [12] — 310 [20] 407 261 [20] 73,1 — 278 [22] 356 115 [12] 150 B0) 290 302 261 — 56,3 100 [22] 117 97,7 [13] 97,7 69 86,8 139 97,5 233 420 338 289 415 530 304 [20] 330 139 [12] 181 [12] _ 55,1 170A0) 118 [12] 113 [12] — 226 369 252 341 МОЛЬ2 0,1444 — 0,5346 0,3497 0,6452 5,8791 3,6356 4,3165 0,4249 — 1,4900 2,5745 0,3980 1,5390 1,7252 5,1612 3,3818 1,3247 0,5524 0,4514 0,6350 0,5525 0,4518 0,9542 0,3720 1,1281 0,9418 1,3195 5,0040 3,3847 1,7220 3,9066 6,1515 2,6940 2,3078 0,8464 0,7427 0,5535 1,0722 — 0,6121 0,3736 0,3537 0,7805 1,3700 3,9989 1,5426 3,2196 b, см'/моль 28,579 — 44,206 53,462 68,1316 274,59 135,67 245,86 37,347 92,667 118,67 54,379 121,35 96,667 150,76 102,31 114,09 30,413 44,317 53,496 47,903 43,097 76,760 40,844 88,039 47,372 105,90 193,20 154,24 96,333 186,62 240,11 132,60 148,99 46,190 85,656 —m 30,625 53,290 — 75,263 48,944 48,486 69,536 103,22 167,66 84,000 242,57 319
Продолжение табл. 13.5 Вещество Ниобий: пентабромид пентахлорид пентафторид [20] Нитрозил: фтористый [12] хлористый Нитронил фтористый Оксонитротрифторид [12] Олова тетрахлорид Перхлорилфторид РвНИЙ! ОКСИД оксохлорид Рту ты дибромид дииодид дихлорид Селена тетрафторид Селеноуглерод Сероуглерод for* о • L.epa. гексафторид двуокись пентафторидхлорид тетрафторид трехокись трифторонитрид фторонитрид Силан: бромид дибромид дииодид дифтордихлорид дихлорид иодид тетрабромид тетраиодид тетрафторид тетрахлорид трибромид трииодид трифторхлорид трихлорид фтортрихлорид хлорид Сурьма: трибромид трииодид [21] трихлорид Тяитал• Д dn I aJl. пентабромид пентахлорид Титана тетрахлорид Углерод: двуокись окись селеноокись сероокись Угольная кислота Урана гексафторид Фосфин Фосфоиий хлористый Формула NbBr5 NbCl5 NbF5 NOF NOC1 NO2F NOF3 SnCl4 FCIO3 Re2O7 ReO4Cl HgBra Hgl2 HgCla SeF4 CSea CS2 SFe SO2 SF5CI SF4 SO3 NSF3 NF2.SF5 SiH4 SiH3Br SiH2Br2 SiH2I2 SiF2Cl2 SiH2Cla SiH3I SiBr4 Si I4 SiF4 SiCl4 SiHBr3 SiHI3 S1F3CI SiHCl3 S1FCI3 SiH3Cl SbBr3 Sbl3 SbCl3 TaBr5 TaCl6 TiCl4 coa CO COSe COS H2CO3 UFe PH3 PH4C1 гкр. K 1009E) 803,5B,0) 737 349,4 [20] 440 [20] 349,5 [12] 302,65 591,85A0) 368,65D0) 942 C) 782 C) 1011A0) 1070A0) 972 E) 563 [12] 612B0) 552A) 318,70A) 430,65B0) 117,7B) 364 [20] 491,15E0) 385 443,35C0) 270A) 454A0) 550A0) 660A0) 368,92B) 470A0) 515A0) 656A0) 850A0) 259,00B) 506A0) 610A0) 760A0) 307,63B) 495A0) 438,41B) 409A0) 904 [20] 718,2 794,05E0) 973 E) 767 C) 638C) 304,15E) 132,92C) 394,25E0) 375,40A0) 304,19 504A) 324,45B0) 322,25B0) Ркр, МПа — 4,88A1) 6,3 7,98 9,36 [21] 9,3 [12] 6,42 3,744E) 5,4 6,9 C) 4,91 B5) — — 11,52D0) — 7,0A,0) 7,90B) 3,759 7,88A) — — 8,21 E) 6,9 3,3 4,28A5) 5,64A5) 5,30A5) 6,68A5) 3,500E) 4,53A5) 6,94A5) 4,18A5) 4,26A5) 3,714E) 3,75A5) 4,70A5) 5,93A5) 3,465E) 4,17A5) 3,600E) 4,81A5) — 0,23 — 4,3E) 4 ,7 [20] 7,387E) 3,499E) 6,2A) 7,380 4,59F) 6,54D) 7,37D) PKp. г/си> 1,05 D) 0,68 D) 1,21 0,595 0,602 0,593 [20] 0,742E) 0,637 1,45C) 0,95B) — — 1,555 F0) 0,85(8) 0,44A) 0,732 0,524 E) — — 0,633 0,615 — 0,309 0,627 0,772 1,224 — 0,515 0,988 0,872 1,417 — 0,584 0,768 1,326 — 0,533 — 0,444 — — 0,842 1,26C) 0,89C) 0,57B) 0,468A) 0,301 C) — 0,44 [20] 0,459 1,39B) 0,30 [21] см'/моль 469 397 155 82,3 _ 108 169 [20] 351 161 334 362 — — 174,6 — 200 173 199 122 — — 126 167,5 — 104A0) 177A0) 246A0) 232A0) — 196A0) 160A0) 398A0) 378A0) — 291 A0) 350A0) 309A0) ¦ — 254A0) — 150A0) — — 271 461 401 336 94 93 — 140 [20] 135 250 [20] 113,5 [21] а Нм4 * моль» 4,4264 3,8551 2,5215 0,4459 0,6030 0,3821 0,4158 2,7285 0,7380 3,7558 3,6289 — 2,3916 — 1,5623 1,1243 0,7879 0,6821 — — 0,8571 0,6274 1,7143 0,4972 1,0650 1,6647 1,8996 1,1341 1,4223 1,1144 2,9989 4,9393 0,5266 1,9916 2,3081 2,8417 0,7964 1,7117 1,5569 1,0136 — —• 2,0128 4,1956 3,9376 2,5468 0,3652 0,1473 — 0,6649 0,3658 1,6139 0,4697 0,4111 Ь, см*/моль 156,33 170,98 121,92 45,478 48,841 38,964 48,962 164,28 71,3 41 142,08 165,37 — — 87,682 — 90,972 72,585 88,107 56,774 — — 62,192 58,070 137,79 65,623 83,599 107,86 102,57 109,55 107,84 77,112 162,91 207,08 72,462 140,26 134,84 133,25 92,258 123,23 126,56 88,315 — — 90,333 153,67 182,95 142,25 42,792 39,482 — 63,120 42,856 114,11 51,593 45,463 320
Продолжение табл. 13.5 Вещество Фосфонитри л фторид: тример тетрамер пентамер Фосфор: дифторхлорид пентахлорид тридейтерид трифторид трихлорид фтордихлорид Фтора оксид Фторимин Хлор: оксид [12] пентафторид [12] трифторид [12] Цирконий: бромид иодид хлорид Формула [PNF2]3 [PNF2]4 [PNF2]5 PF2C1 РС1б PD3 PF3 PCI3 PFCla F2O NHFa C12O CIF5 CIF3 ZrBr4 Zrl4 ZrCl4 7кр» K 460,85 496,35 523,95 362,32E) 645,15 [22] 323,6 [20] 271,10B) 563,15 462,99E) 215.,5A) 403 465 415,75 447,5 805 F) 959 F) 778B) PKp, МПа — — — 4,520 — — 4,325 — 4,99 4,96 9,4 6,58 5,26 5,8 4,3E) 4ЛE) 5,91 A5) PKP, г/см» — — — — — — — 0,520 — 0,553 —; 0,520 0,56 [20] — 0,97A0) 1,13A0) 0,73B) ^kP» см «/моль — — — — — — — 264 — 97,6 — 167 231 — 420 530 319 a Hm4 * моль* — — — 0,8470 — — 0,4955 1,3906 1,2S14 0,2733 0,5026 0,9589 0,9585 1,0112 4,3374 6,4560 2,9881 b, см*/молъ — — — 83.303 — — 65,134 88,000 96,322 45,200 44,445 73,487 82,161 80,523 192,01 239,90 136,87 Таблица 13.6. Критические параметры и постоянные Ван -дер-Ваал ьса органических веществ, В круглых скобках указана погрешность приведенного значения, фр. — фреон Вещество Формула Ркр, МПа 'кР» см8/моль моль* Ь, см3/моль Амилбензол [21] Бензол 1,3-Бутадиен (дивинил) • н-Бутан 1-Бутен цис-2-Бутен транс-2-Ъуген «-Бутилбензол втор- Б ути л бензол [21] трет-Бутилбензол [21] 1-Бутин (этилацетат) 2-Бутин (диметилацетат) н-Гексадекан [24] 1,5-Гексадиен Гексаметил бензол н-Гексан 1-Гексе» «-Гептадекан [24] «Гептан 1-Гептен Дейтерометан [9] цмс-Декагидронафталин [21] т ране- Декагидронафта л ин [21] н-Декан [24] С4Нв С4Н8 С4Н8 CleHu с10н14 с1°нв14 сн С1йНз4 t12H18 ей: Й с7н14 с% с10н18 Углеводороды [23] 678,9 562,6 [24] 425 425,16 419,6 435,55 428,61 660,4 645 639,6 463,6 488,6 725,15 507 767 507,4 503,98 735,15 540,2 537,23 189,2A) 677 664 619,5 2,65 4,92 [24] 4,33. 3,797 4,02 4,20 4,10 2,887 2,72 2,72 1,42 2,97 1,32 2,735 4,66A) 2,49 2,61 2,11 0,284 0,304 [24] 0,245 0,228 0,234 0,240 0,236 0,270 0,264 0,274 0,24 0,233 0,24 0,232 0,205B) 0,247 0,254 0,236 259 221 255 240 234 238 497 924 370 1001 432 602 5,0629 1,8744 1,2175 1,3884 1,2764 1,3156 1,3055 4,4058 4,4510 4,3768 265,77 118,73 102,08 116,38 108,40 107,64 108,54 237,75 245,93 243,87 10,810 2,5289 11^965 3,1107 0,22397 5,3621 4,9182 5,3104 531,25 177,62 580,01 205,21 42,1858 282,26 263,97 305,48 21-2159 321
Продолжение табл. 13.6 Вещество 2, 2-Диметилбутан 2, З-Диметилбутан 2, 2-Диметилгексан 2, З-Диметилгексан 2, 4-Диметилгексан 2, 5-Диметилгексан 3, З-Диметилгексан 3, 4-Диметилгексан 2, 2-Ди метил пентан 2, З-Диметилпентан 2, 4-Диметилпентан 3, З-Диметилпентан 2, 2-Диметилпропан (нео- пентан) 1, 1-Диметилциклопентан цис-1, 2-Диметилциклопен- тан [24] транс-1, 2-Диметилцикло- пентан [24] цисЛ , З-Диметилциклопен- тан i^^j транс-1, З-Диметилцикло- пентан [24] ДиАенил 19 2-Диэтилбензол 1, З-Диэтилбензол [21] 1, 4-Диэтилбензол н-Додекан [24] Изобутилбензол Изопропилбензол (кумол) орто-Ксилол [24] л^та-Ксилол [24] пара-Ксилол [24] Метан [9] 2-Метилбутан (изопентан) 2-Метил-1-бутен 2-Метил-2-бутен 2-Метилгексан З-Метилгексан 2-Метилгептан З-Метилгептан 4-Метилгептан 1-Метил нафталин 2-Метил нафталин 2-Метилпентан З-Метилпентан 2-Метилпропан (изобутан) 2-Метилпропен (изобутилен) 2-Метил-З-этилпентан З-Метил-3-этилпентан Метилциклогексан Метилциклопентан Нафталин н-Нонадекан [21] w-Нонан [21] «-Октадекан [21] н-Октан 1 -Октен «-Пентадекан [21] «-Пентан 1 -Пентен Формула СвН14 CeHi8 С8Н18 с9н18 с8н18 с8н18 С8Н18 с,н1в с,н1в С7Н1в С7Н14 С7Н14 с,н14 С7Н14 с7н14 С12Н10 Ci0H14 С10Н14 С10Н14 С12Н2в С9Н12 d8ri|Q С8Н10 сн4 с5н12 CsHxq С5Н1Л с,н„ С8Н18 С8Н18 г н СвН14 С4Н10 с4н8 С8Н18 СвН12 с19н4о с9н20 С18Нз8 С8Н18 С15Н32 с6н10 гкр> к 489,35 499,93 549,80 563,42 553,45 549,99 561,95 568,78 520,44 537,29 519,73 536,34 433,75 550,15 565,15 555,15 555,15 555,15 789 662,8 657,1 657,88 659,15 640 631,15 632,15 616,97 616,2 190,60E) 460,39 465 470 530,31 535,19 595,57 563,60 561,67 772 761 497,45 504,4 408,13 417,89 567,02 576,51 572,12 532,73 748,4 760 595,4 753,2 568,76 566,6 710,6 469,9 464,74 ркр» МПа 3,08 3,127 2,529 2,628 2,556 2,628 2,654 2,692 2,773 2,908 2,737 2,946 3,199 3,5 3,4 3,4 3,4 3,5 3,8 2,96 2,92 2,803 1,81 3,1 3,1 3,6 3,541 3,511 4,63A) 3,381 3,4 3,4 3,038 2,814 2,485 2,546 2,542 — —• 3,010 3,124 3,648 4,000 2,700 . 2,808 3,471 3,785 4,051 1,2 2,316 1,3 2,487 1,596 3,369 4,05 РКР, г/см» 0,240 0,241 0,239 0,244 0,242 0,237 0,258 0,245 0,241 0,255 0,240 0,242 0,238 0,28 0,27 0,27 0,27 0,28 0,307 0,279 0,287 0,281 [21] 0,237 0,274 |21] 0,28 0,28 0,282 0,280 0,160B) 0,236 — — 0,238 0,248 0,234 0,246 0,240 — — 0,235 0,235 0,221 0,235 0,258 0,251 0,267 0,264 0,31 0,24 0,236 0,24 0,232 0,24 0,237 СМ3/МОЛЬ 359 358 478 468 472 482 443 460 416 393 418 414 303 — — — — — 502 — — — 718 — — 379 370 379 100 306 — — 421 404 488 464 467 — — 367 367 263 239 443 455 368 319 410 1118 534 1059 492 888 304 а Нм< ' моль* 2,2671 2,3309 3,4856 3,5221 3,4942 3,4088 3,4703 3,5043 2,8486 2,89496 2,8783 2,8480 1,7152 2,4889 2,7037 2,6089 2,6089 2,5343 4,7150 4,3299 4,5035 4,5033 6,9856 3,8028 3,6984 3,1948 3,1346 3,1539 0,2288 1,8281 1,8304 1,8699 2,6998 2,9685 4,1634 3,6379 3,6188 — — 2,3972 2,3751 1,3317 1,2731 3,4722 3,4521 2,7498 2,1869 4,0321 13,853 4,4632 12,560 3,7940 9,2274 1,9113 1,5541 Ь, см*/моль 165,10 166,16 225,92 222,77 224,99 220,87 220,07 219,56 195,03 192,01 197,36 189,23 140,92 161,22 170,48 167,47 167,47 162,68 212,96 232,81 243,95 243,95 377,69 211,75 208,82 180,10 181,10 182,40 42,777 141,50 140,27 141,78 181,43 197,67 249,12 230,03 229,60 — — 171,73 168,80 116,28 108,56 218,22 213,39 171,28 146,29 192,00 649,58 267,14 594,25 237,72 462,75 144,95 119,17 322
Продолжение табл. 13.6 Вещество цис-2-Пентен транс-2'Пентен 1-Пентин (пропилацетилен) Пропадиен (аллеи) [24] Пропан Пропен (пропилен) н-Пропилбензол Пропин (метилацетилен) к-Тетрадекан 1,2,3, 4-Тетрагидронафта- лин [21] 1,2, 3, 4-Тетраметилбен- зол [21] 1,2,3, 5-Тетраметилбензол [21J 1, 2, 4, 5-Тетраметилбензол (дурол) 2, 2, 3, З-Тетраметилбутан 2, 2, 3, З-Тетраметилгексан 2, 2, 5, 5-Тетраметилгексан 2, 2, 3, З-Тетраметилгептан \zo\ 2, 2, 3, 4-Тетраметилгептан \гь\ 2, 2, 4, 4-Тетраметилгептан \2Ъ\ 2, 3, 3, 4-Тетраметилгептан Толуол (метилбензол) м-Тридекан |21] 1,2, З-Триметилбензол 1, 2, 4-Триметилбензол 1,3, 5-Триметилбензол 2,2, З-Триметилбутан 2, 2, 5-Триметилгексан 3, 3, 5-Триметилгептан [25] 2,2, 3-Три метил пентан 2, 2, 4-Триметил пентан (изооктан) 2,3, З-Триметилпентан 2,3, 4-Триметилпентан орто-Трифенил л?«?та-Трифенил яара-Трифенил н-Ундекан [21] Циклогексан Циклогексен Циклогептан [26] Циклооктан [26] Циклопентан Циклопентен [21] Циклопропан Цимол Эйкозан Этан [9] Этен (этилен) [9] Этилбензол З-Этилгексан З-Этилпентан о/?/ш?-Этилтолуол [21] люта-Этилтолуол [21] Формула СбН10 C5H1Q сбн8 C3H4 с3н8 СзН, с,ни СиНз, с10н12 ^-* 10*^14 ^10 14 ^0 14 с8н18 Ci0H22 с10н22 син24 СцН24 спн24 СиН24 с?н8 Ci3H28 с9н12 C9Hi2 с,н12 с,н1в С,Н|« ^8^18 с,н18 С18Н^9 С18Н19 СИГ с,н10 С8Н1в С6Н10 с»н8 СюН^ г* и v-20n42 с,н„ С2Н4 С8Н10 с,н„ С9Н1а с9н1а 476 475 493,4 393,85 369,82 ^365,0 638,30 402,38 695 719 700,1 686,8 675 567,8 623 581,5 607,6 592,6 574,6 607,5 591,72 677,2 664,45 649,05 637,28 531,11 568,0 609,5 563,43 543,89 573,49 566,34 891,0 924,8 926,0 642,6 553,4 560,41 604,3 647,2 511,6 504 397,80 658 [13] 775 305,45A0) 282,36 617,09 565,42 540,57 653 636 Ркр, МПа 3,6 3,6 — 5,25 JU6L4. 4,62 3,200 5,526 1,678 3,52 3,27 3,21 2,9 2,87 2,510 2,186 2,741 2,602 2,485 2,716 4,109 1,778 3,454 3,232 3,121 2,954 — 2,310 2,730 2,568 2,820 2,730 3,901 3,506 3,324 1,958 4,07 4,24 [21] 3,81 3,55 4,508 4,55 5,495 — и 4,87A) 5,066B) 3,609 2,608 2,891 3,1 3,1 — — — 0,217 0,233 0,273 0,245 0,24 0,309 0,308 0,308 0,306 [21] 0,248 — N — — — — — 0,292 0,24 0,28 [21] 0,28 [21] 0,28 |21] 0,252 — — 0,262 0,244 0,251 0,248 0,306 0,300 0,302 0,237 0,273 0,288 121] — — 0,27 0,277 — — 0,24 0,203E) 0,227 E) 0,284 0,251 0,241 0,28 0,28 см»/моль _ — — — 203 181 440 164 826 — — — — 461 — — — — — 316 767 430 [13] 430 [13] 430 [13] 398 — — 436 408 455 461 769 784 779 659 308 — 353 410 260 251 — — 1176 148 124 374 455 416 43J0 [13] 430 [13] а Нм* * моль» 1,8114 1,8038 — 0,8619 2,6347 0,8409 3,7132 0,8544 8,3949 4,2876 4,3673 4,2824 4,5219 3,2788 4,5098 4,5119 3,9280 3,9358 3,8754 3,9634 2,4851 7,5208 3,7274 3,8008 3,7951 2,7851 — 4,6894 3,3915 3,3599 3,4013 3,4266 5,9348 7,1142 7,5241 6,1515 2,1926 2,1624 2,7952 3,4442 1,6932 1,6282 0,8398 — 15,715 0,5571 0,4589 3,0769 3,5747 2,9479 3,9587 3,7553 Ь, см3/моль 135,61 135,33 77,984 253,89 82,098 207,31 75,670 430,45 212,52 222,31 222,21 238,73 205,78 257,97 276,50 230,38 236,68 240,35 232,49 149,67 395,77 199,91 208,68 212,22 186,87 — 274,18 214,51 220,14 211,36 215,62 237,37 274,14 289,56 341,14 141,19 137,50 164,84 189,66 117,92 115,13 75,236 — 722,62 64,997 57,921 177,69 225,30 194,34 216,05 210,43 21* 323
Продолжение табл. 13.6 Вещество /шра-Этилтолуол [21] Этилциклопентан Этин (ацетилен) [9] Анизол (метилфениловый эфир) Ацетальдегид [9] Ацетон Бензальдегид 1 -Бутанол 2-Бутанол трет- Бутанол н-Бутилацетат Валериановая кислота Винилэтиловый спирт 1-Гексанол 1 -Гептанол Дейтероуксусная кислота [9 Дейтероэтанол [9] 1 -Деканол Диизопропиловый эфир Диметилоксалат Диметоксиметан 1 , 2-Диметоксиэтан 1, 4-Диоксан Дифениловый эфир [24] 1, 1 -Диэтоксиэтан (ацеталь) Изоамилацетат Изобутанол Изобутилацетат [21] Изобутилбутират Изобутилизобутират Изобутилвалерат Изобутил пропионат Изобутилформиат Изовалериановая кислота Изомасляная кислота Изопентилбутират Изопен тил пропионат Изопентилформиат 2, З-Ксиленол 2, 4-Ксиленол 2, 5-Ксиленол 2, 6-Ксиленол 3, 4-Ксиленол 3, 5-Ксиленол орто- Крезол лет а-Крезол пара-Крезол Масляная кислота Метанол [9] Метилацетат 2 - Мети л -2 - бутанол З-Метил-1 -бутанол З-Метил-2-бутанон Метил бути рат Метилвалерат [21] Метилизобутират Метиллаурат Метиловый (диметиловый) эфир Формула С8Н1а v-»2*~*2 Гкр,к 636 569,45 308,33A) Ркр, МПа 3,1 3,398 6,24A) Р„р, г/см» 0,28 0,262 0,232A) Кислородсодержащие соединения [23] с,н8о С2Н4О с3н,о с7нво с4н10о С4Н10О с4н10о с,н12о2 с4н10оа С4Н8О с,н14о ^7 16 с2н3Ьоа C2H6DO с10нмо С,Н12О С4НвО4 С3Н8Оа с4н10оа с4н8оа с12н10о CeH14Oj С7Н14Оа с4н10о с,н1ао2 с8н14о2 с8н1воа с8н18оа с,н14о2 с5н10оа qhJ622 С8НИО2 с8н1во2 с,н12оа Q,HWO с8н10о сн.'о с8н10о С8Н10О CaHi О с,н8о С,Н8О §$• с3н,оа с*н1ао2 CsH12Oa с6н1вЪ8 с6н10о2 CsH^Oj Cl3e^2 СаН„О 641 461E) 508,2 625 562,93 535,95 506,2 579 651 475 610 633 594,1A) 514,9A) 700 500 628 497 536 587 805,15 527 509 547,73 561 611 602 621 592 551 634 609 619 611 578 722,8 707,6 723,0 701,0 729,8 715,6 697,6 705,8 704,6 628 513,15C0) 506,8 545 579,40 553,4 554,4 567 540,8 712 400,05A0) 4,18 4,70 2,18 4,413 4,194 3,972 — — 4,07 — -— — — 2,88 3,98 — 3,87 5,48 3,57 — — 4,295 3,1 — — — — 3,88 — 4,05 — — — — — — 5,01 4,56 5,15 5,27 7,95E) 4,69 — — 3,85 3,48 3,2 3,44 5,37E) — 0,278 0,330 [27] 0,270 0,276 0,270 — — — 0,268 0,267 — — 0,264 0,265 — — 0,333 0,370 — — — 0,272 0,281 — — — — 0,29 — 0,302 — — — — — — — _ 0,375 [21] 0,357 [21] 0,347 [21] 0,304 0,272E) 0,325 — — 0,278 0,300 0,279 0,301 0,238A5) см* /моль 430 [13] 375 112 — _ 209 — 274 268 275 — — — 381 435 — — 600 386 — — 271 238 — — — 273 — — — — — 350 — 292 — — — — — — — — 310 — 290 118 228 — — 310 340 — 339 193 °* моль* 3,7553 2,7835 0,4442 2,8703 1,6020 5,2291 2,0942 1,9974 1,8813 — — 1,6154 2,1739 2,3980 — — 3,9285 2,5336 — — 2,1646 1,8331 — — — 2,0369 2,9218 — — — — 2,2815 — 2,6686 — — . — — — — 2,8353 3,1861 2,8127 2,1828 0,9654 1,5966 — — 2,3195 2,5791 2,8914 2,4830 0,8691 Ь, см'/моль 210,43 174,19 51,338 159,57 __» 112,34 298,16 132,58 132,81 132,45 — — 121,19 127,00 135,00 — — 200,00 180,57 — — 143.91 111,29 — — — .132,53 185,61 — — — — 147,56 — 156,16 — — — — — — — 144,84 160,87 142,26 123,87 67,047 112,27 — — 149,37 165,78 181,73 163,62 77,418 324
Продолжение табл. 13.6 Вещество 4-Метил-2-пентанон Метилпропионат 2-Метил гетрэгидрофуран Метилформиат [9] 2-Метилфуран Метилэтилкетон (бутанон) Метилэтиловый эфир 1-Нонанол 1-Октанол 2-Октанол Паральдегид 1-Пентанол 2-Пентанон З-Пентанон «•Пентилформиат 1-Пропанол 2-Пропанол н-Пропилацетат «-Пропилбутират «¦Пропилизобутират н-Пропилизовалерат Пропилена окись «-Пропилпропионат Пропионовая кислота Пропилформиат Тетрагидрофуран Уксусная кислота [9] Уксусный ангидрид Фенетол (этоксибензол) Фенол Фуран Циклогексанол Циклогексанон Этанол [9] Этилацетат Этилбутират [21] Этилвалерат Этилена окись [9] Этилизобутират Этилизовалерат Этиловый (диэтиловый) эфир Этилпропиловый эфир Этилпропионат . орто-Этилфенол яета-Этилфенол па/ш-Этилфенол Этилформиат Этиловый эфир нонановой кислоты Этиловый эфир октановой кислоты Формула с,н12о C4HSO3 с5н10о С2Н4О2 с5нво с4н8о С3Н8О с„н20о С8Н18О С8Н18О СвН1аО3 CsHl8O С5Н10О с&н10о 8йь°- С3Н8О с6н10о2 СуН^Ог С,Н14Оа С8Н1вО2 С3НвО С.Н12О8 С3НвО2 С4Н8О8 С4Н8О С2Н4О8 С4Н,О3 с,н10о с,н,о С4Н4О С„Н[2О2 С,Н10О С2Н,0 С4Н8О2 cJhIJoI с2н,о с,н12о8 С,Н14О8 с4н10о с5н12о С5Н10О2 с8н10о C8HWO С9Н,0О CUH22O2 С10Н20О2 571 530,6 537 487,15A0) 527 535,6 437,8 677 658 637 563 586 564 561,0 576 536,71 508,31 549,4 600 589 609 482,2 578 612 538,0 540,2 594,75A0) 569 647 694,2 490,2 625 629 516B) 523,2 566 570 468A) 553 588 466,70 500,6 [21] 546 703,0 716,4 716,4 508,4 674 659 Рнр, МПа 3,27 4,004 3,76 5,998 E) 4,72 4,15 4,40 . — — — — — 3,89 3,74 — 5,170 4,764 3,33 — — — 4,92 — 5,37 4,06 5,19 5,786E) 4,68 3,42 6,13 5,50 3,75 3,85 6,4A) 3,83 3,0 — 7,19A) 3,0 — 3,638 3,25 3,362 — — — 4,74 — — Ркр, г/см» _ 0,312 0,322 0,349E) 0,333 0,270 0,272 0,264 0,266 — — 0,270 0,286 0,256 — 0,275 0,273 0,296 — — — 0,312 — 0,32 0,309 0,322 0,351 E0) — — 0,401 [21] 0,312 — — 0,276E) 0,308 0,276 — 0,32A) 0,28 — 0,265 0,36 0,296 — — — 0,323 — — см'/моль 282 267 172 247 267 221 546 490 _ 326 301 336 218 220 345 — — 186 — 230 285 224 171 __ — — 218 _ _ 167 286 410 138 410 _ 280 240 345 _ — 229 — а Нм4 ' моль2 2,9052 2,0503 2,2371 1,1538 1,7153 2,0138 1,27107 3,4575 3,0158 1,7869 2,3842 2,4548 1,6250 1,5816 2,6405 — 1,3769 2,0339 2,0774 1,6404 1,7829 2,0169 3,5645 2,2926 1,2737 3,0386 2,9966 1,2164 2,0843 3,0733 0,8878 2,9938 1,7462 2,2469 2,5859 1,5895 __ Ь, см3/моль 181,32 137,71 148,46 84,400 115,99 133,99 103,46 182,00 163,33 108,67 150,64 155,93 107,90 110,88 171,28 101,76 118,43 137,61 108,22 106,83 126,32 196,33 117,69 92,592 173,25 169,77 84,006 141,96 193,51 ^_ 67,607 189,06 133,33 159,95 168,78 111,42 Галогеносодержащие соединения [23\ Бензотрифторид [21] Бромбензол Бромметан [12] Бромтрииодметан [9] Бромэтан (9) Гексафторацетон Гексафтордихлорпропан [28] Гексафторэтан C7H5F3 С§Н6Вг СН3Вг СВП3 С2НбВг C3FeO C3FeCl2 562,6 670 464 750 503,85A,5) 357,2 449 , 292,85E0) 3,56 4,52 6,94 6,23E) 2,84 2,99 3,3 0,427 0,485 0,507 0,62 0,617 342 324 206 215 356 224 2,5954 2,8968 0,9045 1,1881 1,3115 2,0077 0,7479 164,40 154,08 69,475 84,029 130,84 159,35 91,0196 325
Продолжение табл. 13.6 Вещество орто-Дибромбензол [21] Дибромметан [28] 1,1 -Дибромэтилен [9] Дииодметан [34] Дифторбромметан [9, 34] Дифтордибромметан [9] Дифтордииодметан [9] Дифтордихлорметан (фре- (фреон-12) [9] Дифториодметан [9] Дифторметан [9] 1, 2-Дифтор-1, 1,2, 2-тетра- хлорэтан [34] Дифторхлорбромметан [28] Дифторхлорметан (фреон-22) fQl 1, 1 -Дифтор-2-хлорэтилен [9] 1, 1-Дифтор-1-хлорэтан [9] 1, 1-Дифторэтан [9] 1, 1-Дифторэтилен [9] орто-Дихлорбензол [21] мета-Дихлорбензол [21] пара-Дихлорбензол [21] Дихлорбромметан [34] Дихлордибромметан [34] Дихлорметан [9] 1, 1-Дихлорэтан [9] 1, 2-Дихлорэтан [9] 1, 1-Дихлорэтилен [12] цисА, 2-Дихлорэтилен [12] трансА, 2-Дихлорэтилен [9] Иодбензол Иодметан [9] Пентафторбензол 1Н-Пентадекафторгептан Пентафторбромбензол 1,1, 2-Пентафторпропан ПентасЬторхлорацетон Пентафторхлорбензол Пентафторхлорэтан (фре- (фреон-115) [9| Перфторбензол Перфтор-м-бутан Перфтор-2-бутилтетрагидро- Фу Перс Перс Перс Перс Пер< Перс Перс Перс Перс Перс Перс Перс Перс Перс Перс] pan >тор-«-гексан )тор-1-гексен >тор-«-гептан >тор-1-гептен >тор-«-декан >торметилциклогексан >тор нафталин >тор-«-нонан >тор-«-октан >тор-«-пентан )тор-«-пропан >торпропилен >торциклобутан >торциклогексан яорциклогексен Тетрафтордихлорэтан [24] 1, 1,2, 2-Тетрафтор-1, 2-ди- 2-дихлорэтан Формула С?Н4Вга СН2Вг2 С2Н4Вг9 СН212 CHF2Br CF2Br2 CF2I2 CF2C12 CHF2I CH2F2 C2F2C14 CF2ClBr CHF2C1 C2HF2C1 C2H3F2CI C2H4F2 C2H2F2 CeH4Cl2 CeH4Cl2 C«H4C12 CHCl2Br CCl2Br2 CH2C12 C2H4C12 C2H4C12 C2H2C12 С2Н2С12 C2H2C12 C«H5I CH3I CeHF5 C7HF18 CeF5Br C3H3F, C3F5C1O QF5CI C2F5C1 С Fe QFl0 C8FleO CeFl4 CeF12 C?Fle cift2 CioFg cJf? C5F12 C3F C3F, c4c8 C,FW C,F10 C4F4C12 C,F4CI8 'KP.K 761,75 583 582,95A,5) 605,7 409 464 477 384,65 B0) 459 351,55 B0) 551 428 369,55 E0) 400,6 E) 410,25 E0) 386,65 G0) 302,85 B) 697 [28] 684 684,75 585,43 668,21 510 B) 523 E) 561 B) 494,15 544,15 516,5 721 528 532,0 495,8 670 380,11 410,6 571,0 353,1 (I) 516,72 386,4 500,2 447,6 454,4 474,8 478,2 542 488,6 673,0 524 502 422 345,0 358 388,37 457,2 461,8 418,95 418,8 Ркр, МПа 4,22 7,2 7,15 (8) 6,47 5,18 4,22 — 4,01A) — 5,83E) 3,33 4,310 4,91E) 4,46G) 4,12G) 4,49G) 4,46A) 4,10 3,88 3,90 5,60 4,84 6,1A) 5,1C) 5,4C) 5,23 5,86 5,52 4,52 3,52 — 4,52 3,137 2,88 3,22 3,157E1) 3,304 2,323 1,607 1,905 — 1,62 — 1,45 2,3 — 1,56 1,66 2,04 2,680 3,36 2,777 2,4 3,38 3,26 Ркр. г'см> 0,645 0,525 — 0,840 0,750 0,866 [34] — 0,555 E) — 0,430E0) 0,569 0,741 [34] 0,525A0) 0,499A0) 0,435A0) 0,365A0) 0,414B) 0,408 0,415 0,395 0,712 0,793 0,472B5) 0,308 0,44C) — — — 0,581 0,83 — 0,491 — — 0,613D) 0,493 [29] 0,629 0,707 — 0,584 — — — _ — _ 0,628 0,6 [31] 0,616 — — 0,583 0,582 см'/моль 165 — — — — — 218 — 120 — 245,7 [12] 165 197 231 181 155 360 — —¦ — 180 321 225 220,3 220,3 220,3 [12] 351 171 — — 273 — — 252 _ 378 588 — 664 — — — — — — 475 [30] 299 — 325 — _ — 294 Нм< а* моль» 4,0144 1,3778 1,3854 —. — 1,4867 — ,0753 — 0,6182 — 1,2396 0,8104 1,0497 1,1902 0,9713 0,5993 3,4522 3,5156 3,5050 — 1,2477 1,5745 1,7091 1,3619 1,4743 1,4088 3,3546 0,8445 2,3475 — 2,8968 1,3431 1,7086 2,9509 1,1516 2,3565 1,8740 4,5404 3,0671 — 4,0552 — 5,9125 2,9872 — 5,1316 4,4225 2,5500 1,2952 1,1110 1,5838 2,5067 — 1,5125 1,5677 Ь, см»/моль 187,81 84,219 84,689 — — 114,18 — 99,626 — 62,664 — 103,22 78,151 93,382 103,38 89,519 70,515 176,51 183,17 182,42 — 87,181 107,28 108,56 98,223 96,559 97,202 165,81 57,000 157,25 — 154,08 125,92 144,29 184,17 116,22 162,52 172,84 323,48 244,19 — 304,36 — 388,75 217,88 — 348,99 313,95 215,34 133,78 110,60 145,32 195,39 — 128,65 133,40 326
Продолжение табл. 13.6 Вещество 1,2,2, 2-Тетрафтор-1 ,1- дихлорэтан [9] Тетрафторэтилен [9] Тетрахлорацетилен [9] Тетрахлорэтилен [12] Трибромметан [34] 1Н-Тридекафторгексан Трииодметан [9] Трифторбромметан Трифториодметан [9] Трифторметан (фреон-23) [9] Трифторпропилен [31] 1, 1, 2-Трифтор-1,2,2- трихлорэган [9] Трифторуксусная кислота Трифторхлорметан [9] Трифторхлорэтилен [9] 1,1, 1-Трифторэтан (фре- _„ |ЛО\ ГО1 0H-14JJ [У] 1, 2, 4-Трихлорбензол [28] Трихлорбромметан [34] Трихлориодметан [9] 1,1, 1-Трихлорэтан [9] Трихлорэтилен [12] углерод, четырех бромистый четырех йодистый четырехфтористый (фреон-14) четыреххлористый [9] 1Н-У ндекафторпентан 1Н- У н декафторцик л огексан фосген [9] Фторбензол фторбромметан [34] Фтордибромметан [34] Фтордихлорбромметаи [9] Фтордихлорметан (фреон-21) Г/\| [ фторметан [9] Фтортрибромметан [9] Фтортрихлорметан (фреон- 1 1 \ ГО1 11) [Щ Фторхлорбромметан [34] Фторхлордибромметан [9] Фторхлорметан [34] 1-Фтор-2-хлорэтан [9] Фторэтан [9] Фторэтен (винилфторид) Хлорбензол Хлорбромметан [34] Хлордибромметан [34] Хлорметан (фреон-40) [9] Хлороформ [9] дейтерированный [9] Хлорпропан З-Хлорпропен Хлортрибромметан [34] Хлорэтан [9] Формула C2F4C1, C2F4 C2H2CI4 С2С14 СНВг3 CeHFl3 CHI3 CF3Br CF3I CHF3 C3H3F3 C2F3C13 C2HF3Oa CF3CI C2F3C1 C2H3F3 CeH3Cl3 CCl3Br CCI3I C2H3C13 C2HC13 CBr4 CI4 CF4 ССЦ CBHFn CeHFu CC12O C6H5F CH2FBr CHFBr2 CFCl2Br CHFC12 CH3F CFBr3 CFCI3 CHFClBr CFClBr2 CH2FCl C2H4FCI C2H6F C2H3F CeH5Cl CH2ClBr CHClBr2 CH3CI CHCI3 CDCI3 C3H7C1 C3H5C1 CClBr3 C2H6C1 418,65E) 306A) 642A0) 613,2 684,94 471,8 690 340 359 299,05E0) 376 487,25E0) 491,3 301,95B0) 379A) 346,25E0) 735,0 602,46 607 550A0) 571,15 715 [9] ' 740 [9] 227,7 556,25E0) 444,0 477,6 455A) 560,09 468 543,5 520 451,65E0) 317,75E0) 591 471,15E0) 507,5 570 424,83 520A5) 375,31 E0) 327,8 632,4 555,5 654,4 416,25A0) 536,55E0) 535,9A) 503 514 674,67 460,35E0) Якр, МПа 3,30G) 3,95A0) 3,95C0) 4,48 5,91 — — 3,97 — 4,86A0) 3,92 3,415B0) 3,258 3,95E) 4,05A0) 3,76G) 3,98 4,693 — 4,46C0) 4,89 — 3,745 4,56B) — 5,67A0) 4,551 6,11 5,49 — 5,17A0) 5,88E) 4,38E) 5,35 — 6,00 5,37C0) 4,72E) 5,24 4,52 6,32 5,75 6,60A) 5,47B0) — 4,58 — 5,02 5,27E) РкР, г/см« 0,582A0) 0,58A) 0,503A5) — 0,989 — — 0,76 — 0,525A0) 0,455 0,576A0) 0,559 0,58A) 0,55A) 0,434A0) 0,472 0,697 — 0,464A5) — — — 0,647 0,558A0) — 0,52A) 0,269 0,674 0,880 — 0,522A0) 0,300E) — 0,554A0) 0,707 — 0,443 0,40B) — 0,320 0,365 0,669 0,83 0,353A0) 0,50C) — — — 0,968 0,331 см* /моль 294 172 334 289 — — — 200 — 133 — 325 204 180 212 193 384 — — 288 256,1 — — 136 276 — 190 357 — — — 197 113 — 248 — — 207 — 144 308 — _ 143 239 — — — 195 Нм* ' моль* 1,5474 0,6910 3,0417 2,4483 — — — 0,8488 — 0,5362 1,0514 2,0276 2,1608 0,6728 1,0335 0,9301 3,9563 — — 1,9787 1,9438 __ — 0,4044 1,9789 — 1,0640 2,0104 — — — 1,1512 0,5010 — 1,4789 — — 1,4684 0,8700 0,5982 2,5808 — — 0,7660 1,5344 — • 1,6110 — — 1,1729 Ь, сма/моль 131,72 80,475 168,84 144,29 — — — 88,960 — 63,901 99,651 148,29 156,74 76,410 97,181 95,723 191,82 — — 128,21 121,28 — 63,291 126,78 — 83,335 127,91 — — — 90,831 56,190 — 111,86 — — 100,63 82,605 65,031 145,43 — — 65,581 101,91 — 114,14 — — 90,800 Анилин Ацетонитрил Бензонитрил Азотсодержа щие C«H7N C2H3N C7H5N 699 548 690 4 5 4 4 соединения ,31 ,80 ,22 \23\ 0,34 0,237 — 270 173 2,6837 1,8120 3,2977 136,82 117,83 170,22 327
Продолжение табл. 13.6 Вещество н-Бути л амин Бутиронитрил Диметиламин [9] N, Л/-Диметиланилин JV, iV-Диметил-орто-толу- идин Ди-я-пропиламин Диэтиламин [9J Изоксазол Изохинолин Капронитрил 2, З-Лутидин 2, 4-Лутидин 2, 5-Лутидин 2, 6-Лутидин 3, 4-Л ути дин 3, 5-Лутидин Метиламин [9] jV-Метил анилин Метил гидразин Нитродейтерометан [9J Нитрометан [9] а-Пиколин р-Пиколин у- Пиколин Пиперидин Пиридин Пиррол Пиррол идин н- Пропил амин Пропионитрил орто- Тол у идин лебтпа-Толуидин лара-Толуидин Триметиламин [9] Триэтиламин [9] Yu un пыы л ннилип Этиламин [9] Этилендиамин [9] Диаллилсульфид Диметилсульфид [9] Диэтилсульфид [9] Изопентилсульфид Метил меркаптан Метилэтилсульфид Тетрагидротиофен Тиофен Этилдисульфид Этилмеркаптан [9] Диметилдихлорсилан Триметилдихлорсилан Триэти л х л орси л ан Формула C4H9N C4H7N C2H7N C8HUN C9H14N CeH16N C3H3NO C9H9N C10H19N GjH9N QH.N C,H,N QH.N C,H,N QH.N CHSN C7H.N CHjNj, CD3NOj CH3NOj QHjN GahLN C5HmN C5H6N C5H5N C4H9N C3H9N C3H6N C7H9N C7H9N C7H9N C3H9N CeH16N C9H7N C2H7N 524 582,2 437,65E0) 687 668 550 496,35E0) 552,0 803 622,0 655,4 647 644,2 623,8 683,8 667,2 430,05E0) 701 567 587,0 588A) 621 645 646 594,0 620,0 639,8 568,6 497,0 564,4 693 709 667 433,30A0) 532A0) 782 456,35E0) 539 E) Ркр, мпа 4,15 3,79 5,31 E) 3,63 3,12 3,1 3,71 E) — — 3,25 — — — — — — 7,46E) 5,20 8,035 — 6,31 G) — — 5,63 —. 5,61 4,74 4,185 3,75 4,15 2,38 4,078E) 3,0E) 5,62E) 6,3C) Серосодержащие соединения C2HqS C4H10S CioH22S CH4S C3H8S QH4S c2Hxes 653 503,05E0) 556,95E0) 664 470,0 553 632,0 579,4 642 498,65E0) 5,53B) 3,96E) — 7,24 4,26 — 5,695 5,49E) — — — — 0,24 — — — — — — — — — 0,223 [28] — 0,170 — 0,352A0) — — 0,312 — 0,286 — 0,240 — — — 0,233C) 0,26 0,243 0,29A) 0,309 0,279 — 0,332 — — 0,385 — 0,300 Кремнийорганические соединения [32] C2HeCl2Si C3H9ClSi C2H6Cl3Si 520,35 497,75 559,95 3,49 3,20 3,33 0,369 0,297 0,406 см*/моль —— — — — — 300 — — — — — — — — — 254 [28] — 271 — 173 — — — 254 — 249 — 230 — — — 254 390 185 206 201 323 — 145 — — 219 __ 207 _ — H m« ' моль' 1,9275 2,6084 1,0520 3,7944 4,1698 2,8085 1,9373 3,4688 — — — 0,7232 2,7569 1,1668 — 1,5972 — 1,9898 1,6796 1,5191 2,2199 3,7357 3,5287 5,4487 1,3428 2,7152 1,0800 1,6324 1,3339 2,2833 — 0,8904 2,0956 ... 1,7192 1,3204 2,2654 2,2565 2,7429 b, см '/моль 131,08 159,67 85,664 196,82 222,45 181,97 139,09 198,74 — — _ 59,930 140,15 73,335 — 96,804 114,37 105,27 108,92 140,16 192,10 177,36 291,11 110,44 181,88 84,335 98,099 __ 94,498 146,10 67,515 135,04 __ 105,74 94,362 155,14 161,56 174,56 Даутерм D8 % дибензила, 58% нафталина) Даутерм G3,5% дифенило- вого эфира, 26,5% дифе- нила) 801 801 Смеси [28] 4,15 4,5037 200,38 328
параметрами вещества) и при которых уравнение со- состояния вещества удовлетворяет условиям (dP/dV)T=0, {d2P/dV2)T = Q. Состояние, соответствующее критическим параметрам, называется критическим состоянием или критической точкой вещества. По современным представ- представлениям критическая точка является изолированной точ- точкой фазового перехода второго рода и одновременно конечной точкой фазового перехода первого рода жид- жидкость— пар [7, 8]. Критическая точка характеризуется рядом физических явлений (исчезновение мениска, так называемая критическая опалесценция, бесконечная сжи- сжимаемость, бесконечная теплоемкость при постоянном объеме и т. д.), которые протекают идентично во всех веществах и определяются самыми общими свойствами межмолекулярных сил. В табл. 13.4—13.6 приведены зна- значения критических параметров простых веществ, неорга- неорганических и органических соединений. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Жарков В. Н., Калинин В. А. Уравнение состояния твердых тел при высоких давлениях и температурах. М.: Наука. 1968. 2. Новикова С. И. Тепловое расширение твердых тел. М.: Наука. 1974. 3. Мейсон Э., Сперлинг Т. Вириальное уравнение со- состояния: Пер. с англ./Под ред. В. В. Сычева. М.: Мир. 1972. 4. Вукалович М. П., Новиков И. И. Уравнение со* стояния реальных газов. М.—Л.: Госэнергоиздат. 1948. 5. Бретшнайдер С. Свойства газов и жидкостей: Пер. с польск./Под ред. П. Г. Романкова. М.—Л.: Химия. 1966. 6. Термодинамические свойства индивидуальных ве- веществ/Под ред. В. П. Глушко. — 2-е изд. М.: Изд-во АН СССР. 1962. Т. 1, 2. 7. Фишер М. Природа критического состояния: Пер. с англ. М.: Мир. 1968. 8. Уравнение состояния газов и жидкостей. М.: Нау- Наука, 1975. 9. Термические константы веществ/Под ред. В. П. Глушко. Вып. 1 — 10. М.: Наука. 1965—1982. 10. Ohse R. W., Tippelskirch H.//High. Temp.-High Press. 1977. Vol. 9, № 4. P. 367—385. 11. Herreman W.//Cryogenics. 1980. Vol. 2, Mb 3. P. 133—134. 12. Термодинамические свойства индивидуальных ве- веществ: Справочное издание. — 3-е изд./Под ред. В. П. Глушко. М.: Наука. 1978—1982. Т. 1—4. 13. Kobe К. A., Lynn R. E.//Chem. Rev. 1953. Vol.52, № 1. P. 117—236. 14. Мартынюк М. M., Каримходжаев И.//Журн. физ.- хим., 1974. Т. XLVIII. Вып. 5. С. 1243—1245. 15. Seydel U.f Fucke W.//J. Phys. 1978. Vol. F8. P. L157—L161. 16. Goodwin R. D.//J. Res. NBS. 1970. Vol. 74A2. P. 221—227. 17. Rau H.//J. Chem. Thermod. 1974. Vol. 6, № 6. P. 525—535. 18. Rau H., Kutty T. R. N., Guedes de Carvalho J.// J. Chem. Thermod. 1973. Vol. 5, № 2. P. 291—302. 19. Hoshino H.t Schmutzler R. W., Hensel F.// Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1976. Bd 8, № 1. S. 27—31. 20. Mathews J. F.//Chem. Revs. 1972. Vol. 72, JSfe 1. P. 71 — 100. 21. Справочник химика. Т. 1/Под ред. Б. П. Николь- Никольского. Л.: Химия. 1963. 22. Свойства неорганических соединений: Справоч- Справочник/А. И. Ефимов и др. Л.: Химия. 1983. 23. Kudchadker A. J., Alani G. H., Zwolinski В. J.// Chem. Rev. 1968. Vol. 68. P. 659—735. 24. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физматгиз. 1963. 25. Ambrose D., Townsend R.//Trans. Farad. Soc. 1968. Vol. 64, JSfe 550, part. 10. P. 2622—2631. 26. Young С L.//Austral. J. Chem. 1972. Vol. 25, № 8. P. 1625—1630. 27. Ambrose D. e. a. //J. Chem. Thermod. 1975. Vol. 7, № 12. P. 1143—1157. 28. Таблицы физических величин: Справочник/Под ред. И. К. Кикоина. — 1-е изд. М.: Атомиздат. 1976. 29. Redlich О., Kwong J. N. S. Chem. Rev. 1949. Vol. 44, № 1. P. 233—244. 30. Redlich O. Thermodynamics: Fundamentals, Appli- Application Elsevier. Amsterdam, 1976. 31. Beattie J. A., Br id gem an O. C.//J. Amer. Chem. Soc. 1927. Vol. 49, № 7. P. 1665—1667. 32. Benedict N., Webb G. В., Rubin L. C.//J. Chem. Phys. 1940. Vol. 8, № 4. P. 334—345. 33. Таблицы стандартных справочных данных. ГСССД 49—83. М.: Изд-во стандартов. 1984. 34. Перельштейн И. И., Парушин Е. Б. Термодинами- Термодинамические и теплофизические свойства рабочих веществ хо- холодильных машин и тепловых насосов. М.: Легкая и пи- пищевая промышленность. 1984.
ГЛАВА 14 ПОВЕРХНОСТНОЕ НАТЯЖЕНИЕ Б. Д. Сумм 14.1. ВВЕДЕНИЕ Поверхностное натяжение представляет собой основ- основную термодинамическую характеристику поверхностного слоя жидкостей и твердых тел на границе с различными фазами (газами, жидкостями, твердыми телами). По- Поверхностное натяжение обусловлено межмолекулярными (межатомными) взаимодействиями. Оно возникает пото- потому, что на поверхности молекулы взаимодействуют не только с соседними молекулами данной фазы (как в ее объеме), но и с ближайшими молекулами соседней фазы. Поверхностное натяжение а имеет два определения [1. 2]: энергетическое — удельная свободная поверхностная энергия, Дж/м2; силовое — сила, которая обусловлена межмолекуляр- межмолекулярными взаимодействиями и действует на единицу длины контура, ограничивающего поверхность данной фазы, Н/м. Эта сила направлена тангенциально (по поверхно- поверхности) и перпендикулярно ограничивающему контуру. Для жидкостей оба определения совпадают. Для твердых тел они не эквивалентны. Наряду с поверхностным натяжением а в термоди- термодинамике используется понятие полной поверхностной энер- энергии e = o+r\Tt где г\ — поверхностная энтропия; е не за- зависит от температуры Т. Для многих однокомпонентных неассоциированных жидкостей (вода, органические вещества, расплавы со- солей, жидкие металлы) вдали от критической точки зави- зависимость аG) близка к линейной: а — о0—а (Г—Го), где а0 — поверхностное натяжение при температуре То; тем- температурный коэффициент а»0,1 мДж/(м2-К) в достаточ- достаточно широком интервале температур. При критической тем- температуре а = 0. Поверхностное натяжение входит во многие уравне- уравнения физики, физической и коллоидной химии, электро- электрохимии, оно определяет следующие величины [1—4]. 1. Капиллярное давление Р^ жидкости, Па, под ис- искривленной поверхностью (уравнение Лапласа): где гх и г2 — главные радиусы кривизны. Для выпуклой поверхности г>0, для вогнутой г<0. В случае сфериче- сферической поверхности Рк=±2о/г, где г — радиус сферы. 2. Краевой угол смачивания 6, образуемый жидко- жидкостью возле поверхности твердого тела (уравнение Юн- Юнга): где От и аж — поверхностное натяжение твердого тела и жидкости на границе с окружающей средой; аТж— по- поверхностное натяжение на границе твердое тело — жид- жидкость; 3. Давление насыщенного пара Рг, Па, над искрив- искривленной поверхностью жидкости (уравнение Кельвина): Pr = P0expBoVJrRT), C) где Vm — молярный объем жидкости, м3/моль; Ро — дав- давление пара над плоской поверхностью, Па; г — радиус кривизны, м; /?=8,314 Дж/(моль-К) —универсальная га- газовая постоянная; 4. Адсорбцию веществ, самопроизвольно концентри- концентрирующихся на поверхности раздела фаз (уравнение Гиб* бса): Г = — D) где Г —удельная адсорбция (масса вещества, адсорби- адсорбированного на единице площади, моль/м2); \х — химиче- химический потенциал этого вещества в фазе, из которой оно адсорбируется, Дж/моль. В случае разбавленных рас- растворов = {—do/dc)cWT, Dа) = (aT —атж)/аж, B) где с — молярная концентрация раствора, моль/м3; 5. Состояние адсорбционного слоя поверхностно-ак- поверхностно-активного вещества на поверхности жидкости (уравнение Фрумкина—Фольмера): E) где л=*а0—а — двумерное (поверхностное) давление, Н/м; а0 и а — поверхностное натяжение чистой жидко- жидкости и жидкости при наличии адсорбционного слоя; а — константа (аналог константы Ван-дер-Ваальса), Дж-м2; А — площадь поверхностного слоя, приходящаяся на 1 молекулу адсорбированного вещества, м2; Ъ — собст- собственная площадь этой молекулы, м2; k — константа Больцмана, Дж/К; 6. Электрокапиллярный эффект (уравнение Липп- мана): F) где ps — плотность поверхностного заряда, Кл/м2; <р — потенциал электрода, В; 7, Дифференциальную емкость двойного электриче- электрического слоя С, Ф: 330
С = G) 8. Равновесную форму (огранку) кристаллов (урав- (уравнение Гиббса—Кюри—Вульфа): /г Iр^ __ п Ih №\ где <5i — поверхностное натяжение грани кристалла; Л» — ее расстояние от центра кристалла; 9. Работу образования Wc критического зародыша при образовании новой фазы (уравнения Гиббса), Дж. При гомогенном образовании: а) конденсация пара при давлении Р Wc = n (9а) где Vm — молярный объем жидкости, м3/моль; Ро — дав- давление насыщенного пара над плоской поверхностью жид- жидкости; Р/Ро — относительное пересыщение; б) кристаллизация из пересыщенного раствора кон- концентрации с Wc = 16iw3 Vm/CRT\nc/c0J9 (96) где Со — концентрация насыщенного (равновесного) рас- раствора при данной температуре Т\ в) кристаллизация из расплава где Гпл — температура плавления; ТПа—Г=ДГ— пере-' охлаждение; L — молярная теплота плавления, Дж/моль; 10. Идеальную (теоретическую) Рид и реальную Ррл, Н/м2, прочности твердых тел (уравнения Поляни—Смека- Поляни—Смекала и Гриффитса): Ри* Bот?/8I/2; A0а) A06) где Е — модуль Юнга, Н/м2; б — межмолекулярное (меж- (межатомное) расстояние; / — длина зародышевой трещины, которая при напряжении Ррл начинает самопроизвольно расти; 11. Длину капиллярных волн К на поверхности жид- жидкости (уравнение Кельвина): где р — плотность жидкости, кг/м3; т — период колеба- колебаний, с; g — ускорение свободного падения, м/с2; 12. Упругость жидких пленок со слоем поверхностно- активного вещества (уравнение Гиббса): Es = 2(do/dlns), A2) где ?* — модуль упругости пленки, Н/м; s —ее пло- 13. Число Бонда Во, определяющее соотношение гра- гравитационных и капиллярных сил: Bo = (p'-p")g/2/o, A3) где р' и р" — плотность жидкости и окружающей среды; / — характерный размер, например диаметр сосуда; 14. Число Вебера We, определяющее отношение сил инерции к капиллярным силам: We = A4) где v — скорость течения. Поверхностное натяжение жидкостей измерено для многих чистых веществ и смесей (растворов, расплавов) в широком интервале температур, давлений, составов жидкости и для различной природы граничной фазы. Для твердых тел измерения ат и аТж сопряжены с боль- большими трудностями. Одно из главных затруднений заклю- заключается в том, что работа образования новой поверхности твердого тела включает, как правило, дополнительные (необратимые) затраты на пластическую деформацию. Для измерения поверхностного натяжения жидкостей применяют различные методы [1, 2]. Необходимо подчеркнуть, что поверхностное натяже- натяжение большинства веществ очень чувствительно к наличию примесей в самой фазе и в граничной фазе. Поэтому из- измерения разных авторов даже одним методом обычно дают неодинаковые значения а для одних и тех же ве- веществ. При отборе данных для настоящего справочника в большинстве случаев использовались сведения послед- последних публикаций. 14.2. СЖИЖЕННЫЕ ГАЗЫ 20 10 X 2 J VIK щадь, м 2; 0 100 200 300 Т,К Рис, 14.1. Поверхностное натяжение сжиженных газов 331
Таблица 14.1. Поверхностное натяжение водорода и его изотопов, мН/м, в зависимости от температуры Т, К [5] т о Нормальный водород «-Н, 20,55 20,86 21,51 22,07 22,10 22,21 22,59 23,23 24,14 24,63 25,04 25,33 25,83 26,27 26,69 26,99 27,32 27,70 28,46 29,00 29,40 29,59 30,01 30,45 30,53 30,96 31,06 31,58 31,95 — — 1,898 1,844 1,729 1,638 ,629 ,616 ,547 ,437 ,282 ,198 ,129 ,084 0,998 0,929 0,857 0,811 0,758 0,693 0,578 0,498 0,438 0,410 0,351 0,289 0,281 0,226 0,210 0,149 0,107 — — т а Нормальный дейтерий «-D, 20,57 20,96 21,00 21,64 22,08 22,28 22,91 22,95 23,35 23,61 24,30 24,95 25,50 25,92 26,52 27,28 27,33 28,43 29,00 29,95 30,87 31,47 32,95 33,93 34,51 34,53 35,14 35,50 35,93 36,32 36,70 — 3,437 3,346 3,338 3,201 3,127 3,062 2,930 2,924 2,839 2,777 2,634 2,493 2,375 2,275 2,159 1,983 1,973 1,743 1,621 1,428 1,240 1,119 0,824 0,637 0,538 0,531 0,425 0,364 0,294 0,235 0.181 — т • 1 Параводород пара-И2 20,70 21,14 22,47 22,56 23,07 23,68 24,09 24,45 24,51 25,19 25,54 25,94 26,41 26,73 27,17 27,50 27,99 28,00 28,46 28,75 29,02 29,51 29,70 30,00 30,44 30,48 30,99 31,11 31,62 — — 1,818 1,749 1,524 1,509 1,421 1,318 1,252 1,189 1,175 1,065 1,006 0,944 0,867 0,817 0,744 0,692 0,616 0,615 0,543 0,499 0,461 0,388 0,360 0,320 0,258 0,255 0,191 0,175 0,114 — — г | 9 Ортодейтерий 20,91 21,28 21,29 21,88 21,92 22,66 23,05 23,41 24,22 25,00 25,04 25,49 26,00 26,56 27,12 27,51 28,09 28,50 29,44 30,04 30,52 30,98 31,51 32,41 32,49 33,48 34,03 34,41 34,98 35,53 36,03 36,05 3,355 3,278 3,278 3,141 3,139 2,980 2,895 2,811 2,632 2,462 2,448 2,347 2,235 2,117 ,999 ,914 1,787 1,697 ,493 ,379 1,275 1,181 1,075 0,899 0,887 0,699 0,597 0,537 0,432 0.342 0,264 ( 3,261 14.4. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА Таблица 14.3. Поверхностное натяжение предельных углеводородов от СН4 до C8H18f мН/м, * в зависимости от темперауры I, °С [7] 14.3. ВОДА Таблица 14.2. Поверхностное натяжение воды а, мН/м, в зависимости от температуры t% °C [7] t 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 •I- 75,50 74,40 72,88 71,20 69,48 67,77 66,07 64,36 62,69 60,79 58,91 56,97 54,96 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 о 52,90 52,79 48,68 46,51 44,38 42,19 40,00 37,77 35,51 33,21 30,88 28,52 26,13 t 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 355 360 361 а 23,73 21,33 18,94 16,60 14,29 12,04 9,84 7,69 5,61 3,64 2,71 1,85 1,68 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374,15 а 1,53 1,37 1,22 1,07 0,93 0,79 0,66 0,54 0,42 0,31 0,20 0,10 0 Вещество >Метан СН4 Этан С Н 2 в Пропан с3н8 Бутан к-С4Н10 Изобутан ызо-С4Н10 Пентан н-С5Н12 Изопентан Гексан «-свн14 t —180 — 170 — 160 — 160 — 150 — 140 — 130 — 120 -ПО —100 —90 -130 -120 -ПО — 100 —90 -80 —70 —60 —50 —40 — 100 -90 -80 —70 —60 —50 —40 —30 — 100 -90 —80 —70 —60 —50 —40 —30 —20 —10 0 10 20 25 30 40 —20 — 10 0 10 20 25 30 0 10 20 30 о Вещество 18 15,8 13,7 28,08 26,34 24,62 22,91 21,23 19,57 17,93 16,31 27,8 26,3 24,9 23,4 22,0 20,6 19,2 17,85 16,49 15,15 27,2 25,9 24,6 23,4 22,1 20,88 19,65 18,43 25,2 23,9 22,6 21,4 20,14 18,90 17,68 16,48 20,5 19,3 18,2 17,1 16,00 15,48 14,95 13,80 19,40 18,27 17,17 16,08 15,00 14,46 13,93 20,56 19,51 18,46 17,40 Гептан Октан «-С8Н18 Изооктан ызо-С8Н18 < 40 60 80 100 120 140 160 180 200 210 220 20 ол 30 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 230 240 —40 -20 0 10 20 30 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 230 240 0 10 25 30 40 50 60 70 80 90 9 16,31 14,23 12,24 10,27 8,34 6,51 4,74 3,16 1,74 1,12 0,58 20,86 19,54 18,47 16,39 14,35 12,47 10,63 8,87 7,19 5,59 4,07 2,63 1 94 1,29 27,50 25,50 23,70 22,73 21,76 20,79 19,78 17,82 15,94 14,13 12,39 10,70 9,07 7,50 5,99 4,52 3,80 3,10 20,58 18,77 18,32 17,88 16,99 16,11 15,24 14,40 13,50 12,70 332
Таблица 14.4. Поверхностное натяжение а нормальных предельных углеводородов (СпН2я+2) от С9Н20 до С20Н42, мН/м[7] Вещество Нонан Декан Ундекан Додекан Тридекан Тетрадекан Пентадекан Гексадекан Гептадекан Окта декан Конадекан Эй коза н /, °С 0 24,84 25,73 26,57 27,24 27t87 — — 10 23,90 24,81 25,68 26,34 27,00 27,56 28,02 — — — 20 22,96 23,89 24,78 25,48 26,13 26,69 21,17 27,64 28,7 29,0 25 22,49 23,43 24,34 25,04 25,69 26f26 26,74 27,22 27,64 _ 28,2 28,6 30 22,01 22,98 23,89 24,60 25,26 25,83 26,32 26,79 27,22 27,59 27,8 28,1 40 21,07 22,06 23,00 23,72 24,39 24,97 25,46 25,95 26,38 26,75 26,9 27,2 1 50 20,13 21,14 22,10 22,85 23,52 24,11 24,61 25,11 25,54 25,92 26,0 26,4 75 17,78 18,84 19,87 20,65 21,34 21,94 22,48 23,00 23,45 23,84 — — 100 15,42 16,54 17,63 18,45 19,16 19,79 20,35 20,90 21,35 21,75 22,5 23,0 Таблица 14.5. Поверхностное натяжение непредельных углеводородов рядов этилена и ацетилена и диолефинов, мН/м, в зависимости от температуры t, °C [7] Продолжение табл. 14.6 Вещество Этилен С2Н4 Гексен-1 С6Н12 Гептен-1 с,н14 t -120 -ПО -100 0 10 20 25 30 40 50 0 10 20 25 30 40 50 75 9 19,50 17,65 15,71 20,58 19,55 18,52 18,00 17,49 16,46 15,43 22,40 21,41 20,42 19,93 19,43 18,44 17,45 14,98 Вещество Октен-1 Ацетилен С2На Пропадиен с3н4 t 0 10 20 25 30 40 50 75 у100 —80 —70 —60 —50 —50 —40 —30 -20 23,83 22,87 21,97 21,44 20,95 19,99 19,03 16,64 14,24 18,92 16,99 15,06 13,13 21,99 20,44 18,90 17,35 Таблица 14.6. Поверхностное натяжение циклических углеводородов, мН/м, в зависимости от температуры t, °C [7] Вещество Циклопентен с5н8 t 0 10 20 25 30 40 25,25 23,94 22,65 21 99 21,32 20,03 Вещество Циклопентан СбН10 Циклогексен *свн10 t 13,5 0 10 20 25 23,30 29,00 27,80 26,61 26,01 Вещество Циклогексен Метилцикло- пентан СвН12 Циклогексан свн12 Метилцикло- гексан с,н14 Этилцикло- гексан t 30 40 50 75 13,5 10 20 25 30 40 50 75 0 10 20 30 40 50 60 70 100 0 10 20 25 30 40 50 75 100 . о Вещество 25,41 24,22 23,02 20,03 24,10 26,15 24,95 24,35 23,75 22,45 21,35 18,35 26,80 24,74 23,68 23,15 22,62 21,56 20,50 17,58 15,20 27,87 26,77 25,67 25,12 24,57 23,47 22,37 19,62 16,87 Анилин CeH6NH2 Хлорбензол СвН6С1 Нитробензол C6H5NO2 г 0 10 2а 30 40 50 100 150 180 0 10 20 30 40 ел 60 80 100 150 200 250 300 310 320 330 0 10 20 30 40 60 100 150 200 45 44 42,9 41,8 40,7 39,5 33,7 27,9 24,6 36,0 34,8 33,5 32,3 31,1 Oft Т ZO,/ 26,4 24,0 18,5 13,2 8,3 3,9 3,1 2,4 1,7 46,4 45,2 43,9 42,7 41,5 39,0 34,4 29,0 23,6 333
Таблица 14.7. Поверхностное натяжение а ароматических углеводородов, мН/м [7] Вещество Бензол СвНв Толуол С,Н8 opmo-Ксилол С8Н10 мет а -Ксилол С8Сю пара- Ксилол С8Н10 Этилбензол С8Н10 «зо-Пропи л бензол (кумол) c9h12n> 0 _ 30,92 32,28 30,92 _ 31,38 10 30,24 29,70 31,16 29,78 ... 30,18 20 28,88 28,53 30,03 28,63 28,31 29,04 28,20 25 28,18 27,29 29,48 28,08 27,76 28,48 27,68 t, 30 27,49 27,32 28,93 27,54 27,22 27,93 27,17 °С 40 26,14 26,15 27,84 26,44 26,13 26,79 26,09 50 24,88 25,04 26,76 25,36 25,06 25,74 25,08 60 23,66 23,94 25,70 24,26 24,02 24,74 24,07 80 21,2 21,8 23,6 22,2 22,0 22,7 22,2 100 19,6 21,5 20,1 20,1 20,7 Таблица 14.8. Поверхностное натяжение галоидопроизводных углеводородов, мН/м, в зависимости от температуры t, °C [7] Продолжение табл. 14.8 Вещество Дифтордихлорметан (фреон-12) CFaC la Трифторхлорметан (фреон-13) CF3C1 Хлористый метил CH3CI t 20 30 —30 —20 —10 0 10 20 30 0 10 а 9,0 7,5 23,5 22,0 20,5 18,5 17,3 16,0 14,0 12,0 11,0 Вещество Четыреххлористый углерод CCU t 0 10 20 40 60 80 100 150 200 250 260 270 а 29,5 28,2 26,9 24,5 22,1 19,7 17,3 11,7 6,5 2,1 1.4 0,7 Таблица 14.9. Поверхностное натяжение а спиртов, эфиров, кетонов и органических кислот, мН/м [7] Вещество Метиловый спирт СН3ОН Этиловый спирт С2Н5ОН Изопропиловый спирт СзНуОН Бутиловый спирт С4Н9ОН Глицерин С3Н6(ОНK Эфир дизтиловый С4Н10О Этилацетат С4Н8О2 Ацетон СзНвО Уксусная кислота СН3СООН 0 24,5 24,4 25,5 26,2 — 19,4 27,0 26,2 — 10 23,5 23,6 24,6 25,4 — 18,2 25,6 25,0 — 20 22,6 22,8 23,8 24,6 59,4 17,0 24,3 23,7 27,8 30 21,8 21,9 23,0 23,8 59,0 15,8 23,0 22,5 26,8 60 20,1 20,1 21,2 22,1 58,0 13,5 20,5 19,9 24,8 t, °с 100 15,7 < 15,5 17,2 17,8 54,2 8,0 14,4 — 19,8 150 10,4 10,1 — — 48,8 3,1 8,7 — 15,0 200 4,5 4,3 — — — — 3,7 — 10,4 220 2,1 2,2 — — — — 2,0 — 8,5 240 __ 0,1 — — — — 0,5 — 5,7 334
Таблица 14.10. Поверхностное натяжение органических жидкостей на границе с водой при 20 °С, мН/м [4] Вещество Амилацетат Амиловый спирт Анилин Бензальдегид Бензол Бромбензол Бромоформ Бутиловый спирт Гексан Гексадекан Гексиловый спирт Гептан Гептиловый спирт Декан Дибромэтан Дих лор метан Дихлорэтан Диэтиловый эфир Додекан Изоамиловый спирт Изобутиловый спирт Изовалериановая кислота Изооктан Изопентан Иодбензол Каприловая кислота Капроновая кислота мета-Ксилол орт о- Ксилол лара-Ксилол Мезитилен Метилбензоат Нитробензол мет а- Нитротолуол орто-Нитротолуол Октан Октановый спирт Олеиновая кислота Пентан Сероуглерод Стирол Тетрадекан Тетрахлорэтилен Толуол Фурфурол Хлорбензол Хлороформ Четыреххлористый углерод Циклогексан Циклогексанол Цимол Этилбензол Этилбромид о 12,0 4,4 5,8 15,5 35,0 38,1 40,0 1 О 1.8 49,4 52,6 6,8 50,2 7,7 51,2 36,5 28,3 31,0 10,7 51,8 4,8 2,0 2,7 51,0 49,0 41,8 8,2 5,2 37,9 36,1 37,8 38,7 16,6 25,7 27,7 27,2 50,8 8,5 15,7 49,0 48,4 34,0 52,2 47,5 36,1 5,1 37,4 31,6 45,0 50,2 3,9 • 34,6 38,4 31,2 14.5. ЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ Таблица 14.11. Поверхностное натяжение а жидких щелочных металлов, мН/м [7] /. °с 29 39 64 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 Li _ — — 395 381 367 353 339 325 311 297 283 269 255 241 227 223 Na — 197,8 187,8 177,8 167,8 157,8 147,8 137,8 127,8 117,8 107,8 97,8 87,8 77,8 67,8 57,8 К 109 106,6 100 93,4 86,8 80,2 73,6 67,0 60,4 53,8 47,2 40,6 34,0 27,4 20,8 14,2 Rb 87,5 84,0 78,2 72,4 66,4 60,8 55,0 49,2 43,4 37,6 31,8 26,0 20,2 14,4 8,6 Cs 71,3 ___ 67,9 63,1 58,3 53,5 48,7 43,9 39,1 34,3 29,5 24,7 19,9 15,1 10,3 — Таблица 14.12. Поверхностное натяжение жидких металлов, мН/м, в зависимости от температуры f, °C [8] Металл Алюминий [9] Барий [10] Бериллий Бор Ванадий Висмут Вольфрам Гадолиний Галлий t 660 800 1000 1100 1600 1830 1273 1373 1473 1573 1673 1773 1873 1973 2073 2173 2273 1500 2200 1919 280 300 400 500 800 900 1000 3395 1350 50 100 200 300 400 450 915 850 830 820 725 680 267,3 259,7 253,0 246,3 239,6 232,9 226,2 219,4 212,7 206,0 199,3 1100 ±35 1060 1950 372,1 371,0 364,6 357,9 343 336 328 2316 670 706 705 704 699 694 690 335
Продолжение табл. 14.12 Продолжение табл. 14.12 Металл Гафний Германий Диспрозий Железо Золото Индий Иридий Иттрий Кадмий Кальций Кобальт Кремний Лантан Магний [И] Марганец Медь Молибден Неодим Никель Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Празеодим Рений Родий Ртуть Рутений Свинец t 2200 1100 1100 1550 1407 1550 1600 1650 1700 1100 200 300 400 500 600 700 800 2454 1450 330 851 1550 1600 1550 810 670 700 720 740 1350 1550 1150 1550 2622 840 1550 1850 2468 300 350 450 500 600 650 2700 1554 1600 1760 1800 940 3180 1966 25 50 100 150 200 250 300 350 2500 350 450 750 800 1000 1630 604,5 594 558 490 1850 1830 1790 1760 1125 556,0 547,4 535,0 531,2 522,5 512,8 2504,6 250 877 560 1370 1830 770 750 745 552 542 534 528 1070 1030 1370 1265 2225 688 1735 1620 2040 530 537 535 531 525 514 2500 1500 1460 1800 1699B0) 706 2700 2000 465 462 452 439 429 416 402 387 2250 440 428 420 412 388 Металл Селен Серебро Стронций [10] Сурьма Таллий Тантал Теллур Тербий Титан Уран Хром Цинк Цирконий t 220 240 280 340 380 1000 1100 1200 797 1373 1473 1573 1673 1773 1873 1973 2073 2173 2273 650 700 750 800 302 2996 452 1356 1672 1727 ИЗО 1830 420 1855 2460 а 105 104 101 87 80 907 894 876 288—292 286,1 280,3 274,4 268,6 262,7 256,8 251,0 245,1 239,3 233,4 350,2 347,6 346,2 345,0 464,5 2140-2150 179 700 1558 1460 1550 1540 767 E) 1455 1395 Таблица 14.13. Влияние кислорода и углерода на поверхностное натяжение железа [8] Массовое содержание, Кислород, t = 1570°C Массовое содержание» /о мН/м Углерод, 1550сС 0,0006 0,0077 0,02 0,041 0,07 1717 1632 1541 1362 1151 0,42 2,25 3,15 3,50 4,15 1847 1822 1793 1805 1788 14.6. РАСПЛАВЫ СОЛЕН Таблица 14.14. Поверхностное натяжение расплавленных солей [1] Вещество BiCl3 КС1О3 KNCs *, °с 271 368 175 о, мН/м 66,0 81,0 101,5 Вещество NaNO3 K2Gr807 Ba(N63J t, °c 308 397 595 7. мН/м 116,6 129,0 134,8 336
14.7. ТВЕРДЫЕ МЕТАЛЛЫ Таблица 14.15. Удельная свободная поверхностная энергия твердых металлов [12] Металл Алюминий Бериллий Висмут Вольфрам Железо т-Железо Золото Индий Кобальт Медь Молибден /, °С 180 700 239 1500 1757 1460 1410 1380 970 1025 968 142 1354 1006 1427 1600 2500 Атмосфера Вакуум Гелий Вакуум \ Аргон / Вакуум Вакуум Аргон Водород Аргон Вакуум Гелий Воздух Вакуум 1 Аргон / Водород Гелий \ Водород / Вакуум Аргон Аргон от, мДж/м« 1140=Ь200 1000 521zfc6 2830=Ь470 2900±290 1910±190 2320±80 2170±300 1450±80 1400±65 1390±80 633±7 1970±175 1720 2200±200 2100±200 1920=Ь200 Продолжение табл. 14.15 Металл Ниобий Никель Олово Платина Свинец Серебро Таллий Тантал Титан Цинк Цинк, плоскость@001) t, °с 2250 1343 1219 215 1310 1673 309 750 909 272 1500 1600 480 — 195 Атмосфера Вакуум Аргон Вакуум Вакуум \ Аргон / Вакуум Воздух Вакуум \ Аргон / Азот Гелий Вакуум \ Аргон j Вакуум Вакуум Гелий Азот (жидкий) ат, мДж/м* 2100±100 1820±180 1860±190 673±7 2340±800 1800±200 560±6 Н40±35 1140±90 562±6 2680d=500 1700 830 410 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Адамсон А. Физическая химия поверхностей.: Пер. с англ. М.: Мир. 1979. 2. Щукин Е. Д., Перцов А. В., Амелина Е. А. Колло- Коллоидная химия. М.: Изд-во МГУ. 1982. 3. Гиббс Дж. В. Термодинамика. Статистическая ме- механика.: Пер. с англ. М.: Наука. 1982. 4. Абрамзон А. А. Поверхностно-активные вещест- вещества.—2-е изд. Л.: Химия. 1981. 5. Байдаков В. Г., Хвостов К. В., Скрипов В. П. Ка- Капиллярная постоянная и поверхностное натяжение неона, водорода и его изотопов. Свердловск: Изд. Уральского научного центра АН СССР. 1981. 6. Байдаков В. Г., Хвостов К. В., Муратов Г. Н., Скрипов В. П. Капиллярная постоянная и поверхностное натяжение аргона, криптона, ксенона, метана, кислорода и азота. Свердловск: Изд. Уральского научного центра АН СССР. 1981. 7. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. — 2-е изд. М.: Наука. 1972. 8. Ниженко В. И., Флока Л. И. Поверхностное на- натяжение жидких металлов и сплавов: Справочник. М.: Металлургия. 1981. 9. Найдич Ю. В. Контактные явления в металличе- металлических расплавах. Киев: Hay ков а думка. 1972. 10. Шпильрайн Э. Э., Фомин В. А., Качалов В. В., Сокол Г. Ф., Сковородько С. Н. Теплофизические свойст- свойства щелочноземельных металлов в жидкой фазе (плот- (плотность, поверхностное натяжение, вязкость). Обзор по теп- теплофизическим свойствам веществ. М.: Изд. Науч.-информ. центра по теплофизическим свойствам чистых веществ АН СССР. 1983. № 2 D0). 11. Андронов В. Н., Чекин Б. В., Нестеренко С. В. Жидкие металлы и шлаки. М.: Металлургия. 1977. 12. Миссол В. Поверхностная энергия раздела фаз в металлах. М.: Металлургия. 1978. ГЛАВА 15 ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ А. В. Инюшкин 15.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Теплопроводность — молекулярный перенос теплоты (теплоперенос) в сплошной среде, обусловленный нали- наличием градиента температур. Коэффициент теплопровод- теплопроводности (как теперь принято, теплопроводность) определя- определяется уравнением Фурье q e _X где q — плотность теплового потока, Вт/м2; А, — тепло* проводность, Вт/(м-К); V7* —градиент температуры, К/м. Ниже приведены соотношения между единицами теплопроводности: • 22-2159 337
1 Вт/(см-К)« ЫО* Вт/(м.К) 1 эрг/(смс°е) - Р1О-* Вт/(мК) 1 кал1Т/(смс.°С)=4,18ба-10я Вт/(м.К) 1 кал№/(см-С'°С) = 4,184-10» Вт/(м-К) I ккалш/(м.ч°С) = 1,16222 Вт/(м.К) 1 BtuIT/(ft.h°F)= 1,73073 Вт/(м-К) 1 BtuITin/(ftah.0F) «0,144228 Вт/(мК) 1 Btuth/(ft-h.°F)= 1,72958 Вт/(м.К) 1 Btuth-in/(ft».hoF) = 0,144131 Вт/(мК) 1 CHU/(fth.°F) = 3,1152 Вт/(м К) 1 Вт/(м.К) 1 Вт/(мК) 1 Вт/(мК) 1 Вт/(м.К) 1 Вт/(мК) 1 Вт/(мК) 1 Вт/(м.К)- 1 Вт/(м.К) 1 Вт/(м-К) Вт/(смК) 1.10* эрг/(см.с°С) 2,38846-10-* кал1Т /(см.с.оС) 2,39006*. 10"» кал№/(см.с.°С) 0,860421 ккалш/(мч.°С) 5,77789.10-» BtuIT/(fth.°F) 0,693347 BtuIT.in/(ft9h0F) 5,78176.10-» Btuth/(fthoF) 0,693811 BTUth-in/(ft«h0F) 0,32100 CHU/(ft-h.0F) Примечание. Международная калория: 1 кал и =»4,1868 Дж (точное значение) • Термохимическая калория: 1 кал^ = 4,1840 Дж. Британская тепловая единица: 1 Btujj = 1.05505*10* Дж. 1 Btu№ « 1.05435-10» Дж. 1 CHU >¦ 1899,1 Дж. Уравнение Фурье справедливо для небольших значе- значений градиента температуры (когда отклонение системы от равновесного состояния мало) и в случае, когда сред- средняя длина свободного пробега частиц (квазичастиц), уча- участвующих в теплопереносе, мала по сравнению с геомет- геометрическими размерами системы. Для кристаллических твердых тел коэффициент теплопроводности представля- представляет собой симметричный тензор второго ранга. Процесс распространения теплоты описывается урав- уравнением теплопроводности, которое в простейшем случае имеет вид где Т(х, у, z, t) —температура, К, в точке с координа- координатами х, у, z; t — время, с; с — удельная теплоемкость, Дж/(кг-К); Y —плотность, кг/м*;ч*Т-д*Т1дх*+д*Т/ду2+ + д*Т/дг\ К/и2, Экспериментальные методы определения теплопро- теплопроводности основаны на решении уравнения теплопровод- теплопроводности [1, 2]. Теплопроводность зависит от агрегатного состояния вещества, его состава, чистоты, температуры, давления и других характеристик. Так, для большинства веществ теплопроводность жидкой фазы примерно в 10 раз боль- больше, чем теплопроводность газообразной фазы, а для твер- твердого тела она значительно выше, чем для жидкости око- около точки плавления (за исключением жидких висмута, олова, теллура). На практике часто случается, что теплопроводность внутри тела и вблизи его границ различна. Это различие обусловлено как изменением условий протекания процес- процессов теплопереноса, так и изменением структуры вещества (в результате термообработки, наклепа и т. д.). В таб- таблицах этой главы приведены коэффициенты теплопро- теплопроводности для части тела, удаленной на достаточное рас- расстояние от границ. Существенное влияние на теплопроводность могут оказывать внешние факторы, например облучение, изме- изменение давления, магнитного поля. В полупрозрачных средах теплопроводность сопро- сопровождается радиационным теплопереносом. Наблюдаемая эффективная теплопроводность таких сред есть сумма собственно теплопроводности и радиационного теплопе- теплопереноса. Вклад радиационной составляющей комбиниро- комбинированного теплопереноса увеличивается с повышением тем- температуры и становится существенным при температурах, составляющих несколько сотен градусов Цельсия. Погрешность приведенных в настоящей главе данных о теплопроводности меняется в зависимости от вещест- вещества, области температур (как правило, увеличивается при низких и высоких температурах) и давлений (увеличива- (увеличивается с повышением давления). В основном погрешность значений теплопроводности составляет 10—20%. Для ря- ряда веществ, изученных наилучшим образом, погрешность данных лежит в пределах 1—2%. Число значащих цифре приведенных значениях X в целом согласуется с их по- погрешностью. Однако в тех случаях, когда целесообраз- целесообразно показать характер изменения А. (например, в зависи- зависимости от состава вещества или температуры), число зна- значащих цифр увеличено до трех. Основные вопросы теории теплопроводности, а так- также экспериментальные методы исследований теплопро- теплопроводности рассмотрены в [3]. 15.2. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ПРОСТЕЙШИХ ХИМИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ В табл. 15.1 собраны в основном обобщенные дан- данные о теплопроводности веществ в диапазоне температур от 4 до 1000 К. В редких случаях приведены данные от- отдельных экспериментов. Значения К при средних и высоких температурах для твердых веществ близки к значениям коэффициента теп- теплопроводности хорошо отожженных высокочистых (сте- (степень чистоты 99,99%) образцов. При низких температурах теплопроводность твердых элементов сильно зависит от степени совершенства кри- кристалла, наличия примесей и других дефектов. Значения А, при температурах вблизи и ниже температуры, соответ- соответствующей максимуму теплопроводности, относятся к наи- наиболее чистым и совершенным образцам. Для металлов приведены значения остаточного удельного электрическо- электрического сопротивления р0 [либо отношения рC00 К)/ро], кото- которые характеризуют качество образцов. Теплопроводности простейших газообразных веществ приведены при давлении 10б Па. 338
В целом погрешность значений X при средних темпе- температурах меняется от 2 до 10% в зависимости от вещест- вещества и возрастает до 20% при низких и высоких темпера- температурах. Подробную информацию о теплопроводности элемен- элементов и оценки погрешностей можно найти в [4—7]. 15.3. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ГАЗОВ И ПАРОВ Теплопроводность разреженного газа слабо зависит от температуры (как Ть>*) и давления (табл. 15.2 и 15.3). Газ можно считать существенно разреженным до давле- давления порядка 10е Па при комнатной температуре и до давления примерно 4-10е Па при Г» 1000 К [8]. Для оценки теплопроводности разреженного газа применима формула Эйкена где т) — динамическая вязкость, Па-с; cv — молярная теп- теплоемкость при постоянном объеме, Дж/(моль-К); Af — молярная масса, кг/моль; R — универсальная газовая по- постоянная, равная 8,31 Д ж/(моль-К). При высоких давлениях А, зависит от давления. В табл. 15.4 приведены зависимости теплопроводности некоторых газов от давления. При низких давлениях, когда длина свободного пробега молекул сравнима с размерами сосуда (для большинства систем при р<10 Па), теплопроводность пропорциональна давлению газа и стремится к нулю с уменьшением давления. В этих ус- условиях теплопроводность определяется не только свой- свойствами газа, но и энергообменом на границах, который характеризуют коэффициентом аккомодации. Результаты теоретического и экспериментального ис- исследований различных аспектов теплопроводности газов приведены в [9—11]. Теплоперенос в зазоре, заполненном сильно разреженным газом, рассматривается в [12]. Экс- Экспериментальные данные о теплопроводности большинства изученных веществ в газообразном состоянии системати- систематизированы в справочниках [6, 13, 14]. 15.4. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ Теплопроводность жидкости при температуре 0°С и атмосферном давлении с погрешностью ±10% может быть рассчитана по полуэмпирической формуле [15] I @ °С) - 9 • 10"» ЛГ1/4 (Тша f)I/2 о», где N — число атомов в молекуле жидкости; ТКЯп — тем- температура кипения, К; у —плотность жидкости, г/см8; cv — удельная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(см3.К). Теплопроводность жидкости увеличивается при по- понижении температуры (вода и глицерин представляют исключение). В интервале температур — 50</<50°С за- зависимость X(t) может быть приближенно представлена выражением [15] >.@ = X @°Q [1 + 0,01/ (ГЙ./23.5 - 1)] , где / — температура, °С. Теплопроводности жидкостей приведены в табл. 15.5 и 15.6. У всех жидкостей теплопроводность увеличивается с ростом давления. Это увеличение практически несущест- несущественно до давлений 5-10е Па. При высоких давлениях, достигающих 1,2-10е Па, теплопроводность при темпера- температуре 0 °С можно рассчитать по формуле [15] Цр) = Х@ Па) [1 + (Тмп Т,Г1/2 (р/1,44 где Yo — плотность при р—0 Па, г/см8; р — избыточное давление, Па. Теплопроводность жидкостей рассмотрена в [9, 11, 15, 16]. Экспериментальные данные-еббраны в [6, 13—15]. 15.5. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ Теплопроводность твердых тел в подавляющем боль- большинстве случаев обусловлена двумя механизмами: дви- движением электронов проводимости (электронная тепло- теплопроводность) и тепловыми колебаниями атомов решетки (фононная теплопроводность). Первый механизм доми- доминирует в металлах, второй определяет теплопроводность неметаллов. В некоторых полупроводниках, полуметал- полуметаллах и сильно разупорядоченных сплавах оба механизма дают сравнимые вклады в теплопроводность. При низких температурах теплопроводность твердого тела существенно зависит от количества и типа приме- примесей, дефектов решетки. Это обусловлено тем, что при низких температурах электроны в металлах сильно рас- рассеиваются на дефектах атомного масштаба, а фононы в диэлектриках — на дефектах с размерами несколько со- сотен межатомных расстояний. В совершенных диэлектри- диэлектрических кристаллах при температурах около 1 К длина свободного пробега фононов сравнима с размерами об- образца (обычно равна примерно 5 мм). В этом случае теплопроводность зависит от характера процессов рассея- рассеяния фононов на границах образца и его размеров. При высоких температурах длины свободного про- пробега носителей ограничены в металлах в основном элек- трон-фононным рассеянием, в неметаллах — фонон-фо- нонным. Поэтому при высоких температурах теплопро- теплопроводность твердых тел слабо зависит от примесей и де- дефектов. В аморфных диэлектриках в широком диапазоне тем- температур длина свободного пробега фононов ограничена рассеянием на дефектах структуры. Теплопроводность аморфных тел значительно меньше, чем теплопровод- теплопроводность кристаллов. Поликристаллические тела обладают промежуточной теплопроводностью между теплопровод- теплопроводности ми монокристаллов и аморфных тел. Теплопроводность металлов и сплавов можно оце- оценить, используя закон Видемана—Франца: X = L0o7\ где Loe2,445-lO~8 Вт-Ом/К2 —число Лоренца; а —элек- —электропроводность, (Омм)-1; Т — температура, К. Для большинства металлов и сплавов закон Видемана—Фран- Видемана—Франца справедлив при высоких и очень низких температу- температурах. Для чистых металлов в области промежуточных температур этот закон дает завышенные значения X. Для сплавов он дает заниженные значения теплопроводности (до 10 раз при температурах около 20 К для сильно разупорядоченных многокомпонентных сплавов). В настоящей главе приведены теплопроводности не- некоторых технических сталей и сплавов (табл. 15.7— 15.16), полупроводников (табл. 15.17), совершенных ди- диэлектрических монокристаллов (табл. 15.18), стекол (табл. 15.19), огнеупорных материалов и высокотемпера- высокотемпературных композиций ядерного топлива (табл. 15.20— 15.24), строительных и теплоизоляционных материалов, древесины, горных пород и прочих веществ (табл. 15.25— 15.29). Теория теплопереноса в твердых телах и экспери- экспериментальные данные о теплопроводности рассмотрены в [17—20]. Введение в теорию теплопроводности твердых тел и жидкостей под давлением, методы измерений, экс- экспериментальные данные обсуждаются в [21]. Большое количество данных о теплопроводности твердых тел при- приведено в справочниках [7, 22—25]. 22* 339
Таблица 15.1. Теплопроводности простейших химических веществ, Вт/(м*К) [4] Элемент г, К 10 20 40 80 150 200 300 400 600 ^00 1000 Азот газообразный [6] Алюминий, ро=О,594.10-» Ом см Аргон газообразный [6] Барий, Ро = 0,25-10-« Омсм Бериллий поликристаллический, Ро = 13,510-» Ом-см Бор поликристаллический Бром жидкий Ванадий, ро = 1,72-10"в Ом-см Висмут: поликристаллический || тригональной оси X тригональной оси Водород газообразный [6] Дейтерий газообразный [6] Вольфрам, р0 = 1,7-10"» Ом-см Гадолиний: поликристаллический, ро = 3,7ЫО-в Ом-см ||оси с, ро = 2,62-1О"в Омсм JL оси с, ро = 4,43 X Х10 Ом-см Галлий*6: || оси а, р0=0,1«10-»Ом.см || оси 6, ро = 0,034 х Х10"» Ом-см || оси с, ро = О,425х Х10-» Омсм Гафний поликристаллический, ро = 4,23-10-* Ом-см Гелий газообразный [6] Германий Гольмий: поликристаллический, р0 = = 2,6710"«Ом.см || оси с, ро = 3,21х X Ю-« Омсм ± оси с, ро=2,82 1О"Юм.см Диспрозий: поликристаллический, р0 ¦ «=4,93- 10-« Ом-см 15700 39 720 38 5,6 1700 5600 4,9 5,9 4,4 9900 27 000 3100 3,5 0,0083 880 5,8 4,4 23500 1800 180 14 290 9700 12 14 11 1200 3300 350 9,5 0,0171 1800 12 13 12 10 11700 3500 350 26 90 70 100 0,0158 0,0120 4100 17 17,5 17 270 1700 84 18 0,0260 1500 14 16 14 14 2400 4600 430 39 41 31 47 0,0308 0,0262 690 17 16 18 80 200 33 24 0,040 800 16 18 15 14 0,0078 430 0,006* 1600 260 39 20,3 14,8 23,0 0,055 0,049 230 15 14 16 50 98 20 26 0,064 330 15 17 14 12 0,0139 248 0,0096 21 450 94 32 11,8 8,3 13,6 0,101 0,081 192 13 12 13,3 44 92 16,7 25 0,095 132 13,5 18 12 9,0 0,0183 237 0,0126 19 300 55 31 9,7 6,7 11,2 0,131 0,101 185 12 11.2 11,9 42 90 16,3 24 0,116 97 15 20 13 9,6 0,0257 237 0,0177 18 200 27 0,12 30,7 7,9 5,3 9,2 0,183 0,133 174 10,5 10,8 10,4 41 88 15,9 23,0 0,152 60 16 22 14 11 0,0324 240 0,0222 160 17 31,3 7,0 4,7 8,2 0,226 0,163 159 34,5ж 22,3 0,183 43 13,5*в 11 0,0446 230 0,0307 126 10,6 33,3 13 0,305 0,216 137 14,9*» 12,3** 46,2ж 21,3 0,244 27 14*в 12 0,0554 220 0,0374 106 9,6 36 15 0,38 0,27 125 16,4*» 14,3*4 20,8 0,301 20 15*в 14 0,065 93ж 0,0436 91 9,9 36 17 0,45 0,32 118 16** 17,8** 16,3** 20,7 0,355 17 16.5*« 15
Продолжение табл. 15,1 Элемент II ОСИ с, р, = 5 77V XiT» Омсм ± оси с, рА = 4 5Q v х iir» Ом-см Европий /1СРЛА9Л л « j л 5^2?' Ро= 14,3.10-» Ом-см оолото, Ро = 5,5010-» Ом-см Индий поликристаллический, И(Ро = 0.587-10-. Омсм 1/1ПЫ 7111 ft л «л « Ит^бийРог==19'Ь1О"9°мсм 3И[Й29] П0ЛИКРис™е- Тоже, РB93К)/ро = 4,9[ЗО] Иттрий: поликристаллический, Ро = Гг^и 10"в Омсм хн?«Л Ро = 2»зх ХИГ* Ом-см ±осисэр0==8,7.10-«Ом.см Кадмий: "^кристаллический, ро = = 0,112.10-» Ом-см Р° Х1СГ» Ом см il?S? Ро = О,1ОЗх XlCr* Ом-см Калий рв== 2,20- 10-» Омсм Кальций, РB73К)/Ро = 7О[31] Коо^^по3300^3311111^6] кобальт поликристаллический, Ро = 90,75-10-» Ом.рм Кремний UM СМ Криптон газообразный [6J Ксенон газообразный [6] Лантан поликристаллический, ро = 1,29-Ю-в Омсм Литий, ро = 37,21О-» Омсм Лютеций: поликристаллический, ро= 1 vr tvr v/M'CM II ОСИС. Рв*0,76-10-«Ом.см 4 — 2,5*7 680 2100 5000 — 520 — — 2,7 5,3 1,9 30000 26000 31000 1900 — ПО 300 — — 8,8 260 7,9 16 10 8,4 11 _ 14Г0 3200 590 1300 — 12 7,0 13 5,0 1200 1150 1250 460 — 260 2300 — — 18 610 20 36 20 12 16 _ 1540 1580 190 — 1900 — 13 13 23 9,4 230 210 240 170 — 440 5000 — — 17 720 25 41 40 12,4 15 _ 620 520 109 750 — 11 15,2 24 12,1 130 113 140 115 280 — 380 3500 — — 10 340 22 32 80 11,7 12 _ 175 332 99 — 210 — 10 15,7 24 12,7 106 91 113 108 190 0,0074 190 1340 0,0034*10 — 9,4 120 20 29 г, 150 8,7 9,7 17 104 325 94 __ 160 20 — 16,4 25 13,3 101 86 108 105 190 0,0138 140 410 0,0050 — 10,9 95 18 26 к 200 10 9,3 15 94 323 90 153 21 — 16,6 — 99 85 106 104 190 0,0183 122 260 0,0066 0,0038 11,8 90 18 25 300 12 10 14 80 317 82 0,45т 147 47 — 17,2 — 97 83 104 102 180 0,0267 100 150 0,0096 0,0057 13,5 85 16 23 400 — — _ 70 311 75 — 144 — — 18 — 95 81 101 52ж 0,034 85 99 0,0124 0,0074 14,9 80 — — 600 — 10*8 55 298 43ж 0,007г 138 — 21 — 88*» 75*» 94*» 44ж _ 0,047 67 62 0,0174 0,0106 18 48ж 13*» — 800 — — 11,5*8 43 284 48ж 0,009г 132 — — 23 — 42ж — 37ж 0,058 58 42 0,0218 0,0136 21 54ж 14,5*11 — 1000 — _ 32 270 _ 126 — — 25 — — — 31ж 0,070 52 31 0,0256 0,0163 23 60ж 16*" —
СО Продолжение табл. 15Л Элемент X ОСИ С, ро = 2,65Х XlO"« Омсм Магний поликристаллический, ро = 2,611О-* Омсм Марганец, рв= 11,3-10"* Ом см Медь, р0 = 0,589 • 10^ Омсм Молибден, ро=О, 167 • 10"* Ом • см Мышьяк Натрий, Рв = 1,47-10-» Омсм Неодим поликристаллический То же C2J Неон газообразный [6] Никель, Ро = 11 >2- 10~» Омсм Ниобий, ро = 67,9-10-» Омсм Олово: поликристаллическое, ро = 0,132-10-» Омсм || оси с, рв = 0,170 X Х10"» Ом-см ± оси с, рв = 0,118 X Х10~» Омсм Осмий: поликристаллический, рф = = 23,4-10"» Омсм || оси с, рв=16,7К)-» Ом-см ± оси с, ро = 27,8х ХЮ Ом-см Палладий, р0=12,3 10"»Ом-см Платина, ро= 10,6-10"»Ом-см Плутоний поликристалличе- поликристаллический [331 Празеодим поликристаллический Прометий Радий [23] Рений поликристаллический, Ре = 3,66-10"» Ом-см Родий, рв = 8,40-10"» Ом-см 4 5,3 3800 0,96 16200 61 — 4900 — 1,1 — 860 140 18000 14000 20000 420 590 350 760 880 — — — — 2500 1200 10 15 5600 Ь6 24000 150 — 2200 — 2,1 — 1800 290 1900 1500 2200 1020 1400 870 1150 1200 — — — — 3600 2800 20 19 2700 2,4 10800 290 — 610 — 3,5 — 1650 250 320 250 360 1600 2200 140 600 500 — — — — 1200 3600 40 18 720 3,6 2170 360 — 190 — — — 580 95 130 104 150 640 170 140 — — — — 160 1020 80 16 200 5,3 560 210 — 135 — — 0,018 210 58 92 71 102 140 81 82 2,9 6,9 — — 63 240 Г, 150 15 161 6,6 429 149 — 140 — — 0,030 122 53 78 60 87 96 73 74 3,6 9,3 — — 54 158 К 200 15 159 7,2 413 143 69 142 17 — 0,037 107 53 73 57 82 91 72 73 4,1 11 — — 51 154 300 14 156 7,8 401 138 50 141 17 — 0,049 91 54 67 52 74 88 п 72 5,2 13 18 19 48 150 400 — 153 393 134 41 87ж 17 — 0,060 80 55 62 48 69 87 74 72 7,3 14 18 — 46 146 600 — 149 379 126 — 7бж 18 — 0,080 66 58 32ж 87 80 73 11 16 19 — 44 136 800 — 146 366 118 — 67ж 20 — 0,097 68 61 Збж 87 87 76 12 18 20 — 44 127 1000 — 84ж 352 112 — 58ж 22 — 0,112 72 64 41ж 87 94 79 22 21 45 121
Продолжение табл. 151 Элемент Ртуть: поликристаллическая || тригональной оси ± тригональной оси Рубидий, р0 = 38,410-»Омсм Рутений поликристаллический, рв = 15,810-» Омсм Самарий пол и кристаллический, р0 = 6,73-10-* Ом-см Свинец, р0 = 0,682» 10~* Омсм Селен: || оси с ± оси с аморфный Сера: поликристаллическая аморфная Серебро, ро= 0,621-10-*Ом-см Скандий поликристаллический, Стронций Сурьма поликристаллическая Таллий поликристаллический, рв = 0,240-10-* Омсм Тантал, pe=0,214-10 Омсм Теллур: || оси с ± оси с Тербий: поликристаллический, рв = 2,19-10 Омсм ||осис,рв=1,8710-гОмсм ±осис,?0= 2,37* КИОм-см Технеций поликристалличе- поликристаллический [27] Титан поликристаллический, 4 230 280 200 190 620 5,6*" 2200 140 27 0,032 10,6 14 700 2,8 — 190 1800 46 670 250 8,4 18*13 И*» — 5,8 10 46 58 40 ПО 1500 6,1 180 140 36 0,042 8,2 16800 6,8 — 480 190 107 310 130 19 26 16 — 14 20 40 50 35 69 2300 6,9 59 59 17 0,056 2,4 5100 12 —> 240 81 140 95 41 23 29 20 — 28 40 36 45 32 64 950 7,5 45 26 7,4 0,079 1,1 1050 14 ->•' ПО 65 87 32 15 19 23 17 — 39 80 33 40 29 61 190 7,1 41 13 3,6 0,13 0,65 0,16*! 470 14 — 55 58 60 12,2 6,2 15 19 14 — 33 150 30 36 27 59 128 9,2 38 7,6 2,2 0,20 0,43 0,175 432 15 45 36 52 58 5,9 3,3 12 15 11 — 27 с 200 29 34 26 59 118 11 37 6,1 1,7 0,26 0,36 0,185 430 15,5*16 41 30 49 58 4,6 2,6 10 13 9,0 — 25 300 8,3ж 58 117 13 35 4,5 1,3 0,53 0,27 0,206 429 16*16 35 24 46 58 3,4 2,0 11 15 9,6 55 22 400 9,8ж 32ж 114 13 34 5,4 1,5 0,13ж 425 16,2*16 32 21 44 58 2,8 1,7 — 53 20 600 12,Ож 29ж 108 14 31 0,17ж 412 16.7*15 28 18 — 59 2,3 1,4 14,7*1в 15*" 13*" 49 19 800 12,8ж 25ж 102 16*" 19ж — — 396 17,2*" 28 17 — 59 4,2ж 16,4*" 14,9*" 51 20 1000 11,7ж 22ж 98 — 22ж — — 379 17,7*1* 26 27ж — 60 6,5ж 16,7*1в 18*" 17*17 55 21 СО
Продолжение табл. 15.1 Элемент Торий, р0 = 26,8-10-» Ом- см Туллий: поликристаллический, р0 = = 1,8-10-* Ом-см II оси с, р0=3,5-10-*Ом-см ± оси с, р0=1,7.10-6Омсм Углерод: аморфный алмаз типа I алмаз типа На алмаз типа Ив графит пиролитический: || оси с JL ОСИ С Уран поликристаллический, рв = 2,14* 10 Ом-см Фосфор: черный поликристаллический белый аморфный Фтор газообразный [6] Хлор газообразный [6] Хром поликристаллический, Ро = 60,8-10"» Ом-см Цезий, Ро = 41,8-10-* Омсм Церий, рB93К)/рB0К)=1,93 Цинк поликристаллический, Р0= 1,28.10-» Омсм Цирконий поликристаллический, РФ=218-10-» Омсм Эрбий: поликристаллический || оси с JL ОСИ С 4 360 82 14*18 14*13 0,016 11 26 16 _ 10 4,4 0,51 — 160 ПО 0,48 7100 44 3,6 — 10 470 23 21 24 0,071 140 320 200 1,2 81 9,8 6,5 — — 390 69 1,1 4700 100 7,1 7,2 7,0 20 170 18 14 20 0,16 790 1700 1100 4,0 420 16 27 — — 590 55 1,9 1000 ПО 7,8 6,4 8,6 40 84 11 10,5 11 0,31 2900 6600 4400 12 1600 18 44 — — 430 47 3,2 280 59 9,3 8,6 9,6 80 63 13 19 10,5 0,56 3500 11700 6600 18 4300 21 35 — — 180 41 5,2 130 37 11 12 10 г. 150 56 15 22 12,6 0,94 2000 6000 3300 13 4500 24 23 — 0,0134 — 129 38 7,7 117 28 13,7 17,4 12 К 200 55 16 23,5 13,4 1,2 1400 4000 2300 9,2 3200 25 18 0,31 0,0182 0,0054 111 37 9,0 118 25 14,6 18,5 12,6 300 54 17 24 14,1 1,6 900 2300 1350 5,7 2000 28 12 0,24 0,027 0,0088 94 36 11 116 23 14,3 18,4 12,6 400 55 — — 1,9 650 1500 930 4,1 1400 30 0,18ж 0,035 0,0124 91 20ж 13 111 22 14 — 600 56 15*18 — 2,2 — 2,7 890 34 _ 0,16ж 0,049 0,0188 81 21ж 17 103 21 14 — 800 57 16*18 — — 2,4 — — — 2,0 670 39 — — 71 19ж 19 56ж 22 15 — 1000 58 18*ie — — 2,5 — 1,6 530 44 — 65 17ж 22 67ж 24 16 — Примечание. ЗнакЦ (i) означает, что приведенное значение тепло* проводности относится к направлению, параллельному (перпендикулярному) указан* ной оси. •« Г = 90 К. •* р C00 К) = 130.1<Г« Омсм [26] •• р C00 К) = 127-1O-* Омсм [27 •« Р C00 К) = 136.10-* Омсм ] •» Значения * для поликристаллического монокрис1алла в направлении оси а. - р C00 К) = 90.10-* Омсм [27[. " Данные нз [28]. Сокращения: г — газовая фаза, ж — жидкая фаза; т — твердая фаза. [26]. [271. [27]. и галлия близки к значениям X для 1 р C00 К) = 86-ИГ* Омсм [27]. 1 Т = 294,258 К — точка плавления* Т = 100 К. р C00 К) = 65-10-* Омсм [27]. " р C00 К) = 16510-* Омсм [26]. •»Г = 6К. Данные из [34]. »» р C00 К) =» 52-10-Ч Омсм [27]. '»• р C00 К) = 129-10-* Ом-см [26]. _ fft^ •»' р,| с C00 К)=981(Г« Омсм. р±с C00 К)=12710-« Омсм 127]. •»• р C00 К) = 78-!(>-• Омсм [27].
Таблица газси г, к 15.2. Теплопроводности i при атмосферном давлении X, 10-« Вт/(мК) Азота закись NaO 200 250 300 400 600 700 Азота 120 200 300 400 600 800 900 9,75 13,4 17,3 25,3 41,1 48,1 оксид NO 10,2 17,6 25,9 33,6 47,8 62,7 71,2 Аммиак NH3 200 300 400 600 800 Водяной 373 473 573 673 773 873 973 1073 Водяной 373 473 573 673 773 823 13,3 24,4 37,4 66,8 98,5 пар Н2О 25,1 33,3 43,4 54,8 67,0 79,9 93,4 107 пар D2O 24,8 33,9 44,2 56,1 69,7 76,9 Воздух 80 100 150 200 300 400 600 800 1000 1200 7,5 9,3 13,8 18,0 26,2 33,8 46,9 57,3 66,7 76,3 г, к неорганических [6, 14] X, 10"» Вт/(м-К) Сера шестифтористая SFe 200 300 400 600 800 1000 4,53 13,2 20,3 32,7 43,2 54,0 Сероводород H2S 180 200 250 300 400 600 3,36 6,08 11,2 14,8 20,3 34,4 Серы диоксид SOa 270 300 400 600 800 1000 1200 1370 Углероде 200 300 400 600 800 1000 1200 1400 8,19 9,70 14,8 25,3 35,7 45,7 ! 54,8 61,6 i диоксид СО% 9,38 16,6 24,3 40,7 55,1 68,2 80,3 92,1 Углерода оксид СО 80 100 150 200 300 400 600 800 1000 1200 1400 1500 6,91 8,71 13,2 17,4 24,9 31,9 45,0 57,0 68,3 79,2 90,0 95,4 Таблица газов Т. К х. 15. 3. Теплопроводности органических при атмосферном давлении [6| 1(Г» Вт/(мК) Ацетон СН3СОСН3 ;; 300 350 400 450 480 Бензол 320 350 400 450 500 600 660 н-Бутан 280 300 350 400 450 500 570 н-Гексан 360 400 450 500 600 630 я- Гептан 380 400 450 500 600 630 л- Ксилол 450 500 600 700 Метан 120 150 200 300 400 500 600 700 750 11,2 1 15,7 20,4 25,3 28,3 свнв 11,9 14,7 19,7 24,8 30,2 41,0 47,8 С4Н10 13,8 16,1 23М 28,4 35,2 42,4 53,3 свн14 19,1 23,6 29,5 36,0 50,0 54,5 с7н1в 19,6 21,7 27,4 33,5 46,6 51,0 с8н10 24,0 29,7 41,2 52,7 СН4 12,8 16,2 21,8 34,2 ! 49,3 68,0 88,8 109 118 г. к X, I0-» Вт/(мК) н-Октан С8Н18 420 450 500 600 22,2 25',4 31,1 43,7 н-Пентан С6Н1а 320 350 400 450 470 16,6 20,0 26,0 32,5 35|2 Пропан С3Н8 260 300 400 500 600 700 800 13,5 18,2 31,1 45,9 62,6 81,3 101 Пропилен С3Нв 230 250 300 350 400 450 500 600 Спирт н 420 450 500 600 •ам 10,9 12,5 17,6 23,5 30,0 36,7 43,5 57,9 иловый СбНиОН 23,6 26,7 32,6 47,2 Спирт изопропиловый 400 450 500 560 Спирт 380 400 450 500 570 Спирт 400 450 500 570 С2Н7ОН 25,4 31,0 37,3 45,4 метиловый СН3ОН 23,8 26,1 31,6 37,5 46,8 этиловый С2Н5ОН 25,8 31,6 37„8 47,2 345
т. к 380 400 450 500 600 700 Углерод 200 250 300 350 400 450 500 600 700 Углерод 300 ОСА 350 400 450 500 600 X, 10-» Вт/(мК) Толуол QHe 16,5 18,7 24,5 30,2 41,7 53,6 четырехфтористый CF4 о, У о 12,6 16,5 20,4 24,2 27,8 31,2 37,5 43.5 " ''• четыреххлористый 4 ecu 6,71 О ОА 8,34 9,95 11,6 13,2 16,4 Фреон-11 CFC13V 300 360 400 450 500 8,7 10,7 12,7 14,7 16,4 Фреон-12 CF2C12 250 300 350 400 450 8,0 10,2 12,4 15,0 17,5 Фреон-13 CF3C1 250 300 350 400 450 9,4 12,5 15,6 18,6 21,7 Фреон-21 CHFC12 300 350 400 450 9,0 11,5 14,0 16,4 Продолжение Т. К X. 1 maoAi 15.3 0-« Вт/(мК) Фреон-22 CHF2C1 250 300 350 400 10,6 14.2 16,6 Циклогексан СвН12 380 400 450 500 600 630 Этан С 200 250 300 350 400 45Q 500 600 , 700 19,2 21,7 28,0 35,0 51,0 56,4 :2нв 11,4 15,6 .21,4 28,5 36 Л 44,3 53,0 71,5 90,7 Этил хлористый С2Н5С1 260 300 350 400 450 500 540 Этилен ( 180 200 250 300 350 400 450 500 600 Этилформиат 350 400 450 500 600 8,85 11,6 15,3 19,4 23,8 28,6 32,7 З2Н4 9,7 11,0 15,2 20,6 27,0 34,2 42,4 51,0 66,2 НСООС2Н5 16,9 22,7 29,0 36,8 58,0 Эфир диэтиловый (С2Н5JО 350 400 450 500 19,9 25,9 31,5 36,7 Таблица 15.4. Теплопроводности газов при различных температурах и давлениях [6, 14] Газ Азот Na. Аммиак NH3 Аргон Аг Водород нор- нормальный н-И% Водяной пар Н2О Воздух Гелий Не г. к 100 150 200 300 400 600 ' 800 1000 1400 200 300 400 600 100 150 200 300 400 600 800 1000 20 50 100 150 200 300 400 500 273,15 373,15 473,15 573,15 673,15. 773,15 873,15 973,15 1073,15 100 150 200 300 400 600 800 20 50 100 150 200 300 400 600 800 1000 1500 X, 10-» Вт/A 1 9,58 13,9 18,3 25,7 32,4 44,6 55,4 65,4 84,4 13,2 24,4 37,4 66,8 6,6 9,6 12,6 17,7 22,2 30,7 37,4 43,6 100*1 37,2 67,7 101 131 183 225 266 561*1 25,1 33,3 43,4 54,8 67,0 79,9 93,4 107 9,3 13,8 18,0 26,2 33,8 46,9 57,3 26,0 46,6 73,3 95,1 116 152 183 244 5бТ' 355 475 100 108 29,4 30,8 35,6 46,3 56,7 66,6 85,2 658 479 123 76,9 118 61,5 23,5 22,5 25,4 32,9 39,0 44,9 124 ПО 93,1 117 143 191 231 271 566*1 684* 1 671*1 551 •* 67,9 75,6 87,1 100 113 124 53,6 29,4 31,4 37,3 49,0 58,8 60,0 64,1 86,3 104 123 157 186 246 303 356 476 i-K) npi 300 129 83,6 58,9 44,6 44,5 51,8 60,6 70,0 86,8 662 501 321 108 131 84,3 55,0 34,8 33,0 36,7 42,0 47,2 177 142 148 165 205 242 280 577 695 688 589 331 114 112 121 131 143 92,3 61,9 45,6 46,4 54,3 62,4 99,0 95,6 НО 118 135 165 193 25U 306 359 478 tp. 10» 500 145 101 78,1 57,9 53,8 57,1 64,5 72,9 88,7 __ — 98,6 70,9 47,0 41,5 41,4 45,3 49,7 _ 231 179 176 186 219 252 288 588 706 704 619 451 203 152 151 156 158 113 82,8 59,0 55,4 ' 59,8 66,4 136 121 130 137 147 173 199 255 309 362 480 Па 1000 84,6 74,1 70,3 74,4 80,2 94,7 _ — _ 69,6 59,2 52,8 53,7 56,2 _ — — 612 732 741 675 548 395 272 236 225 _ _ 87,9 76,9 72,9 75,9 - «... .^ 194 216 266 318 369 485 346
Продолжение табл. 15*4 Продолжение табл. 15.5 Газ Кислород О2 Метан СН4 Углерода диоксид СО2 Фреон-14 CF4 Этан С2Нв Этилен С2Н4 Т, К 100 150 200 300 400 600 800 1000 1400 100 150 200 300 400 600 750 300 400 600 800 1000 200 300 400 200 300 400 600 150 200 300 400 X, 1 1 9,25 13,8 18,3 26,7 34,1 46,8 58,3 69,5 91,3 212*1 61,2 21,8 34,2 49,3 88,8 118 16,6 24,3 40,7 55,1 68,2 8,98 16,5 24,2 11,4 21,4 36,1 71,5 211*1 11,0 20,6 34,2 О"» Вт/(м-К) при р, 10» 100 142 81,2 33,4 32,7 39,1 48,7 60,7 70,3 91,8 222 150 — 44,7 55,8 92,6 121 87,4 30,9 43,7 57,3 69,8 62,2 29,0 30,9 171 48,3 75,3 222 166 69,1 45,0 300 153 105 71,3 50,1 49,2 55,6 65,7 73,5 93,8 237 173 126 74,0 72,3 102 127 118 60,9 53,2 63,2 74,1 74,8 51,0 48,5 186 111 81,8 87,7 233 188 107 77,1 500 161 117 89,5 63,1 59,5 62,0 69,5 77,7 95,9 249 194 144 96,0 88,0 ПО 135 137 83,3 64,1 69,8 78,8 87,6 62,0 59,9 198 130 102 99,7 244 205 129 97,3 Па 1000 — __ 136 118 131 151 171 119,5 87,3 85,6 90,6 __ _ 135 124 _ — *» Жидкость при давлении ниже критического. Таблица 15. 5. Теплопроводности жидкостей на линии насыщения [6, 14) г, к х. Азот 65 70 80 90 100 ПО 120 125 Аммиак 200 250 300 350 400 10-*Вт/(мК) N2 160 151 132 114 96,6 79,5 62,8 52,0 NH3 657 562 467 360 230 г. к X, 1(Г» Вт/(м-К) Аргон Аг 85 90 100 ПО 120 130 140 150 Ацетог 200 250 300 350 400 450 500 126 120 108 96,3 84,2 71,8 59,2 40,4 i СН3СОСН3 197 178 159,5 140,5 122 103 84 г, к X Бензол 290 300 350 400 450 Вода 273,15 323,15 373,15 423,15 473,15 523,15 573,15 623,15 643,15 10"» Вт/(мК) Свнв 148 143 128,5 113,5 99 Н2О 561 644 679 682 663 622 548 445 424 Вода тяжелая DtO 277 ЛЬ 323,15 373,15 423,15 473,15 523,15 573,15 623,15 568 620 640 631 596 541 478 378 н-Водород Н2 16 85,0 18 20 22 24 26 2S 30 32 Гелий I 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Глицерин 280 300 400 500 Дифенил 350 400 450 500 550 580 95,0 100 103 104 102 97,6 92,8 83,7 Не I 19,1 20,3 23,2 28,1 34 8 43,4 С3Н8О3 282 288 300 315 С12Н10 137 130 123 116 109 105 Т.* 90 100 ПО 120 130 140 150 Спирт 180 200 250 300 350 400 450 480 X, I0-» Вт/(мК) Кислород 02 148 135 122 109 95,1 82,0 65,3 метиловый СН3ОН 94Я* 236 218 202 188 176 / 167 162 Спирт н-пропиловый 150 200 250 300 350 400 450 480 Спирт 160 180 200 250 300 350 400 420 СэНуОН 182,5 176 166 154 144 136 128 124 этиловый СдН5ОН 207 202 196 180 166 153 143 140 м-Терфенил С18Н14 350 400 450 480 136,5 133 130 128 Толуол С7Н8*1 180 200 250 300 350 400 450 500 550 570 159,5 157 145 132,5 120 108 97 85,5 76,5 73,5 347
Продолжение табл. 15.5 Т. К X 10-* Вт/ (мК) Углерод четыреххлористый ppi *i 250 300 350 400 450 470 ^14 113,7 102,7 91,5 80,4 69,5 65,1 Углерода диоксид СОа 220 250 270 290 295 300 Фреон-11 173 223 273 323 373 413 Фреон -12 123 173 223 273 326 353 181 140 113 90,0 86,0 85,0 CFC!3 120 108 96,1 83,9 72,0 63,0 CF2C12 129 112 93,1 76,0 62,0 53,7 Т. к х, Фреон-21 203 223 273 323 373 фреон-22 123 173 223 273 323 353 10"» Вт/(*.К) CHFCla 134 127 109 92.0 75.5 CHF2C1 163 143 119 96,5 75,2 62,6 Этиленгликоль (СНаОН)а 280 300 350 400 450 250 254 260,5 260 254,5 •» Рекомендованы в [6] в качестве образцовых веществ. Таблица 15.6. Теплопроводности масел и некоторых продуктов перегонки нефти [13, 15] Вещество Бензин Б-70 (жид- (жидкий) Вазелин Газолин Керосин Т-1 (жид- (жидкий) Масло: касторовое оливковое парафиновое трансформа- трансформаторное (ГОСТ 982-80) АМГ-10 ВМ-4 МС-20 ТМ-1 ХФ-22 Парафин Топливо дизельное 1, °с —50-•-50-•-200 0,13-• 0,11 • •-0,080 X, Вт/Си-К)*1 50-. 50-. 20- -30 О- —50 —50 20- 25 30 •50--.300 20 20 30 •50...100 •100 ... юо •150 ... юо ...юо 30 •100 0, 0, 0,18 0,14 13-.-0,11.-.0,074 0,18 0,17 0,12 12 — 0,11—0,10 0.12- .0.11 0,13-.-0,12 0,14-.-0,12 0,125-.0,11 0.17-.-0,14 0,12 0,12-.0.11 •* Теплопроводности соответствуют указанным температурам. Таблица 15.7. Теплопроводности сталей [22, 23] Марка стали (массовый состав) ** «, Вт/(мК) Железо Армко зарубежного производства, хорошо отожженное, ро= 0,69 • 10~в Ом-см [4] Железо Армко ¦», р B96 К)=14,5 . 10-вОм.см[35] Ст. 0,8*4@,065С; 0,4 Мп) Ст. 10**@,1 С; 0,4Мп; 0,17—0,37 Si) Ст. 15*4@,15С; 0,35—0,65 Мп; 0,17—0,37 Si) Ст. 20" @,15 — 0,25С; 0,35 —0,65Мп; 0,17 —0,37 Si) Ст. 35*4 @,32 —0,4 С; 0,5—0,8 Мп; 0,17-0,37 Si) 10-•-20-•«40-•-80-••150-•• ...зоо...боо... юоо 300-.-600...1000-..1183-.•1673 300...600...900 300-..600...800 300-..600...900 300...600...800...900 300...600...800 36,2-.-71,2-..ИЗ-.-105... ..85,5...72,7-..53,Ь.-32,3 7Ь. -52...32...32...38 88...58...33 83...57...44 86-..54...32 86...54...38...31 85-..50...36 348
Продолжение табл. 15.7 Марка стали (массовый состав) •« Ст. 45м @,4 — 0,5 С; 0,5—0,8 Мп; 0,17—0,37 Si) Ст. 65Г@,62 — 0,7 С; 0,9—1,2Мп; 0,17—0,37 Si) 15Х@,12 —0,18С; 0,4-0,7Мп; 0,17—0,37 Si; 0,7 - 1 Сг) 15ХА @,12 — 0,17 С; 0,4 —0,7 Мп; 0,17 — -0,37Si; 0,7—1 Сг) 20Х @,17 —0,23 С; 0,5 —0,8 Мп; 0,17 — 0,37 Si; 0,7—Сг) ЗОХ*4 @,24 — 0,32 С; 0,5 — 0,8 Мп; 0,17— \ -0,37Si; 0,8—1,1 Сг) 35Х*4 @,31—0,39 С; 0,5 —0,8 Мп; 0,17— \ -0,37Si; 0,8—1,1 Сг) j 40Г*4 @,37 — 0,45 С; 0,7— 1 Мп; 0,17 —0,37 Si) 35Г2*4@,31—0,39 С; 1,4— 1,8 Мп; 0,17—0,37Si) 50Г2*4@,46 — 0,55 С; 1,4 — 1,8 Мп; 0,17 — -0,37 Si) 40ХС*4@,37 — 0,45 С; 0,3 —0,6 Мп; 1,2 — -1,6 Si; 1,3 —1,6 Сг) 15ХМ @,11 —0,18 С; 0,4—0,7 Мп; 1 0,17-0,37 Si; 0,8—1,1 Сг; 0,4 — 0,55Мо) 1 15ХМА @,26 — 0,33 С; 0,4 —0,7 Мп; [ 0,17-0,37 Si; 0,8 — 1,1 Сг; 0,15—0,25 Мо) J ЗОХМ @,26 — 0,34 С; 0,4—0,7 Мп; 0,17—0,37Si; 0,8—1,1 Сг; 0,15 —0,25Мо) ЗОХМА @,26 — 0,33 С; 0,4 —0,7 Мп; 0,17 — -0,37 Si; 0,8—1,1 Сг; 0,15 —0,25 Мо) ЗОХГС@,28 — 0,35 С; 0,8—1,1 Мп; 0,9-1,2 Si; 0,8-1,1 Сг) 30ХГСА(О,28 — 0,34С; 0,8—1,1 Мп; 0,9-1,2 Si; 0,8—1,1 Сг) 15Л — 55Л*6 @,15 —0,55 С в зависимости от мар- марки: 0,3-0,9 Мп; 0,2 —0,4 Si; 0,45 —0,6S; 0,04-0,08 Р) У8" A,15—1,24 С; 0,15 — 0,35 Мп; 0,15-0,3 Si) У12 A,15-1,24 С; 0,15 —0,35Мп; <0,2 Сг; 0,15-0,35 Si) [36, с. 197 — 198) Р18(О,7-0,8С; 3,8 —4,4 Сг; 17,5—18,5 W; 1 _ 1,4 V; < 1 Мо) Р12 @,8 - 0,9 С; 3,1 — 3,6 Сг; 12 — 13 W; 1,5-1,9 V; <1 Мо) [37] 12X13** @,09 — 0,15 С; 12— 14 Сг; < 0,8 Si; <0,8Мп) 300--.600. 300-..600- зоо...боо. 300...600- 300...500- 400...700 300-..600.« зоо...боо.. 300...600-• 300...600-• зоо...боо.. 300...1200 300-..600-. зоо...боо. 300...500-. 200-..300-• т.к ..800 .1000 ..800-. ..900 •700 •800 •900 .800-. .800." .800... •900... .900-. •700 .600... .1200 *1200 1200 1200 1200 •1200 900...1400 79- 45- 39- 48. 65- 38- 43- 47- 42- 39-. 46-. 50-. 45-. 22-. 16-. 31.- ..43- ••28. ..35- ..38. ..51- ..36 -36- •35- •39- • 38.. .41-. •26 .37-. .26.- • 19-. *•¦. Вт/(мк) ••30 ..24 ..33- ..28 ..46 ••35 .34 •37- .37-. • 38.. •32.. •26.. •26 •зз.. ••30 -31 •35 •33 •25 •24 •34...33 349
Марка стали (массовый состав)*1 07Х21Г7АН5** (< 0,07 С; 6—7,5 Мп; 19,5—21 Сг; 5-6 Ni; 0,15-0,25 N) [24] 15Х12В2МФ*в@»1 — 0,17С; 0,5 —0,8 Мп; 11 — 13 Сг; 1,7 — 2,2 W; 0,6 — 0,9 Мо; 0,15-0,3 V) 18Х12ВМБФР @,15 — 0,22 С; 0,4—0,6 Мо; 0,5Si; 11 —13Сг; 0,4 — 0,7W; 0,15 —0,3V; 0,2-0,4 Nb) 12X18H9TM(<0,12C; 1—2Мп; 17— 19 Сг; <0,8Si; 8 —9,5Ni; 5- С — 0,8 Ti) /Г12Х18Н10Т||1в)«0,12С; <2Мп; <0,8 Si; L~I7^=4s~O'; 9-11 Ni; 5-С-0,8Т0 [24, 38) 12X18H10T*7 (состав тот же) [39] 20Х23Н18(<0,1С; <2Мп; <1 Si; 22 — 25 Сг; 17 — 20 Ni) 08Х16Н13М2Б@,06 — 0,12 С; 15 — 17 Сг; 12,5 - 14,5 Ni; 2 - 2,5Мо; 0,9 - 1,3 Nb) \08Х18Н12Б (<0,08С; 0,8 Si; 1—2 Мп; 17—19Сг; 4 11 — 13 Ni; 8C— 1,2 Nb) 10Х18Н9ТЛ «0,14 С; < 1 Si; 1—2 Мп; 17-20СГ, 8-11 Ni; (С - 0,03).5-0,8 Ti) ХН35ВТ(<0,12С; 1—2Мп; 14 — 16 Сг; ^ 34 — 38Ni; 2,8 —3,5W; 1,1 — 1,5 Ti) ХН35ВТР (<0,1 С; <1Мп; 14,4— 16 Сг; 35 — 38 Ni; 2,8 —3,5 W; 1,1 — 1,5 Ti) Э11—Э13, Э1Ю0 —Э1300 [40] Э41-Э43А[40] Э310 —ЭЗЗО [40] Э45-346 [40] Чугун: серый средней прочности легированный т, к Ю...20-..40...80...300 200-.-300...900...1400 200...300...600-..900-.• 200...300-..600...900-•• Ю--.20...40-..80...150- 300...600-..900...1100 200-..300...600-..1400 200-..300-.-600...1000-• 200-.-300-..600-.1000- 200-..300-•-600-..1000-• 200-.-ЗОО---600--.1000-• 300 300 300 300 300 400 700 1400 1400 ••300 •1400 •1200 •1400 .1400 1,7 30. 33- 13, 1,5 15, 13, 14- 14. 13- 13- Продолжение '..•3,5- ..31... ..зз... 5-.-14, ...3,7- 0-..19, 5--.14. ..15... ..15... .-14... ..14... 29 12 15 13 42—50 29-58 25—54 *. Вт/(м.] .-5,9... 33...32 34...32- 5-..19-. .-5,5... 15,1 8...26,6 - -15--•1 16-..17- 19...23- 18...25- 15-..17- табл. 15.7 К) 10,2-.-17 ••30 •23...28 8.2... >..-27,8 8 .-18 ••26 --28 ..19 •> Цифры после букв в названии стали, как правило, указывают на округленное массовое содержание компонента в процентах (при содержании менее 1% цифру не пишут). •• Теплопроводности соответствуют указанным температурам. •» Массовый состав, %: 99,5 Fe; 0,035 С: 0,12 S; 0,14 Мп; 0,025 S; 0,005 Р; 0,20 Си. •* Сталь литая отожженная. •• Сталь отожженная. ¦• Сталь закаленная. •' Эта сталь (ГОСТ 5632-72) рекомендована для образцовых мер теплопроводности (ГОСТ 8.140-82). 350
Таблица 15.8. Теплопроводности сплавов меди [22, 24] Сплав (массовый состав, %) Бронза: БрА5 D—6 AI) БрАЖМЦЮ-3-1,5 (9— U AI; 3—4 Fe; I—2Mn) БрБ2, отожженная в течение 2 ч при Т = 573 К, мягкая A,8 — 2,1 Be) БрКд 1@,9-1,2 Cd) БрКМцЗ-1 A—1,5 Мп; 2,75—3,5 Si) БрМц5 D,5—5,5 Мп) БрОФЮ-1 (9—11 Sn; 0,4—1,1 Р) БрОЦ4-3 C,5—4 Sn; 2,7—3,3 Zn) бериллиевая состаренная C,0 Be; <0,lFe) фосфористая отожженная A8,07Sn; l,86Zn; 0,16 Pb; 0,013 Р) Константан*1: МНМц40-1,5 C9—41 Ni; 1— 2 Мп) зарубежного производства E5 Си; 45 Ni) Копель МНМц43-0,5** D2,5—44 Ni; 0,1—0,5Мп) [411 i ¦ j Латунь: Л62Bп; 60,5—63,5 Си) Л68 деформированная (Zn; 67—70 Си) то же Л80 полутомпак (Zn; 79—81 Си) ЛАН59-3-2 (Zn; 57—60 Си; 2,5—3,5 AI; 2-3 Ni) ЛМц58-2 (Zn; 57—60 Си; 1—2 Мп) Л070-1 (Zn; 69—71 Си; 1—1,5 Sn) ЛС59-1 отожженная (Zn; 57—60 Си; 0,8— 1,9 Pb) ЛС59-1В(гп; 57—61 Си; 0,8—1,9 Pb) Манганин: МНМцЗ-12 B,5—3,5 Ni; 11,5—13,5 Мп) зарубежного производства [42, с. 320] Мельхиор МНЖМцЗО-0,8-1 B9—33 Ni; 0,5—1 Fe; 0,8-1,3 Мп) Томпак: Л90 прокатный (Zn; 88—91 Си) Л96 волоченный (Zn; 95—97 Си) т. к 300...600--.900 300-.-600...800 4...Ю--20..40--80 293 300..500..700 300...500-..700 300..900 300..600..900 20..80...150..300 20...80...150...300 273...473...573...673 4...Ю-.-20...40-..80...300 473...1273 300...600--900 80...150-..300 300...900 300...600...900 300..600..900 300...600...900 300-.-600 4..Ю-.20...40-..80-..300 300...600...900 273...573 4...Ю-.-40...80-..150...300 300 300--.900 300-.-800 *•«, Вт/<м.к> 105. .130..150 59...77...84 2,3--.5,0...1Ь..2Ь-37 340 42..55..54 94... ПО-.. 130 34...52 84..-ПО .120 18-.. 65... ПО-. 170 6,0...20...77-..190 21...26..31...37 0,8-..3,5--8,8-..13-.-18..-23 25...58 ПО-. 150...200 7Ь.-84..-ПО ПО-.-120 ПО-.-120.. 140 84...120-. 150 70-00-.-120 92...140 3,4...Ю---19...34...54...120 ПО--. 140-.. 180 22...36 0,5--2-..7-..13---16...22 29—37 ПО--. 200 240...260 *' Теплопроводности соответствуют указанным температурам. ** Сплав термоэлектродный. 351
Таблица 15.9. Теплопроводности сплавов никеля [22, 24, 40] Сплав (массовый состав, %) 7\ К X*», Вт/(мК) Алюмель НМцАК2-2-1*2 A,6-2,4 А1; 1,8-2,7 Мп; 0,85-1,5 Si; 0,6-1,2 Со) [41] Инвар C5 Ni; 65Fe) Монель НМЖМц28-2,5-1,5 B7^29 Си; 2—3 Fe; 1,2— 1,8 Mn) Нихром Х20Н80Т B0-23 Сг; 0,4—1,5 Si) Ферронихром Х15Н60 A5—18Сг; 20-25Fe; 0,4—1,5Si) , Хромель НХ9,5*а (9,0-10Сг; 0,6-1,2Со) [41] НМц2,5B,3—3,ЗМн) МНц5 D,6—5,4Мп) 44НХТЮ (Fe: 0,4-0,8АГ, 5,2-5,8Сг; 43,5-45,5Ni; 2,2-2,7Ti) 41HXTA(Fe; 0,5-1,0А1; 4,9U5,7Cr; 41,5-43.5Ni; 2,2-3<0Ti) 19HX (Fe; 10—12Cr; 0,3—0,6'Mn; 18—20 Ni; 0,2-0,4 Si) 65Hn(Fe; 64,5—66 Ni) 79HM(Fe; 76,5—80Ni; 0,3—0,5Si; 3,8—4,1 Mo; 0,6—1,1 Mn) 293- 273- 273- 273- 273- 293- 293 293 293 293 293 293 293 •1073 ••573 •673 ••873 •673 ••1073 27---44 11- 22- 12- 12- 18- 53 43 16 16 16 29 13 •13 •34 -•23 •18 •34 •» Теплопроводности соответствуют указанным температурам. •» Сплав термоэлектродный. Таблица 15.10. Теплопроводности сплавов алюминия [24, 43] Сплав (массовый состав, %) 7\ К «, Вт/(мК) АД1 нагартованный (примесь <0,7) АВ @,45—0,9 Mg; 0,5—1,2 Si; 0,1—0,5 Си; @,15—0,35 Мп) АД31 закаленный, искусственно состаренный @,1 Fe; 0,65Mg; 0,1 Мп; 0,$8Si) То же АДЗЗ@,8— l,2Mg; 0,4—0,8 Si; 0,15—0,4 Си; 0,15—0,35 Сг) АК4 A,9—2,5 Си; 1,4—1,8 Mg; 1—1 ,5 Ni; 1,1—1,6 Fe; 0,5—1,2 Si) [22] AK8 закаленный, искусственно состаренный C,9—4,8 Си; 0,4—0,8 Mg; 0,4—1 Мп; 0,6— 1,2 Si) То же АЛ1 C,75—4,5 Си; 1,75—2,25 Ni; 1,25— 1,75 Mg) [22] АЛ4 (8—10,5Si; 0,6—1,2Fe; 0,25—0,5Mn; 0,17—0,3Mg) АЛ5D,5—5,5Si; 1—1,5Cu; 0,35—0,6 Mg) AЛ8(9,5-ll,5Mg) АМг2, отожженный в вакууме в течение 1 ч при Г = 623 К A,8—2,8 Mg; 0,2—0,6 Мп) АМг5 отожженный D,8—5,8 Mg; 0,5—0,8 Мп; 0,02—0,1 Ti) То же АМц нагартованный A—1,6Мп; 0,7 Fe; 0,6 Si; 0,2 Ti; 0,1 Zn; 0,05 Mg) To же B93 F,3—7,3 Zn; 1,6—2,2 Mg; 0,8—1,2 Cu; 0,2-0,45 Fe) 4-• 10--20--40"-80-• 150- 300 300-573 4--10-0--40...80--200 300—673 300-573 i 300-500-600-.700 20-0--80" • 150--300 300--573--673 300--400 -600 300--473 -673 300--473.-573 300 -473 -673 4- - 10- -20- -40- -80- -150- 300 10 -20.-40-"80-- 150--300 300--473--673 4-.100.0"80... 150--300 300".473--673 300- -473 .-673 50-•• 130--260"-400"-250- 220--210 180" 190 35-•-87«••170-•-270-•«230«•• 200 190 140--170 145--16070"-170 50- 2". 100- -125... 160 160--180-• 130- -140" • 150" 160- • 160--170" • 92- 100 - 180 150 155 180 110 4,6259. 100-130 10--20"-40--66- 120- 130-• 11 .-28.-58 150- -170 180". 180". 160" 170" 150 • по. 190 160 ••77. 92- -140 130 *l Теплопроводности соответствуют указанным температурам. 352
Продолжение табл. 15.10 Сплав (массовый состав, %) Т. К Вт/(м.К) 1,4—2 Си; 0,2— 0,6—1 Мп; В95 E-7 Zn; 1,8—2,8 0,6Мп; 0,1—0,25 Сг) ; ВАЛ1 E,5—6,2Си; 0,8+-! ,2 N1; 0,15—О.ЗСг; 0,05—0,2Zn) ВАЛ5 F,5-8,5 Si; 0,35-М),55 Mg; 0,l-0,3Ti; 0,15-0,4 Be) ВАД1 отожженный C,8-u4,5Cu; 2,3—2,7 Mg; 0,5—0,8 Мп; 0,08—0,15 Ti) Вд17 B,6-3,2 Cu; 2—2J4 Mg: 0,45—0,7 Mn) Д1 отожженный C,8—4,8^Cu; 0,4—0,8 Mg; 0,4—0,88 Mn) Д16 закаленный, естественно состаренный C,8— 4,8Си; 1,2—1,8Mg; 0,3—0,9Мп) То же Д20, закаленный, искусственно состаренный F— 7 Си; 0,4—0,8 Мп; 0,25—0,45 Mg; 0,1— 0,2Ti) То же 300...473--673 300-..473-..673 300-..573-..673 20-.-80...300 300..-673 20-.40--80..150.-293 10- -.20.. -40... 80-.. 150" • 300 300..-573 20-..40..-80...150..-300 300 .-673 155-..160-.160 130...150-.-160 .1 = 150-.160-.160 • ' 30 •-61 -160 , ' i • 130-. 170 • 30--55. .97-. 125-..170 9 .19-.37- -61...90». 120 120-.160 27-..38...61...85-..140 140-. 160 Таблица 15.11. Теплопроводности сплавов титана [44] Сплав (массовый состав, %) Г, К 1. Вт/(мК) ВТ1 отожженный на воздухе в течение 40 мин приГ = 873К @,014С; 0,16Fe; 0,045 Si; 0,028 N; 0,0092 Н) [24] ВТ5 D,3-6,2 Al) ВТ6С E,3-6,8Al; 3,5—5V) BT8F-7,3Al; 2,8—3,8Mo; 0,2—0,4Si) B2] BT14C,5-6,3 Al; 2,5-3,8Mo; 0,9-1,9 V) BT16 (L8-3.8A1; 4,5—5,5Mo; 4—5,5V) BT3-1 E,5-7 Al; 2—3Mo; 0,8—2,3Cr; 0,15— 0,4 Si) [22] OT4C,5-5A1; 0,8—2 Mn) \ OT41 A-2,5 Al; 0,7—2 Mn) / OT40 @,2—1,4 Al; 0,2—1,3 Mn) OT42 E,7-6,7 Al; 1—2,3 Mn) 10 .20...40-..80 .150...300 300- 300 673- -973 973- 300 300-..673 300 300-..673-.-973- 673 •-973- 300--.673--.873 300-••673-..973- 300 .673.-973. •1173 1173 •1173 1173 1173 5,5-.10- .14^.18-..20-.-16 8,8-. 8,4-. 7,1 8,4-. ю-.- 7,9 9,6-. 13-. 7,1-. 12- •13- • 13* 15* • .13- IS- ISIS- ••17 •17- ..I/. •18.. •16 •18-. ••18. •20 ••20 •21 •20 •21 •« Теплопроводности соответствуют указанным температурам. Таблица 15.12. Теплопроводности сплавов магния [24, 45] Сплав (массовый состав, %) Г, К i, Вт/(м-К) МА1 A,3-2,5 Мп) МА2 C-4 Al; 0,15—0,5 Мп; 0,2-0,8 Zn) МА2-1*2 C,8-5АР, 0,4—0,8Мп; 0,8—l,5Zn; 0,1 Са) МА5 G,8-9,2 Al; 0,15—0,5 Мп; 0,2—0,8 Zn) МА8*з A,5-2,5 Мп; 0,15—4,35 Са) МАП A,5-2,5 Мп; 2,5—3,5 Nd) МА15 B,5-3,5Zn; 0,45-0,9Zr) [46] ВМ65-1 E-6 Zn; 0,3—0,9 Zr) ВМД1 A,2-2 Mn; 2,5—3,5 Th) BMC1 C-4 Al; 1,2-2 Zn; 0,4—0,9 Zr) МЛ2" A-2 Mn) 300 •473-..673 300-••473--673 20-. 80..300 300 300 300-.473- 300 300--.473. 300 293 293 •673 •673 126--138...134 96-. 105...113 13-. 59 130 110- 110 117- 130 96 130 26- -96 117...117 126...126 23-2159 353
Продолокение табл. 15.12 Сплав (массовый состав, %) Т. К 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 •* Закаленный. •• Закаленный и состаренный. •7 Состаренный. X*». Вт/(мК) 105 80 77 77 120 ПО 130 НО 140 ПО МЛЗ*4 Bf5—3,5 A1; 0,15—0,5 Мп; 0,5—1,5 Zn) МЛ4*» E—7 АР, 0,15—0,5 Мп; 2—3 Zn) МЛ5*5 G,5—9 АР, 0,15—0,5 Мп; 0,2—0,8 Zn) МЛ6*« (9—10,2 Al; 0,1—0,5 Мп; 0,6—l,2Zn) МЛ8 E,5—6,6 Zn; 0,7—1,1 Zr; 0,2—0,8Cd) [46] МЛ10*в @,1—0,7 Zn; 0,4—1 Zr; 2,2—2,8 Nd) МЛ12*7 D—5Zn; 0,6—1,1 Zr) МЛ14** A,7—2,3 AI; 0,5—1 Zr; 2,6—3,8 Th) МЛ15*7 D—5Zn; 0,7—1 Zr; 0,6—1,2 La) ВМЛ1" @,5—1 Zr; 2,5—4 Th) •» Теплопроводности соответствуют указанным температурам. •• Отожженный в течение 30 мин при Г — 533 К. •« То же при Т =623 К. •« Литой. Таблица 15.13. Теплопроводности жаростойких и жаропрочных сплавов и сплавов на основе тугоплавких металлов [7, 22] Сплав (массовый состав, %) Г, К X*», Вт/(м-К) ХН60В (Ni; <0,1С; 23,5—26,5 Сг; 0,3—0,5Ti; <0,5А1; 13—J6W; 4 Fe) ХН60Ю «0,1 С; 15—18 Сг; 2,6—3,5 Ар, <0,3 Мп; <0,8Si; 55-58 Ni) ХН70ВМЮТ (Ni; <0,12C 13—16 Сг: 2—4 Mo; 0,1 — 0,5V; 5—7W; 1,8—2,3Ti; <5Fe; 1,7—2,3 Al) ХН70ВМТЮ (Ni; 0,1—0,16C; 14—16 Cr; 1—1,4 Ti; 1,7—2,2 AP, 4—6 W; 3—5 Mo) ХН77ТЮ, ХН77ТЮР (Ni; 19—22 Cr; 2,4—2,8 Ti; 0,6—1 Al) XH78T (Ni; 0,12 C; 19—22 Cr; 0,15—0,35 Ti; 0,15 Al; lFe) XH80TBK)(Ti; <0,08C; <1 Mn; 15—18 Cr; <3Fe; 1—l,5Nb; 1,8—2,3Ti; 0,5—1 A!) MB50 (W; 47,5—50 Cu) BP20*1 (W; B0±0,5) Re) BM1 (Mo; 0,01 C; 0,08—0,25 Zr; 0,4 Ti) BM2 (Mo; 0,02 C; 0,25—0,4 Zr; 0,2 Ti) BM3 (Mo; 0,25—0,5 C; 0,3—0,6 Zr; 0,8—1,3 Ti; 1-1,8 Nb) ЦМВ30 (Mo; 0,01 C; 30 W) Nb3Sn, сверхпроводник-(G0,5±0,05)№), Г,= 18,ЗК[47] 200-•-300-•-600-••1000 200- -300- -800 ••1400 200- -300-•-800--1400 200---ЗОО-.-бОО-.-1000 300- -900 200-•-300-•-800- -1400 573--773. -973 -1173 523 ••773-..973-..1173 373-•-773-••1473-..2173 673-•-973 4...6---10---20---40---80 8,0-.9,6--.19--29 7---8---18--24 Ц..12 -16-.-24 13-• 23 11-.12-..2Ь-27 90--86.-86...92 50 ••54...63...75 130 .120. ПО--90 120--100 0,038..0,13-.0,65-• ..•2,6-.-2,8.-2,4 ** Теплопроводности соответствуют указанным температурам. ** Сплав термоэлектродный. Таблица 15.14. Теплоповодности сплавов на основе благородных металлов [24] Продолжение табл. 15.14 Сплав (массовый состав, %) Ag —Си (92,5 Ag; 7,5Си) (90 Ag; 10 Си) (80 Ag; 20 Си) E0 Ag; 50 Си) Ag —Pd (95 Ag; 5Pd)*a (90 Ag; lOPd)*2 (80 Ag; 20Pd)*a E0 Ag; 50Pd)*a г, к 300 300 300 300 300 300 300 300 X*if Bt/(mK) 350 345 340 310 220 140 92 35 Сплав (массовый состав, %) Ag—Аи зарубежного про- производства (99,63 Ag; 0,37Аи)*з,*«[7] (90Ag; lOAu) C0Ag; 70Au) Pt-Rh(90Pt; 10Rh)« [36] Pt— Ir (90Pt; 10Ir)« г, к 20-.-40.. ...80.. 100 300 300 300—400 300 *•», Вт/(мК) 290-.330-.. ...350...360 200 290 30 30 354
Продолжение табл. 15.14 Продолжение табл. 15.15 Слав (массовый состав, %) (80Pt: 201Г)** G0Pt: 301г)** ди—Fe зарубежного произ водства, отожжен ный, р(ЗООК)/ро = =9,0 (Аи; 0,03 Fe)*8,*4 [7] Аи—Со зарубежного произ- производства, холодно- холоднотянутый (Аи; 2,1 Со)**. •« [7] 300 300 4..-Ю-.. ...20---40-- •80. -300 4...10-.. ..20---40.- ••80-..100 Вт/(м • К) 18 16 50- 130-.• -240 .. 250..310 1,0-.4,2-. •8,5.. 14- 20- -24 Теплопроводности соответствуют указанным температурам. Механически обработан в холодном состоянии. Сплав термоэлектродный. Атомный состав, %. Штампован в холодном состоянии. Таблица 15.15. Теплопроводности сплавов на основе радиоактивных металлов [22] Сплав (массовый состав, %) U—А1 (99 U; (90 U; G0 U; E0 U; A0U; UA13, 7 = 6 U3S1, 7 = 1^ 1 Al) 10 Al) 30 Al) 50 Al) 90 Al) ,8 г/см8 5,6 г/см8 U3Si2, 7 = 12,2 г/см8 U-Сг (95U; 5Сг) (90 U; G0 U; E0 U; C0 U; U-Fe (95 U; (90 U; G0 U; E0 U; C0 U; U-Zr (95 U; (90 U; G0 U; E0 U; C0 U; U-Mo (95 U; (90 U; G0 U; E0 U; A0U; UBi U3Bi4 10 Cr) 30 Cr) 50 Cr) 70 Cr) 5Fe) lOFe) 30Fe) 50 Fe) 70 Fe) 5Zr) 10 Zr) 30 Zr) 50 Zr) 70 Zr) 5 Mo) 10 Mo) 30 Mo) 50 Mo) 90 Mo) F5U + 20Pu + 5Mo + +10 продуктов деления) G0U+20PU+10 про- продуктов деления) 200- 200- 200- 200- T, К 300 -.900 300--900 .300.800 зоо— •500...700 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 479.. 323-. .808-..868 •573... ...873-..1073 X*», Вт/(мК) 14-..14... •-•13,6 ю-. 10... 0 я • •-У,о 31..30...28 68..66-.. .•54...34 190 26 20 14 21 17 10 8,5 16 24 22 17 20 33 19 14 6 5 6 25 23 27 40 110 21 19 17 15...23-..22 9,6-.-16..• ...24..30 Сплав (массовый состав, %) Th—U (90 Th; 10 U) (80 Th; 20 U) (Zr + 8U) (Zr+8U+1H) г. к 323..1073 323..1073 373..723 373-..473-.673 X«, Bt/(m 36..44 35..43 14..-17 20 .18 ..17 Таблица 15.16. Теплопроводности припоев и подшипниковых материалов [46J Сплав (массовый состав, %) Г, К X*», Вт/(м • К) Алюминиевые антифрикционные сплавы АН2,5(А1; 2,7—3,3Ni) АО6-1 (Al; 5,5—7 Sn; 0,7— l,3Cu; 0,7—l,3Ni) 300 300 Баббиты БКА (Pb; 0,95—1,15Ca; 0,7—0,9Na; 0,05—0,2 Al) Б16 (Pb; 15—17 Sn; 15— 17 Sb; 1,5—2 Cu) Б83 (Sn; 10—12Sb; 5,5— 6,5 Cu) Б88 (Sn; 7,3—7,8Sb; 2,5— 3,5 Cu; 0,8—1,2 Cd; 0,15—0,25 Ni) 300 300 300 300 130 180 21 25 33 39 Припои ПОС61 (Pb; 60—62 Sn) ПОС18 (Pb; 18Sn; 2,5Sb) [22] ПОССу18-2 (Pb; 17—18 Sn; 1,5—2,0 Sb) ПОССу40-2 (Pb; 39-41 Sn; 1,5—2,0 Sb) F0 Sn; 40 Pb) [24] Сплав Вуда E0Bi; 25Pb; 12,5Cd; 12,5Sn) [24] Сплав Розе E6,lBi; 28Pb; 15,9Sn) [24] ПСр25 (Zn; B5±0,3)Ag; D0±l)Cu) ПСр44 (D4±l)Ag; B7dhl)Cu; A6±2)Zn; (8dzl)Cd; B±0,5)Ni) C±0,5)Mn) ПСр70 (Zn; G0±0,5)Ag; B6±0,5)Cu) 300 300 300 300 4- Ю-. ...40.. ...зоо 4- .Ю-. ...20-. ...80-.. Ю--20- ...80-- ...150-. 300 300 80... 40-.. 100 •273 50 38 34 42 18... ...51- ...50 4,0-. ...18- .23. 3,4-. ...8,4 ...и- 105 38 40-. •49 11. •20 •24 • 5-. •16 300 170 23* ** Теплопроводности соответствуют указанным температурам. 355
Таблица 15.17. Теплопроводности полупроводников Полупроводник Cd3Ast нелегированный, п = 2-1018 см~8 CdSb р-типа, п = C ~ 5) • 1016 см~8, 11@01] ZnSb, чистота исходного материала 99,9999% ZnO*1, концентрация примесей < 2,5-1018 см-» [48] ZnS, гексагональная структура, концентра- концентрация примесей <5>1017 см~» [48] CdS, концентрация примесей > 101в см"8, || оси с CdSe л-типа, чистота исходного материала> > 99,99%, нелегированный, || оси с CdTe, концентрация примесей < 2-1018 см-» [48] HgSe л-типа, л D,2 К) = 2, МО" см"* [49] HgTe р-типа, концентрация акцепторов Ю" — 10» см-» BN** [50] A1N*8 [50] AlSb р-*ипа, ЯC00К) =7,0 см8/Кл GaP р-типа, Я C00 К) =75 см8/Кл GaAs n-типа, л G7 К) =2-101в см"8 GaSb р-типа, л = 1,5-1017 см"8 InP л-типа, л G7 К) = 2- 101в см-8 In As л-типа, я G7 К) = 3- 101в см~8 InSb л-типа, л=7-1018 см"8 SiC л-типа, концентрация атомов N 1017 СМ"8, || ОСИ С PbS р-типа, лC00К) = 1,7-10м см'8 PbS природный, л C00 К) = 1,48-1017 см~8 PbSe р-типа, л C00К) = 5,4-1018 см"8 PbSe л-типа, л = 6,4-1017 см, легирован- BiaTe3 л-типа, л G7 К) = 3-1017 см 10 — 260 300 300 540 230 520 120 — 65 72 190 1400 140 1800 2900 2000 350 70 — 70 — — 20 — 210 520 380 360 200 250 93 — 2,0 100 280 590 2500 340 2700 1700 1100 1900 48 — 37 — — т 40 _ — 40 450 310 200 72 117 41 25 F0 К) 10 175 330 700 780 320 1200 600 370 5100 13 — 11,5 — — , Вт/(м.К) [7 . К 80 _ 4,9 A00 К) 11,5 260 155 97 32 44 11 14 43 290 210 450 270 180 470 170 90 4100 8,0 5,5A00 К) 5,2 5,0 6,4 \ 25] 150 2,7 3,0 5,2 134 70 43 — 18,4 4,4 5,0 112 330 115 210 105 85 190 — 42 1500 — 3,9 — 3,0 3,5 300 2,8 1,9 5,0 54 27 20 — 7,5 1.7 2,6 180 200 69B50 К) 140B50 К) 58 36 70 — — 490 — 2,6 — 1,8 2,9 где Хд и Х^ —теплопровод- —теплопровод•• Приведены средние значения теплопроводности ZnO гексагональной струкутры: Хцр = 1/3 BХД -f Хр ности вдоль осей а и с соответственно; для 30 < Т < 300 К ХДДС = 1,2. •» Горячепрессованная поликристаллическая керамика плотностью 97% теоретической, размер зерен 20 мкм, концентрация примесей О и С меньше 2-Ю1» см~3. ¦* Синтетический монокристалл, атомное содержание кислорода A ч- 5) • 10»° см~а. Обозначения: л-концентрация носителей тока; R— постоянная Холла. Таблица 15.18. Теплопроводности некоторых диэлектрических монокристаллов, Вт/(м Кристалл (атомное содержание, %) ВеО [50, 51] MgO AI2CV1 Сапфир*2, || оси с Si<V8, ||оси с TiO, NiOa UO2*« LiF: @,02«Li) G,4«Li)** E0,1е Li) NaF**, || [100], [52] 4 47 270 FK) 240 125 470 180 5 8,6 510 440 370 750 10 750 1100 3000 2300 2700 1750 60 9,6 6000 2700 1900 10 000 20 5100 3000 12 500 10000 530 600 220 1,65 10 000 2800 1800 14 000 г. К 40 13 500 2200 13 500 11500 150 65 430 1.4 1380 930 700 620 80 6700 460 1100 1100 60 18 280 4,2 — 127 115 130 •К) [7, 25] 150 1360 135 125 155 27,3 — 120 7,7 — __ 37 — 300 370 58 40 47 14,3 — 38 8,4 — — — — 356
Прооолжание табл. 15. 18 Кристалл (атомное содержание, %) CaF2, HflOOJ MnF2*7, || оси а CoF2*8 NaCl КС1 RbCl NaBr KBr KI SrTiO3*9, II A00) Y3Fe5Ola*i°,||[100] 4 700 67 4,2 530 630 310 95 480 700 1,5 13,5 1 / 10 2600 430 900 510 190 160 250 360 8,5 125 20 i 2800 450 27 300 225 85 70 90 130 20 220 г. к 1 / 40 570 135 19,5 80 70 30 27 34 39 19 112 80 1 60 40 25 34 20 11 13 15,5 12 18 37 1 /50 22 16 15,5 15,5 — — — — — 16 15 1 I 300 12,5 7,7 — 7,4 4,8 5,02 12 7,4 •• Размеры образца: диаметр 5 мм, длина 50 мм. •¦ Концентрация примесей Сг, Fe, Mg, SI меньше 10~$ см"». " Размеры образца 5X5X40 мм. •« Антиферромагнетик при Т< 30 К. ** Нормальный изотопический состав. •• Атомное содержание примесей меньше 1-1(Г* см"», сечение 3,9 мм, длина 11,3 мм. Образца 5,1X5,1 мм. •т Антиферромагнетик при Т < 67 К. ** Антиферромагнетик при Т < 38 К. ось образца составляет угол 26° с осью с. •• Пара электрик, температуры переходов 35, 65 и ПО К- Ферримагнетнк при Т< 560 К. средний диаметр образца Таблица 15.19. Материал* * (массовый состав, %) Кварцевое стекло (плавленый кварц) То же [54] То же, KB [38] Крон: легкий ЛК5 баритовый серии 100БК1 10 Стекло: боросиликатное С38-1 (ЗС-9) боросиликатное С39-1 (№ 17) боросиликатное С47-1 (№ 46) боросиликатное (пирекс) (80 SiOa; 13B2O3; известково- натриевое свинцовое тугоплавкое D0—50 РЬО) Фарфор [55] Фаянс разных сортов Флинт: тяжелый ТФ1 баритовый БФ8 Хрусталь, ? = 2,6 -т- 2,85 г/см8 [15] Теплопроводности стекол [24, 4...10.. 60...80- ...800-. 60...70- 90...150 293 300 300 300 20...80- 20...80- 20...80- 80...150 ...1140 300 90...150 293 293 т. К •20...40...80-..100 ..160-. •1100 ..80... ...зоо ..150-. ..150-. ..150-. ...300- ...зоо .300...500-.. 90 •300 •300 •300 ..500-...700 53] Х*«, Вт/(м-К) 0,13-.-0,135..-0,16. ...0,52-..0,70 0,41-..0,52-• .0,96-. ...1,63-.-1,81..-1,9 0,45...0,52-• 0,52..-0,87.. 0,75 0,92 1,3 0,84 0,142-.-0,54. 0,142...0,46- 0,142--.0,36. 0,96...1,35-. •0,58.. •1,2 ..0,84. .•0,70- ..0,51- •1,68.. ...1,8Ь.-2,25 0,93—1,3 0,34...0,52-. 0,81 0,88—0,91 •0,70 .-0,25... •1,36... 8 •0,64 ..1,34 ••1,05 ••0,71 •1,72... *' Образцы отожженные. 'I Теплопроводности соответствуют указанным температурам* 357
Таблица 15.20. Теплопроводности плотных (пористость 77 = 0%) спеченных оксидов [22]*1 Таблица 15.21. Теплопроводности пресованных и спеченных карбидов [22, 57] Оксид А12О3 ВеО [51] СаО SiO, MgO NiO TiOa ZrOa 7, г/см* 3,7—3,8 3,01 3,0-3,1 2,3—2,6 3,3—3,5 5,0-5,1 4,0-4,1 5,2-5,3 т, к 400...700 ...ноо... ...2000 400...700 • looo... ...2000 400-.«700 ...1500.- 400...700 ...1300-. 400...700 ...поо... ...2000 400...700 ...1700 400-.-700 1 КЛЛ •••IOUU 400...900 ...1500-. 1500-.. 1500-.. 2200 •1500 1700... ... 2000 Х*«, Вт/(м-К) 30-..13...7-.• ...5-.-7 230...89-.• ...48-.-22..-15 15...9-.-6.-.8 13-.-9-..6-.-7 36...16-..8-.• ...6--.9 13-.-6..-5 8...5-..3 1,7-.-1,8... ...2,0-«2,0 •• Экспериментальные данные о теплопроводности оксидов см. также в [56]. ** Теплопроводности соответствуют указанным температурам. Карбид В4С Ве2С (в Аг) §& HfC МооС NbC NbaC SiC ТаС Та2С TiC VC we W2C ZrC т, г/сма 2,32—2,5 2,2 6,68 6,97 11,8—12,6 9,18 7,82 7,85 3,2 14,5 15,5 4,72—4,92 5,48 15,65 17,3 6,7 T 300-.. 300... 293 293 573... 293 400-.. . К 1100 900 1473 1200... •••2500 400 200-.- .600.. ...1800 573-.. 300-.. •1000... •••2500 1673-.. ..-2673 293 523-•• 293 293 293 573... 973 1673... ...2673 *¦', Вт/(м-К) 28...13 32...18 13 18 9...17 7 14...44- 19 36...31. ...23-.. ...12-.. 34...40- 36 33..-11 25 29 36 53-..35- .44 16... 14 .-38 • •38 *' Теплопроводности соответствуют указанным температурам. Таблица 15.22. Теплопроводности прессованных и спеченных боридов, нитридов и силицидов при комнатной температуре [22] Продолжение табл. 15.22 Соединение ВаВв СаВв СгВ^ Мо2В5 NbB2 SrBe г/см» _ — 5,6 8,0 6,0 — Bt/(m-K) 36 23 22 27 17 26 Соединение Mo3N NbN TaN TiN VN ZrN г/см* 9,9 8,4 13,8 5,21 6,04 7,35 x, Bt/(m-K) 50 10 23 29 31 14 Соедн нение TaBa TiB2 W2B6 ZrB2 CrN Cr2N MoN г/см» 11,7 4,5 11,0 6,1 5,9 6,5 8,6 x, Bt/(mK) 11 24 32 23 32 60 16 Соединение CrSi2 MoSi2 NbSi2 TaSi2 TiSi2 WSia ZrSi2 Г/СМ* 4,4 6,3 5,45 8,83 4,35 9,33 4,88 Bt/(iiK) 6 29 26 12 13 19 18 Таблица 15.23. Теплопроводности плотных обожженных огнеупооов при атмосферном давлении Изделие (массовый состав, %) Из кварцевого стекла (> 97 SiO2) Динасовые (>93SiOa) Динасовые с добавками (80 < SiO2 < 93) Полукислые (<28А12О3; <85SiO2) Шамотные B8 < А12О3 <45) Муллитокремнеземистые D5 < А12Оз < 62) Муллитовые F2 < А12О3 < 72) 7. г/сма, при /=20 °С 2,2—2,09 1,67—1,50 2,10—1,93 2,14—1,99 1,95—1,80 2,16—1,92 2,45-2,26 3,00—2,85 2,52-2,34 0-3 24—30 10—16 16—20 24—30 16—20 16—20 0—3 20—24 200 1,4 0,42 1,6 1,25 0,85 0,88 1,4 5,6 1,2 X, Вт/(м-К), 400 1,9 0,34 1,7 1,4 0,92 0,94 1,4 4,9 1,3 800 3,0 0,46 1,9 1,8 1,1 1,1 1,4 4,1 1,5 при t, ° 1200 4,5 0,94 2,3 2,1 1,2 1,2 1,4 3,8 1,7 [58] с 1600 1,8 3,0 — 1,1 1,4 3,9 1,8 358
Изделие (массовый состав, •/.) Муллитокорундовые G2 < А12О3 < 90) Корундовые (глиноземистые) (>90 А1аОз) Периклазовые (>90MgO) Форстеритовые E0 < MgO < 65; 25 < Si О, < 40) Карбидкремниевые на различных связках (>70 SiC) Бадделеитовые (>90ZrO2) Цирконовые (>50ZrO2; >25SiO2): плавленые поликристаллические Т. г/см», при * = 20°С 2,89—2,68 3,9—3,7 3,12—2,89 3,55—3,37 2,84—2,63 3,36—3,19 2,69—2,49 3,13—2,97 2,50-2,32 5,80-5,51 3,40—3,14 4,60—4,37 3,86-3,59 16-20 0-3 20—24 0-3 20-24 0—3 20-24 0-3 20-24 0—3 20—24 0—3 16—20 300 2,7 20 4,1 26 5,7 4,5 3,3 35 13 1,8 1,8 5,7 4,6 Продолжение табл. 15.23 X, Вт/(мК). 400 2,6 12,8 3,5 17 4,8 3,9 2,8 32 12 1,7 1,6 5,1 4,2 800 2,4 6,7 2,7 8,3 3,4 3,1 2,0 27 9,7 1,7 1,4 4,3 3,5 при t% < 1200 2,3 5,2 2,4 5,6 2,7 2,9 1,8 22 8,1 1,9 1,3 3,9 3,2 >с 1600 2,3 6,2 2,5 6,2 2,7 3,3" 19 7,2" 2,3 1,25** 4,0 3,1 Пористость открытая. При * = 1500° С. Таблица 15.24. Теплопроводности высокотемпературных Соединение (массовый состав» %) 1)О2, спеченный диоксид [59] ThO2, спеченный диоксид, Я = 0% РиО2, спеченный диоксид, П = 0% E0 UO2 + 50 РиО2) F0 UO2 -Ь 40 А1), спеченная смесь D7 UO2 + 53 ВеО), спеченная смесь A9,9Ш2 + 80,1 С), спеченная смесь F0UO2 + 40MO)*2 E0UO2 + 50W)*2 B0UO2 + 80 полиэтилен) B0 UO2 + 60 полиэтилен + 20 сажа) ис ис, C0,3UC + 69,7C), спеченная смесь UN(94,3U; 5,32N; 0,034С; 0,047 0) US PuBel3 Т. г/см» 10,97 9,96 11,46 . 11,1 4,9 3,2—3,6 1,93 — — — — 7,90 — 10,8 2,22 14,02 10,87 4,36 Т. К зоо...боо... юоо •••2600-..3120 400...500...700- 200...300...700- 300 300 300 300 373...1273 373...773...1273 273...363 273...363 300 373..673-..1100 473-••1873 300 473-••1073 300 300 композиций ядерного топлива [22] ...1600... ..1100-.-1800 •1100...1500 8,2-. ...з, 8,2-. 7,2-. 4,3 7,0 23—35 18 32... 52... 0,ЗЬ 0,37- 6,8 25... 13... 57 16... 11 90 Х«, Вт/(мК) •5,6...3,7-.-2,4... 3-..3,4 •6,9-.-4,6-..3,0--2,0 •6,3-..4,2-.-3,1.-2,2 27 44...42 ••0,24 ••0,33 22...27 20 21 •• Теплопроводности соответствуют указанным температурам* •«Объемное содержание, %. Обозначения: Л — пористость. 359
Таблица 15.25. Теплопроводности строительных материалов при / = B5 ± 5)°С и атмосферном давлении [22, 23] Продолжение табл. 15. 26 Материал Алебастровые плиты Асбошифер Асфальт Бетон в сухом состоянии: на песке и кирпичном щебне на каменном щебне железобетон [60] пенобетон Гипс строительный [60]} Грунт сухой (влажныйI [60]: глинистый и суглинки пески и песчаный скальный Гудрон Доломит плотный в сухом состоя- состоянии Зола древесного топлива Известняк плотный в сухом сос- состоянии Картон: плотный обыкновенный гофрированный в несколько слоев при толщине слоя 5 мм Кирпич в сухом состоянии: клинкерный красный плотный красный пористый кремнеземный силикатный трепельный шлаковый Песок сухой Раствор: портландцементный (без песка) цементно- песчан ый известково-песчаный Рубероид Толь бумажный ГЦ noir. шлак, котельный доменный гранулированный г/см» 1,25 0,84 1,9 1,8 1,82 2,0 2,4 0,3 0,8 1,25 1,6 2,0 1,6 2,0 2,0 2,4 0,95 2,48 0,7 2,32 1,0 0,7 0,09 2,25 ( 1,8 1,2 ),5 1,9 1,13 ,4 ,6 ,8 ,8 ,8 0,6 0,5 1,0 0,7 ( ),5 X, Вт/(мК) 0,47 0,27 0,35 0,72 0,70 1,3 1,6 0,12 0,33 0,35 0,87 A,7) 1,7 B,6) 1,1 A,9) 2,0 C,2) 2,0 B,7) 2,3 C,5) 0,30 1,7 0,15 1,9 0,23 0,17 0,07 1,6 0,67 0,44 0,12 0,81 0,27 0,58 0,87 0,47 1,2 0,87 0,17 0,23 0,29 0,19 0,15 Таблиц а 15. 26. Теплопроводности древесных материалов [15, 22] Материал Бальза Береза Дуб Ель Кедр красный 7, г/см» 0,11—0,13 0,72 0,825 0,45 0,47 /. °С 30 20 15 60 20 X", Вт/(м-К) 0,043-0,052 0,15 0,20 0,11 0,095 Материал Клен Лиственница Пробковое дерево поперек волокон вдоль волокон Тополь Фанера Опилки в качестве за- засыпки Стружка в качестве на- набивки 0 0 0 0 0 0 0 0 0 7. г /см» ,72 ,6 ,113 ,545 ,545 ,58 ,6 ,25 ,30 *. °с 30 20 30 15 15 50 20 20 20 X*», Вт/(мК) 0,19 0,13 0,045 0,15 0,40 0,17 0,15 0,093 0,12 *1 Теплопроводности древесины приведены в направлении, пер- перпендикулярном волокнам. Теплопроводность вдоль волокон в 2—3 раза выше теплопроводности поперек волокон. Влажность мате- материалов 7 — 10%. Теплопроводность сухой древесины. Вт/(м-К)# можно оценить по формуле X » 0,0232 + 0,174 7» где 7 — плотность древесины, г/см*. Таблица 15.27. Теплопроводности строительных теплоизоляционных материалов при атмосферном давлении [60] Материал Альфоль: гофрированный гладкий Асбестовый матрац, заполненный: совелитом стекловолокном вермикулитом Асбестовая ткань в несколько слоев Асбестовермикулито- вые изделия (пли- (плиты , сегменты, скор- скорлупы) Вермикулит, вспу- вспученный в засыпке Войлок: строительный утеплительный эластичный из ми- минеральной ваты Вулканитовые изде- изделия (плиты, сег- сегменты, скорлупы) Диатомитовые изде- изделия Известково- кремне- кремнеземистые изделия (плиты, сегменты, скорлупы) 7, г/см» 0,02-0,04 0,02-0,04 0,28 0,20 0,22 0,5—0,6 0,25 0,30 0,23 0,20 0,10 0,115 0,35 0,40 0,5 0,6 0,2 * max* 350 350 450 450 450 450 600 600 900 100 100 600 600 600 900 900 600 °С х, 10"» Вт/(м.К) 59+0,26/ 53+0,22/ 87+0,12/ 58+0,23/ 81+0,23/ 120+0,26/ 81 + 0,23/ 88+0,23/ 70+0,27/ 44+0,19/ 60+0,23/ 43+0,22/ 79+0,15/ 84+0,15/ 100+0,23/ 140+0,23/ 69+0,15/ 360
Продолжение табл. 15.27 Ma териал Мастичные материалы: асбозурит-600 асботермит совел ит ныовель Маты и полосы из непрерывного стек- стекловолокна Минеральная вата: марки 75 марки 150 Пенодиатомитовые изделия, кирпич: марки ПД-350 марки ПД-400 Перлитовые изделия на керамической связке (плиты, сег- сегменты, скорлупы): марки 250 марки 400 Перлитоцементные изделия (полуци- (полуцилиндры, плиты, сегменты): марки 250 марки 350 Перлит вспученный мелкий: марки 75 марки 150 Пенобетонные изделия Пенопласт ФРП-1 и резопен: группы 75 группы 100 Плиты теплоизоля- теплоизоляционные из мине- минеральной ваты на синтетическом свя- связующем: марки 50 марки 175 Совелитовые изделия (полуцилиндры, плиты, сегменты): марки 350 марки 400 Торфоплиты, сегмен- сегменты, скорлупы Холст стекловолок- нистый ВВ-Г Холсты из ми кроу л ьт- расупертонкого штапельного волок- волокна горных пород 7. г/см» 0,60 0,57 0,50 0,37 0,20 0,115 0,23 0,35 0,40 0,25 0,40 0,25 0,35 0,09 0,18 0,40 0,00 0,065—0,085 0,086-0,11 0,055—0,075 0,15—0,21 0,35 0,40 0,275 0,35 0,10 0,03—0,07 * 'max* 900 500 500 350 450 600 600 900 900 900 900 600 600 875 875 400 400 130 150 400 400 500 500 100 100 180 700 °С 10-\Вт/(м-К) 160+0,17/ 130+0, 1/ 99+0, 1/ 77+0, И 40+0,26/ 44+0,29/ 53+0,19/ 81+0,19/ 93+0,19/ 70+0,19/ . 99+0,19/ 70+0,19/ 81+0,19/ 52+0,12/ 58+0,12/ 110+0,3/ 130+0,3/ 41+0,23/ 43+0,19/ 40+0,29/ 52+0,2/ 75+0,15/ 78+0,15/ 64+0,15/ 76+0,15/ 38+0,15/ 41+0,29/ Таблица 15.28. Теплопроводности некоторых теплоизоляционных и вспомогательных материалов [15, 24, 61] *> Максимальная температура, при которой можно применять материал. Материал (массовое содержание» %) Асбест волокнистый Ацетилцеллюлоза F0 аэрогель-В + 40 алюминиевой пудры) Бумага толщиной 75 мкм [22] Вата: минеральная стеклянная хлопковая Войлок: графитированный (вакуум, d = = Ю-г-20 мкм) графитированный углеродный (аргон) из карбида цирко- циркония (аргон, d= = 16 мкм, Я = = 80%) стеклянный Волокно: базальтовое каолиновое (d = = 4 мкм) Ипорка*2 Картон теплоизоля- теплоизоляционный БТК-1 Каучук: натуральный фторированный вспененный отвер- жденный Кожа Лед Май л ар (лавсан) Пенолегковес высоко- высокоглиноземистый (ар- (аргон) Пенопласт: ПС-1 (<W = = 0,5 мм) ПС-4 (dnop _ = 1,5 мм) Пенополиуретан: ППУ-104Б ППУ-305А Пеностекло Перлит (воздух, р = = 0,13 Па) т. г/см* 0,47 0,70 1,32 0,18 0,73 0,10 0,25 0,15 0,05 0,081 0,04— 0,12 0,05- 0,10 — 0,05 0,12 0,10 0,015 — 0,086 0,18 0,082 1,0 0,9 0,80 0,10 0,07 0,39 0,14 0,17 0,25 0,20 /, °с —200-.-20 -200... 20 20 -180</< <20 20 —200..20 —100...20 -173...27 —200-..20 —200 ..20 1000...1800 20...800 200-..1800 —200...20 20...400 200..1100 20 —260-..0 750 50 —200---20 -190... 20 20 0 —200...20 200-..1400 —170...20 —170...20 —170...20 —100..20 — 180..20 —180-..20 —190</< <20 10-» Вт/(м К) 8Ь .-160 150...240 200—300 0,35 96 16...47 36...57 20...52 26...59 32...59 400--1200 80...280 800...1200 14...44 38...78 60...380 38 23...39 84 42 23...59 15-.-33 170 2200 ПО**. 150 400-..480 15-.-40 18...44 38...67 25...43 49...62 61...80 0,83 361
Материал (массовое содержание, %) Плексиглас аморфный прозрачный Плитка теплоизоля- теплоизоляционная ПМТБ-2 Полистирол Поролон Порошок: А12О3(<*=0,21мм, Я=51 %) MgO(d=0,18 мм, /7=42 %) ZrO2(d=0,20MM, /7=42%) Пробка измельченная (d<3 мм) Резина; натуральная синтетическая Слюда; мусковит, ± плоскости спайности || плоскости спай- спайности флогопит, _]_ плос- плоскости спайности Снег [62] Стеклотекстолит, ± армирующим слоям Тальк (воздух, р= = 0,13 Па) Тефлон Ткань: из кварцевого во- волокна (d = 6 -т- -т-8 мкм, тол- толщина слоя 0,4 мм, 7 = = 0,34 кг/м*) углеродная гра- фитированная (аргон i d = = 5 мкм, тол- толщина слоя 0,45 мм, 7 = =0,33 кг/м2) Шелк Эбонит [22] , Эбонит вспученный Экранная теплоизоля- теплоизоляция: алюминизирован- ная с одной стороны лавса- лавсановая пленка толщиной 5—12 мкм с Г/СМ* 1,174 1,06 0,034 — — — ' 0,037 0,161 — — 2,8 2,8 2,8 0,25 — 1,2 2,12 — — i o,io 1,2 0,064 ! 0,022; Продолжение t, °с -190...0 —260... ...0-..750 20 — 190...20 200...800 200-..800 200..800 —200... 20 —70...27 —180--20 —200... 20 30 30 20-..600 0 —223... 20 —180</< <20 — 190-..10 200-.. .600... 1000 200... ...1800 0 20 —loo-.;20 —200«< <20 ! ' ' -: табл. 15.28 10-* Вт/(м.К) 150 .200 15...36...96 82 13...40 360*..600 480...780 250...450 9-.-34 36...50 11..150 120--.170 550 3400 450...570 160 190-..390 1,6 230-..260 120... ...180-..290 130... ...270-.-460 40 160 19...32 0,1 ! • Продолжение табл. 15.28 Материал (массовое содержание, %) рифлением Зх ХЗ мм и стек- ловуаль ЭВТИ-7 A5 экранов на 1см,р=10-*Па) ниобиевая фольга толщиной 15 мкм с рифле- рифлением в виде > шаровых сегмен- сегментов высотой 0,05—0,1 мм B0 экранов на 1 см, вакуум) т. г/см» — #• °С 800... ...1000--- ...1200 *¦•. КГ» Вт/(мК» 42...77-. ..130 ** Теплопроводности немонолитных материалов приведены для воздуха при давлении 1,01-10* Па, если среда и давление не указаны явно. ** Белая мягкая пена карбомидных смол. Обозначения: d — диаметр волокон, зерен, . пор; р — давление газа; /7 — пористость. Таблица 15. 29. Теплопроводности горных пород, Вт/(мК) [63) Порода Осадочные породы Аргиллит, глинистый сланец Глина Доломит Известняк Каменная соль Мел Песчаник Торф Уголь Ил, глина, песок Магматические породы Базальт Гранит Диабаз Лава Обсидиан Туф Гнейс Кварцит Мрамор Сланец 1,3 1,6 3,2 2,3 3,6 1,6 1,8 0,07 0,45 0,84 оды 1,3 2,4 2,5 0,49 1,5 2,3 0,25-3,1 0,12—3,1 1,6—6,5 0,64—4,4 1,7—5,5 0,82—2,2 0,24-4,4 0,13—2,2 0,61—2,1 0,44—3,5 1,1—3,9 1,7—3,3 0,25-0,73 1,4-1,6 1,3-4,0 Метаморфические породы 2,0 5,3 2,6 2,3 0,94-4,9 2,7-7,6 1,6-4,0 0,65-4,8 362
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Карслоу Г., Егер Д. Теплопроводность твердых тел. — 2-е изд.: Пер. с англ ./Под ред. А. А. Померанцева. М: Наука, 1964. 2. Лыков А. В. Теория теплопроводности. М.: Выс- Высшая школа, 1967. 3. Thermal conductivity/Ed. R. Р. Туе. Lond.: Acad. Press Inc. 1969. Vol. 1, 2. 4. Но С Y., Powell R. WM Liley P. E.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1972. Vol. 1. № 2. P. 279—425. 5. Но С Y., Powell R. W., Llley P. E.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1974. Vol. 3. Suppl. N2 1. 6. Теплопроводность жидкостей и газов: Справочные данные. ГСССД/Н. Б. Варгафтик, Л. П. Филиппов, А. А. Тарзиманов, Е. Е. Тоцкий. М.: Изд-во стандартов, 1978. 7. Теплопроводность твердых тел: Справочник/ A. С. Охотин, Р. П. Боровикова, Т. В. Нечаева, А. С. Пуш- Пушкарский; Под ред. А. С. Охотина. М.: Энергоатомиздат, 1984. 8. Childs G. E., Hanley H. J. M.//Cryogenics. 1968. Vol. 8, № 2. P. 94—97. 9. Гиршфельдер Дж., Кертис Ч., Берд Р. Молеку- Молекулярная теория газов и жидкостей: Пер. с англ./Под ред. Е. В. Ступоченко. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 10. Ферцигер Дж., Капер Г. Математическая теория процессов переноса в газах: Пер. с англ./Под ред. Д. Н. Зуборева и А. Г. Башкирова. М.: Мир, 1976. П. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства га- газов и жидкостей: Справочное пособие. — 3-е изд.: Пер. с англ./Под ред. Б. И. Соколова. Л.: Химия, 1982. 12. Коган М. Н. Динамика разреженного газа. Кине- Кинетическая теория. М.: Наука, 1967. 13. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей..— 2-е изд. М.: Наука, 1972. 14. Теплопроводность многоатомных жидкостей и га- газов: Обзорная информация/Н. Б. Варгафтик, Л. П. Фи- Филиппов, А. А. Тарзиманов, Е. Е. Тоцкий. М.: Изд-во стан- стандартов, 1981. 15. Миснар А. Теплопроводность твердых тел, жид- жидкостей, газов и их композиций: Пер. с фр. М.: Мир, 1968. 16. Филиппов Л. П. Исследование теплопроводности жидкостей. М.: Изд-во МГУ, 1970. 17. Займан Дж. Электроны и фононы. Теория явле- явлений переноса в твердых телах: Пер. с англ./Под ред. B. Л. Бонч-Бруевича. М.: Изд-во иностр. лит., 1962. 18. Берман Р. Теплопроводность твердых тел: Пер. с англ./Под ред. В. 3. Кресина. М.: Мир, 1979. 19. Могилевский Б. М., Чудновский А. Ф. Теплопро- Теплопроводность полупроводников. М.: Наука, 1972. 20. Anderson A. C.//Amorphous solids. Low-tempera- Low-temperature properties/Ed. W. A. Phillips. Berlin: Springer Verlag, 1981. S. 65—78. 21. Ross R. G., Andersson P., Sundqvist В., BSck- strom G.//Rep. Progr. Phvs. 1984. Vol. 47. P. 1347—1402. 22. Чиркни В. С. Теплофизические свойства мате- материалов ядерной техники: Справочник. М.: Атом из дат, 1968. 23. Чиркин В. С. Теплопроводность промышленных материалов. — 2-е изд.. М.: Машгиз, 1962. 24. Кожевников И .Г., Новицкий Л. А. Теплофизиче- Теплофизические свойства материалов при низких температурах: Справочник — 2-е изд. М.: Машиностроение, 1982. 25. Childs G. В., Ericks L. Y., Powell R. W. Thermal conductivity of solids at room temperature and below. A review and compilation of the literature/NBS (US) Monogr. 131, 1973. 26. Зиновьев В. Е., Коршунов И. Г. Теплопровод- Теплопроводность и температуропроводность переходных металлов при высоких температурах. Обзоры по теплофизическим свойствам веществ. ТФЦ. М.: ИВТ АН СССР. Ч. 1. 1978. № 1. С. 3—121; Ч. 2. 1979. № 4. С. 3—119. 27. Зиновьев В. Е. Кинетические свойства металлов при высоких температурах: Справочник. М.: Металлур- Металлургия, 1984. 28. Фегер А., Я нош Ш., Петрович П. и др.//Физика низких температур. 1978. Т. 4, № 10. С. 1305—1315. 29.. Chuah D. О. С, Ratnalingam R.//J. Low Temp. Phys. 1974. Vol. 14, № 3/4. P. 257—276. 30. Алиев H. H.f Волькенштейн Н. В.//Журн. экспе- рим. и теорет. физ. 1965. Т 49, вып. 5A1). С. 1450—1452. 31. Cook J. G., van der Меег М. P.v Laubitz M. J.// Canad. J. Phys. 1972. Vol. 50, № 12. P. 1386—1401. 32. Campos Tome M. A.//J. Low Temp. Phys. 1975. Vol. 20, N2 5/6. P. 677—689. 33. Andrew J. F., Klemens P. G. Thermal conductivity and Lorenz number of plutonium and plutonium-gallium alloys//Proc. 17th Intern. Thermal Conductivity Conf./Ed. J. G. Hust. N. Y.: Plenum Press. 1983. P. 209—218. 34. Ведерников М. В., Кижаев С. А., Петров А. В. и др.//Физика твердого тела. 1975. Т. 17, вып. 1. С. 340— 342. 35. Амасович Е. С, Пелецкий В. 3.//Теплофизика вы- высоких температур. 1982. Т. 20, N» 5. С. 891—896. 36. Справочник металлиста. — 2-е изд./Под ред. Н. С. Ачеркана. М.: Машиностроение, 1965. Т. 1. 37. Геллер Ю. А. Инструментальные стали М: Метал- Металлургия, 1975. 38. Жданович В. A.t Чашкин Ю. Р.//Измерительная техника. 1976. JSfe 3. С. 28—31. 39. Сергеев О. А./Деплофизические свойства веществ и материалов. М.: Изд-во стандартов. 1979. Вып. 13. С. 133—137. 40. Материалы в приборостроении и автоматике: Справочник/Под ред. Ю. М. Пятина. М.: Машинострое- Машиностроение. 1969. 41. Рогельберг И. Л., Бейлин В. М. Сплавы для тер- термопар: Справочник. М.: Металлургия, 1983. 42. White G. К. Experimental techniques in low-tem- low-temperature physics. — 3d ed. Oxford: Clarendon Press, 1979. 43. Алюминиевые сплавы: Справочное руководство. М.: Металлургия, 1972. 44. Глазунов С .Г., Моисеев В. Н. Конструкционные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1974. 45. Смирягин А. П., Смирягина М. А., Белова А. В. Промышленные цветные металлы и сплавы. — 3-е изд. М.: Металлургия, 1974. 46. Справочник металлиста. — 3-е изд./Под ред. А. Г. Рахштадта и В. А. Бромстрема. М.: Машинострое- Машиностроение, 1976. Т. 2. 47. Cody G. D.t Cohen R. W.//Rev. Mod. Phys. 1964. Vol. 362, N2 1 (part 1). P. 121—123. 48. Slack G. A.//Phys. Rev. 1972. Vol. B6, № 10. P. 3791—3800. 49. Whitsett С R., Nelson D. А., В roe rm an J. G. et al. //Phys. Rev. 1973. Vol. B7, N2 10. P. 4625—4640. 50. Slack G. A.//J. Phys. Chem. Solids. 1973. Vol. 34, N2 2. P. 321—335. 51. Slack G. A., Austerman S. B.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42, N2 12. P. 4713—4717. 52. Jackson H. E.f Walker C. T.//Phys. Rev. 1971. Vol. B3, № 4. P. 1428—1439. 53. Новицкий Л. A.t Кожевников И. Г. Теплофизи- Теплофизические свойства материалов при низких температурах: Справочник. М.: Машиностроение, 1975. 54. Сергеев О. А., Шашков А. Г., Уманский А. С.// Инженерно-физический журнал. 1982. Т. 43, № 6. С. 960—976. 55. Шадричев Е. В., Смирнов И. А.//Приборы и тех- техника эксперимента. 1968. N* 5. С. 218—219. 56. Кржижановский Р. Е., Штерн 3. Ю. Теплофизи- 363
ческие свойства неметаллических материалов. (Карби- (Карбиды): Справочная книга. Л.: Энергия, 1977. 57. Литовский Е. Я., Пучкелевич Н. А. Теплофизиче- ские свойства огнеупоров: Справочник. М.: Металлургия, 1982. 58. Кржижановский Р. Е., Штерн 3. Ю. Теплофизи- ческие свойства неметаллических материалов (Окислы): Справочная книга. Л.: Энергия, 1973. 59. Fink J. K.f Chazanov M. С, Leibovitz L.//J. Nucl. Mater. 1981. Vol. 102. J. 17—25. 60. Тепловая изоляция: Справочник строителя. — 4-е изд./Г. Ф. Кузнецов, В. И. Вельский, В. П. Горбачев и др.; Под ред. Г. Ф. Кузнецова. М.: Стройиздат, 1985. 61. Харламов А. Г. Теплопроводность высокотемпе- высокотемпературных теплоизоляторов. М.: Атомиздат, 1980. 62. Powell R. L., Childs G. E.//American Institute of Physics Handbook. —3d ed. N. Y.: McGraw-Hill, 1972. Ch. 4g. 63. Физические свойства горных пород и полезных ископаемых (петрофизика): Справочник геофизика. — 2-е изд./Под ред. Н. Б. Дортман. М.: Недра, 1984. ГЛАВА 16 вязкость А. В. Елецкий 16.1. ВВЕДЕНИЕ Вязкость текучих тел г\ху определяется соотношением Ньютона A6.1) вид A6.2) связывающим силу внутреннего трения Fx, которая дей- действует на единичную площадку в направлении, противо- противоположном градиенту скорости течения вязкого вещества (газа, жидкости), с градиентом скорости Vvy. Если рас- рассматриваемый объем, заполненный текучим веществом, не имеет выделенных направлений, которые могут быть обусловлены либо наличием внешних полей, либо пре- преимущественной ориентацией частиц вещества, все компо- компоненты тензора вязкости равны друг другу и вязкость является скаляром. Именно такой случай мы и будем рассматривать в дальнейшем. Иногда коэффициент г) называют динамической вяз- вязкостью, отличая его от коэффициента v*=r)/p(p— плот- плотность вещества), называемого кинематической вязкостью. Единица динамической вязкости в СИ—Па-с«=Н-с/м2= = кг/(м-с), кинематической вязкости — м2/с 16.2. ВЯЗКОСТЬ ГАЗОВ В широком диапазоне изменения давления газа вяз- вязкость газа определяется парными соударениями состав- составляющих его частиц. Нижняя граница этого диапазона определяется условием, согласно которому характерная длина пробега частиц газа много меньше размеров рас- рассматриваемой емкости с газом. В случае, если размер емкости —10 см, указанная граница соответствует дав- давлению — 1 Па A0 мм рт. ст.). Верхняя граница опре- определяется условием идеальности газа, согласно которому длина свободного пробега частиц много больше среднего расстояния между ними п~73. Указанное условие, при выполнении которого роль тройных и других множест- множественных столкновительных процессов по сравнению с про- процессами парных соударений несущественна, может быть выражено в виде п « а'2 (а — сечение рассеяния частиц). Это условие ограничи- ограничивает давление значением порядка нескольких десятков мегапаскалей (нескольких сотен атмосфер). Кроме того, условие идеальности газа зависит от температуры и мо- может существенно нарушаться при приближении к трой- тройной точке. Согласно элементарной кинетической теории газов выражение для вязкости газа, моделируемого шариками с не зависящим от скорости сечением соударения, имеет где т —масса частицы газа; <и>« V 2kTlm— средняя тепловая скорость; а — сечение рассеяния. В реальной ситуации сечение рассеяния атомов и молекул зависит от скорости (обычно убывает с ростом скорости). В этом случае выражение для вязкости, определяемое на осно- основании решения кинетического уравнения Больцмана, име- имеет значительно более сложный вид, тем не менее из этого выражения, так же как и из элементарной теории A6.2), следует, что вязкость в широком диапазоне изме- изменения давления практически от давления не зависит * и возрастает с температурой более резко, чем по зако- закону лА В табл. 16.1, 16.2 приведены значения вязкости газо- газообразных веществ. Эти значения получены в результате усреднения большого количества экспериментальных дан- данных и соответствуют условиям, когда изменение давле- давления газа не приводит к изменению вязкости в пределах погрешности эксперимента @,1—1%). Такая ситуация имеет место при давлениях ниже атмосферного. Харак- Характер зависимости вязкости от давления виден из табл. 16.3, 16.4, где приведены значения вязкости азота и во- водорода при различных температуре и давлении [2]. По- Погрешность данных, приведенных в табл. 16.1—16.4, не превышает нескольких процентов. Вязкость смеси двух газов может немонотонным об- образом зависеть от ее парциального состава. Это следует как из прямых экспериментов, так и из результатов ки- кинетической теории [3]. Немонотонность проявляется, в ча- частности, в зависимости вязкости частично диссоциирован- диссоциированных молекулярных газов от температуры и давления. Изменение температуры и давления газа вызывает изме- изменение степени его диссоциации, т. е. парциального со- состава, а это в свою очередь сказывается на значении вяз- вязкости. В табл. 16.5—16.10 приведены значения вязкости наиболее широко распространенных молекулярных газов при различных давлении и температуре в условиях, ког- когда газ является частично диссоциированным. В табл. 16.11—16.14 приведены значения вязкости некоторых би- бинарных газовых смесей при различных температуре и парциальном составе. Погрешность приведенных дан- данных—порядка 1%. В табл. 16.15 представлены значения вязкости частично диссоциированного воздуха. * Зависимость вязкости от давления при наличии в газе процессов ассоциации, ших число частиц в системе. возникает изменяю- 364
Таблица 16.1. Вязкость газов при атмосферном давлении и различной температуре, 10- (погрешность данных 1 — 10%) [1, 2, 4] Пас г, к 60 80 100 150 200 250 300 400 500 600 800 1000 1500 2000 2200 Не 7,06 8,41 9,63 12,3 15,0 17,5 19,9 24,3 28,3 32,0 38,8 45,0 58,6 70,7 74,2 Ne 9,63 12,1 14,4 19,4 23,9 28,0 31,7 38,4 44,5 50,0 60,0 68,9 — — — Аг 5,34 6,83 8,34 12,3 16,0 19,5 22,7 28,5 33,6 38,3 46,4 53,5 68,4 80,7 85,1 Кг _ 9,29 13,4 17,6 21,6 25,5 32,7 39,1 45,0 55,4 64,5 83,6 — — Хе — 12,2 15,8 19,6 23,3 30,4 36,8 42,9 53,7 63,2 83,3 — — н, 2,91 3,60 4,21 5,57 6,78 7,90 8,94 10,9 12,7 14,5 17,7 20,7 27,6 33,6 — 3,86 4,88 5,79 7,77 9,55 11,2 12,7 15,5 18,0 __ _ — — — _ 5,59 6,87 10,0 12,9 15,5 17,9 22,1 25,9 29,3 35,2 40,4 — — — о, _ 6,27 7,68 11,3 14,6 17,8 20,7 25,9 30,5 34,7 42,1 48,5 61,9 73,1 — F, _ 8,56 12,9 16,8 20,3 23,6 29,5 34,8 — — — а, 13,7 18,0 22,1 25,8 32,6 — — Продолжение табл. 16.1 Т. К 60 80 100 150 200 250 300 400 500 600 800 1000 1500 2000 2200 СО _ 5,40 6,70 9,84 12,7 15,4 17,8 22,1 25,9 29,4 35,4 40,6 51,6 _ — 1 СО, — — _ 10,2 12,6 15,0 19,5 23,6 33,9 39,5 — — — — H,S — — 13,0 17,3 — — — — — COS — — — — — 12,5 16,6 20,4 — — — — — CSt — — — 10,1 13,6 16,9 20,2 — — — HCN _ — — — 7,58 10,8 13,9 _ — — — — C.N, _ — — — 10,2 13,7 — — ... — SiH4 — — 11,7 15,3 18,9 — — Воздух _ — 7,11 10,3 13,2 16,0 18,5 23,0 27,0 30,6 37,0 42,4 53 63 67 РН, _ __ __ __ __ 11,8 15,6 19,1 __ — СС14 —. 9,9 13,0 16,0 19,0 — Продолжение табл. 16.1 Т, К 60 on oU 100 150 200 250 300 400 500 600 800 1000 1500 2000 2200 Вг, _ — — — 15,5 20,3 25,1 29,9 39,2 — — _ т, — — — — _ 18,6 23,0 27,2 — — __ NH, — — 6,89 8,53 10,3 13,9 17,6 21,4 28,8 35,9 — BF, — — 12,1 14,6 17,1 21,7 26,1 30,2 — — НС1 — — 12,1 14,6 19,6 24,3 28,8 __ — HI — 15,9 19,0 25,1 31,0 36,7 — _ •^ H,S — — — 12,6 16,9 20,8 __ — NO __ 10,5 13,6 16,6 19,3 24,1 28,4 32,3 39,0 44,9 57,3 —~ NO, — — — 13,0 21,3 __ «__ ««. — N2O _^ __ 10,0 12,6 15,0 19,5 23,6 27,3 34,1 40,0 52,5 "-~ sot __ 8,62 10,8 13,0 17,3 21,3 25,1 32,1 38,4 HtO — 9,13 13,2 17,3 21,3 29,5 37,6 365
Таблица 16.2. Вязкость газообразных углеводородов и их производных при атмосферном давлении, 10~* Па с [1, 2] Газ Ацетон C3HJO Ацетилен С2Н2 Бензол CeHj Бромметан СН3Вг изо- Бутан изо-С4Н10 «-Бутан м-С4Н10 Тетрахлорметан СС14 Тетрафторметан CF4 Пентафторхлорэтан C2F&Cl Трифторхлорметан CF3C1 Дифтордихлорметан CF2CU Дихлорфторметан CHC12F Дихлортетрафторэтан С2С12Рь Этан С2Нв Этанол С2Н5ОН Этилен С2Н4 Диэтилэфир С4Н10О «-Гептан «-QH^ «-Гексан «-СвН14 Метан CFL Метанол СН3ОН Хлорметан СН3С1 «-Октан «-С8Н18 дао-Пентан изо-С6Н12 «-Пентан н-С5Н12 «•Пропан к-С3Н8 Пропилен С3Нв Пропан С3Н8 Трихлорфторметан CC13F Трихлортрифторэтан C2C13F3 Трифторметан CHF3 Бромтрифторметан CBrF3 дао-Пропанол ыэо-С3Н8О «-Пропа иол «-С3Н8О Температура 7\ К 200 — — — — — — — — — — — — 6,43 7,1 7,76 — — — — — — — — — 250 6,78 — — 13,2 — — — 14,9 — 12,4 10,6 — 10,0 7,96 — 8,8 6,3 9,53 8,3 9,29 7,28 7,1 9,42 9.13 12,4 — — 300 7,77 10,3 7,65 15,8 7,60 7,57 9,97 17,5 12,8 14,5 12,6 11,6 11,6 9,45 9,0 10,4 7,6 6,1 6,7 11,2 9,9 11,0 _ _ 8,25 8,78 8,3 11,0 10,4 14,9 15,0 — —— 400 10,1 13,5 10,2 20,2 10,0 9,96 13,2 22,1 16,5 18,9 16,4 15,3 15,0 12,2 11,8 13,5 10,1 7,9 8,7 14,2 13,1 14,5 7,40 9,60 9,23 10,8 11,5 9,48 14,3 12,5 19,6 19,8 — 10,6 500 12,8 16,4 12,7 24,3 12,3 12,3 16,1 26,2 20,0 23,4 19,8 18,8 18,4 14,8 14,1 16,3 12,5 9,8 10,8 17,0 16,5 17,9 9,2 12,0 11,4 13,3 14,1 11,7 17,8 — 23,8 — 13,1 13,2 600 15,5 19,1 15,1 — 14,0 14,5 18,8 — — — — — — 17,2 16,9 18,8 14,7 11,6 12,8 19,4 19,8 21,3 10,9 14,3 13,4 15,6 16,5 5,2 — — — — — 800 — — — 17,5 18,2 23,7 — — — — — — 21,4 — 23,4 — — 16,5 23,8 — — — 16,8 16,8 — 17,1 1000 — — — — — — — — — — — — 25,1 27,5 — — 19,6 27,6 — — — — — — — — — Таблица 16.3. Вязкость газообразного азота при различных температуре и давлении, 10~* Па с [3] Таблица 16.4. Вязкость газообразного водорода при различных давлении и температуре, 10~в Па-с [3] т. к 80 100 120 140 160 180 200 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 I 5,52 6,88 8,21 9,45 10,6 11,8 12,9 15,5 17,8 22,0 25,8 29,1 32,1 34,9 37,5 40,0 42,3 44,5 46,6 10 8,68 9,83 11,0 12,1 13,1 15,7 18,0 22,2 25,9 29,2 32,2 35,0 37,6 40,0 42,4 44,6 46,7 Давление, 108 50 ^_ — 15,5 13,4 13,8 14,5 16,6 18,7 22,7 26,3 29,5 32,4 35,2 37,8 40,2 42,5 44,7 46,8 100 _ 22,1 18,3 17,5 18,2 19,8 23,4 26,8 29,9 32,8 35,5 38,1 40,5 42,8 44,9 47,0 Па 150 31,3 24,5 21,7 20,4 21,3 24,2 27,4 30,4 33,2 35,8 38,4 40,7 43,0 45,1 47,2 200 38,4 30,4 26,2 22,7 22,9 25,2 28,1 30,9 33,6 36,2 38,6 41,0 43,2 45,4 47,4 400 59,0 49,0 42,3 33,5 30,4 29,6 31,1 33,2 35,5 37,8 40,0 41,6 44,3 46,3 48,2 Т, К 30 50 100 200 300 500 750 1000 1 1,6 2,49 4,21 6,81 8,96 12,6 16,6 20,1 10 — 2,54 4,23 6,82 8,96 12,6 16,6 20,1 Давление 20 — 2,80 4,24 6,85 8,98 12,6 16,6 20,1 , 10» Ма 50 — 4,20 4,42 6,91 9,02 12,7 16,6 20,2 100 — 6,25 5,0 7,06 9,10 12,7 16,6 20,2 500 — 17,4 9,95 9,13 10,3 13,3 17,0 20,4 366
Таблица 16.5. Вязкость частично диссоциированного водорода, 10г* Па-с [3] Таблица 16.7. Вязкость частично диссоциированной двуокиси углерода СО2, !<)-• Па-с [3] Г, 10»К 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 10» 29,6 32,0 34,8 37,3 37,7 34,2 36,8 38,1 39,6 41,7 43,5 45,3 47,1 48,9 50,6 52,4 54,1 55,9 57,7 59,5 61,4 63,3 101 29, 31, 24, 37, 40, 37, 41, 40, 41 42 43 45 47 48 50 52 54 55 57 59 61 63 6 9 4 2 0 6 3 7 1 ,3 >8 ,4 Л ,9 ,6 ,4 ,1 ,9 ,7 с »° ,4 Давление, 10* 29,6 31,8 24,2 36,8 39,6 42,1 44,9 46,4 46,4 46,0 46,0 46,7 47,9 49,4 50,9 52,6 54,3 56,0 57,7 59,6 61,4 63,3 10» 29, 31, 24, 36, 39, 42, 44, 47, 50, 51, 52, 52, 52 52 53 54 55 56 58 59 61 63 6 8 2 6 2 3 7 6 1 9 7 7 6 7 ,2 л ,3 ,7 ,3 ,9 ,7 ,5 Па 10* 29, 31, 24, 36, 39, 41, 44, 46, 49, 52, 55, 57 59 60 61 61 61 61 62 63 64 65 6 8 2 6 0 8 2 9 7 4 1 5 3 5 ,1 ,4 ,5 ,8 ,3 ,1 ,1 ,4 10' 29,6 31,8 24,2 36,6 39,0 41,5 44,0 46,5 49,1 51,7 54,4 57,1 59,8 62,5 65,0 67,3 р9,2 70,9 72,1 74,0 73,8 74,5 29, 31, 24, 36, 39, 41, 43, 46, 50, 51, 54 56 59 62 64 67 69 72 73 75 76 77 6 8 2 6 0 5 9 4 0 5 1 8 5 Л ,9 ,4 ,8 ,0 ,9 ,5 ,8 ,4 Таблица 16.6. Вязкость частично диссоциированного водяного пара, 10~6 Па-с [3] т, 10» К 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 Давление, 10» Па 0.1 6,12 6,57 6,98 7,31 7,52 7,54 7,56 7,63 7,95 8,44 9,03 9,53 9,97 10,3 10,8 П,2 11,6 11,9 12,3 12,6 13,0 13,4 0.4 6,12 6,58 7,02 7,39 7,67 7,84 7,90 7,78 7,96 8,22 8,67 9,22 9,76 10,2 10,7 11,1 11,6 11,9 12,2 12,6 13,0 13,4 1.0 6,12 6,59 7,03 7,42 7,75 7,98 8,10 8,14 8,16 8,25 8,51 8,95 9,49 10,0 10,6 11,0 11,4 11,8 12,2 12,6 13,0 13,4 5,0 6,12 6,59 7,04 7,46 7,84 8,15 8,38 8,52 8,59 8,63 8,68 8,82 9,09 9,50 9,99 10,6 11,0 11,6 12,0 12,4 12,8 13,2 20 6,12 6,60 7,05 7,49 7,89 8,24 8,54 8,77 8,93 9,03 9,08 9,14 9,22 9,39 9,65 10,0 10,4 10,9 11,5 12,0 12,5 13,0 40 6,12 6,60 7,06 7,49 7,90 8,28 8,60 8,86 9,06 9,20 9,29 9,36 9,42 9,52 9,68 9,93 10,2 10,7 11,2 11,6 12,2 12,6 60 6,12 6,60 7,06 7,50 7,91 8,29 8,63 8,91 9,13 9,30 9,41 9,49 9,55 9,63 9,75 9,94 10,2 10,6 11,0 11,4 12,0 12,4 100 6,12 6,60 7,06 7,50 7,92 8,31 8,65 8,96 9,21 9,41 9,55 9,65 9,73 9,80 9,89 10,0 10,2 10,5 10,8 11,2 11,7 12,2 Г, 10* К 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 Давление, Па 10» 56,4 61,5 66,7 74,3 79,0 86,6 94,2 101 106 111 116 122 127 10» 56,4 61,4 66,3 71,2 76,2 81,7 87,9 94,8 102 109 116 122 128 10' f 56,4 * 61,4 1 66,2 ! 70,9 75,5 80,2 84,9 89,9 95,2 101 107 113 120 Таблица 16. 8. Вязкость частично диссоциированного азота, 10-* Па с [3] Г, 10* К 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 10* 106 111 116 120 125 130 136 142 149 155 162 167 172 10» 106 111 115 120 125 129 134 139 144 149 155 162 168 Да вленис, Па 10* 106 111 115 120 124 129 134 138 143 147 152 157 162 10» 106 111 115 120 124 129 134 138 143 147 152 156 161 106 111 115 120 124 129 134 138 143 147 152 156 161 ю7 106 111 115 120 124 129 134 138 143 147 152 156 161 Таблица 16.9. Вязкость частично диссоциированного кислорода, 10-° Па-с [3] 7\ 10» К 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 4,2 4,4 4,6 4,8 10» 73, 79, 85, 93, 100 104 108 112 117 122 127 132 139 142 146 7 1 9 9 10» 73,6 78,6 84,0 90,6 98,6 106 111 114 118 123 127 132 137 142 146 Давление. 10* 73 78 83 88 94 102 111 118 122 126 129 133 138 142 147 ,5 ,4 ,3 ,6 ,8 10» 73 78 83 87 92 98 105 113 121 129 135 139 142 145 149 Па ,5 ,3 ,0 ,8 ,0 ,6 f 10» 73, 78, 82, 87, 92, 97, 102 108 115 122 130 138 146 152 !156 5 3 9 6 2 0 10* 73 78 82 87 92 96 101 1,06 111 116 133 129 136 1,45 153 ,5 ,3 ,9 ,5 ,0 ,5 367
Продолжение табл. 16.9 Т. 10» К 5,0 5,2 5\4 5,6 1 &,8 6,0 Давление, Па 10* 151 156 160 165 170 174 10» 151 156 160 165 170 174 10* 151 156 160 165 170 174 10» 153 157 161 166 170 174 10» 160 163 166 170 173 177 Ю7 161 168 174 180 184 188 Таблица 16. 10. Вязкость частично диссоциированного фтора, 10-* Пас [3] Г. 10» К ьо 1.2 1,4 N6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 4,0 5,0 6,0 10» 58,7 71,6 85,7 95,5 104 114 122 130 137 143 152 185 217 247 Давление, Па 10» 57,8 67,4 79,6 92,1 102 114 127 130 137 143 152 185 217 247 10' 57,5 65,8 75,0 85,5 95,6 109 120 128 137 143 152 185 217 247 Таблица 16.11. Вязкость смеси Аг — Не при атмосферном давлении, различных значениях температуры и молярной доли Аг, Ю* Пас [1] Молярная доля Аг 0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 Температура, К 72,0 7,98 8,23 8,34 8,37 8,37 8,32 8,24 8,13 8,00 7,85 7,70 7,54 7,40 7,24 7,09 6,95 6,82 6,70 6,57 6,50 6,35 90,2 9,12 9,40 9,60 9,70 9,74 9,70 9,60 9,47 9,32 9,17 9,03 8,90 8,76 8,63 8,49 8,35 8,21 8,07 7,93 7,80 7,68 192,5 14,5 15,4 16,0 16,4 16,6 16,8 16,2 16,9 16,8 16,7 16,6 16,4 16,3 16,2 16,1 16,0 15,9 15,8 15,7 15,6 15,5 229.5 16,4 17,6 17,9 18,4 18,8 19,0 19,2 19,2 19,1 19,0 18,9 18,8 18,8 18,7 18,6 18,5 18,3 18,2 18,0 17,9 17,7 293 19,7 20,6 21,3 21,8 22,2 22,5 22,7 22,8 22,9 22,9 23,0 23,0 22,9 22,9 22,8 22,7 22,6 22,5 22,4 22,3 22,1 373 23,2 23,8 24,4 25,0 25,6 26,0 26,4 26,8 27,0 27,2 27,4 27,5 27,5 27,5 27,5 27,4 27,3 27,2 27,1 27,0 26,8 456 16,9 28,3 29,2 29,9 30,5 31,0 31,3 31,6 31,9 32,1 32,2 32,4 32,4 32,5 32,5 32,5 32,5 32,4 32,4 32,4 32,3 473 27,2 27,8 28,4 29,0 29,5 30,0 31,4 31,8 32,2 31,4 31,7 31,9 32,0 32,1 32,2 32,2 32,2 32,2 32,2 32,1 32,1 523 29,0 29,8 30,6 31,4 32,1 32,7 33,2 33,6 34,0 34,3 34,5 34,7 34,8 34,9 35,0 35,0 34,9 34,8 34,8 34,6 34,5 Таблица 16.12. Вязкость смеси Аг — Ne при атмосферном давлении, различных значениях температуры и молярной доли Аг, Ю-6 Па-с [1] Молярная доля Аг 0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 Температура, К 72.3 11,7 11,4 11,0 10,6 10,3 10,0 9,66 9,35 90,3 13,5 13,1 12,8 12,4 12,0 11,7 11,3 11,0 193.4 23,5 23,0 22,4 21,9 21,4 20,9 20,4 20,0 229 26,7 26,2 25,6 25,1 24,6 24,1 23,6 23,2 293 30,9 30,4 29,8 29,3 28,8 28,3 27,8 27,3 373 36,2 35,6 35,1 34,4 33,9 33,4 32,8 32,3 473 42,2 41,6 41,0 40,3 39,7 39,1 38,6 38,0 523 45,0 44,3 43,6 43,0 42,4 41,7 41,1 40,6 368
Продолжение табл. 16.12 Молярная доля Аг 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 Температура, К 72,3 9,06 8,80 8,53 8,28 7,03 7,80 7,56 7,34 7,12 6,92 6,74 6,56 6,38 90,3 10,7 10,4 10,1 9,83 9,57 9,32 9,10 8,87 8,65 8,44 8,21 8,00 7,75 193,4 19,5 19,1 18,7 18,3 17,9 17,3 17,1 16,8 16,5 16,2 15,9 15,6 15,3 229 22,7 22,3 21,8 21,4 21,0 20,6 20,2 19,8 19,4 19,0 18,7 18,3 18,0 293 26,8 26,4 25,9 25,5 25,1 24,7 24,4 23,9 23,6 23,2 22,9 22,5 22,1 373 31,8 31,3 30,8 30,4 30,0 29,6 29,2 28,8 28,5 28,1 27,7 27,3 26,9 473 37,4 36,9 36,4 35,9 35,4 34,9 34,5 34,1 33,7 33,3 32,9 32,6 32,2 523 40,0 39,5 38,9 38,4 37,9 37,4 37,0 36,6 36,2 35,-8 35,4 35,0 34,6 Таблица 16.13. Вязкость смеси Аг — Н2 при атмосферном давлении, различных значениях температуры и молярной доли Аг, 10~б Пас [1] Молярная доля Аг 0,00 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 Температура, К 293 8,75 9,08 13,0 14,6 16,0 17,0 17,9 18,6 19,2 19,7 20,2 20,4 20,9 21,8 21,4 21,6 21,7 21,8 22,0 22,1 22,1 373 10,3 12,8 15,0 17,2 18,9 20,3 21,5 22,4 23,2 23,9 24,5 24,9 25,3 25,6 25,9 26,2 26,3 26,5 26,6 26,8 26,8 473 12,1 15,3 18,1 20,5 22,5 24,0 25,4 26,4 27,4 28,2 28,9 29,4 29,9 30,3 30,7 30,9 31,2 31,5 31,7 31,9 32,1 523 13,0 16,4 19,5 22,1 24,2 25,8 27,2 28,4 29,4 30,2 30,9 31,6 32,2 32,7 33,1 33,4 33,7 33,9 34,2 34,3 34,5 Таблица 16.14. Вязкость смеси СО2 — Н2 при атмосферном давлении, различных температуре и молярной доле СО2, 10~в Пас [1] Молярная доля СО, 0 0,j05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 300 8,9 10,9 12,1 12,9 13,6 14,0 14,3 14,6 Температура, К 400 10,8 13,4 15,0 16,1 16,9 17,6 18,1 18,5 500 12,6 15,4 17,4 19,0 20,0 20,8 21,5 22,0 550 13,4 16,9 18,7 20,1 21,4 21,6 23,4 24,0 Продолжение табл. 16Л4 Молярная доля СО, 0,40 0,45 0,50 0,55 0,60 0,65 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 Температура, К 300 14,8 14,9 15,0 15,0 15,1 15,1 15,1 15,0 15,0 15,0 15,0 15,0 14,9 400 18,8 19,0 19,2 19,3 19,4 19,4 19,5 19,5 19,5 19,5 19,5 19,5 19,4 500 22,4 22,7 22,9 23,1 23,3 23,4 23,5 23,6 23,6 23,6 23,6 23,6 23,5 550 24,4 24,7 24,9 25,1 25,2 25,3 25,4 25,4 25,4 25,5 25,5 25,5 25,6 Таблица 16.15. Вязкость частично диссоциированного воздуха, 10~в Па-с [3] Т, 10* К 1,5 1,6 1,7 1,8 1,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 0,001 55,7 58,4 61,1 63,7 66,3 69,0 71,7 74,5 77,4 80,6 83,9 87,4 90,7 94,0 97,0 99,9 103 106 108 Давление 1 55,7 58,4 61,1 63,7 66,3 68,9 71,5 74,0 76,6 79,2 81,8 84,4 87,1 89,8 92,6 95,5 98,4 101 104 , 10» Па 10 55,7 58,4 61,1 63,7 66,3 68,9 71,5 74,0 76,6 79,2 81,7 84,3 86,9 89,6 92,2 94,9 97,6 100 103 100 55,7 58,4 61,1 63,7 66,3 68,9 71,5 74,0 76,6 79,2 81,7 84,3 86,9 89,5 92,1 94,7 97,3 99,9 103 ф 24-2159 369
Продолжение табл. 16.15 Г. 10* К 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 6,0 0,001 111 114 116 119 122 124 127 130 132 135 138 140 143 145 147 149 151 153 155 156 158 160 161 163 165 167 169 Давление 1 108 111 114 117 120 123 126 129 132 134 137 140 142 145 147 150 152 155 158 160 162 165 167 170 172 175 177 10* Па 10 106 109 112 115 118 121 124 127 130 133 136 138 141 144 147 149 152 154 157 160 162 165 в 167 170 172 174 177 100 105 108 111 113 116 119 122 124 127 130 133 136 139 142 144 147 150 153 155 158 161 163 166 168 171 173 176 16.3. ВЯЗКОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ Основным источником информации о вязкости жид- жидкостей служит эксперимент. При этом в силу чувстви- чувствительности измерений к качеству обработки поверхности камеры, в которой проводится экспериментальное иссле- исследование вязкости, погрешность при измерении вязкости в жидкости несколько превышает погрешность измерения вязкости газов. В табл. 16.16—16.21 представлены зна- значения вязкости сжиженных газов и некоторых жидкос- жидкостей, жидких органических соединений, жидких металлов, сплавов, расплавов солей и оснований при различной температуре. Таблица 16.16. Вязкость сжиженных газов и некоторых жидкостей, 10~3 Па-с, при различной температуре, К (давление соответствует условиям насыщения) [1, 2, 3J Г, к г, К 1,28 1,30 1,34 1,59 1,76 1,91 2,00 ,09 ,11 ,14 ,16 ,18 2,32 2,64 2,93 3,74 3,81 4,02 Не 0,00015 0,00016 0,00018 0,00023 0,00036 0,00068 0,00096 0,0012 0,0013 0,0016 0,0018 0,0023 0,0020 0,0024 0,0024 0,0028 0,0029 0,0030 Аг 85 90 95 100 105 ПО 115 120 125 130 135 140 145 150 151 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 0,28 0,24 0,21 0,18 0,16 0,15 0,13 0,12 0Л1 0,10 0,089 0,075 0,060 0,045 0,028 0,026 0,022 0,020 0,018 0,016 0,015 0,014 0,013 0,012 0,011 0,010 0,0096 0,0088 0,0082 0,0076 0,0070 0,0064 31 32 33 Т. К 0,0058 0,0048 0,0038 Ne 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 0,15 0,14 0,13 0,12 0,10 0,098 0,091 0,084 0,078 0,072 0,067 0,062 0,056 0,052 0,047 0,043 0,039 0,034 0,031 0,027 N. 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 ПО 115 120 125 126 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 105 ПО 2 0,36 0,27 0,22 0,18 0,15 0,13 0,11 0,097 0,087 0,078 0,071 0,060 0,048 0,032 0,019 0,80 0,59 0,46 0,37 0,30 0,26 0,22 0,20 0,17 0,16 0,14 0,13 115 120 125 130 135 140 145 154 \Т. К 0,12 0,11 0,10 0,096 0,088 0,078 0,066 0,026 NI-J, 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 405 273 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 647 з 0,28 0,25 0,22 0,19 0,17 0,15 0,14 0,12 0,11 0,10 0,097 0,088 0,080 0,070 0,061 0,051 0,040 0,025 НоО 1,75 1,42 0,82 0,56 0,41 0,32 0,26 0,22 0,18 0,16 0,14 0,13 0,12 0,11 0,10 0,094 0,086 0,079 0,071 0,042 Воздух 90,1 107,2 111 125,1 0,13 0,094 0,090 0,082 СО 73,2 75,2 77,8 0,22 0,20 0,19 90,1 99,6 12 30 0,16 0,15 0,12 0,10 0,066 H2S 191 193 198 201 206 210 0,52 0,51 0,49 0,47 0,45 0,44 НС1 161 167 172 177 183 188 69,2 73,2 75,3 78,2 80,9 83,2 0,57 0,55 0,51 0,49 0,47 0,46 0,41 0,35 0,33 0,30 0,28 0,26 СО2 255 260 265 270 275 280 285 290 295 300 304 310 330 350 400 500 600 0,12 0,12 0,11 0,10 0,096 0,091 0,086 0,079 0,070 0,060 0,032 0,022 0,020 0,020 0,021 0,025 0,028 HI 223 227 232 236 1,42 1,38 1,34 1,30 НВг 187 191 194 199 0,87 0,85 0,84 0,82 370
Таблица 16.17. Вязкость жидких органических соединений, 10~3 Па-с, при различной температуре, К (давление соответствует условиям насыщения [1—3] С2Н6 285 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 0,74 0,58 0,45 0,3G 0,30 0,25 0,20 0,17 0,15 0,13 0,11 0,098 0,084 0,069 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 320 340 360 380 400 408 0,75 0,61 0,50 0,42 0,36 0,31 0,27 0,24 0,21 0,19 0,18 0,16 0,14 0,12 0,095 0,074 0,051 0,023 к-С4Н 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 426 -4п10 0,69 0,48 0,36 0,28 0,23 0,19 0,16 0,13 0,11 0,088 0,069 0,055 0,036 0,024 с3нв 88,7 89,8 90,1 94,3 98,0 03 07 11 19 1,45 1,27 1,24 0,78 0,54 0,36 0,27 0,22 0,16 с2нв 100 по 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 305 0,88 0,64 0,48 0,38 0,31 0,26 0,23 0,20 0,18 0,16 0,14 0,12 0,11 0,099 0,089 0,079 0,071 0,052 0,054 0,046 0,036 0,022 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 283 0,80 0,56 0,42 0,33 0,26 0,22 19 16 14 13 11 0,10 0,097 0,089 0,080 0,071 0,060 0,046 0,030 0,022 СН4 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 0,20 0,15 0,12 0,098 0,082 0,071 0,063 0,054 0,045 0,035 0,021 с3н8 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 320 340 360 369 19,2 3,8 1,5 0,82 0,54 0,39 0,30 0,24 0,19 0,16 0,13 0,11 0,083 0,062 0,041 0,021 CHClFo 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 0,28 0,25 0,23 0,21 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,10 0,088 0,072 CeHr 290 300 310 1,06 0,90 0,77 320 330 340 350 360 370 380 390 400 420 440 460 480 500 0,67 0,60 0,53 0,48 0,43 0,39 0,36 0,32 0,29 0,25 0,22 0,19 0,17 0,16 «-С12Н26 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 420 440 460 1,33 1,16 1,01 0,88 0,77 0,68 0,61 0,54 0,49 0,44 0,41 0,34 0,29 0,25 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 0,68 0,55 0,46 0,39 0,33 0,28 0,25 0,22 0,19 0,17 0,15 0,13 0,12 0,10 с8н1( 290 300 0,90 0,82 т 320 340 360 380 400 420 440 460 «- 300 305 310 320 330 340 350 360 0,64 0,51 0,42 0,35 0,29 0,25 0,21 0,18 с,н ^-7 14 0,32 0,31 0,29 0,27 0,25 0,23 0,21 0,20 «-свн12 280 290 300 340 350 360 370 375 с 290 300 QOn )ООС 5 СО СО С! 400 TtUU 420 440 460 0,28 0,26 0,24 0,22 0,21 0,19 0,18 0,16 0,16 0,15 0,14 0,76 0,69 0 56 0,46 0,38 0,38 0 27 \j, л, i 0,22 0,19 0,16 (С2Н6JО 153 163 173 183 4,25 2,54 1,71 1,24 т 193 203 213 223 233 243 253 273 293 303 313 323 333 343 353 373 i 273 283 293 303 313 323 333 343 353 363 373 383 393 0,97 0,79 0,65 0,55 0,47 0,41 0,36 0,33 0,30 0,27 0,24 0,22 0,20 0,166 0,140 0,118 *"* LJ 10,2 6,5 4,4 3,12 2,30 1,80 1,50 1,28 1,10 0,94 0,80 0,69 0,59 CeH6NOft 273 283 293 303 313 323 333 353 373 3,1 2,5 2,0 1,7 1,4 1,2 1,1 0,87 0,70 С4Н8О2 293 313 333 353 373 0,48 0,38 0,31 0,25 0,21 Продолжение т 393 413 433 453 473 493 513 С2 303 313 323 333 353 373 393 403 н 153 173 193 203 213 223 233 243 253 263 273 283 293 303 0,18 0,15 0,125 0,104 0,086 0,068 0,048 0,79 0,69 0,62 0,55 0,45 0,38 0,32 0,30 с5н12 2,31 1,25 0,77 0,64 0,55 0,47 0,42 0,38 0,34 0,31 0,28 0,26 0,24 0,22 «-СвН12О2 290 300 320 340 360 0,76 0,67 0,58 0,42 0,34 «-с10н22 300 310 320 330 0,67 0,59 0,53 0,47 табл. Т 340 350 360 370 380 390 400 410 420 изо- 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 16.17 0,43 0,39 0,35 0,32 0,30 0,28 0,26 0,24 0,22 с8н18 0,232 0,214 0,198 0,183 0,169 0,156 0,146 0,135 0,125 0,115 0,106 0,097 0,089 0,080 0,072 0,064 0,054 0,037 if «-С8п18 213 223 233 243 253 263 273 283 293 303 313 323 343 363 383 403 423 443 463 483 503 523 543 563 2,47 1,83 1,43 1,16 0,97 0,83 0,71 0,62 0,55 0,49 0,44 0,39 0,32 0,28 0,23 0,19 0,16 0,14 0,12 0,10 0,084 0,070 0,056 0,041 24* 371
Продолжение табл. 16.17 Продолжение табл. 16.17 к-С9Н20 263 273 283 293 303 313 323 333 343 353 363 373 383 393 403 413 423 1,15 0,97 0,83 0,71 0,63 0,56 0,50 0,44 0,40 0,37 0,34 0,31 0,28 0,26 0,24 0,23 0,21 к-С10Н2 243 253 263 273 283 293 2,51 1,93 1,55 1,27 1,07 0,91 Бензин 223 233 253 273 293 313 333 353 373 393 413 433 453 473 493 513 533 553 573 1.7 1.4 0,99 0,73 0,52 0,41 0,33 0,27 0,22 0,19 0,16 0,15 0,13 0,11 0,10 0,089 0,081 0,073 0,067 Керосин 223 233 253 11,5 7,3 3,6 273 293 313 333 353 373 393 413 433 453 473 493 513 533 553 573 2,2 1,5 1,1 0,83 0,66 0,54 0,46 0,39 0,34 0,30 0,26 0,23 0,21 0,19 0,17 0,16 СС14 263 273 283 293 303 313 323 333 343 353 363 373 383 393 413 433 453 1,7 1,4 1,1 0,97 0,84 0,74 0,65 0,59 0,52 0,47 0,43 0,39 0,35 0,32 0,28 0,23 0,20 СН3ОН 173 193 213 233 253 273 293 313 333 353 373 393 413 433 453 473 493 513 16 5,7 3,0 1,8 1,2 0,82 0,58 0,45 0,35 0,27 0,21 0,17 0,14 0,11 0,088 0,072 0,058 0,046 СаН6ОН (96%) 273 293 313 333 353 373 393 413 433 453 473 493 513 1,8 1,2 0,82 0,59 0,43 0,32 0,24 0,19 0,15 0,12 0,095 0,072 0,049 С3Н8О3 273 283 293 303 313 323 333 343 353 363 373 393 413 433 453 473 12100 3950 1480 600 330 180 102 59 35 21 13 5,2 1,8 1,0 0,45 0,22 с4н10о 153 173 193 213 233 253 273 293 313 333 353 373 4,25 1,71 0,97 0,65 0,47 0,36 0,30 0,24 0,20 0,17 0,14 0,12 н-С3Н7ОН 203 213 223 233 243 54,6 31,6 20,2 13,5 9,50 253 263 273 283 293 303 313 333 353 363 373 383 393 403 413 423 433 453 473 6,90 5,10 3,85 2,89 2,20 1,72 1,38 0,92 0,64 0,54 0,46 0,39 0,34 0,29 0,25 0,21 0,18 0,14 0,11 ызо-С3Н7ОН 213 223 233 243 253 263 273 283 293 303 313 323 333 343 353 66,1 37,6 23,2 14,9 10,1 6,8 4,6 3,26 2,39 1,77 1,33 1,03 0,80 0,65 0,52 «С3Н9ОН 223 233 243 253 263 273 283 293 303 313 323 333 343 353 34,7 22,4 14,6 10,3 7,4 5,19 3,87 2,95 2,28 1,78 1,41 1,14 0,93 0,76 т 363 373 383 «-С 263 273 283 293 303 313 323 333 343 353 363 373 393 413 433 453 473 0,63 0,54 0,46 2,16 1,74 1,42 1,18 1,01 0,87 0,76 0,67 0,60 0,54 0,48 0,44 0,36 0,31 0,27 0,23 0,20 к-С12Н2в 263 273 283 293 303 323 333 %Jrt*J 353 QAQ \J\JO Q7Q 2,90 2,26 1,83 1,49 1,25 1,06 0,92 0,80 0 71 U|/ 1 0,63 0 57 \j , 01 0 51 rt"Cl3H28 273 283 293 303 313 323 333 343 353 363 373 393 413 433 453 473 2,96 2,34 1,88 1,56 1,31 1,11 0,97 0,85 0,75 0,67 0,60 0,49 0,41 0,35 0,30 0,26 T H_Ci4H3o 283 293 303 313 323 333 343 353 363 373 2,96 2,32 1,89 1,56 1,32 1,14 0,99 0,87 0,77 0,68 И-С15Нз2 293 303 313 323 333 343 353 363 373 «-C 293 303 313 323 333 343 353 363 373 393 413 433 453 473 493 513 2,84 2,29 1,87 1,57 1,34 1,16 1,01 0,89 0,79 3,45 2,75 4 2,32 1,85 1,56 1,34 1,16 1,01 0,89 0,72 0,58 0,49 0,41 0,35 0,30 0,26 303 313 323 333 343 353 363 373 3,29 2,65 2,17 ,83 ,56 1,34 ,16 1,01 7 393 413 433 453 473 493 513 533 553 573 303 313 323 333 343 353 363 373 0,79 0,66 0,55 0,46 0,39 0,34 0,30 0,26 0,23 0,20 3,81 3,06 2,49 2,06 1,75 1,48 1,30 1,13 C20H42 313 323 333 343 353 363 373 393 413 433 453 373 493 4,07 3,26 2,66 2,22 1,19 1,16 1,14 1,09 0,88 0,72 0,60 0,50 0,43 с6н10 273 283 293 303 313 «-С61 290 300 320 340 360 0,56 0,49 0,44 0,39 0,35 -i10o2 0,58 0,53 0,42 0,34 0,27 т ч с,ня 295 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 420 440 460 480 500 520 540 550 0,61 0,57 0,51 0,45 0,40 0,37 0,34 0,31 0,29 0,27 0,25 0,23 0,20 0,18 0.15 0,13 0,12 0,10 0,089 0,083 372
Таблица 16.18. Вязкость жидких металлов, 10~3 Па-с [3] Т. К 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 LI — 0,53 0,43 0,36 0,31 0,28 0,25 0,22 0,21 0,19 0,18 0,17 0,16 0,15 0,14 Na 0,61 0,42 0,33 0,27 0,23 0,20 0,18 0,16 0,15 0,14 0,13 0,12 0,12 0,11 0,11 К _ 0,41 0,30 0,24 0,20 0,17 0,15 0,14 0,12 0,11 0,10 0,098 0,093 0,088 0,083 0,079 Rb 0,44 0,32 0,26 0,22 0,19 0,17 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,11 — — -• Cs —тт 0,42 0,32 0,25 0,22 0,19 0,17 0,15 0,14 0,13 0,12 0,12 — — — 1,6 1,2 1,0 0,91 0,84 0,79 0,76 0,73 0,71 — — — Bi — — 1,7 1,2 1,0 — — — — — — — — Pb _ — — 2,6 1,3 1,8 1,5 1,3 1,2 — — — — — — —¦ Sn ш — 1,9 1,6 1,3 1,2 1,0 0,93 — — — — — — — Zn — — — 3,3 2,6 2,1 1,8 — — — — — — — — Sb — __ __ __ __ 1,6 1.2 1,1 — — — Таблица 16.19. Вязкость расплавов некоторых солей и оснований, 10~3 Пас [5] т, к AgBr 882 922 961 1043 1076 • Ag( 876 905 942 1007 :i Д J 878 I 900 970 1000 1100 СаС 1070 ^ t л i л2 1,86 1,66 ,49 ,22 ,19 ,61 ,47 ,37 ,19 *,03 1,75 \\\2 ,56 1,94 Т. К HgBr2 520 530 3,0 2,0 КВг 1ЛОЛ 1 * l\j?.\J 1050 1080 из 1,2 KCI 1060 1110 1200 1310 К2Сг 670 690 710 730 750 770 1,4 1,2 1,0 0,71 13,2 11,7 10,4 9,2 8,1 7,0 т, К п KNO.T 620 630 650 670 690 710 730 750 770 790 810 820 2,73 2,58 2,31 2,09 1,90 1,74 1,60 1,48 1,38 1,30 1,24 1,21 кон 670 720 770 820 870 2,3 1,7 1,3 1,0 0,8 Г, К LiNO3 530 560 580 600 630 660 700 Mrt iVlg 1080 6,48 5,48 4,70 4,32 3,63 2,49 2,05 pi 4,12 N2H4 278 283 288 293 298 1,21 1,12 1,04 0,97 0,91 T, К ¦n N*O4 274 278 282 288 0 52 0,49 0,47 0,44 Na3AlFe 1270 2,8 NaBr 1035 1053 Na( 590 610 630 650 670 690 1100 1,42 1,28 Cl 2,83 2,53 2,28 2,08 1,90 1,74 1,43 7\ К 1120 1150 1170 1200 1220 1250 1270 1,28 1,14 1,02 0,91 0,82 0,75 0,70 NaNO3 710 730 1,62 1,52 NaOH 620 670 720 770 820 NaP 920 970 4,0 2,8 2,8 1,8 1,5 o3 1250 700 Продолжение т, к 1020 1070 1120 Pbl • 650 670 690 710 730 750 770 Pb( 770 790 810 ooU 440 300 210 Br2 10,2 8,06 7,0 6,1 5,4 4,7 4,1 5,53 4,66 4,02 Q CO О,ОУ тпабл т, к 850 870 880 Sn 303 313 323 . 16.19 3,28 3,06 2,95 0,81 0,72 0,67 373
Таблица 16.20. Вязкость жидкого сплава свинец — олово при различных значениях температуры и молярной доли свинца, 10~* [1] Продолжение табл. 16. г, к 460 470 475 480 500 505 510 520 525 540 550 560 575 0,000 — — — 2,6 2,0 1,8 1.7 0 4 1 1 1 025 — _ ,2 ,9 ^8 ,6 Молярная доля 0.300 5,0 3,0 2,5 2,2 2^2 2,1 РЬ 0,382 4,2 2,6 2,1 2,1 2,0 2*^2 2,3 1,000 _ __ — — г, 580 600 612 620 625 637 640 650 660 675 7оО 725 750 775 К ,5 ,5 0 1 1 1 1 ,000 ,6 ,6 ,5 — — ,5 — — — — Молярная доля 0.025 1,6 1,5 1,5 — — 1,5 1,4 — — — — 0,300 2,0 2,0 —. — 2,0 1,9 1,8 1,8 — РЬ 0,382 2,3 2,3 | 2^2 — 1,000 3,0 2,8 2^6 2,5 2,4 ^2,2 2,2 2,0 1,9 1,9 Таблица 16.21. Вязкость жидкого сплава железо—углерод при различных значениях температуры и молярной доли железа, 10~3 Па «с [1J Т, К 1550 1575 1600 1625 1650 1675 1700 1725 1750 1775 1800 .о25 i860 1875 1900 1925 1950 1975 2000 0,9514 _ 3,8 3,3 2,9 2,5 2,2 — 0,9580 8,5 8,0 7,5 7,0 6,6 6,1 5,7 5,2 4,7 3,9 3,5 3,2 — 0,9715 — 9,2 8,5 7,9 7,2 6,6 6,0 5,5 5,1 4,7 4,4 4,1 3,9 _. — Молярная доля 0,9790 _ — — — — — 7,2 6,8 6,4 6,0 5,6 5,2 4,9 4,6 — 0,9870 _ — — — — — — 7,7 7,0 6,4 5,8 5,2 4,8 4,4 4,1 3,9 3,7 3,5 — железа 0,9936 — — — — — — — — — — 4,7 4,2 3,9 3,7 3,6 3,4 3,3 0,9960 — — — — — — — — — — 5,7 4,9 4,3 3,9 3,6 3,4 3,3 0,9975 - — — — — — — — — — — 4,9 4,4 4,1 3,9 3,8 3,6 3,4 — 0,9992 — — — — — — — — — — 7,6 6,4 5,7 5,2 4,9 4,6 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Touloukian Y. S. e. a. Viscosity. N. Y.: NBS Edition, 1974. 2. Stephan К., Lucas К. Viscosity of N. Y., Lond.: Academ. Press. 1979. dense fluids. 3. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физматгиз, 1972. 4. Голубев И. Ф., Гнездилов Н. Е. Вязкость газовых смесей. М.: Изд-во стандартов, 1971. 5. Справочник химика. М.—Л.: Химия, 1966. 374
ГЛАВА 17 ДИФФУЗИЯ А. В. Елецкий 17.1. ВВЕДЕНИЕ Диффузия — процесс выравнивания концентрации ча- частиц (атомов, молекул, ионов, электронов) в среде. При наличии градиента концентрации yN частиц в веществе возникает поток этих частиц j, выравнивающий их кон- концентрации. Связь между потоком и коэффициентом диф- диффузии D выражается законом Фика j = — DyN. A7.1) Это соотношение справедливо, когда размер системы в направлении градиента много больше длины свободного пробега частиц в среде, а изменение концентрации на расстоянии длины свободного пробега много меньше ха- характерного значения концентрации частиц N. Кроме того, предполагается отсутствие внешних полей, градиентов температуры и давления. 17.2. ДИФФУЗИЯ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ В ГАЗАХ В идеальных газах, где плотность нейтральных час- частиц (атомов, молекул) N удовлетворяет условию N « 1/оо A7.2) (ао«1О-8-ИО-7 см — характерный радиус действия меж- межмолекулярных сил), диффузия определяется парными со- соударениями пробной частицы с атомами или молекулами. Поэтому вплоть до очень высоких давлений * коэффи- коэффициент диффузии обратно пропорционален плотности час- частиц газа и выражается через характеристику парного со- соударения пробной частицы и частицы газа — диффузион- диффузионное сечение рассеяния а*. Согласно элементарной кинетической теории газов выражение для коэффициента диффузии малой примеси в газе, состоящем из одного сорта частиц, а также для коэффициента самодиффузии имеет вид A7.3) * Область давлений, где указанная зависимость выполняется с достаточно высокой точностью (по- (погрешность 2—5%), зависит от температуры. Вблизи критической точки эта зависимость может существенно нарушаться. где V = у 2kTly. — средняя относительная скорость соударения частиц примеси и частиц газа; |л — приведен- приведенная масса сталкивающихся частиц; Г — температура га- газа; А,=»1/Мт*— длина пробега пробных частиц в газе; N — плотность частиц газа. Соотношение A7.3) является точным, если а* не зависит от энергии сталкивающихся частиц. В противном случае понятие длины пробега те- теряет определенность и указанное соотношение справед- справедливо для эффективных величин. Принято приводить зна- значения коэффициента диффузии не при постоянной плот- плотности газа, а при постоянном давлении. В этом случае с учетом уравнения газового состояния p=*NkT получаем зависимость D = D0G7273)b5, где Do — коэффициент диффузии в нормальных условиях. Это соотношение справедливо при тех же условиях, что и соотношение A7.3). Таблица 17.1. Параметры зависимости A7.4) [1] Газ Не Ne Аг Кг Хе Na °* Do, см«/с 1,62 0,452 0,156 0,08 0,048 0,17 0,18 0,0165 а 1,71 1,9 1,92 1,6 Темпера- Температурный интер- интервал, К 14—296 77—353 77—353 77—353 144—296 Газ а на НВг со2 сн4 Н2О (пар) Do, см«/с 1,28 0,175 0,125 0,079 0,097 0,206 0,277 Коэффициент самодиффузии газов. В табл. 17.1 представлены значения коэффициентов самодиффузии Do при нормальных условиях (/=273 К, p^O.l МПа). Дан интервал температур, внутри которого коэффициент диф- диффузии можно аппроксимировать степенной функцией D(T)= Do (Т/273)"; приведены значения параметра а. A7.4) Таблица 17.2. Коэффициент самодиффузии газов при высохих температурах, см2/с (давление атмосферное; теоретические данные получены с использованием потенциала межатомного взаимодействия, восстановленного из экспериментов по рассеянию атомных пучков) [1] Температура, 10» К Газ 1.5 2,5 3,5 4,5 5,5 6,7 10 12 13 14 15 1840 414 190 107 55,7 197 Не Ne Аг Кг Хе N, ,9 7 13,326,946,7 70,398,6 3, 1,51 0,85 0,50 1,56 3,08 5,05 7 12,7 5, ,76 3,0 1,72 2,83 4 1,01 1,65 130 03 7 167 5 25,232,641,1 17, 9,3 8 22 18, ,50 ,14 2,43 3,32 4,32 5,42 6 ,5 10,4 13,8 10,4 5,7 13,9 7,4 4 60 299 72,0 31,9 16,4 9,4 17,621,926,631,8 207 50, ,1 11,4 ,6 250 ,7 26,8 13,8 8,0 350 83, 37,4 19, 10,9 37, 407 ,5 43,3 ,2 12,6 ,2 8 96 2 22 3 43 467 ПО 49,5 25,5 14,4 49,6 595 139 62,8 32,6 18,2 62 738 172 77,4 40,7 22,5 79 898 207 93,2 49,6 27,2 96 1070 244 111 59,6 32,4 113 1260 284 129 70,2 37,7 133 1460 325 148 81,5 43,4 153 1670 318 169 93,7 49,4 174 375
Рис. 17.1. Погрешность данных, представленных в табл. 17.3, в зависимости от температуры В табл. 17.2 приведены значения коэффициента са- самодиффузии газов при высоких температурах. Коэффициент взаимной диффузии в газах. В двух- компонентной смеси газов при отсутствии внешних полей, химических реакций, а также градиентов температуры и давления потоки ji и \2 частиц первого и второго сортов выражаются соотношениями A7.5) j2= — nD21gradxa, где п — полная плотность частиц; Х\ и х2 — относитель- относительная концентрация частиц первого и второго сорта. Эти соотношения справедливы в системе отсчета, в которой отсутствует результирующий поток частиц (ji+J2=0), поскольку, кроме того, Х\+х2=\у D\2=D2X. Коэффициент диффузии Dab частиц произвольного сорта в смеси двух газов А и В определяется соотноше- соотношением (закон Бланка), справедливым с погрешностью до нескольких процентов: A7.6) где /)ia и D\b — коэффициент взаимной диффузии проб- пробной частицы в газах А и В при давлении, равном сум- суммарному давлению в рассматриваемой смеси. Основным источником информации о коэффициенте взаимной диффузии в газах является эксперимент. Точ- Точность, с которой известны значения этого коэффициента, существенно зависит от интервала температур, а также от сорта исследуемых газов. Представленные ниже ре- результаты измерений коэффициентов взаимной диффузии различных пар газов разделены на четыре группы в за- зависимости от класса точности (табл. 17.3, 17.4). Погреш- Погрешность, характеризующая значения коэффициентов взаим- взаимной диффузии первых трех групп (I, II, III), видна из рис. 17.1, а для четвертой группы соответствующие све- сведения представлены в табл. 17.4. В табл. 17.5 и 17.6 приводятся параметры, входящие в эмпирические зависимости коэффициентов взаимной диффузии при атмосферном давлении. Для систем, пред- представленных в табл. 17.5, эта зависимость имеет вид D = D0G7273)*exp (S/T—S'/T2), A7.7) где S, S' — эмпирические параметры, а экспоненциальный множитель без потери точности может быть опущен для температур свыше 200 К. Для систем, представленных в табл. 17.6, эмпириче- эмпирическая зависимость имеет вид D=*D0 (Т/273)" ехр (-S/T), A7.8) причем экспоненциальный множитель можно заменить единицей при Т>20 S. В табл. 17.7, 17.8 приведены значения коэффициента диффузии метастабильных атомов в инертных газах. 17.3. ДИФФУЗИЯ В ЖИДКОСТЯХ Диффузия больших молекул в растворителе. Диф- Диффузия в жидкостях обусловлена процессами многочастич- многочастичного взаимодействия пробной частицы с частицами жид- жидкости. Поэтому теоретическое определение коэффициен- коэффициентов диффузии в жидкостях весьма затруднено и практи- практически единственным источником надежной информации является эксперимент. Исключение составляет случай диффузии больших молекул в растворителе с низкой мо- молекулярной массой, для описания которого применима формула Эйнштейна—Стокса Dla = &776тсгт], A7.9) где г — радиус большой молекулы, форма которой аппро- аппроксимируется сферой; т> — динамическая вязкость жидко- жидкости. В соотношении A7.9), которое справедливо для мно- многих систем, величина г остается неопределенным пара- параметром, который обычно известен с точностью до множи- множителя 2. Диффузия в растворах. Коэффициенты диффузии для многих слабых растворов хорошо аппроксимируются следующим эмпирическим выражением [5]: D12= /Ci/Ct, A7.10) Где /(, — коэффициент, не зависящий от свойств раство- растворителя, а К2 — коэффициент, не зависящий от свойств растворенного вещества. Коэффициенты К\ и Кг зависят от температуры, однако если известно значение D\2 при температуре Ти то величина ?12(^2) может быть опре- определена на основании следующего соотношения: A7.11) где Лг^г), ч\2(Т\) —динамическая вязкость растворителя при температурах Т2 и Т\ соответственно. Погрешность, характеризующая соотношения A7.10) и A7.11), состав- составляет десятки процентов. Подобная погрешность вообще характеризует имеющуюся информацию о коэффициен- коэффициентах диффузии в жидкостях. Значения Ki и /Сг представ- представлены в табл. 17.9 и 17.10. Коэффициент диффузии в сильноразбавленном рас- растворе электролита выражается соотношением RT\l/n++ \lrr\ lAT] F A7.12) где #=8,314 Дж/(К-моль) —газовая постоянная; Г — температура; Хо+, hr — проводимость раствора по поло- положительным и отрицательным ионам в пределе нулевых концентраций, А-г=экв/(см4-В); п\ «- — валентности катиона и аниона соответственно; F=96 485 Кл/моль — число Фарадея. Значения ионной проводимости Хо± неко- некоторых водных растворов приведены в табл. 17.11. Значе- Значения коэффициента диффузии некоторых веществ, раство- растворенных в воде, приведены в табл. 17.12 и 17.13. Следует отметить, что в жидкостях, где существенную роль в про- процессе диффузии играет многочастичное взаимодействие, неприменимы соотношения взаимности, т. е. О^фй^. В табл. 17.14—17.20 приведены значения коэффици- коэффициента диффузии в различных жидкостях и расплавах. 376
Таблица 17.3. Погрешность значения коэффициента диффузии для систем трех групп, Группа точности I II III Система Не—-Ne, Не —Аг, Не —Кг, Не — Хе; Ne —Аг, Ne —Кг, Ne —Хе, Аг —Кг, Аг —Хе, Кг —Хе, На — N2 *Не —4Не, Не —Н2, Не —N2, He —CO, Не — О2, Не —воз- —воздух, Не-СОа, На-Ne, Н2-Аг, Н2-Кг, H2-D2, CO- воздух, СО —СО2, N2 —Аг, N2 —CO, Na — СО2 Аг —СН4, Аг —СО, Аг —СО2, Аг —воздух, Аг — SF-, Н2-Хе, Н2-СН4, Н2-О2, H2-SFe, СН4 - Не, CH4-N2, СН4-О2, СН4- воздух, CH4-SFe, N2-Ne, N2-Kr, N2 —Хе, N2 —CH4, N2 —O2, N2 — SFe, O2 — Ar, O2 —CO2, O2 —SFe, CO2 —воздух, CO2 —N2O, CO2 — SF6, SFe —He, SFe —воздух, CO —Кг, CO —O2, CO —воздух, СО — CO2, CO - SFe Температура, К 1,75 6 65 2 4 300 1 2 3 500 2 3 4 10* 5 7 10 10* 10 15 20 Таблица 17.4. Погрешность значений коэффициентов взаимной диффузии для систем IV группы Система Н2О - N2 Н2О - О2 Н2 О —воздух н2о - со2 СО2 - Ne СО2-С3Н8 Н-На H-N2; O-N2; о-о2 Н-Не; Н —Аг; О - Не; О — Аг Интервал температур, К 282—373 282—1070 282—1070 296—1640 195—625 298—550 300 1000 300 1000 300 1000 Погрешность, % 4 7 5—10 7-10 3-5 3-5 5 30 10 25 15 30 Таблица 17.5 Параметры выражения A7.7), действительные в температурном интервале 7\—104 К [2] Система «Не-*Не Ne - Ne Не-Аг Не-Кг Не-Хе Не-Н2 He-N2 Не-СО Ne-Ar Ne-Kr Ne-Xe Аг-Кг Аг-Хе Ar-N2 Кг-Хе Кг-Н2 H2-D2 H2-N2 Н2-СО N2-CO см*/с 1,55 0,235 0,635 0,503 0,391 1,32 0,613 0,613 0,278 0,242 0,197 0,14 0,122 0,79 0,0812 0,664 0,99 0,66 0,66 0,175 а 1,501 1,509 ,552 ,609 1,644 1,510 1,524 1,524 ,546 1,555 1,584 1,556 1,563 1,519 1,608 ,564 1,500 ,548 1,548 1,576 S, К —0,963 1,87 1,71 —32,65 -68,87 — 1,82 20,4 10,1 47,3 59,9 39,8 52,7 26,4 6,072 —280 —2,80 36,2 К* 1,894 2036 5416 — 1170 _ _ ___ 38,10 1067 1077 3825 Г,, К 1,74 65 77 77 169 90 77 77 90 112 169 169 169 242 169 77 14 65 65 78 Группа точности II I I I I II II II ] ] II I II II I II I] [ Таблица 17.6. Параметры эмпирической зависимости A7.8) [2] Система Не-СН4 Не —О2 Не — воздух Не - СО2 Не — SFe Ne-H2 Ne —N2 Ne —CO Ar — CH4 Ar —N2 Ar —CO Ar-O2 Аг — воздух Ar - CO2 Ar - SFe Kr-N2 Кг-CO Xe-H2 Xe —N2 H2 — CH4 H2-O2 H2 — воздух H2 - CO2 H2 - SFe CH4 — N2 CH4 — O2 CH4 — воздух CH4 — SFe N2-O2 N2 - H2O N2 - CO2 N2 - SFe CO-O2 CO — воздух CO — CO2 CO - SF. O2 — H2O O2 — H2O O? — CO2 O2-SFe cm*/c 0,57 0,45 0,62 0,52 0,35 0,99 0,28 0,22 0,172 0,17 0,17 0,167 0,165 0,177 0,114 0,13 0,13 0,54 0,106 0,62 0,69 0,66 0,56 0,52 0,2 0,22 0,186 0,119 0,182 0,204 0,208 0,122 0,175 0,182 0,142 0,129 0,207 0,264 0,174 0,138 a < ,750 ,710 ,729 ,720 ,627 ,731 ,743 ,776 1,785 1,752 ,752 1,736 1,749 1,646 ,596 ,766 ,766 ,712 1,789 ,765 ,732 1,750 ,750 ,570 ,750 1,695 1,747 1,657 1,724 2,072 1,570 1,590 1,724 1,730 1,803 1,584 2,072 1,632 1,661 1,522 S, К — — __ — — — — 89,1 145,4 2 16,9 _ — — — 11,7 102,5 — 44,2 69,2 113,6 119,4 — 139,4 _ 61,3 129,0 Темпера- Температурный интервал, К 298—10* 244—104 244—104 200—530 290—104 90—104 293—104 195—625 307—104 244—104 244—104 243—104 244—104 276—1800 328—104 248—104 248—104 242—104 242—104 293-104 252—104 252—104 200-550 298—104 298—104 294—104 298—104 298—104 285—104 282—373 288—1800 328—104 285—104 285—104 282—473 297—104 282—450 450—1070 287—1083 297—104 Группа точнос- точности III II II II III II III III III II III III III III III III III III III III III 11 II III III III III III III IV II III III III III III IV IV III III 377
Продолжение табл. 17.6 Система HtO — воздух Н8О — воздух СО, — воздух SFe — воздух Н.О - СОа СО, - N,0 СО, — SFe Н —Не Н —Аг Н —Н, N — N, О —Не 0 —Аг O-N, о-оа см» /с 0,205 0,26 0,207 0,126 0,41 0,095 0,069 2,35 0,112 0,184 0,29 0,84 0,23 0,28 0,28 а 2,072 1,632 1,590 1,576 1,500 1,866 1,886 1,732 1,597 1,728 1,774 1,749 1,841 1,774 1,774 S, К 102,1 121,1 307,9 _ — — — — Темпера- Температурный интервал, К 282—450 450—1070 280—1800 328—104 296—1640 195—550 328—472 275-104 275-10* 190—104 280—104 280—104 280—104 280—104 280—104 Группа точнос- точности IV IV IV IV IV III III IV IV IV IV IV IV IV IV Таблица 17.7. Коэффициент диффузии метастабильных атомов инертных газов в собственном газе при давлении 133 Па A мм рт. ст.), см*/с (погрешность данных не превышает 10 %) [3] Атом HeB*S) HeB»S) Ne(»Pt) Ar(»P,) Кг(Ф.) Хе(Ф,) Температура, К 20 60 45 19 8 — 40 100 75 33 13 12 " 77 160 120 56 20 12 8 150 260 210 — 34 20 13 300 460 370 — 64 38 22 500 710 570 — — 51 33 Таблица 17.8. Коэффициент диффузии метастабильных атомов ртути в инертных газах при различной температуре и атмосферном давлении D, см2/с [4] Атом инерт- инертного газа Не Не Аг Кг Хе Состояние атома ртути 6«/>0 б*я0 63Р0 6*Я0 68Я0 6»Ро 6»Я0 6*Я0 Температура, К 296 0,59 0,51 0,31 0,27 0,16 0,12 0,1 0,07 0,06 0,048 380 1,1 1,0 0,57 0,48 0,28 0,21 0,19 0,13 0,13 0,10 475 _ 0,93 0,86 0,46 0,39 0,32 0,23 0,23 0,18 515 2,1 1,9 — — — 580 _ — 1,4 1,3 0,74 0,56 0,50 0,35 0,33 0,27 680 1,9 1,8 0,97 0,80 0,65 0,49 0,45 0,37 780 _ — 2,4 2,3 1,2 1,0 — 0,58 0,47 890 5,8 5,3 2,9 2,9 1,6 1,4 1,1 0,7 17.4. ДИФФУЗИЯ В ТВЕРДЫХ ВЕЩЕСТВАХ Основным источником информации о коэффициентах диффузии в твердом теле, как и в жидкости, является эксперимент. При этом вследствие крайней чувствитель- чувствительности результатов измерений к степени чистоты иссле- исследуемого образца, способу его приготовления и к колеба- колебаниям температуры результаты различных измерений обычно характеризуются разбросом в пределах порядка величины. В связи с этим данные, представленные в таб- таблицах, являются результатом усреднения по большому числу экспериментальных данных и в силу произвольного характера усреднения справедливы в лучшем случае по порядку величины. Температурная зависимость коэффициента диффузии в твердом теле хорошо описывается полуэмпирической формулой D = D0 exp (-Q/RT), A7.13) где Do — фактор диффузии; Q — энергия активации. Со- Соотношение A7.13) выполняется в широком диапазоне температур в пределах точности измерений коэффициента диффузии. Для веществ, имеющих кристаллическую структуру, коэффициент диффузии является тензором. Приведенные ниже данные являются в основном резуль- результатом усреднения этого тензора по направлениям. В от- отдельных случаях приведены значения коэффициента диф- диффузии в направлениях, параллельном (D\\) и перпенди- перпендикулярном (D±) главной оси кристалла. В табл. 17.21— 17.40 представлены значения параметров, входящих в A7.13), а также интервал температур, где производи- производились измерения. 378
Таблица 17.9. Значения Ai для растворенных веществ в Растворенное веществе Аллиловый спирт Анилин Ацетон Бензальде- гид Бензол Бромбензол Бромэтан Бутиловый спирт Вода 1, 2-Дибром- этан Диэтиловый эфир Изоа л л ило- иловый спирт Иодметан Метиловый спирт Муравьиная кислота Нитробензол Т V /,1л 288 288 288 288 298 288 288 288 298 288 288 288 280 288 279 288 S о 2,3 2,2 3,5 2,4 3,5 2,4 4,0 2,0 2,6 2,9 3,8 2,3 3,9 2,9 4,2 2,3 некоторых избавленном растворе 14] Растворенное вещество Пиридин Пропиловый спирт Пропионовая кислота Тетрахлор- метан Трихлорме- тан Толуол Уксусная кислота Фенол Фурфурол Хлоральгид- пят рат Хлорбензол Этиловый спирт Т К" ' » «V 293 288 288 298 288 298 298 278 288 288 288 288 s 2,7 2,2 3,0 3,6 3,3 3,0 2,3 1,9 2,2 2,0 2,6 2,5 Продолжение табл. 17.11 Таблица 17.10. Значения К2 для различных растворителей [5] Растворитель Бензол Бромбензол Вода Метиловый спирт Тетрахлорметан Толуол Хлорбензол Этиловый спирт г, к 288 298 298 288 298 298 298 298 /С„ 10-* емс-»/1 5,9 5,1 4,1 6,7 4,2 6,1 5,7 3,8 Таблица 17.11. Предельные (при нулевой концентрации) значения ионной проводимости в воде при Т =300 К, Аг-экв/(см«В). Данные приведены к концентрации 1 г-экв/см3 [6] Катион Н+ Li+ Na+ К+ NHj 350 38,7 50,1 73,5 73,4 61,9 Анион он- С1- Вг- I- NO" С1С? хо 198 76,3 78,3 76,8 71,4 68,0 Катион Т1+ l/2Mg«* 1/2Са2+ 1 /2 Sr*+ 1/2Ваа* 1/2Сиа+ l/2Zn2+ l/3La*+ 1/3CO(NH3)!+ 74,7 53,1 59,5 50,5 63,6 54 53 69,5 102 Анион нсоГ нсо7 СН3СО^ сюн2со7 CNCH2COr сн3сн8со7 CHstCbUhCCV с,н&со$- нс,ог 1/2С,<^- 1/2S0J- l/3Fe(CNK" l/4Fe(CN)J~ 44,5 54,6 40,9 39,8 41,8 35,8 32,6 32,3 40,2 74,2 80 101 111 Таблица 17.12. Коэффициент диффузии неорганических веществ, растворенных в воде A] и 2.1 Вг2 СО2 СО СаС12 CdSO4 С1, 0,00105 0,00173 0,00183 0,00193 0,00230 0,00309 0,00429 0,00501 0 0 0,29 0,37 1.5 0 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 3,5 4,5 5,5 6,5 7,0 0,1 0,1 300 300 300 300 300 300 300 300 291 300 282 282 282 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 290 285 290 1,25 1,24 1,24 1,23 1,22 1,20 1,19 1,18 1,46 2,67 0,79 1,09 0,84 0,35 0,34 0,33 0,44 0,43 0,44 0,34 0,36 0,4 0,45 0,48 1,4 1,3 СоС1а СиС12 CuSO4 D2O Н2 НС1 0,0062 0,0127 1,5 0,1 0,5 0,95 0 0 0 0,02 0,02 0,05 0,05 0,2 0,2 0,35 0,35 0,43 1,0 2,0 2,0 5,0 6,0 8,0 9,0 291 284 283 290 290 290 300 291 283 298 283 298 283 298 283 298 283 298 273 298 273 284 273 284 273 285 0,7 0,73 0,5 0,45 0,34 0,27 2,5 3,6 2,2 3,1 2,1 3,0 2,0 2,9 2,1 3,0 2,1 3,1 1,6 3,6 1,8 2,5 2,2 3,1 2,7 3,4 379
о . е ворен вещее Раст ное HNO Н.О КВг КаСО КС1 KI KNO3 кон K2SO4 LiBr LiCl 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 0 0 0 0 1 1 5 5, 0, 0, 0, 0, 1, 2, 2, 0, 0, 3, 0, 0, 0, 0, 2, 4, 0, 0, 1, 1, 4, Is 0,84 3,0 3,0 20 0 КО 3,0 ,00125 ,00194 ,00325 ,00585 ,00704 ,00980 ,02 ,1 ,5 ,05 ,10 ,20 ,50 ,00 ,5 ,00 ,01 ,01 ,10 10 0 0 5 5 05 20 40 80 0 0 5 1 9 9 02 05 28 95 3 4 01 01 0 0 2 278 279 280 282 293 283 283 298 298 298 298 298 298 298 298 298 282 282 282 282 282 282 282 282 273 291 273 291 273 291 273 291 291 291 291 92 291 291 291 287 287 287 293 293 293 293 283 283 282 291 282 291 82 с 1 1 2 2 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 1, 1, 1, 0, 0, 1, 0, 1, 0, о', as о si ,7 ,8 ,4 ,3 ,9 ,2 ,7 ,96 ,95 ,95 ,94 ,93 ,92 ,91 ,89 ,82 ,7 ,56 ,54 ,53 ,55 ,61 ,67 ,73 ,3 7 24 61 21 59 37 8 45 39 35 28 24 15 17 0 16 82 27 12 0 92 93 04 88 16 81 06 84 Продолжение табл. 1 А Lil MgSO4 N2 NH3 NaBr Na2CO3 NaCl Nal NaNO3 NO h O2 NaOH Na2SO4 NaCH3COO Ni (NO3J PI (NO3)a ZnSO4 Zn(CH3COOJ 4 1 0 1 3 4 0 0 3 2 2 0 0 1 2 3 4 5 1 2 0 3 5 6 0 0 0 0, 0, 0, 3, 1, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 2 2 IS Is ,2 ,3 ,5 ,0 ,0 ,5 ,683 ,55 ,9 ,4 ,05 ,40 ,00 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 ,6 05 02 1 9 9 4 2 0088 0226 068 22 82 025 050 55 95 291 283 288 288 288 288 291 277 277 283 283 291 291 291 291 291 291 291 283 283 286 284 284 286 289 298 298 285 285 285 285 283 285 291 291 291 285 285 293 293 293 293 273 291 17.12 $ я о I Q 0,11 0,93 0,54 0,53 0,59 0,73 ( ( 1,63 1,23 1,23 1,0 ),45 1,26 1,2 1,24 ,29 ,36 ,43 ,49 ),93 ,04 ,04 0,88 0,96 0,90 1,54 1,25 2,60 1,3 1,29 1,21 1,14 0,76 0,71 0,667 0,822 0,93 0,82 0,76 0,58 0,54 0,12 0,38 0,139 0,243 Таблица 17.13. Коэффициент диффузии органических соединений в водных растворах при нулевой концентрации [7] Растворенное вещество Аллаксан Арабиноза Ацетамид Ацетоннит- рил Анилин Бензол «-Бутан Винилхлорид Гидрохинон Глицерин Глюкоза Диэтиламин Кислота ^% wm ww f * Л fw винная Кислота ук- уксусная Кислота бензойная Кислота щавелевая Кофеин Лактоза Мальтоза Маннит Метан 293 293 293 288 293 275 283 293 333 277 293 333 298 323 348 293 288 283 288 288 288 293 286 298 293 283 283 283 293 283 293 333 | Л 0,67 0,70 1,05 1,26 0,92 0,58 0,75 1,02 2,55 0,50 0,89 2,51 1,34 2,42 3,67 0,78 0,72 0,63*J 0,52 0,97 0,61 1,19 0,91*2 1,21 1,53 0,42 0,46 0,328 0^605 0,328 0,85 3,55 Растворенное вещество Метилцикло- пентан Мочевина Никотин Пентаэрит- рит Пиридин Пирогаллол Пропилен Рафиноза Резорцин Сахароза Сероводород Спирт; аллиловый бензилов ый бутиловый изоамиловый метиловый пропиловый этиловый Уретан Фурфурол Этилацетат Этиленгликоль Этилбензол 275 283 293 333 285 293 298 293 293 288 288 298 293 293 285 288 288 293 288 288 288 288 283 288 298 288 293 0 298 275 283 293 333 м X Л 0,48 0,59 0,85 1,92 0,99 1,20 1,38 0,53 0,69 0,58 0,56 1,44 0,36*з 0,77 0,36 1,43 0,90 0,82 0,77 0,69 1,28 0,87 0,84 1,00 1,24 0,87 0,87 1,04 1,16 • 0,58 0,75 1,02 2,55 •* Концентрация 0,125 моль /л, ** Концентрация 0,01 моль/л. •• Концентрация 0,05 моль/л. Таблица 17.14. Коэффициент диффузии воды в органических растворителях, Т = 300 К, молярное содержание воды <1 %, 10~5 см2/с [6] Растворитель Спирт: метиловый этиловый «-пропиловый изо- пропиловый «-бутиловый ызо-бутиловый бензиловый Этиленгликоль Триэтиленгликоль Глицерин Ацетон Фурфурол D 1,75 • 1,24 0,61 0,38 0,56 0,30 0,37 0,18 0,19 0,0083 4,56 0,90 Растворитель Этилацетат Анилин «-Гекса декан н-Бутилацетат «-Масляная кисло- кислота Толуол Ди хлор метан 1,1, 1-Трихлорэтан Трихлорэтилен Нитробензол Пиридин D 3,20 0,70 3,76 2,87 0,79 6,19 6,53 4,64 8,82 2,80 2,73 380
Таблица 17.15. Коэффициент диффузии различных веществ в метиловом спирте, Т = 288 К, молярная концентрация раствора 1 %, \0~ь см2/с [7] Продолжение табл. 17.Г6 Растворенное вещество Аллиловый спирт Анилин Ацетанилид Ацетилдифениламин Ацетонитрил Бензальдегид Броманилин Бромбензол Бромыитрофенол З-Бромпропилен Бромфенол Ванилин Гидрохинон Дибензиламин н-Дибромбензол Дибромнафталин Динодметан Динитробензол Динитронафталин 2,4-Динитрофенол 1,1-Динитрогидрид Дихлорнафталин Изоамиловый спирт Иодбензол Йодоформ З-Иодпропилен Кислота: промпропионовая дихлоруксусная иодпропионовая молочная пропионовая трибромуксусная трихлоруксусная фталевая хлорбензойная хлоруксусная Г) и ( i 1,80 1,49 1,50 3,98 2,64 1,66 1,41 1,75 1,43 2,22 1,34 1,00 1,25 ),86 1,55 1,33 1,68 ,56 1,32 1,40 1,36 1,52 1,34 1,65 1,83 1,72 1,35 1,36 1,36 1,36 1,62 ,23 ,45 ,30 ,29 ,52 Растворенное вещество мета-Нитробензальде- гид Нитрофенол Пиридин Салол 2,4,6-Трибромфенол 2, 4,6-Тринитрофенол 2, 4,6-Трихлорфенол Уретан Фенотол Фенилацетат Фенол Фенолфталеин Фурфурол Хлоралгидрат Хлоранилин Хлорбромметан 1-Хлоргидрин Хлорнитробензол Хлороформ Хлорфенол Четыреххлористый уг- углерод Этил: бромистый йодистый Этилен: бромистый йодистый Эти л нитрат и 1,24 1 < 1,38 1,58 1,29 М2 1,32 1,21 1,41 1,40 1,62 ,40 )J8 ,70 ,16 ,34 >,50 ,30 ,68 2,07 1,32 1,70 2,40 2,16 1,95 1,56 2,20 Таблица 17.16. Коэффициент диффузии в различных жидкостях при бесконечном разбавлении. В случае раствора ненулевой концентрации последняя указана в скобках, моль/л [5, 6] Растворимое вещество Ацетон Бензол к-Бутилацетат Диэтиловый эфир Иод @,05) Метилэтилкетон Фенол Этилацетат Этиловый спирт Растворитель Хлороформ Т, К 298 313 288 298 313 328 298 288 298 283 * 298 283 298 288 D. 10-» см*/с 2,35 2,90 2,51 2,89 3,55 4,25 1,71 2,07 2,14 1,93 2,13 1,60 2,02 2,20 Растворимое вещество АНИЛИН Бензойная кислота Бромбензол Винилхлорид Гептан Кислород Метилэтилкетон Муравьиная кислота Нафталин Толуол 1,2, 4-Трихлорбензол Уксусная кислота Бензойная кислота Бромоформ Вода Муравьиная кислота Уксусная кислота Бромбензол к-Гексан Додекан Метилэтилкетон Пропан Тетрахлорметан Толуол Азобензол @,2) Аконикотин @,04) Аллиловый спирт A) Амиловый спирт Изоамиловый спирт Ацеталь A) Ацетамид Ацетоин Бромнафталин @,05) Бромоформ Бруцин @,06) Вода Гидрохинон Двуокись углерода Иод Иодбензол Камфара Кислород Мочевина Пиридин Резорцин Салигенин Стеариновая кислота @,2) Тетрахлорметан Фенол @,1) Хлораль A) Хлороформ A) Бромбензол Бромбензол @,1) Иод Иод @,1) Растворитель Бензол Ацетоа к-Гексав Этиловый спирт Уксусная кис- кислота т, к 298 298 280 280 298 318 338 353 303 303 298 280 298 313 280 298 298 293 298 298 288 298 313 280 298 298 303 298 298 298 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 298 293 290 298 293 293 303 285 293 293 293 293 298 293 293 293 293 280 280 289 D. 10-» см»/с 1,96 1,38 1,45 1,77 2,10 2,75 3,65 4,25 2,89 2,09 2,28 1,19 1,85 2,39 1,34 2,09 2,62 2,73 4,56 3,77 2,92 3,31 4,04 2,60 4,21 2,73 3,74 4,87 3,70 4,21 0,74 0,27 0,95 0,98 0,81 1,13 0,67 0,56 0,74 0,97 0,28 1,24 0,49 3,2 1,32 1,00 0,70 2,64 0,54 1,10 0,45 0,61 0,59 1,50 0,80 0,61 1,25 1,68 3,25 1,51 3,60 381
Продолжение табл. 17.16 Растворимое вещество Бромоформ Нитробензол Фенол а-Бромнафталин Адипиновая кислота Бензол Винная кислота Вода Дифенил к-Дихлорбензол Масляная кислота Метиловый спирт Олеиновая кислота Пропан м-Пропиловый спирт Ацетон Вода Иод @,1) Метилэтилкетон Нитробензол Уксусная кислота Этилбензол Бензол Иод @,1) Иод @,1) Бромбензол а-Бромнафталин Бром Фенол Фенол Бромбензол а-Бромнафталин Тетрабромэтан @,06) Бромбензол Иод @,1) Иод @,1) Бромбензол Растворитель Эфир этиловый Эфир дибензи- ловыи /{•Бутиловый спирт Этилацетат Гептан Анизол Декалин Сероуглерод Изоалл иловый спирт Тетралин Тетрахлорэтан Толуол Углерод четы- реххлористый Этилбензол Т, К 290 281 292 280 303 298 303 298 298 298 303 303 303 273 298 303 293 298 293 303 293 293 293 298 318 338 372 293 280 280 292 292 292 280 280 323 280 293 293 280 D. 10"» см*/с 3,30 3,24 3,60 0,149 0,40 1.0 0,40 0,56 0,63 0,82 0,51 0,59 0,25 1,02 1,57 0,40 3,18 3,20 2,15 2,93 2,25 2,18 1,85. 3,40 4,40 0,05 8,40 1,13 0,47 0,34 3,40 0,20 0,20 0,48 0,36 0,94 1,59 1,59 1,36 1,44 Таблица 17.17. Коэффициент диффузии веществ в расплавленных солях [7] Диффундирующее вещество AgNO3 AgBr AgCl Среда KNO3 KNQ3 NaNO3 NaNO3 KBr KC1 KC1 Г, К 630 660 600 630 1050 1000 1050 ?>, 10-»см«/с 4,56 4,86 4,57 5,06 4,92 4,63 5,10 Диффундирующее вещество Ba(NO3)a KBr KC1 PbCl2 NaNO3 Sr(NO3)a TIBr T1C1 T1NO3 T1NO3 Среда KC1, LiCl KG, LiCI KNO3 NaNO3 KNO3 KNO3 KC1, LiCl KC1, LiCl KNO3 KNO3 NaNO3 KBr KCI, LiCl KC1 KNO3 Na2NO3 Продолжение T, К 750 1000 640 630 630 630 800 1000 630 630 620 1040 800 800 620 630 табл. 17.17 D, 10-* см«/с 5,61 6,61 2,06 3,71 3,01 2,96 2,06 4,40 5,22 2,81 4,17 4,28 3,10 3,14 3,17 4,31 Таблица 17.18. Коэффициент диффузии веществ в бензоле, Ю-5 см2/с (Г =288 К, молярная концентрация раствора 1 %) [5] Растворенное вещество Альдегид салици- салициловый Ацетилдифениламин Бензальдегид Бром @,1 М, 285 К) Броманилин Бромбензол а-Бромнафталин Бромнитробензол Бромоформ B91 К) Бромфенол Дексахлорбензол (<1%, 281 К) н-Дибромбензол Дибром нафталин ле/?ш-Динитробен- зол Динитронафталин к-Дихлорбензол Дихлорнафталин Иод @,05 М,293К) Иодбензол A%, 281 К) Йодоформ Кислота: бензойная фталевая хлоруксусная 1,78 0,90 1,73 2,00 ,41 ,86 ,30 ,33 ,62 ,34 ,02 ,37 ,25 ,54 ,23 ,90 ,40 ,95 ,35 ,38 ,36 ,37 ,48 Растворенное вещество Метил салицилат Нафталин A%) Нитробензол а-Нитрон афтал ин Спирт: изоамиловый пропиловый 1,2, 4, 5-Тетра- хлорбензол «1%, 281 К) Тринитротолуол 2, 4, 6-Тринитро- фенол 1, 2, 4-Трихлорбен зол (< 1 %, 281 К) 1,2, З-Трихлор- пропан Фенантрен A %, 281 К) Фенол B78 К) Хинон Хлоранилин Хлорбензол а-Хлорнафталин Хлорнитробензол Хлороформ Хлорфенол Этилен: бромистый йодистый Эфир этиловый 1,56 1,19 1,84 1,39 1,48 1,60 1,24 1,39 1,39 1,34 1,72 0,95 1,27 1,68 1,56 1,42 1,20 1,70 2,11 1,42 1,97 1,40 2,21 382
Таблица 17.19. Коэффициент диффузии атомов металлов в амальгамах, 10~6 см2 /с [7] Таблица 17.20. Коэффициент диффузии в расплавленных металлах [8] Металл Li Na К Rb Cs Ag Аи Tl T, К 298 298 298 280 298 289 298 298 D 0,93 0,86 0,71 0,53 0,64 1Л1 0,73 1,18 Металл Zn Cd Sn Bi Pb Ba Sr Ca т, к 298 298 298 298 298 281 283 283 D 2,4 2,0 2,1 1,5 2,1 0,60 0,54 0,62 Диффунди- Диффундирующий металл Mg Au Si Si Rh Pt Ag Au Pb Диффузионная среда AI Bi Fe Fe Pb Pb Sn Sn Sn 7\ К 1000 800 1750 1830 800 760 800 800 800 D. 10"» ciiVc 7,54 5,22 2,4 10,8 3,52 1,95 4,8 5,37 3,68 Т а б л i Металл А§ AI Аи Со Си a-Fe T-Fe ft-Fe Ni Pb Pd Pt IPu oTh ?-Th Be,L Be, || Та «U 8-U V La Pr Sb,i SbJ ma 17. 21. Параметры выражения A7.13) для коэффициента самодиффузии металлов Температурный интервал, К 700-1200 600—700 700—900 900—1200 1100-1300 1050—1300 1300—1600 800—1300 1000—1200 1200—1500 1350-1600 1700-1800 1000—1400 1300—1700 450—600 1300—1800 1500-2000 310—700 1400-1700 1700—1800 800-1300 800—1300 1500—2400 2100—2800 850-920 970—1020 1050-1300 1150—1600 1600—2100 930-1120 1100-1200 770-900 770-900 D9t см*/с 0,81 0,10 1,7 0,031 0,11 0,5 0,2 70 120 3,6 1,1 6,8 0,48 1,9 0,28 0,20 0,22 0,0045 700 106 0,52 0,62 0,12 2 0,002 0,014 0,002 0,36 210 1,5 [10] 0,087 [10] 0,10 56 Q, кД ж/моль 191 128 143 165 177 274 260 235 278 298 284 259 276 285 102 267 279 100 350 417 158 165 413 462 168 176 113 308 394 189 [10] 123 [10] 150 201 Металл Cd,_L Cd, || Mg, j. м|,ц a-Ti 8-Ti a-Tl, _L a-Tl, |] a-Zr ji-Zr Cr Hf Li Mo Na Nb e-Pu Rb W In,i In, II P-Sn', 0 Cs К Температурный интервал, К 380—490 380—490 740—900 740—900 960—1100 1170—2850 420—560 470—690 470—690 600—1000 900-1100 1200—1800 1200—1500 1500-1900 2070—2300 208—520 2000-2200 2100—2600 208—520 1150—2700 800-900 208—520 1560-1730 2300—3000 2900—3600 320—420 320—420 430—500 430-500 1100-1300 1000—1200 220—330 Do. см«/с 0,10 0,05 1,5 1,0 6,4.10~8 0,0016 0,4 0,39 0,08 5.10-8 5-Ю-2 0,0024 ю-4 0,28 0,0012 0,24 2,8 0,3 0,2 1,1 0,027 0,23 6,3-107 0,54 43 3,7 2,7 10,7 7,7 47 11 0,16 [81 Q, кДж/моль 80 76 136 135 123 146 94,5 104 92 92 218 159 221 309 162 55,2 465 398 41,9 402 77,4 39,4 570 502 640 78,2 78,2 ПО 107 25,7 23,9 3,92 Таблица Кристалл т, к Д), СМ2/С Q, кДж/моль 17. 22. Параметры Аг 78 350 17,4 выражения A7.13) для С (графит) 2270-2620 10 680 коэффициента Ge 1000-1200 10,8 291 само диффузии в некоторых л-Р белый 273—303 1,1-10-* 39,3 кристаллах Хе 121 — 158 7,3 34,9 383
Таблица 17.23. Параметры выражения A7.13) для коэффициента диффузии малой примеси в серебре [8] Таблица 17. 26. Параметры выражения A7.13) для коэффициента диффузии малой примеси в никеле [8] Примесь Fe Со Ni Си Zn Ge Ru Pd 8 In Sn Sb Аи Hg Tl Pb г, к 718-927 — 750-950 700-950 640-925 794-945 735—939 450-900 592—937 592—937 592—937 468-942 650—950 650-950 650—800 700—825 Do, cm*/c 2,42 104 21,9 1,23 0,54 0,084 180 9,57 0,81 0,44 0,41 0,25 0,17 0,26 0,08 0,15 0,22 Q, кДж/моль 205 251 230 193 174 153 276 238 191 175 170 164 160 191 160 159 160 Таблица 17.24. Параметры выражения A7.13) для диффузии малой примеси в меди |8] Примесь Fe Со Ni Си Zn Ga As Pd Аб Cd Sb Аи Hg Tl Г, К 719—1074 701—1077 743—Ю76 500—1000 <1356 <1356 <1356 807—1056 <1356 <1356 600—1000 700—1000 <1356 785—996 Do, cm*/c 1,4 1,93 2,7 70 0,34 0,55 0,12 1,71 0,63 0,93 0,34 0,15 0,35 0,71 Q, кДж/моль 217 226 237 234 191 192 176 228 195 189 176 192 184 181 Примесь Mg Al Si Ti Cr Mn Fe Co Cu Mo W Au т. к 1070—1250 1400—1600 1070—1250 1400—1600 1070—1250 1400—1600 1400—1600 940—1170 1400—1600 1400—1600 1200—1800 1020-1460 1430—1650 1320—1620 1400—1600 1400—1600 1200—1400 D#. см«/« 2,3-10-5 0,44 1,1 1,87 10,6 1,5 0,86 0,03 1,1 7,5 0,8 0,75 1,11 0,57 3 11,1 2 Q, кДж/моль 131 235 249 268 271 258 257 171 273 281 255 271 272 258 288 322 272 Таблица 17.27. Параметры выражения A7.13) для диффузии различных примесей в металлах III и IV групп. В скобках указаны индексы Миллера, характеризующие направление диффузионного потока [10] Таблица 17. 25. Параметры выражения A7.13) для коэффициента диффузии малой примеси в золоте [8] Примесь Fe Со Ni Ag Аи Pt Hg г. к 700—950 700—950 700—950 700—1000 700—1050 800—1050 500—1030 Do, см*/с 0,082 0,068 0,034 0,072 0,091 7,6 0,116 Q, кДж/моль 174 174 176 168 175 255 157 Металл Pb Sn In Tl ft-Al Примесь Cu Ag Au Zn Cd Hg Tl Sn Na Ni Pd Cu Au Ag 001] 100] 001] 100] Zn Cd [001] [100] Hg [ООП In In Sb 110] 001 100 001 100 Au Ag Ag Au Na+ Ag* K+ Rb+ Li+ T1+ Диапазон температур, К >500 >400 390—570 460-570 460—600 450—570 >420 470—570 480—600 510—560 520-490 480—870 480—860 410—500 400-510 400—510 400-510 400—510 360-510 460-500 460—500 450—500 450-500 450—500 450-500 470-500 470—500 300-420 300-420 360-500 390—500 470—670 470—670 470-670 470—670 470-670 470—670 D#, cm»/c 7,9-10-3 4,6.10-a 7,5.10"a 4,Ы0-3 8,7-JO l,6-10-a 0,41 1,05 0,5 0,16 6,3 9,4.10-3 3,8-10-3 2,4-10-3 5,8.10-3 0,16 7,M0-3 0,18 5,9-10-3 220 120 7,5 30 12 34 79 77 9.10 0,11 0,033 5,3. Ю-4 2.IO-4 1,65- Ю-4 0,78- Ю-4 0,34. Ю-4 14,5- Ю-4 0,65- Ю-4 Q. кДж/моль 33,5 60,3 63,6 39,1 41,9 47,3 88,9 95 104 96,5 119 44,4 36 33,1 46 74,1 51,5 77 49,4 118 113 106 112 107 108 122 123 281 48,2 48,2 21,8 15,9 16,8 22,4 30,1 36,4 34,4 384
Таблица 17.28. Параметры выражения A7.13) для диффузии атомов примесей в щелочных металлах [10] Металл Li К Na Примесь Си Ag Аи Zn Na Аи Аи Диапазон температур, К 320-450 340—430 320-420 330—450 330—450 280-326 270-350 D«, см «/с 0,47 0,12 0,21 0,57 0,41 1300 3,3 Q, кДж/моль 38,6 52,8 46,1 54,5 52,8 12,4 9,2 Таблица 17.29. Параметры выражения A7.13) для диффузии атомов примеси в лантанидах и актинидах [10] Металл La Рг ч-U Примесь Аи Си Со Аи Ag Zn Со Fe Ni Мп Сг Си Nb Интервал температур, К 980—1070 930-1060 1090—1190 880—1040 880—1020 1070—1180 880—1040 1070—1190 880—1040 1100—1200 1050—1350 1050—1350 1050—1350 1050—1350 1050-1350 1050—1350 1050—1350 Do, см«/с 0,022 0,084 0,057 0,047 0,043 0,033 0,14 0,032 0,18 0,63 3,5-Ю-4 2,7-10-* 5,4-Ю-4 1,8-Ю-4 5,4-Ю-8 2-Ю-8 0,049 к Д ж/моль 75,8 75,8 74,5 68,7 82,5 84,1 106 90,0 104 113 52,8 50,2 65,8 58,2 103 101 166 Таблица 17.30. Параметры температурной зависимости коэффициента диффузии малой примеса в fJ-Ti [8] D = D0l exp (- QL/RT) + Dn exp (-Qt/RT)* i I Ti P Sc V Cr Mn Fe Co Ni Nb Mo Sn Та т. к 1170—1800 1220—1900 1200—1560 1200—1820 1220—1900 1200—1900 1200-1900 1200—1900 1200—1900 1270—1900 1170—1900 1230—1870 1300—1900 & 2 36,2 21 10 74 76 80 130 170 13 7 3,8 7,2 к/моль 125 101 137 146 154 144 126 130 133 146 155 132 151 & 1,0 5 34 3,4 14 12 15 16 20 9,5 3,6 9,5 50 к/моль «я 250 237 258 274 270 254 257 252 291 272 291 335 * При низких температурах вия, при высоких — второй. преобладает первый член выраже- Таблица 17.31. Параметры выражения A7.10) для коэффициента взаимной диффузии металлов и сплавов. Прочерки означают, что концентрация примеси исчезающе мала [1] Диффунди- рующий элемент Ag А1 Аи В Bi С Cd Диффузионная среда А1 Аи Си РЬ Си Ag Си РЬ <z-Fe РЬ Fe a-Fe Ag Атомная концентрация диффундирующего элемента, % 1,26 9 3 0,12 15-21 100 18,4 2,4-3,5 0,03-0,09 2,0 Карбонизация 1,1 мае. % 0,1—1 мае. % 2,0 т. к 740—850 1120—1270 1000—1070 500-560 770-1120 500-870 1040—1200 670—1250 370—570 <1800 500—560 1100—1400 1200—1500 1000—1500 <1800 <1800 920—1170 Do. см*/о 1,1 2,910 2,9-10-а 7,4-Ю-8 7, МО 5,3-Ю-4 1,ыо-4 6,8.10-« 0,35 10* 1,8-Ю-8 1,67. Ю-2 0,49 0,12 7,9.10-3 2-Ю-2 4,9-10-* Q, кДж/моль 137 159 156 64 164 125 112 94 59,5 260 77 120 153 137 76 84 94 25-2159 385
Продолжение табл. 17.31 Диффунди- Диффундирующий элемент Со Сг Cs Си Fe Ge Hg In Li Mg Mn Mo N Ni 0 Pd Pt Sb Si Sn p-Sn Th Tl и Диффузионная среда Си Pb a-Fe X-Fe Сталь a-Fe 7-Fe Сталь W Ag Al Аи Ge Pt р-латунь D5 % Zn) Аи Fe-20 % Ni-C Ni W Ge Cd Ag Ge Si AI Си W Fe Th «-Ti P-Ti Аи Си Pt P-Ti Ag Аи Си Аи Си Ag А] Ag Си Pb W Pb W Атомная концентрация диффундирующего элемента, % _ 3 1,6 — _ -_ 1-й адсорбционный слой 2-й адсорбционный слой 2,0 Эвтектика 0,085-0,17 100 25,6 13,9 — 18,3 — _ 0,04 Самодиффузия 4 20 — Эвтектика 5,5-11,0 8—11,4 Монокристалл Поликристалл — — 15,0 7,5-11,8 14,9 „^ 20,2 17,1 4,3—6,2 20,1 2,4-3,5 2,0 0,5 20 3,9—5,6 2,0 Диффузия на границе между зер- зернами Объемная диффузия Поверхностная диффузия 2,0 Т, К <1200 1000—1130 440—520 <1800 <1800 <1800 <1800 <1800 <1800 300—700 300-700 920—1170 700—800 730—840 570—890 700-1000 <1200 1310—1730 <1100 1030—1280 <1800 <1800 <1800 2200-2800 <1200 430—475 920-1170 <1200 <1700 640—710 670—850 670-1120 1800-2530 1800-2530 <1800 <1800 <1800 <1970 <1940 <1940 1070—1280 820—1220 1320—1670 <1940 720—1200 1000—1250 760—1240 ЮОО—1250 760—1230 920—1170 740—870 920—1170 670—1120 510-560 2050—2500 2400 1650 500—550 2000 0„ см«/с 0,44 3,04. Ю-4 1,83-Ю-3 0,4 1,2-105 90 3-10* 1,8.10* 10 0,2 1,64-Ю-2 5,9- Ю-5 2,3 8,4-10-* 1,06-Ю-3 5,8-10-* 1,9-Ю-4 4,8-10-* 3,8.10-* 1,16.10-* 18.10-°'92[СГ 7Ы0-°'651С] 8,4-10 11,5 87 2,6 7,3-Ю-5 2,5-10-» 2,3-Ю-3 1,5.10-* 0,1-10 7,2.10-» 6,3-10-* 5-I0-» 3,Ы0 з-ю-3 6,6-Ю-3 2,МО-3 1,2.10"а 0,35 1,74.10-3 6,5-10-* 7,8-10-* 1.6 6,4.10-« 1,13-Ю-3 1.6.10-* 1,24-Ю-3 1,0.10"в 5,3-10-* 0,9 7,8-10"в 4,1-10 4,0 1,13 1,0 0,47 2,5-10-а 1,14 Q, кДж/моль 175 99 65 226 435 335 343 406 314 58,6 96 104 146 137 115 115 172 233 104 102 314 {С] 314 [С] 214 ' ' 586 308 82 102 49,4 63,6 161 119 96 33,7 33,7 75 76 78 94 190 142 131 125 181 202 84,5 91,5 163 163 91,5 91 128 89,5 131 ПО 394 503 278 81 420 386
Диффунди- Диффундирующий элемент VV Y Zn Zr Диффузионная среда a-Fe f-Fe Сталь W Zn A! Cu JJ-латунь D5 % Zn) W Атомная концентрация диффундирующего элемента, % _ — — Само диффузия в Zn чистотой 99,999 % Самодиффузия в Zn чистотой 99,99 % 0,84 6,8—9,7 3 0-28,6 — — г» к <1800 <1800 <1800 2000 <690 <690 690—730 630—1150 ЮОО—1130 910-1150 <1100 2000 Продолжение Do, см«/с 380 108 13 0,1! 0,22 0,38 12 зю-в 3,7.10-« 3,2-Ю-8 0,024 1,1 табл. 17.31 Q, кДж/моль 293 377 314 260 60 61 116 82,5 92 176 95,5 326 * [С] —атомная концентрация углерода, %. Таблица 17.32. Параметры соотношения A7.13) для коэффициента диффузии ионов в кристаллах солей [10] Продолжение табл. 17.33 Ион Li+ \та+ Na+ К+ К+ к+ к+ Rb+ Cs+ Cs+ ci- Br ci- Br I- ci- ci- I- Соль LiF NaCI NaBr KF KC1 KBr KI RbCl CsCl Csl NaCI NaBr KC1 KBr KI RbCl CsCl Csl Диапазон темпера- температур. К 850—1000 1000—1100 550—820 860—1070 770—950 870—1100 800—950 860—1020 730—1000 730—950 840—970 630—730 760—880 570—770 770-1020 920—1020 770—1010 670—970 730—950 870—970 550—730 760—880 680—830 Do. см*/с 0,8 5,6 3,5.10-e 76,9 0,67 2 137 1,8-Ю-6 0,01 ю-* 33,3 M 0,1 80 60,7 1,0 178 Ю-3 1,2-Ю-8 33,3 1,51 0,7 0,39 Q, кДж/моль 192 289 81,2 196 147 172 207 76 122 62 193 130 134 158 206 164 216 196 108 193 122 152 122 Таблица 17.33. Параметры соотношения A7.13) для коэффициента диффузии примесей в кристаллах солей [10] Кристалл NaF NaCI При- Примесь Li К Диапазон температур, К 850-1000 1000—1100 670—930 Do, см*/с 0,8 5,6 Q, кДж/моль 192 290 48,3 Кристалл Nal КВг КС1 КС1 ГТри- месь Rb Cs Си Ag Br I Ca Sr Cd Mn Zn Pb Co Ni Hg Аи Tl Tl Pb Li Na Rb Cs Tl Си Ag OH Cl Cd Pb Eu Co Bi Ce Диапазон температур, К 870—1020 870-970 620—920 850—1000 770—920 800—970 700—1020 390—1070 800—930 670—970 810—1000 600—800 880—1030 900—1020 720—820 — 670—910 410—480 620—770 550—670 770—1000 860—1020 880-1040 840-1020 500—730 730—1000 620—920 470—920 770—920 670-890 770—920 620—770 500—750 700—820 470—920 670—950 770—970 28,5 1,62 33,8 380 20 500 6-Ю-4 1,7-Ю-8 3,9-Ю-8 ю-4 0,04 0,015 8- Ю-8 0,02 8,2-10 0,2 5-Ю-8 0,091 50 1,5-10"8 20 2,2 26,8 0,7 5,8. Ю-11 1,3-Ю-8 10,6 50 1,2-10» 1,5-10-» 4,7-Ю-6 ю-8 0,064 5,6- Ю-8 1,1-10-» Q, кДж/моль 192 192 138 J92 187 216 87 126 251 65 94,5 94,5 106 125 55 103 113 96,5 192 87,5 142 169 195 169 23 126 118 40,6 193 193 109 52,5 96,5 124 19,3 94 100 25* 387
Таблица 17.34. Параметры соотношения A7.13) для коэффициента диффузии иона Ag+ в кристаллах [1] Таблица 17.36. Коэффициент взаимной диффузии твердых солей [1] Диффузионная среда a-Agl a-Cul a-Cu2S a-Cu2Te a-Agl a-Ag2S a-AgaSe a-Ag*Te a-Ag8I NaCl PbCl2 Pbl2 PbS NaBr a-Ag2Se г, к 454—744 685—753 586—1192 603—794 451—701 443—693 421—673 428—678 473—653 <550 >550 439—743 387—438 528—588 733—1043 __ — Do, cm*/c 4,5-lO 3,3-10-* 2,4 1,6-10-* 4,6-10-* 1,6-10-* 3,8-10-* 5,8-10-8 1,6 3,1 7,7 7,8 10,6 1,3 50 6,7-10-* Q, кДж/моль 9,45 28,3 19,1 87 9,45 13,3 12,3 11,1 19,1 75 174 154 126 127 176 199 85,5 Таблица 17.35. Коэффициент диффузии ионов в кристаллах при различных температурах [1] Диффундирую- Диффундирующий ион Ag+ Cu+ Li* Na* Pb+* Pb++ ci- Se»~ Диффузион- ная среда CuBr <x-Cu2S o-Cu2Te Cu3Sb AgCl a-Agl <*-AgaS AgCl AgBr PbClj Pbla Agl CuaS Г, К S18 503 603 693 603 749 794 723 511 753 443 503 603 693 723 573 473 523 578 653 387 420 438 453 844 967 Q. I0-« cm*/c 51 1,85 4,6 9,4 0,359 1,98 4,66 0,139 0,24 37-41 0,4 4,1 6,3 16,5 0,116 0,023 4,5 11 15 23 7,3-10-11 l,35.10"9 7,35-10-9 1,1-10"* i,mo-3 4,9-10-3 Диффундирующее вещество Ag (ИЗ AgNO3) Ag4Sn BaMoO4 BaWO4 MgMoO4 MgWO4 SrMoO4 SrWO4 ZnMoO4 ZnWO4 Диффузион- Диффузионная среда Na-стекло Na-пермутит CiuSn BaWO4 BaMoO4 MgWO4 MgMoO4 SrWO4 SrMoO4 ZnWO4 ZnMoO4 т, к 627 627 723 1223 1223 1073 1073 1223 1223 1073 1123 1073 1123 D, 10-»* cmVo 25,2 14,8 231 9,61 3,47 2,31 1,39 9,14 3,01 3,94 6,36 1,00 2,89 Таблица 17.37. Параметры соотношения A7.13) для коэффициента диффузии газов в твердых телах [1] Диффундиру- Диффундирующий газ н, Не NH3 Диффузион- Диффузионная среда SiO2 SiO2 Пирекс Анальцим* г, к 473 773 293 773 293 773 D9. 10-« см«/с 8,5 11 5,7 2,9 1,3 5,5 кДж/моль 42,7 42,7 23 23 36,4 — * Природный алюмосиликат. Таблица 17.38. Параметры соотношения A7.13) для коэффициента диффузии атомов водорода и его изотопов в металлах [9] Атом Н Н н н D Т Н D Н D Н D Т Металл Pd Ni a-Fe Nb Nb Nb Та Та V V Си Си Си г, к <900 >631 <631 <1800 >273 <223 <1000 <1000 >273 <200 <600 <600 <600 600—1100 800—1100 800—1100 D,, см«/с 2,9-10 6,9-Ю-3 4,8-Ю-3 7,5-10-* 5,0-10-* 0,9-10-* 5,2-10-* 4,5-10-* 4,4-10-* 2.10-* 4,6-10-* 3,1-10-* 3,8-10-* 3,5-10-* 2,5-10-* 2-10-* Q, кДж/моль 22,2 40,5 39,4 10 10,2 6,5 12,3 13 13,5 3,85 15,5 4,36 7,12 39,5 39,2 39,2 388
Таблица 17.39. Параметры соотношения A7.13) для коэффициента диффузии атомов инертных газов в кристаллах солей [10] Продолжение табл. 17.46 Кристалл КС1 КВг KI RbF RbCl RbBr Rbl CsF CsCl CsBr Csl Газ Аг Кг Аг Хе Хе Кг Кг Кг Кг Хе Хе Хе Хе Хе Диапазон температур, К >670 450-520 520-770 290—570 290—570 420—770 570-1000 630—970 460—600 >600 450—610 >610 420—770 720-870 620-740 740—920 530-850 420-770 De, см«/с 7,9-Ю-4 8-Ю-6 10е 10* 10 1,5 2,5 7,9-10* 4I07 5-Ю-4 1,3.10е 1,6-Ю-8 0,082 102 0,1 0,1 100 0,57 Q, кДж/моль 36,7 107 203 145 135 98 132 43 163 28,9 136 29,4 89,5 19,3 86,6 83,5 140 96 Таблица 17.40. Параметры выражения A7.13) для коэффициента диффузии атомов примеси в полупроводниках [11] Полу- провод- ник Ge Диффун- Диффундирующее вещество Li Си Ag Аи Zn В Ga А1 In Ge Sn Pb P As Sb Fe Ni О He H Та Be Co N Bi De, см*/с 0,0012 0,0033 0,044 0,055 3,3 0,084 20 0,05 0,048 49 0,017 — 1,3 4,5 3,6 0,13 0,42 0,17 0,0061 0,0027 2,5.10-« 0,5 0,16 — Q, кДж/моль 49,2 17,4 96,5 242 247 444 320 261 231 209 183 348 240 232 232 106 87 195 68 36,7 112 242 106 249 234 Диапазон температур, К 900—1200 900—1200 900—1200 1000-1200 900-1200 1000—1200 1000—1200 1000-1200 1000—1200 1000—1200 1000—1200 1000—1200 1000—1200 900—1200 1000—1200 1000—1200 900—1200 900-1200 900—1200 1000—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 Полу- провод- проводник Si Те Se AlSb InAs Диффун- Диффундирующее вещество Н Li Си ?g Аи Na К Zn В А1 Ga 1й Те С Si Ge Р As Sb Bi О S Сг Fe He Tl Se ?g Те Fe Zn S Ge Те Se Tl Sn In Al Sb Zn Си In As Си Ag Аи Mg Zn Cd Ge Sn S Se Те P Do. cm»/c 0,0094 0,0025 0,0023 0,0047 0,4 0,002 0,0011 0,0016 0,0011 0,1 610-7 4,8 90 18 16,5 0,33 5,4-103 6,3-105 20 34 9,2 108 0,21 0,92 0,01 0,0062 0,11 320 260 3,4-10-6 3,5-10 ю-* 3,8.10-' 4,9 9,4.10"e 5,4.10-e 2,8-10~8 l,4.I0-e 4,8.10-8 5,2-10-e — 0,33 0,0035 6-10* 3-107 0,036 7,3-10 0,0058 2.10-6 0,0037 6-10-4 3,7-10-e l,5-10-e 6,8 13 3,4.10-5 130 Q, к Д ж/моль 46,3 63,6 62,7 41,5 96,5 154 106 69 72,5 135 163 323 376 374 375 282 483 510 364 376 380 444 292 212 96,5 83 121 172 120 78 96,5 37,5 28 26 38,6 39,6 28 33,8 37,6 30,9 174 145 186 34,5 386 432 51 25 62,8 113 104 112 113 ИЗ 212 212 124 261 Диапазон температур, К 1240—1480 300—400 700—1100 670—970 ПОО—1400 1400—1600 1100—1500 800—1100 800—1060 1250—1550 ЮОО—1400 1400—1700 1300-If 00 1300—1*4H 1300—1Г00 1350—1700 1400—1700 1400—1700 1300—1600 1300-1600 1300—1600 1300—1600 1300—1600 1300—1600 1200—1500 1300—1600 1300—1600 630—700 590—700 640—700 600—700 490 490 490 490 490 490 490 490 490 930—1130 420—770 1000-1200 1000-1200 1200 730—1200 900—1200 ^00—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 920—1170 389
Полу- провод- проводник GaSb InP InSb GaP GaAs CdS Диффунди- Диффундирующее вещество Ga Sb Sb Sn Те Cd Li In P Au Ag Cu Cd In Sb Cu Ag Au Li He Cd Zn Sn Ge S Se Co Fe Те S Ga As Li Au Mg Cd Zn Ge Sn S Mn Те Cd Cd Cu Cu Ag Au Li Do. см«/с 3200 0,0087 34000 2,4-10-* 3,8.10"* 1,5-10"* 2,3.10"* 105 7-1010 1,3-10 3,6-10-* 30 i,mo-7 2-10-» 1,4-10-* 3,5-10-* io-7 7-10-* 7-Ю-* 410"e io-5 1,6.10е 1,3-10-6 5-10-e 4- IO5 0,016 2,7-IO11 io-7 6,6.10"* 3200 IO7 4-10* 0,53 IO-8 4-lO 0,0013 3-10-7 7,5 6-10* 180 0,65 2,6.10-* 3 i,mo-* 2000 0,0015 0,24 200 3.1 o-« Продолжение Q, кДж/моль 304 109 333 77,4 116 69,5 184 373 545 463 57 66,5 70 27 363 35,7 24,2 30,9 27 113 106 222 62,7 91,5 101 125 K 37,7 24,2 115 453 540 980 96,5 106 118 212 96,5 348 241 251 240 193 193 60 92,7 73,4 77,2 174 65,6 табл. 17.40 Диапазон температур, К 930-970 600—920 920-970 600-920 600—920 770—900 1070 1120—1270 1120-1270 870-1100 800-1200 900—1200 1000-1200 600-800 600—800 500-760 700—800 400—800 770 700—770 520-770 620—770 570—770 600-770 470-720 470—720 770—770 700—780 630—770 1400—1700 1400—1500 1400—1500 520—770 860—1330 Ю70—1270 1070—1370 1070—1370 1320—1410 1300—1500 1100—1500 1000—1300 1270—1370 1000—1420 670-1000 420-670 670-1020 570—770 770-1070 880-1230 Полу- провод- проводник CdSe CdTe ZnS ZnSe ZnTe HgTe Диффунди- Диффундирующее вещество Se P Se In Au Cu Zn Zn S Zn Cu Zn Те Cd ?>e. cmVc 1,3-IO6 1,7-10-* 0,041 67 3,7-10"* 3.IO-* 1,5-10"* 1000 l,7-10 0,01 2-10-* 3,1.10-* Продолжение <5,кДж/моль 42,8 203 130 154 193 64,7 147 314 328 332 64 183 367 66,7 табл. 17.40 Диапазон температур, К 1220—1700 Ю70—1270 950—1200 720—1300 600-1000 370—570 П70-1200 1210—1300 970—1160 1000—1100 470—840 1060—1220 1000—1270 520—620 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Справочник химика. М.: Химия. 1964. Т. 3. 2. Маггего Т. A., Mason E. A.//J. Phys. Chem. R Data, 1972. Vol. 1. P. 3—76. 3. Елецкий А. В., Палкина Л. А., Смирнов Б. М. Яв- Явления переноса в слабоионизованной плазме. М.: Атомиз- дат. 1975. 4. Крюков Н. А. Взаимодействие атомов ртути с ато- атомами инертных газов. Автореф. дне. ...канд. физ.-мат. на- наук. Л.: ЛГУ. 1984. 5. Рид Р., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Пер. с англ. Л.: Химия. 1971. 6. Рид Р., Праусниц Дж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей: Пер. с англ. Л.: Химия. 1982. 7. Бретшнейдер С. Свойства газов и жидкостей: Пер. с польск. М.: Химия. 1986. 8. Adda Y., Philibert J. La diffusion dans les solids. Paris: Press Universitaires de France, 1966. Vol. 2. 9. Алефельд Г. Фёлькль И.//Водород в металлах/Под ред. Г. Алефельда и И. Фёлькля: Пер. с англ. М.: Мир. 1981. 10. Warburton W. К., Turnbull D.//Diffusion in Solids. Amsterdam: North Holland. 1975. И. Болтакс Б. И. Диффузия и точечные дефекты в полупроводниках. Л.: Наука. 1972.
ГЛАВА 18 ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ И ПЛАЗМЕ А. В. Елецкий 18.1. КОЛЕБАТЕЛЬНАЯ РЕЛАКСАЦИЯ МОЛЕКУЛ В ГАЗАХ Процесс, в результате которого энергия молекуляр- молекулярных колебаний превращается в энергию поступательного движения частиц, описывается формулой AB(v) + М-^ AB(t>') + М + Д?, A8.1) где АВ — молекула; и, v' — колебательные квантовые числа; М —частица газа (атом, молекула); А? —энер- —энергия, выделяющаяся в виде поступательного движения сталкивающихся частиц. При колебательной релаксации наиболее эффективно протекают процессы, сопровождаю- сопровождающиеся изменением колебательного квантового числа на единицу (v—u' — l)!1). Именно такие процессы наиболее подробно изучены экспериментально. В табл. 18.1 пред- представлены значения константы k скорости колебательной релаксации двухатомных молекул, которые измерены при различных температурах для молекул, находящихся в первом колебательно-возбужденном состоянии (а=1, у'=0). Погрешность приведенных данных составляет не- 15 20 Рис. 18.1. Зависимость константы скорости колеба- колебательной релаксации молекулы СО при столкновении с атомом Не от колебательного квантового числа моле- молекулы СО (i>)+He -*СО A>—1)+Не+Д?[3] сколько сотен процентов. В табл. 18.2, 18.3 приведены значения константы скорости колебательной релаксации молекул при различных температурах и значениях ко- колебательного квантового числа v. Параметры процессов колебательной релаксации и обмена колебательными квантами молекулы СО приведены на рис. 18.1 и 18.2. Рис. 18.2. Зависимость кон- константы скорости обмена коле- колебательными квантами при столкновении между молеку- молекулами СО [COOJ+CO^)—* —*СО(и— 1)+СО(г/+1)] от колебательного квантового числа v молекулы (Г=300 К) [3] A, oi иг Iff11 1дп 16" to» 10* п» We , 'ПК 7 л y 7 /\ * ¦ / \у 1 III 0 5 10 15 V Таблица 18.1. Константа скорости колебательной релаксации двухатомных молекул, находящихся в первом колебательно -возбужденном состоянии, Л, Ю-" см» /с [1,2J Молекула АВ н2 Кь 8ь N0 0, Примесь М Кь" & N0 Температура, 300 0,8 0,3 [5] 1.3 0,18 640 0,06 800 _ — 0,56 _ 11 К 2000 — 14 97 4,7.10е 260 391
Продолжение табл. 18.1 Продолжение табл. 18.1 Молекула АВ а HI? НС1 НВг HI DF DC1 CS D2 HF HC1 НВг DF DC1 Примесь M к Br2 HF HCI НВг HI DF DC1 CS HD DF He Ar F H2 Na DF H H2 Ar Sb Br Cl He Ne Kr H D Cla He HD Ne DF Kr Br H2 Ar N2 H2 иЬ D2 He Cl Вь Br D2 H D Температура, 300 18 89 1150 1,7-10* 180 170 — 1,1.10* 63 3400 2,7 1,4 8300 10е 6800 1050 36 1,8-10* 3,6-10* 55 0,03 4,4 23 2600 7-10* 5,5-10* 4,4-10* 4,2-10* 7,7-10* 1,1-10* 55 4,5-10* 80 4,8-10* 2800 4,7-10* 2,6-10* 100 110 230 180 10* 6400 0,62 5,5-10* 190 780 2300 17 1,8-10* 2-10* 800 3500 10* 1000 800 1000 5100 — — — 2600 1200 1,2-10* 900 — — — — _ __ — — 1200 — _ К 2000 8,2-103 10* 10* 10* 8600 — ___ — 1300 250 4,2-105 500 — 10* — 8000 — — — — — — — — — — — 120 1200 8200 1,7-10* — — — Молекула AB H, CO NO Cl, N, Da Примесь M HF He*2 Ar D2 He H Ne H2*3 HD D2 o2 0 Ar CO N2 He He H2 N2 0 He H2 hI H2 He Ne Ar Kr H2 N2 CO o2 Температура, К 300 8300 0,2 0,1 0,24 0,27 [5J 0,009 4,0D] 1,9 [5] 0, 12E] 0,4 3600 85 340 10,3 2600 10* 1,9-10* 70 45 14 150 12 0,07 2,8 <20 [6] <130[6] 10* [6] 1,1-Г0* |6J 2,5-10*[6] 6500 [6J 1,9-10* [б] 4,4-105[6] 3-10e[6] 800 3 — 2,1 E| — — 5800 — — — — 360 — — — — — — — — — — 2000 2000 300 [5J 2,710е 5,3 — — — — 5-10* — — — — — — 2500 — — — — — — — — — — — ¦I ? •» k •• k = 0,01110-*e cm8'c при 77 К [5]. = 0,017.10-»» см»/с при 77 К [1,2]. = 0,18-10-" см»/с при 77 К [4]. Таблица 18.2. Константа скорости колебательной релаксации молекул HF (DF) при столкновении с невозбужденными молекулами HF(DF) &, 10~ia см3/с [9, 10] Т, К 300 500 1000 1800 2400 HF (v) + HF @) -> HF (v — 1) + HF @) 1 2 3 4 5 6 1 7 16 23 34 41 ,5 ,4 1 6 13 21 28 32 ,2 ,2 0 4 8 15 20 24 ,88 ,6 ,8 0 2 5 9 12 14 ,57 ,9 ,6 ,4 0,88 4,6 8,8 14 19 24 392
Продолжение табл. 18.2 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 Т, К 300 500 1000 1800 2400 1.0 4,4 9,3 13 18 21 0,56 2,3 4,8 7,7 10,3 12 0,42 1,9 4,1 6,2 7,5 8,8 DF (v) + DF @) -ь DF (v — 1) + DF @) 0,74 1,34 3,2 5,4 6,7 11 10 17 13 21 15 27 DF (v) + HF @) -*• DF (v — 1) + HF @) 0,63 3,0 6,1 9,3 12 13 1,0 4,5 10 16 21 22 1 4 11 16 22 25 ,1 ,5 0 3 7 и 16 18 ,73 ,1 ,3 0 2 4 7 11 14 ,72 ,5 ,9 ,3 0 2 4 8 10 12 ,52 ,2 ,4 HF (v) + DF@) -+ HF (o — 1) + DF @) 1 8 18 30 41 53 ,8 ,3 J 6 14 24 31 37 ,4 ,9 0 4 9 15 21 25 ,95 ,6 ,4 0 4 9 14 20 22 ,97 ,4 ,6 Таблица 18.3. Константа скорости колебательное релаксации двухатомных молекул, находящихся в различных колебательно-возбужденных состояниях *, 10~12 см»/с (Г = 300 К) [1, 2] Моле- Молекула АВ НС1 HF DP Примесь М н[7] ci[7] Вг[8] н2 о2 N2 D2 со2 н2 н2 N2 1 50 8 0 0 0 0 0 1 0 0 0 ,3 ,28 ,0044 ,0011 ,0046 ,09 ,1 ,68 ,18 ,023 2 85 14,2 1 0 0 0 0 5, 0, 0, 0, ,4 ,0088 ,0074 ,026 57 7 21 06 074 3 ПО 18,3 — 0,014 0,02 0,08 1,4 10 0,15 0,14 0,17 0 0 0 3 2С 0 0, 0, V 4 _ — — ,019 ,05 ,14 ) 21 29 3 0 0 5 3( 0 5 ,14 ,57 ,7 ) 49 6 130 70 — — 0,34 1,7 8 43 0,99 7 — 0,5 3,7 12 43 0,16 — 18.2. РАССЕЯНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ НА АТОМАХ И МОЛЕКУЛАХ Таблица 18.4 Энергия электрона, эВ 0,01 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,20 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1,0 2,0 2,5 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10 15 20 Не 5,2 5,4 5,5 5,7 5,8 5,9 6,2 6,4 6,5 6,6 6,7 6,7 6,8 6,8 7,0 7,0 6,9 6,6 6,3 6,0 — — — — — Транспортное < Ne — 0,50 0,57 0,64 0,70 0,93 1,09 1,22 1,32 1,40 1,47 1,53 1,62 1,82 1,86 1,91 1,98 2,07 2,14 2,21 — — — Аг 5,7 4,0 2,4 1,5 0,8 0,4 0,17 0,16 0,18 0,22 0,4 0,54 0,77 1,0 2,6 —. 4,0 5,9 7,9 9,0 10,6 11 12 14 12 10 сечение Кг 25 20 14 10 8 6,9 3,0 1,0 0,6 0,56 0,52 0,54 0,56 0,60 2,0 4,0 7,0 10,0 13 16 18 19 21 22 19 рассеяния электронов на Хе 120 80 50 37 28 21 8,2 4,0 1,9 1,4 1,3 1,4 1,5 2,1 8,0 15 23 32 34 35 35 33 32 30 22 н, 7,3 8,0 9,0 9,6 10,1 10,5 12,0 13,0 13,9 14,7 15,6 16,3 17 18 18,0 17 16 14 13 _ —. N, 2,2 2,9 3,9 4,6 5,2 6,0 8,3 9,6 10 10 10 10 10 10,5 20 32 30 13 11 10 9,7 9,6 9,5 9,8 11 13 атомах i D, 7,3 8,0 9,0 9,6 10,1 10,6 12 14 14,5 15 16 17 17,5 18 i молекулах, 10~1в см2 [27] 3,0 3,0 3,0 3,0 3,4 4,4 4,9 4,6 4,7 5,1 5,5 6,1 6,8 7,6 7,1 6,3 5,6 5,2 5,4 5,8 7,2 8?4 9,4 9,1 СО, 170 120 85 __ _ 52 34 18 ..„ 7,3 5,7 5,0 4,1 4,8 6,4 10,4 17,1 14 11,7 ' 12,9 —— СО 7,8 5,9 5,2 6,0 7,3 10,0 12 13,5 14 15 15,5 16 17,0 г » _ н,о 4000 1700 790 500 350 __ 393
Таблица 18.5. Сечения пени миговского процесса А++ В - (данные являются результатом усреднения по многочисленным |И. 13] А + В++ е при тепловой энергии, 10~1в см1 измерениям, погрешность данных 50 — 100%) в Н Аг Кг Хе Hg HeB8S) Zn Cd н2 0* СО NO СОа SFe Ne Cs NaO К Li Rb « 99 7 8,8 12 270 100 14 i ^ 36 72 2,3 5,3 14 8 17 51 28 6,5 36 70 49 oz 35 33 25 34 40 — 17 i / 2,7 11 25 16 36 70 53 22 38 He 2«P 86 89 84 — — 26 69 69 __ — — ... 3lP 56 50 73 — — — — — — 40 Ne 3P. 3,1 1 12 — 42 46 2 6 1,7 7 21 11 38 — 25 'Pi — — — — 4 — — — — — -p. — — — — 2,8 — — — — — 400 — 3Pi — — — — 2,8 — 400 — Ar — 1 30 53 65 — 1,2 — — — — — — — 'Pi — — — — 1,8 — ¦я. 1,8 — — — — — — — •я. — — — — 1,6 — — — — — — — Кг *p. — — 93 110 — 1,9 — !Pl — — 1 ,6 — •я. ___ — 1,8 — — — —. •Pi — _ 2,2 — Таблица 18.6. Среднее сечение (усреднено по состояниям тонкой структуры) и константа скорости ассоциативной ионизации при столкновении с участием возбужденных атомов А* + В -* АВ+ + е [11, 13] Продолжение табл. 18.6 LiB *P) NaCa/>) К D аЯ) RbEaP) Cs F 2P) HeC8S) HeC8P) HeC8D) He C lP) He C lD) RbFaP) Rb(8aP) Rb(9aP) RbA0*P) в LiBaP) NaCaP) К D 2P) RbEaP) Cs F 2P) He He He He He Rb Rb Rb Rb г, к 900 500 500 470 425 320 320 320 320 320 475 520 520 520 Константа скорости, КГ1* см8/с 380 9 3,2 2 — — — — — 16 000 3000 6600 9400 Среднее сечение, 10"* см* 0,005 3,8 0,13 0,7 0,54 0,07 1,7 3,2 2,1 17 — — — — А* CsGaP) Cs(8a/>) Cs (9 аР) CsA02P) КFаЯ) К G аЯ) К(82Я) К (9 2Р) и и и Th Th Th HgF3/>0) в Cs Cs Cs Cs К К К К О о2 О3 О о2 О3 Hg г. к 425 470 500 500 570 570 570 570 2000 2000 2000 2000 2000 2000 400 Константа скорости, Ю-'8 см*/с 1100 13 4600 6800 3000 45 000 74 000 75 000 — — — — — — Среднее сечение» КГ1* см* — — — — — — — 16,2 0,17 4 10,3 0,15 2000 460 394
18.3. ПРОЦЕССЫ ИОНИЗАЦИИ С УЧАСТИЕМ ВОЗБУЖДЕННЫХ АТОМОВ При столкновении возбужденного атома с другим атомом или молекулой (как возбужденной, так и невоз- невозбужденной) возможны процессы двух типов, приводящие к ионизации [13, 14]. В процессе первого типа, носящем название пеннинговской ионизации, ионизация может про- происходить при условии, когда энергия возбуждения атома А* превышает потенциал ионизации другого атома или молекулы В: А* + В^А + В+ + е. A8.2) В процессе второго типа, который называется ассоциа- ассоциативной ионизацией, часть энергии, необходимая для от- отрыва электрона, выделяется в результате образования молекулярного иона: А* + В->АВ* + е. A8.3) В случае, если энергия связи молекулярного иона АВ+ превышает потенциал ионизации молекулы АВ, процесс ассоциативной ионизации может протекать и при участии невозбужденных частиц. Подобная ситуация имеет место в случае ассоциативной ионизации при столкновении ато- атомов V и Th с атомами и молекулами кислорода. Приво- Приводимые в табл. 18.5 и 18.6 значения сечений и констант скорости пеннинговской и ассоциативной ионизации ха- характеризуются погрешностью несколько десятков про- процентов. 18.4. ПРОЦЕССЫ РЕЗОНАНСНОЙ ПЕРЕЗАРЯДКИ Таблица 18.8* Сечение резонансной перезарядки иона на собственном атоме, 10~16 см2 [20] К этим процессам относятся АВ+ + АВ-* АВ + АВ+; АВ- + АВ-^ АВ + АВ". А+ + А.-^А + А+; А- + А-+А + А~. A8.4) A8.5) A8.6) A8.7) Основным источником информации о параметрах этих процессов является расчет на основании асимптотической теории [17], погрешность которой 10—30% существенно ниже погрешности современного эксперимента. В табл. 18.7—18.9 приведены сечения процессов A8.4) —18.7) при различной энергии столкновения [20]. Таблица 18.7. Сечение резонансной перезарядки положительных и отрицательных молекулярных ионов на молекулах того же сорта, 10~1в см2 [20] Ион н; °2 со+ N0+ о; ол — 66 50 82 49 13 Энергия столкновения 1,0 25 52 36 67 37 7 10 17 38 25 52 25 5,5 100 7 32 18 39 17 4,7 . зВ 1000 7 23 14 29 5,5 2,2 10 000 6 — — — Атом н Не Li Be В С N О F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar К Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Кг Rb Sr V Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag In Sn Sb Те I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Энергия столкновения, зВ 0,1 Ю 100 1Р00 67,1 37,1 313 150 120 95,6 60,5 60,2 54,7 38,3 350 211 204 169 ПО 99,3 100 71,9 457 301 281 273 279 239 241 223 227 235 207 174 189 145 105 105 128 90 500 326 255 235 218 210 221 198 195 50 224 191 208 158 137 128 146 116 548 400 328 218 352 244 244 362 297 49,2 27,4 228 108 83,2 58,7 39,5 41,3 33,5 25,7 264 155 147 106 75,3 66,0 54,1 44,2 347 218 206 196 208 181 177 163 171 182 161 128 154 118 86 86 78 62 386 253 214 198 182 176 186 166 163 37 170 141 171 129 114 106 97 82 427 296 278 182 299 204 204 307 250 36,7 20,8 180 83,6 62,0 40,7 28,5 30,3 23,2 18,9 212 123 113 76,1 57,1 48,7 42,9 36,6 282 174 165 157 168 144 142 130 139 148 130 102 123 94 69 68 56 48 316 206 177 164 149 144 154 135 133 25 137 113 137 102 92 85 73 64 359 240 233 149 249 167 168 256 207 26,2 15,3 140 63,9 45,0 28,2 20,4 21,6 16,0 13,7 168 96,0 84,7 55,0 43,0 55,6 31,0 27,7 225 138 131 124 135 114 114 104 112 120 104 81 94 72 53 53 41 37 256 166 142 132 119 114 124 107 105 17,1 109 90 107 78 72 67 56 51 292 194 191 118 202 133 133 209 167 17,2 10,6 103 46,6 30,5 18,3 13,7 14,4 10,5 9,4 128 72,4 60,2 37,9 31,0 24,5 21,5 20,2 174 105 101 96 105 86 88 80 87 94 79 62 67 52 39 39 30 28 201 129 111 103 91 88 97 82 80 10,2 84 70 79 57 55 51 41 39 231 152 152 91 160 102 102 165 130 9,5 6,6 70,8 31,4 18,4 10,5 8,1 8,4 6,1 5,9 92,0 51,2 38,9 23,7 20,8 15,3 13,8 13,8 127 76 74 70 78 61 64 59 65 70 58 45 46 36 27 27 20 18 150 96 82 76 66 64 72 59 58 5,8 61 51 55 39 40 36 29 28 174 114 116 66 120 74 74 125 97 10 000 395
Продолжение табл. 18.8 Атом Gd Tb Dy Но Ег Tu Yb Hf Та W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk No 0,1 264 218 214 210 210 208 250 247 208 241 226 179 172 158 158 158 204 218 186 117 348 282 314 295 455 376 488 456 477 438 Энерги 1 222 182 179 174 174 174 210 210 176 174 192 151 145 132 132 120 169 148 155 95 297 239 266 221 391 320 422 392 410 375 (я столкновения 10 184 149 146 142 141 141 172 175 146 140 160 125 120 108 109 97 137 112 128 75 249 199 222 209 330 269 357 333 347 316 100 148 118 115 112 112 111 137 143 118 115 130 101 97 86 87 78 107 86 102 57 205 162 181 171 273 220 297 277 288 261 эВ 1000 115 90 87 85 85 84 105 113 93 89 103 79 78 66 67 60 80 64 79 41 164 128 143 136 221 176 241 225 234 210 10000 85 64 62 61 60 60 76 86 70 66 78 59 57 48 49 45 57 44 59 28 127 97 108 104 172 135 190 177 183 162 Таблица 18.9. Сечение резонансной перезарядки отрицательного иона на собственном атоме, 10~1в см8 [20J Атом н Li В С О F Na А1 Si Р S С1 К Fe Со Ni Си Se Вг Rb Ag Sn Sb Те I Cs Аи 0,1 415 640 323 166 123 85 822 380 222 293 148 122 939 605 463 472 181 153 477 313 326 220 162 _ 320 Энергия столкновения 1.0 266 480 239 118 85 59 628 292 166 212 ПО 84 723 807 475 368 373 138 104 906 388 242 254 170 129 __ 265 10 172 375 140 80 55 41 461 202 120 145 78 61 537 588 361 284 286 101 77 691 302 181 187 127 99 __ 216 100 104 233 72 50 33 27 322 126 82 93 53 43 380 406 263 211 212 71 56 507 227 130 132 91 74 __ 171 . эВ 1000 23 145 30 29 17,6 16,6 209 62 53 54 34 29 252 261 182 150 149 47 39 253 163 89 88 62 53 773 132 10 000 79 9,2 14,1 8,1 9,2 123 36 31 28 19,4 18,5 152 150 117 100 98 29 26 229 НО 57 54 40 36 505 99 18.5. ИОННО-МОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕАКЦИИ Таблица 18.10. Константа скорости процессов, происходящих при участии молекулярных ионов, k, Ю-30 смв/с(Г = 300 К) [21] Не+ Ne+ Ar+ Кг+ Xe+ CS+ + 2He -> + 2Ne -* + 2Ar -* + 2Kr -* + 2Xe -* + 2CS-. Процесс He* + He Ne2 + Ne Ar*. + Аг Кг* + Кг Хе* + Хе Cs*. + Cs k 1,0 0,60 2,2 2,3 2,8 150 Hg+ c4 Ne+ + 2Hg- + 2He • + 2Ar - + Ar + + 2Cs-^ + Ne + Процесс -Hg^ + Hg -* He* + He He -* Ar* + He > Cs* + Cs He -* Ne* + He 1 G00 K) 1,7 G7 K) 32G7 K) 5,5 (80 K) 300 3,0 396
Продолжение табл. 18. 10 Процесс Ar+ + Аг + He -> Аг«2 + He Кг+ + Кг + 1- Ie _ KrJ + He Xe+ + Xe + He ->¦ Xe* + He Hg+ + Hg+t Ne+ + 2He -* Ar+ + Ar + N HeH+ + 2He - Н3+2АГ — Li+ + 2Ar -> H+ + 2H2 -> D+ + 2D2 -* Hj + 2H2 + D3 + 2D2 ->- N+ + 2N2 — N2+ +2N2-* ^2 *^ «>у2 ^^ О 1 Л 1 V4p W« ^^ ^2 1^ ЛС Ог+О2+Кг O+ + o +H2C O* + 2N2 J O2+ + N2 + He Ог + Н2 + Не Оз+Оз + Не O+ + N2 + He NO* + 2NO -•- CO+ + 2CO -•- COJ + 2CO2 - Г* U* L О/"* U 4,2*12 T~ ^v-*2**4 о2Чсо2 + н< Oj + N20 + H< oj + so2 + н< NeHe+ + He e -* Ar*+Ne -^ He2H+ + He H3 Ar + Ar Li+Ar + Ar Tj I »I  "Г  D3 + D2 h; + h2 + "*" N3 + He 1 / -^ 0; + Кг ) -* O++H2O O*N2 + N2 ¦* °2N2 + He -°2H2+He -^O; + He -* N2O+ + He N2O2 + NO QO2 + CO * CjjOj + CO2 ->C4H8 +C2H4 г -+ СО4 + He . -> N2O3+ + He ' -* SO4 + He -^MgOg +Ar k 1,0 (82 K) 0,6 1,3 1,7 G00 K) 0,21 3 0,4B00 K) 1 1,8 30 30 0,65 0,45 30 30 (80 K) 85 0 с 2,5 « j» 1,5 8A80K) 1 5 0,8 19 (80 K) 0,74 (80 K) 100B00 K) 54 (80 K) 5 140 320 2000 23 B00 K) 52 B00 K) 600 B00 K) О R 4,0 Процесс Ca+ + O2 + Ar -* CaOg + Ar Fe+ + O2 + Ar -^ FeOg + Ar Na+ + O2 + Ar -* NaOj + Ar K+ + O2 + Ar -* KO^ + Ar Li+ + 2N2 -^ LiN^ + Na Li+ + 2O2 -^ LiOg -> O2 Na+ + 2O2 -> NaOg + O2 LiN* + 2N2 -+ Li (Nt)J + Na O2Ng + N2 + He -> N4Og + He O4+ + O2 + He->O^ + He O4 + N2 + He -+ O4Ng + He O+ 4- 2O ->• O+ -4- О 4 "T" 2 "** 6 * 2 О?+2О2 -* Og+O2 NO+ + 2N2 -> NO+N2 + N2 NO+ + 2O2 -^ NO3 + O2 NO+ + 2CO2 -> NOCOj + CO2 NO+ + CO2 + He -* NOCO2 + He NO+ + CO2 + Ar -^ NOCOj + Ar NO+ + CO2 + N2 -*¦ NOCOj + Na NO+ + 2NH3 -> NONH3 + NH3 NH4 + NH3 + O2 -> N2Hj + O2 Na+ + 2CO2 -^ NaCOj + CO2 Na+CO2 + 2CO2 -^ Na+ (CO2J + COa Cs+ + SO2 + N2 -H. CsSOj + N2 Na+ + He + H2O —• NaH2O+ + He Na+ + 2H2O -+ NaH2O+ + H2O K+ + He + H2O -^ KH2O+ + He K+ + 2H2O -^ KH2O+ + H2O Cs+ + H2O + N2 -»н CsH2O+ + N2 Xe+ + H2O + He -* XeH2O+ + He NO+ + H2O + He -^ NOH2O+ + He NO+ + H2O + N2 -> NOH2O+ + N2 NO+ + H2O + O2 -+ NOH2O+ + Oa k 6,6 1,0 0,2 <0,2 2,8 1,1 0,1A93 K) 2,2 10 (80 K) 5(80K) 10(80K) 0,07 25 (90 K) 0,2 0,09 24 4 25 B00 K) 30 B00 K) 54 1800 50 0,05 30 4,7 100 2,6 45 9 15 34 150 86 397
Процесс N0+ + Н20 + N0 -* N0+ + 2Н2О -* NOH N0H20+ + Н20 + Нэ NOH2O+ + Н20 + Аг NOH2O+ + Н20 + N2 NOH2O+ + Н20 + 02 NOH2O+ + Н20 + N0 Н30+ + Н20 + Не -+ N0H20+ + NO 20+ + Н20 ->¦ NO(H2OJ+He -* NO(H2OJ+Ar -* NO(H2O>2+N2 -+ NO(H2OJ+O2 — NO(H2OJ+NO H5O2 -p" He k 150 150 300 900 1100 800 1100 120 H3O+ H3O+ H3O+ NO2+- O2+ + O2 + Продолжение П роцесс + H2O + Аг -* Н5О* + Аг + Н2О + N2 -* H5O2 + N2 + Н2О + О2 -> HsOg + Оа Ь Н2О + N2 -> NO2H2O+ + Na Н2О+Не — Н2Оз+Не Н2О + N2 ->¦ Н2Оз + N2 н2о + о2- н2о3+ + о2 Н2О + Аг -^ Н,Оз+Аг табл. 18.10 k 40 340 270 500 87 270 200 170 Таблица 18.11. Константы скорости процессов, происходящих при участии молекулярных отрицательных ионов, ?, Ю-30 см* (Т = 300 К) [21] Продолжение табл. 18.11 О- + 2О2 + О- °Г + 2о2-.о; 07 + О2 + Не - О- + СО2 + Не О- + 2СО2 -> С О7 + СО2 + Не Процесс + о2 " + о2 * 07 + Не -* СО^ + Не 07 + со2 -+ СО^ + Не О- + 2СО2 — СО" + СО2 О" + СО2 + 02 О- + N2 + Не -> O7 + N2 + He- — со;- + оа ^ N2O" + He + N2O^ + He k 0,9 0,4 0,31 B00 К» 150 90 47 B00 К) 9 20 0,04B00 К) 0,04B00 К) Процесс 2 2 2 2 о- + н,о + о2 -* н2о7 + о2 о 4 н2о^ + н2о + о2 -н. н4о^ + о2 NO- + СО2 + Аг ->- NO"CO2 + Аг NO" + N3O + Аг -> N3O2- + Аг NO" + H2O + NO -+ NO2H2O~ + NO Вг- + 2Вг2 -* Вг^ + Вг2 С!" + Н2О + NO -* С!Н2О- + NO WO^ + О2 + Аг -> WO^ + Аг к 100 160 210 540 56 7,8 150 29 120 103 18.6. ПРОЦЕССЫ НЕЙТРАЛИЗАЦИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В ПЛАЗМЕ Нейтрализация заряженных частиц в объеме плазмы происходит в результате различных рекомбинационных процессов. Эти процессы характеризуются коэффициен- коэффициентом рекомбинации, который определяется соотношением dNJdt = рек A8.8) где N-y N+ — концентрации отрицательно и положитель- положительно заряженных частиц; аРек — коэффициент рекомбина- рекомбинации, который зависит от -сорта рекомбинирующих частиц, состояния плазмы и конкретного механизма рекомбина- рекомбинации. Тройная рекомбинация. Процесс, ответственный за нейтрализацию плазмы с достаточно высокой плотностью заряженных частиц, описывается формулой А+ + 2е-*А + е A8.9) 398
(А —атомарный или молекулярный ион). Выражение для коэффициента тройной рекомбинации, см3/с, имеет вид [12] 4е10 «тр' 1'2 Tl' l'2 N • ,0,6 7*9/2 A8.10) где е — заряд электрона; Ne — плотность электронов, см~3; Тс — температура электронов, эВ. Выражение A8.10) справедливо в пределе больших плотностей элек- электронов, когда переходы между высоковозбужденными со- пояниями атомов (молекул) обусловлены неупругими соударениями с электронами, а излучательные процессы несущественны. Кроме того, предполагается, что темпера- температура электронов Те много меньше потенциала ионизации атомной частицы, так что при столкновениях наиболее вероятны переходы между близко расположенными энер- энергетическими состояниями. При нарушении указанных ус- условий коэффициент тройной рекомбинации будет зави- зависеть от сорта рекомбинирующей частицы. На рис. 18.3 представлены зависимости отношения arp/Ne от темпера- температуры плазмы для атомов К, Cs, N, Аг, Не, Н [12]. No у 10-гг W" ю'г? 1(Г" Wze 1(TZ1 Wzs ю-" 1Q-30 \ \ - - - - - - V \ У K,Cs N XV / \Y He H vvy О 1 3 4- S T,1O*K Рис. 18.3. Коэффициент радиационно-столкновитель- ной рекомбинации при различной температуре для раз- различных газов [12] в табл. 18.13, где указаны также диапазоны температу- температуры и энергий, в которых погрешность приводимых аппро- аппроксимаций не превышает 30%. Ион-ионная рекомбинация. В плазме электроотрица- электроотрицательных газов важный механизм нейтрализации заряжен- заряженных частиц связан с ион-ионной рекомбинацией: ИЛИ A8.12) R->A+B+R. A8.13) Значения константы скорости парной ион-ионной реком- рекомбинации A8.12) при комнатной температуре приведены в табл. 18.14. Эти данные получены путем усреднения по результатам многочисленных экспериментов [17]. Погреш- Погрешность указанных данных достигает 50%. Коэффициент парной ион-ионной рекомбинации характеризуется сле- следующей зависимостью от температуры газа: \l/2 A8.14) где ао — значения коэффициента при Т=Т0. При давлении, превышающем несколько сотен паска- лей, основным механизмом ион-ионной рекомбинации ста- становится не парная A8.12), а тройная A8.13) рекомбина- рекомбинация. Константа скорости этого процесса характеризуется немонотонной зависимостью от давления с максимумом при р« 105 Па [17]. В табл. 18.15 представлены зависимости констант скорости тройной ион-ионной рекомбинации отрицатель- отрицательного иона галогена и положительного иона инертного газа от плотности инертного газа, атомы которого играют роль третьей частицы [19]. 18.7. ПРОЦЕССЫ ОБРАЗОВАНИЯ И РАЗРУШЕНИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНЫХ ИОНОВ Отрицательные ионы могут образовываться в резуль- результате парных процессов диссоциативного прилипания электронов [17]: АВ + е-^А + В-, A8.15) в результате захвата электрона в автоионизационное со- состояние отрицательного иона и последующего тушения этого состояния при столкновении с третьей частицей: Диссоциативная рекомбинация. Этот процесс являет- является основным каналом нейтрализации заряженных частиц в низкотемпературной плазме, где основным сортом поло- положительных ионов являются молекулярные ионы [15]: е + АВ+->А + В. A8.11) Обычно один из продуктов диссоциативной рекомбинации оказывается в электронно-возбужденном состоянии. Зна- Значения константы скорости диссоциативной рекомбинации, полученные в результате усреднения многочисленных экспериментальных данных, представлены в табл. 18.12, погрешность составляет 10—20%. Данные об энергетиче- энергетической зависимости сечений и температурной зависимости коэффициентов диссоциативной рекомбинации приведены ^АВ~+М. A8.16) и в результате прилипания электрона к молекуле при тройном столкновении: е + АВ + М-^АВ"+ М. A8.17) Константа скорости диссоциативного прилипания A8.15) является функцией средней энергии электронов в газе. Константа скорости процесса A8.16) измеряется в см3/с, однако зависит от давления и состава газовой смеси. Константа скорости тройного прилипания, см6/с, зависит от температуры и состава газа. В табл. 18.6—18.20 и на рис. 18.4 приведены сечения и константы скорости про- процессов A8.15)—A8.17). 399
Таблица 18.12. Коэффициент диссоциативной рекомбинации при 7 = 300 К, 10~7 см8/с [15] Ион а Ион а Ион а Ион а н; 0,3 сн+ 5 A00 К) о: 23 B00 К) №СО+ 50 NeJ 1,8 СО+ 6,8 n; 15 НцО* 80 Arg 6,9 со; 3,6 n2o; 17 Hl3Oe 28 10,3 Хе? 20 8,7 A00 К) н3о+ 10E40 К) NH4-NH3 27 HeNe+ 0,2 с; 10 A00К) 34 (80 К) н5о2+ 20 E40 К) NH4 (NH3>2 25 о; 2,0 с4 1,7 н7о; 34 NH4 (NH3K < 25 5,3 F00 К) н,о; 36 СО-СО+ 13 к 3,3 NO+ 3,7 0,2F00 К) NH+ 18 К 30 NaOj 50 СО+(СО)а 19 Таблица 18.13. Энергетическая зависимость сечения и температурная зависимость константы скорости диссоциативной рекомбинации электронов и молекулярных ионов [16] Ион HD* сн* NH* ОН* 3 NO» о; 8( 8 ( 5,5 8 ( 2,5 2( 10 в( 4,5 ге ( ° ( е 0,1 м (о. U 0,1 е /0 V 8 а, Ю-»5 СМ» .у-92 \0,92 л \ • 9 J -) "I>0 г у.о 1 V0 ) ~Т ,1 у-0 •. / 2,3 2,3 1,6 '(¦ 0,86 0,75 g( ч 3,5 2,3 1,9 а, 10"' СМ»/С / зоо у-4 / зоо у»4 / зоо у>3 \ Те / 300 \0'4 Те) / 300 \0>s / 300 \0'5 зоо \°'5 /' 300 \0'5 / зоо у-6 \ те ) ( зоо V-5 UJ Примечание — — 400
Продолжение табл. 8.13 Ион N4 Кг* к нз + 3 СЩ СН* Щ щ 10 8( •( 13 16 / 0 \ 14 Г- П 5,6 14 5,о 30 9( 31 6,5 11 о, 10-» см» — — — — / 0,1 V'0 U) 0,1 V-o •J 0,1 V'84 •. ) ( о,, у-0 U J / 0,1 у-0 0,1 у-6 е* / / 0,1 у-0 / 0,2 у-5 Ш' 1 0,2 у-5 /0,04 у-0 0,1 у-35 /0,07\1'0 / 0,2 У'8 V Е< / ., 9, 16 27 2, .. 7, 7, 7, 1с 8 1 ( ( 3 0 0 о '( «, 10"' см'/с / зоо \0-43 / зоо у-1 /300\0-61 / 300 \0'7 { т.) \т ) зоо у-55 Те ) 300 \0'6 Те ) ( 300 \0'5 \Те ) 1 зоо \°*5 \ Т* ) ( зоо \0'5 \ Те 1 1 зоо у»5 \ Те ) — -тгТ Примечание — — — Ге<2000К, ег<0,.5эВ 1000 К г » > в е. :>0.07 эВ ?^>0,08 эВ ze <c 0,05 эВ ъе >0,05 эВ к^<0,09 эВ ев>0,09 эВ ге <0,5 эВ 26-2159 401
Продолжение табл. 8.13 Ион в. 10-'» см« а, \ОГ' Cll»/O Примечание Н,О+ нсо* NaH+.(N2O+) Н3О+.(НаО) Н3О+.(Н2О)а Н3О+.(НаОK Н3О+.(НаОL Н3О+.(Н2ОM NH+ -(NH3) 0,5 6 етз .8 1^) ),2 У .» »т t0 '° 14 (^1 -И" 20 8,4 0,2 4,4 * /300 |0'5 300 \0'8 . . / 300 \0'5 )>4 [~) 300 0,5 7,5 300 \ 2,0 2,5 3,8 36 25 22 38 49 60 75 28 /зоо\0'147 \ эВ 5 эВ 5 эВ эВ, ТГ эВ ,1 эВ ,1 эВ е*<0,1 эВ б«,>0,1 эВ Те = 300 К е^<0,1 ЭВ е^>0,1 ЭВ Те = 300 К Те = 205 К 7\,= 300 К Г* = 415 К Те = 300 К Те = 300 К Те = 205 К Те = 205 KL 1000 К 402
Продолжение табл. 18.18 Ион NHj • (NH3J NH4 • (NH3K CO*. (CO) C0+.(COJ Ф.О., а, Ю* CM» — — — — O, 10~7 CM*/C 27 G?)' 30 19 f y? J ' 23 Примечание — — — Г, = 205 К Таблица 18.14. Константа скорости парной ион-ионной ргхомбинации при Т=300К, 10~7 см3/с [17, 18] Таблица 18.15. Коэффициент тройной ион-ионной рекомбинации при различных значениях концентрации атомов инертного газа при Г = 300 К, 10~в см3/с [19] Пара н++н- N+ + 0- о2+о2 N0*+NO2 o;+no2 NO* +NO3 Na+ + O- ко*+о- SFj + SF" SF54sFe ccij+ci- k [17] 8,6 1,4 1,4 4,2 1,6 3,4 4,1 0,45 2 1,3 1,2 1,2 0,4 0,4 0,45 Пара CCI3 + Cl- CC12F+ + Cl- CC!2 Fg + Cl- NHj + Cl- Clg + Cl- o2+ + co; CF3 + F- NFj + F- N2F+ + F- H 0+ (H 0) + NO" H3O+(H2OK+NO^ HNO3 NO+(NO2J+NO3(HNO3K NHj (NH3J + Cl- NH; (NH3J + NOg H30+ (H2OK + Cl- k [18] 0,45 0,41 0,41 0,67 0,5 0,95 0,58 0,75 0,85 0,55 0,57 0,35 0,79 0,49 0,68 Пара Kr++F- КГ2 + F" Xe++ Cl- XeJ +CI- Инерт- ный газ Ne Ar Kr Xe Ne Ar Kr Xe Ne Ar Kr Xe Ne Ar Kr Xe 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Концентрация 27 19 33 36 47 18 29 ,33 ,37 ,12 ,26 ,31 ,36 ,П ,23 ,27 ,30 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 81 52 84 93 2 48 73 85 ,96 ,3 ,68 ,80 ,88 ,30 ,60 ,70 ,80 2 > о *•, о I 2 2 0 1 1 1 0 1 1 1 7 5 2 2 4 4 8 0 ,0 ,86 ,7 ,8 ,7 ,80 ,5 ,6 ,6 атомов инертного 10'» см 5 2 2 2 2 2 2 2 1 1 ,4 ,4 ,7 ,1 ,0 ,1 ,5 ,2 ,8 ,6 2,2 ,9 ,4 1,4 1.9 1,8 1,5 10 3, *•, 0, 0, о *• 1 2 1 1 2 1 1 0 2 1 1 0 .8 0 2 91 8 6 0 5 1 ,3 ,8 ,3 ,8 ,0 ,8 ,3 ,9 27 &, , 0, 0, 2 0 0 0 2 0 0 0 0 0 0 1 0 56 47 0 95 60 44 ,1 ,8 ,54 ,34 20 ,81 ,52 ,40 газа 54 , 0, 0, 0, 1 0 0 0 1 0 0 0 1 0 0 0 2 49 2 26 2 48 3 23 ,3 ,41 ,27 ,17 ,2 ,42 ,27 ,19 135 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 45 20 13 09 45 19 13 09 50 17 ,12 ,48 ,17 ,11 ¦"* 38* 403
Таблица 18.16. Сечение диссоциативного прилипания электрона к молекуле SO2, отвечающее образованию отрицательных ионов различного сорта, 108см2[23] Продолжение табл. 18.1$ Энергия электро- электрона, эВ 2,5 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 6,2 Сорт о- 0,01 0,10 0,16 0,22 0,36 0,58 0,89 1,34 2,20 3,16 4,38 5,58 6,92 7,52 8,08 8,02 7,22 6,48 5,48 4,69 3,79 2,14 2,56 1,90 1,12 0,69 0,45 0,43 0,81 отрицательного s- 0,0 0,013 0,019 0,034 0,056 0,079 0,122 0,167 0,225 0,276 0,298 0,313 0,310 0,295 0,271 0,246 0,231 0,191 0,162 0,164 0,131 0,114 0,091 0,065 0,044 0,028 0,013 0,015 0,008 иона so- 0,0 0,02 0,0 0,03 0,03 0,16 0,16 0,36 0,54 0,84 1,41 2,05 3,27 4,58 6,94 8,51 10,10 10,80 10,98 10,53 9,07 7,76 5,86 4,84 2,80 1,21 0,62 0,39 0,33 Энергия электро- электрона, эВ 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 9,0 9,1 9,2 9,3 9,5 Сорт о- 0,86 1,17 1,32 1,59 1,80 2,10 2,33 2,56 2,68 2,41 2,47 2,41 2,14 1,89 1,56 1,33 1,06 0,93 0,76 0,61 0,50 0,35 0,27 0,25 0,14 0,09 0,07 0,04 0,04 0,02 0,01 0,01 отрицательного иона s- 0,018 0,017 0,020 0,022 0,019 0,017 0,025 0,027 0,026 0,030 0,031 0,031 0,036 0,030 0,029 0,027 0,016 0,015 0,015 0,015 0,013 0,013 0,014 0,016 0,026 0,021 0,030 0,027 0,026 0,017 0,015 0,002 SO- 0,46 0,40 0,58 0,44 0,52 0,58 0,41 0,42 0,40 0,42 0,51 0,44 0,51 0,43 0,33- 0,28 0,21 0,21 0,13- 0,11 0,05. 0,0 0,01 0,0 — — — — — — Таблица 18.17. Константа скорости диссоциативного прилипания электронов к молекулам в электрическом поле, Ю0 см3/с [23—25] Молекула SFe CF4 C2Fe C3F8 QFlO CCloF2 H2O N2O HCi HBr HI 0,2 — — — — — — 6,5-10-e 1,6 34 53 0,5 — — — — 1,2- Ю-4 2,6 — 26 1 _ — — — — 0,001 — — — 5 6,3 0,39 — — — — 0,017 — — — E/N 10 7 0,68 — — — — 0,8 __ — , 10lu В си 15 7,8 0,68 — — — — 1,0 — 20 7,3 0,64 — — — — 0,78 _ — 25 6,8 0,5 2,7 3,0 3,3 — ___ — 30 6,8 0,46 2,6 2,4 2,3 4,6 — 40 6,7 — 1,5 1,8 1,0 4,6 ___ — 50 6,5 0,65 1,0 0,6 3,9 — 60 5,8 — — — — 2,5 __ — 404
Таблица 18.18. Коэффициент диссоциативного прилипания электрона к молекулам в электрическом поле, Ю'10 см3 /с [23—25] Молекула Средняя энергия электронов, эВ 0,25 0,5 0,75 1,5 СС14 СНС13 СН2С12 СоНС13 1--1-С2Н3С!3 1-1-2-С2Н3С13 СН3Вг СоН5Вг н-*С3Н7Вг ызо-С4Н9Вг мзо-С5Н1вВг мзо-СвН13Вг 2MC4F4e * l,3-QFe цис-СА?в 2-C4F8 цис-СъГ8 цис-С9?10 цис-Ь,Ги цис-С,?и CC13F CC12F2 CC1F3 со, Вг2 НВг 700 150 35 40 44 16 0,48 0,19 0,23 0,33 0,45 0,48 320 370 570 390 300 1000 980 940 1000 930 200 1200 500 15 130 0,65 4 450 195 90 80 50 35 0,2 0,65 0,67 0,85 1,0 1,2 130 420 300 350 230 480 480 540 540 540 150 800 220 18 0,027 90 1,3 8,6 350 130 120 95 52 40 0,1 0,84 1,0 1,2 1,4 1,5 68 400 190 260 170 310 300 330 330 330 100 500 100 20 0,16 60 1,5 7,6 Таблица 18.19. Константа скорости тройного прилипания электрона к молекуле (Т = 300 К) fc, 101 смв/с [17] Третья частица Третья частица Не Ne Аг Кг Молекула О2 0,45 0,23 0,5 0,5 Хе н2 D2 N. 0,85 4,8 1,4 М 80 ПО 70 36 30 0,022 0,63 0,65 0,75 0,8 0,9 40 300 135 170 120 210 200 220 220 220 70 320 14 0,3 45 6,2 0,0075 0,34 0,32 0,40 0,42 0,5 0,0016 0,16 0,17 0,18 0,3 0,075 0,085 0,12 0,2 0,0003 25 4^6 0,0011 20 0,009 16 14 Продолжение табл. 18.19 Третья частица Н2О со2 H2S NH3 С2Н4 k 143 31 100 75 25 Третья СО N2O N2 частица Молекула Молекула СО 2 N2O 0 0 к ,7 ,06 ,03 Таблица 18.20. Константа скорости разрушения отрицательного иона при соударении с атомной частицей (Г =300 К) [17) Продолжение табл. 18.20 Реакция Н- + Н-*Н2 + е H~ + O2-*H2O + e H-+NO-*-HNO + e Дефект энергии, эВ 3,8 1,25 1,4 Константа скорости, Ю1 см»/с 1800 1200 500 Реакция н~ + со-^нсо + <? О"" + О ->¦ О2 + е О~~ + N -> NO + e ОТ + Н2 -+ Н2О + е O- + NO-*NO2 + e Дефект энергии, эВ 0,54 3,6 5,1 3,1 1,4 Константа скорости, Ю2 см*/с 50 200 200 600 200 405
Продолжение табл. 18.20 Продолжение табл. 18.20 0" +С0- о- + so2 0" + С2Н 0~ + 02( о7+о2-> O2-+N2- о" + о — С\Г + N -* с\Г+о*(> сг + н- он-4-о ОН" + Н CN- + Н - S- + 02-> s- + co- с~ + со - Реакция + С02 + е -+ SO3 + e i-*C2H4O + e lAg)->O3 + e ¦2О2 + е -O2 + N2 + e 03+ е NOo + с Ag) -> :02 + е > НС1 + * - Н02 + е — Н20 + е -> HCN + e - S02 4- е > COS 4- е + С20 4- е Дефект энергии, эВ 4,0 2,1 1,2 0,5 —0,43 —0,43 0,6 4,0 0,6 0,7 0,9 3,2 1,5 3,8 1,6 2,0 Константа скорости, 10-»* см*/с 600 2000 800 300 2,2-10-° 0,СЗ(СС0К) 0,00018 F00 К) 300 400 200 900 200 1000 1000 30 300 400 Таблица 18.21. Сечение тушения резонансно-возбужденных атомов щелочных металлов молекулами (Т = 400 -~ 500 К), Ю*6 см2 [14] Тушащая молекула N2 н2 HD D2 СО Na *Р 39 17 11 10 88 К *Р 1/2 35 7 11 2 — к %р 39 4 14 1 — К *р 26 7 12 8 — Rb in Р\/2 47 6 6 3 — 'Р3/2 40 3 5 5 — Cs яр Р1/2 66 7 8 4 — яр F3/2 67 5 7 3 — С" 4- СО. - C" + N«O<f Q- 4-Н-И 1-Н-*Н Реакция 2CO4-6 CO + N24-e CN 4- NO 4- e F + e HC!4-e СГ 4-N^ClN + e СГ 4- О -* СЮ 4- е NO" 4- Не - > NO 4- He 4- e NO " 4 Ь -* Г О + Не + е NO" 4- К.:- NO" 4- NO - NO" 4- СО - NO-N2O NO" 4- СО2 NO" 4- NH3 CN-H-^ HS-H-* ^C4H2+e *2NO4-^ > NO 4- CO 4- e -* NO 4- N2O 4- e -> NO 4- CO2 4- e -* NO 4- NH3 4- e HCN4-e H2S4-e Дефект энергии, эВ 4,3 8,2 1,6 2,5 0,7 -0 0,7 0,9 -0,02 -0,02 -0,02 -0,02 -0,02 —0,02 -0,02 —0,02 1,0 1,7 Константа скорости, 10"»1 см*/с 500 900 1600 1000 60 10 10 0,27 0,035 0,26 6 0,55 6,1 9,5 22 800 1300 Таблица 18.22. Сечение тушения резонансно-возбужденных атомов при соударении с молекулами в пламенах (Г= 1400 -f- 1800 К), 10~ie сма [4] Тушащая молекула о! со со2 н4о 16,3 12,2 40 29 6 м со со 8,6 22 36 40 51 2 1 3,3 19 52 42 67 2,9 3,0 22 84 37 75 4,0 б 5,2 48 — 13 СЛ н 0,2 20 41 43 102 5,5 ОС 1,3 18 47 41 91 25 Таблица 18.23. Константа скорости тушения возбужденных атомов и молекул инертных газов при столкновениях с атомами и молекулами, Ю-11 см3/с (Г = 300 К) [14] Тушащая частица Не* Ne Аг Кг Хе Ne (8Pt) 0,00072 — — — Аг <*Я,) — 0,00011 — Аг (»Ро) — 0,00057 — Кг (»Р,) — — — Хе (>Р2) — — 0,00023 Не, СЕ+) 0,44 3,1 — Аг (»Pi) __ __ 0,9 22 Аг (»Pt) — — 0,1 33 • Константа скорости тушения процесса НеB»5) -f He(»S0) ->2НеA50) равна 0,00036-10-»» см*/с 406
Продолжение таб.:. 18.23 Тушащая частица н, D, N, 86 N0 С1а F2 НС1 HI НВг N26 NF3 N2F4 CH4 SF, С2Й4 Ne (»Pt) 5 — 8,4 — 5,4 — 41 41 17 _ — 22 7,8 14 — — — Ar (»Pf) 8,7 6,5 3,6 17 1,6 20 71 75 __ 75 52 54 44 14 3 50 27 — Ar (»P0) 7,8 7,8 1,6 24 13 25 72 90 __ — 59 48 7 55 17 — Кг <«Р.) 3 2,5 0,4 16 5,8 19 73 72 _ __ 40 31 12 33 37 18 — Xe (»Pf) 1,6 1,9 22 3,6 27 72 75 _ — 45 44 9 33 23 — 3,0 _ 5,6 _ 9,5 „_ 6,1 — Ar (»Pt) 20 0,9 25 5,0 35 50 45 __ 63 56 Ar (*Pi) 25 4,7 31 9,0 56 _ «_,. 74 58 __„ __ 65 103 Таблица 18.24. Константа скорости тушения метастабильных атомов и молекул кислорода и азота при столкновениях, 10~14 см3/с (Т = 300 К) [14] Тушащая частица Аг Na о, н, Da NO СО СОа NaO Н2О О3 О, 0Ag) — — 0,00019 0,00027 0,004 2500 — — — — 0,47 О, («S+) — 0,23 0,02 52 — 5 0,3 19 — 330 1900 О OS) 0,039 — 30 0,058 — 4-10* — 30 940 4,2-!0* 6,910* О (Ф) — 6100 5400 210* 1,5-10* 1,710* 7000 1900 1,310* 1,210* 1,910* N(*D) — 1,5 690 290 — 9200 405 43 — — — NCP) 0,07 6 6 0,19 — 3300 90 0,12 — — — N, (АЧ+) — — — 0,27 — 6600 440 — — — — Таблица 18.25. Сечение тушения возбужденного атома Hg (б3/^) при соударении с атомами и молекулами (Г» 300 К) [14] Тушащая частица о, 10в СМ2 н, 22 D, 22 О, 57 Nf 0,9 со 19 со, 9 Хе 0,002 18.8. ПРОЦЕССЫ ТУШЕНИЯ ВОЗБУЖДЕННЫХ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ ПРИ СТОЛКНОВЕНИЯХ С ТЯЖЕЛЫМИ ЧАСТИЦАМИ Сечения и константы скорости этих процессов пред- представлены в табл. 18.21—18.29. Погрешность приводимых данных достигает 50%. 407
Таблица 18.26. Константа скорости тушения некоторых электронно-возбужденных атомов, радикалов и молекул, 100 см3/с G = 300 К) [14,22] Возбужденная частица ArDd[3/2]) F (Зр2 Ру?) F (Зр4 D7/2) О C/75 Р) СО (В* 2) N2 (С3 пи) он2(Л22+) СО(а3П) NH (б1 2+) ND F1 2+) СН (с2 2+) Аг 1,9 0,4 1,2 1,3 0,4 0,22 1,8 2,5-10"в 5-Ю"8 — 1,6 0,3 ЬО 2,0 1,1 0,1 0,2 0,15 4,5-10-в 3,8-Ю-7 0,0007 О2 1,3 0,3 0,8 1,7 0,9 0,3 I 1,5 2,4 Ю'5 — а. 1,3 1,5 1,9 3,7 — — — — Тушащая СО 2,3 0,5 1,5 3,0 1,7 0,6 3 12,6 0,048 частица со, 1,6 0,6 1,8 3,5 1,8 0,6 1,3 0,16 — — CF4 3,3 0,6 1,8 4,2 2,5 0,9 0,05 — — SF« 5,1 0,9 2,6 4,8 3,3 1,1 I — — CC14 2,2 0,3 0,9 3,1 3,1 1,0 — — — SiF4 1,6 0,6 1,8 3.1 2,0 0,7 — — — — __ — — — — — — 1.6 — — Продолжение табл. 18.26 Возбужденная частица Аг Dd |3/2J) CO (?12) CF2 (i?2) OH (A2 2+) CO (а3П) NH Fi 2+) СН (c2 2+) Тушащая частица NO — — О CР) — 1,9 0,18 CH. — 3,1 C«H4 — 5,9 He — — 7-10-7 5-Ю"8 N <«S) — ___ 0,34 H, — — 0,92 0,01 0,009 NH, — 0,0039 ND, — — 5,2-10-* нго — — 5 0,45 NO2 I 3,5 Таблица 18.27. Константа скорости образования эксимерных молекул при парной реакции замещения, 10-1° см3/с G = 300 К) [26) Ar(»P2) Ar C/>2) Ar C/>2) Kr C/>2) Kr (SP2) Kr(»P2) Kr (8Яг) Xe (»P2) Хе(яЯ2) Хе(»Я2) Xe (8P2) Хе(ЗЯ4) + F2- + NF3 + CI, + F, - + NF3 + OF2 + C!2 + Fa - + NF3 + OF2 + Ci2 + Br2 Реакция > ArF* -} -^ ArF* + ArCl* -F + NF2 + C1 ¦^ KrF* + F -^ KrF* -^ KrF* -^ KrCI* + NF2 -f OF + C1 •+ XeF* + F -+ XeF* -^ XeF* -^ XeCl* -^ XeBr* + NF2 + OF + ci + Br Константа скорости 9,0 1,0 7,1 6,2 1,0 5,3 7,3 7,5 0,9 5,7 7,2 10 Таблица 18.28. Константа скорости к образования эксимерной молекулы при тройном столкновении А* + В + С -> АВ* + С, 103 смв/с G=300 К) 126] А* HeB3S) NeCP2) NeC/>0) Ne (i/\) Аг CЯ2) Аг (iPJ АгCЛ) КгCР2) КгCЯ0) в Не Ne Ne Ne Аг Аг Аг Кг Кг с Не Ne Ne Ne Аг Аг Аг Кг Кг Эксимерная молекула HeJ Ne* Ne* Ne* kx\ Аг*, kx\ Kr* KrJ k 0,23 0,5 0,07 G7 K) 5,8 10 14 12 36 54 408
А* KrpPJ КгрРО ХерЯ2) ХерЯ.) ХеC/\) HgCP0) Hg№) CsF2P) Хе(»Я.) ХерЯ.) ХерЯ,) КгрЯ2) ХерЯ.) HgpP0) Hg2(O+g) Ne(^) АгрЯО ArF(B1/2) KrF(*l/2) KrF(BI/2) KrF(B1/2) XeF(B1/2) XeF(BI/2) в Кг Кг Хе Хе Хе Hg Hg Cs Хе Хе Хе Аг Аг Hg Hg Ne Аг Аг Аг Кг Кг Хе Хе с Кг Кг Хе Хе Хе Hg Hg Хе Не Ne Аг Аг Аг N2 N2 Ne Аг Аг Аг Аг Кг Ne Хе Продолжение Эксимерная молекула Кг*. Кг* Хе* Хе* Хе; н§; Hg; Cs*, Хе* Хе^ хе; КгАг* ХеАг* Hg; Hg; Ne; Аг; Ar2F* ArKrF* Kr2F* Kr2F* Xe2F* Xe2F* табл. 18.28 k 30 1,6 55 40 70 250 D70 K) 160 4200 F20 K) 160F70K) 14 26 1,0 0,7 1000 D30K) 200 5,8 12 490 90 600 600 780 260 Таблица 18.29. Константа скорости тушения эксимерных молекул ky 10~12 см3/с (Г = 300 К) [26] Эксимерная молекула ArF(BI/2) Тушащая частица Аг Кг Хе F2 k 9 1600 4500 1900 Эксимерная молекула KrF(B1/2) Тушащая частица Аг Кг F2 KrF NF3 и К 5 3,6 650 370 52 Эксимерная молекула XeF (В1/2) XeF(C3/2) XeCI (В1/2) ХеВг(В|/2) Хе1(В1/2) HgCI (В1/2) Тушащая частица Не Ne Аг Хе N2 F2 СО2 XeF NF3 Не Ne Аг Хе N2 F2 XeFo NF3" Ne Xe HC1 Br2 Xe j CH3I He Ne Ar K 1,2 0,77 2,7 45 7,0 470 250 305 18 0,12 0,3 0,09 1,0 0,4 80 240 16 1,0 32 1400 800 9 СЛЛ OUU 360 0,041 0,033 0,05 Продолжение табл Эксимерная молекула HgBr (В,/2) Hgl (В|/2) Hgl (С3/2) Ar2F BB2) Kr2FCB2) Тушащая частица Кг Хе N2 С12 ссц Не Аг Хе N2 Вг2 НВг CF3Br СС13Вг Аг Хе CF3I Не Ne Аг Хе N2 Не Аг F2 NF3 F2 . 18.29 к 0,073 0,31 0,061 170 160 0,044 0,072 0,31 0,13 290 130 87 180 0,11 0,22 290 3,8 5,1 16 41 24 0,005 0,022 210 300 880 if,см 10' 10 0 Q,S 1,0 1,S Рис. 18.4. Сечение диссоциативного прилипания элект- электрона к молекуле F2(a) и NFs (б) [23] 18.9.ФОТОИОНИЗАЦИЯ И ФОТОРЕКОМБИНАЦИЯ При фотоионизации А + /ш->А+ + е A8.18) энергия, необходимая для отрыва электрона от атома или молекулы, содержится в излучении. Сечение фото- 409
ионизации атомов вблизи порога не зависит от энергии фотона, поэтому пороговое значение сечения фотоиониза- фотоионизации служит основной характеристикой этого процесса,ис- процесса,используемой при описании явлений в низкотемпературной плазме. На рис. 18.5 показана зависимость сечения фото- ионизации атома гелия от длины волны налетающего фо- фотона [281 20 Л,нм Рис. 18.5. Зависимость сечения фотоионизации атома гелия от длины волны падающего излучения [28] Таб Атом Н Не Li Be В С N О F Ne Na Mg Аг К Са Ga Кг Rb In Cs Tl л и ца 18.30. Пороговые фотоионизации некоторых Пороговая длина волны нм 91,2 50,4 230 133 149 ПО 85,2 91 71,3 57,5 241,2 162 78,7 286,0 202,8 207 84,5 297 214 318,5 203 значения сечения атомов [28] • Сечение, 10~1в см* 6,3 7,4 2,5 8,2 19 11 9 2,6 6 4 0,12 1,2 35 0,012 0,45 0,2 35 0,11 0,3 0,22 4,5 В табл. 18.30 приведены пороговые значения сечения фо- фотоионизации атомов [29]. Сечение фотоионизации атома водорода фотонами, энергия которых много больше энергии связи электрона в атоме A3,6 эВ), дается следующим выражением [31], см2: °Фи == 23,8Х A8.19) где X — длина волны налетающего фотона, см. Сечение фотоионизации сильновозбужденного атома, см2, с эф- эффективным значением главного квантового числа п* дается формулой Крамерса [30] °фи - 0,022X3//i*5. A8.20) Процессом, обратным процессу фотоионизации A8.18), является фоторекомбинация. Сечение фотореком- фоторекомбинации электрона и иона в высоковозбужденное состоя- состояние атома, см2, с эффективным значением главного кван- квантового числа п* описывается соотношением, которое сле- следует из формулы Крамерса A8.20), A8.21) где е — энергия электрона, эВ. На рис. 18.6 представлена температурная зависимость коэффициента фоторекомби- фоторекомбинации электрона и протона в водородной плазме [32]. Рис. 18.6. Температурная зависимость коэффициента фоторекомбинации электрона и протона в водородной плазме [32] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Елецкий А. В., Палкина Л. А., Смирнов Б. М. Яв- Явления переноса в слабоионизованной плазме. М.: Атом- издат. 1975. 2. Елецкий А. В.//Успехи физ. наук. 1981. Т. 134. С. 237—266. 3. Rich J. W.//Appl. Atomic Collision Physics. Vol. 3. Gas Lasers, N. Y.: Academ. Press, 1982. P. 99—140. 4. Andrews A. J., Simpson C. J. S. M.//Chem. Phys. Lett., 1975, Vol. 36. P. 271—275. 5. Drosdoski W. S. e. a.//J. Chem. Phys. 1976. Vol. 65. P. 1542—1551. 6. Bohringer H. e. a.//Ibid. 1983. Vol. 79. P. 420—429. 7. Wilkins R. L.//Ibid. 1975. Vol. 63. P. 534—540. 8. Macdonald R. GM Moore C. B.//lbid. 1980. Vol. 73. P. 1681—1690. 9. Wilkins R. L., Kwok M. A.//Ibid. 1980. Vol. 73. P. 3198—3206. 10. Dzelkalns L. S., Kaufman F.//Ibid. 1983. Vol. 79. P. 3836—3847. 11. Смирнов Б. М.//Успехи физ. наук. 1981. Т. 133. С. 569—592. 12. Елецкий А. В., Смирнов Б. М.//Основы физики плазмы/Под ред. Р. 3. Сагдеева и М. Розенблюта. М.: Энергоатомиздат, 1983. Т. 1. С. 58. 13. Ключарев А. Н., Безуглов Н. Н. Процессы воз- возбуждения и ионизации атомов при поглощении света. Л.: Изд-во ЛГУ, 1983. 14. Смирнов Б. М. Возбужденные атомы. М.: Энерго- Энергоатомиздат, 1982. 15. Елецкий А. В., Смирнов Б. М.//Успехи физ. наук. 1982. Т. 136. С. 25—57. 16. Mitchel J. В. A., McGowan P. W.//Physics of Ion- Ion and Electron—Ion Collisions. N. Y., Lond.: Plenum Press. 1983. P. 279—344. 17. Смирнов Б. М. Отрицательные ионы. М.: Атомиз- дат, 1978; Смирнов Б. М. Асимптотические методы в тео- теории атомных столкновений. М.: Атомиздат, 1973. 18. Smith D.f Adams N. G.//Physics of Ion—ion and 410
Electron—Ion Collisions, N. Y., Lond.: Plenum Press. 1983. p. 501—548. 19. Flannery M. R.//Appl. Atomic Collision Physics. Vol. 3. Gas Lasers. N. Y.: Academ. Press. 1982. P. 141— 184. 20. Думай Е. Л. и др. Препринт ИАЭ им. И. В. Кур- Курчатова №3532/12, 1982. 21. Смирнов Б. М.//Успехи физ. наук. 1977. Т. 121. С. 231—259. 22. Словецкий Д. И.//Химия плазмы/Под ред. Б. М. Смирнова, М.: Энергоатомиздат. 1983. Вып. 10. С. 108— 144. 23. Chantry P. J.//Applied Atomic Collision Physics. Gas Lasers. N. Y.: Academ. Press. 1982. Vol. 3. P. 35—97. 24. Orient O. J., Srivastava S. K.//J. Chem. Phys. 1983. Vol. 78. P. 2949—2957. 25. Gallagher J. W. e. a.//J. Phys. Chem. Ref. Data, 1983. Vol. 12. P. 109—143. 26. Смирнов Б. М.//Успехи физ. наук. 1983. Т. 139. С. 53—89. 27. Хаксли Л., Кромптон Р. Диффузия и дрейф элек- электронов в газах: Пер. с англ. М.: Мир. 1977. Гл. 14. 28. Weissler G. L.//Handbuch der Physik. Bd XXI. Berlin: Springer. 1956. 29. Хастед Дж. Физика атомных столкновений: Пер. с англ. М.: Мир. 1965. 30. Kramers Н. А.//РЫ1. Mag. 1923. Vol. 46. P. 836— 848. 31. Берестецкий В. Б., Лифшиц Е. М., Питаевский Л. П. Релятивистская квантовая теория. М.: Наука, 1968. Ч. 1. С. 234. 32. Бейтс Д., Далгарно А.//Атомные и молекулярные процессы/Под ред. Д. Бейтса; Пер. с англ. М.: Мир. 1964. С. 227—255. ГЛАВА 19 ИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ Л. Л. Радциг, В. М. Шустряков 19.1. ВВЕДЕНИЕ Круг процессов, охватывающих ионизацию веществ, крайне широк и разнообразен. В различных ситуациях может представить интерес ионизация атомов и молекул вещества под действием падающих заряженных и ней- нейтральных частиц, фотонов, наложенного внешнего поля и др. Не делая попытки отразить это многообразие про- процессов, мы представим ниже достаточно полную инфор- информацию о важнейшей пороговой характеристике рассмат- рассматриваемого процесса — потенциале ионизации атомов, атомных ионов и молекул — и приведем данные о сече- сечении ионизации атомов и молекул электронами, т. е. огра- ограничим свое рассмотрение наиболее распространенным спо- способом образования ионов и электронов в плазме. Кроме того, будет представлена информация об энергии связи электронов в отрицательных ионах и энер- энергии, высвобождающейся при присоединении протона к атомной или молекулярной частице. Наконец, подробно рассмотрим вопрос об энергии связи электронов во внут- внутренних оболочках атомных частиц. Отметим также, что процессы фотоионизации атомов и молекул и процессы пеннинговской и ассоциативной ионизации атомных частиц при столкновениях с возбуж- возбужденными атомами затронуты в гл. 18. 19.2. ПОТЕНЦИАЛ ИОНИЗАЦИИ АТОМНЫХ И МОЛЕКУЛЯРНЫХ ЧАСТИЦ Потенциалом ионизации частицы называют ту мини- минимальную энергию, которая затрачивается на перевод ее валентного электрона в непрерывный спектр. В табл. 19.1 представлены значения потенциала ионизации нейтраль- нейтральных атомных частиц, полученные главным образом в ре- результате экстраполяции к границе непрерывного спектра атома серий оптических переходов, инициируемых с по- помощью различных источников возбуждения. При этом либо находят предельное значение известной функции (например, формулы Ритца), аппроксимирующей высоко- высоковозбужденные (ридберговские) уровни энергии атомной частицы, либо сравнивают реальные уровни с водородо- подобными, внося поправки на поляризацию атомного остова [1]. Поэтому помимо потенциала ионизации атома, эВ, приведены также предельные значения для серий оп- оптических переходов, см-1, отсчитанные от уровня основ- основного состояния атома. Кроме того, часть данных была получена методами измерения порога фотопонизации, фотоэлектронной спектроскопии и лазерной спектроско- спектроскопии ридберговских состояний атомов, а также расчетом (водород и его изотопы). В отдельной графе табл. 19.1 указаны конфигурация валентной электронной оболочки и электронный терм основного состояния атома. Основ- Основная информация о потенциалах ионизации атомов пред- представлена в [2—6]. В табл. 19.2 собраны данные о потенциале иониза- ионизации легких и средних атомных ионов, характеризующие все ступени ионизации ионов с зарядом ядра Z<36 и представляющие интерес для физики высокотемператур- высокотемпературной плазмы. Большая часть данных для низких степеней ионизации ионов была получена на основе обработки на- наблюдаемых спектров оптических переходов при высоких уровнях возбуждения частиц, тогда как в случае много- многократной ионизации использовались различные приемы экстраполяции потенциалов вдоль изоэлектронных серий [2,5,6]. В табл. 19.3 приведены значения потенциала ионизации одно-, двух- и трехзарядных атомных ионов с 37<Z<92, найденные в основном исходя из пределов схождения линий в атомных спектрах [2,3,5,6]. Погреш- Погрешности в определении искомых значений потенциалов ио- ионизации атомных частиц в табл. 19.1 —19.3 были учтены нами при округлении значащих цифр в пределах ±1 для последней приведенной цифры. Информация о потенциале ионизации молекул вклю- включена в табл. 19.4. В этом случае минимальная энергия отвечает переходу между нулевыми колебательными уровнями основных электронных состояний молекулы и молекулярного иона и может быть названа адиабатиче- адиабатическим потенциалом ионизации молекулы. Основными мето- методами экспериментального определения потенциалов иони- ионизации молекул служат методы электронного удара, фото- фотоионизации и спектроскопического определения предела ридберговских серий в полосатых спектрах молекул. Что- Чтобы дать представление о точности измерения значений IP для молекул, мы сгруппировали числовые данные по че- четырем классам точности: А — погрешность ^1%; В— ^3%; С— ^10% и, наконец, D —^30%, в соответствии с оценкой использованного метода их получения. Пред- Представленные в табл. 19.4 данные основаны на материале монографий [7,8] и многочисленных журнальных публи- публикациях последнего десятилетия. 411
Таблица 19.1. Потенциал ионизации атомов Атомный номер . Z 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Атом (валентная элект- электронная конфигурация — основной терм) Н <ls-251/2) D (ls-251/2) Т (ls-251/2) «Не (ls2-l50) 3Не (Is2—Г5О) Li Bs-251/2) Be Bs2—^0) В Bp-2/>°/2) С Bp2-3P0) N Bря—4S3/2) 0 Bp4—3Яо) F Bp5 —2Я3/2) Ne Na ° Cs-251/2) Mg Cs2—*50) Al Cp-2P?/2) Si Cp2-3P0) p Cp3-*S°/2) Cp4-3P2) Cl Ar Рк ° Ds-251/2) Ca Ds2—lS0) Cd4s°2-2D3/2) Ti Cd4s2—3F2) V /3d34s2—4^3/2) Cr CdMs--53) Mn Cd54s2—e55/2) Fe Cde4s2—5D4) Оптический предел, см~*; потенциал ионизации, эВ 109678,774 13,5985 109708,671 13,6022 109718,546 13,6035 198310,77 24,5876 198300,3 24,5863 43487,15 5,3918 75192,6 9,32270 66928.1 8,2981 90820,4 11,260 117225,7 14,53414 109837,0 13,618 140524,5 17,423 173929,7 21,565 41449,4 5,13907 61671,0 7,6463 48278,42 5,9858 65747,8 8,1517 84580,8 10,4868 83559,3 10,36004 104 591 12,968 127109,8 15,760 35009,81 4,34070 49306,0 6,1132 52 922 6,5615 55 000 6,82 54 360 6,74 54 570 6,766 59959,4 7,43402 63 740 7,9024 Атомный номер Z 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 Атом (валентная элект- электронная конфигурация — основной терм) Со Cd'4s2— 4F9/2) Ni Cd84s2—3/?4) Cu Ds-251/2) Zn Ds2—1S0) Ga <4p-2P?/2) Ge Dp2-3P0) As Dp3_4?0 j Se 3/2 Br DP5—2P° 2) Кг Dpe-150) Rb Es—2S1/2) Sr Es2—1S0) Dd5s2-2D3/2) Zr Dd?bs2—3F2) Nb Dd45s—e^w2) Mo Dd55s—753) Tc Dd55s2—e55/2) Ru Dd'5s—5F5) Rh Dd*5s-*F9/2) Pd Ddio_i5o) Ag Cd W2 In ° Sn Eр2-3Я0) 5b Ep3—453/2) Те Ep*—3/>2) I Ep5—2^3/2) Xe Eрв—i^ \ Cs Fs-251/2) Оптический предел, см~»; потенциал ионизации, эВ 63 400 7,86 61600 7,637 62317,4 7,7264 75769,3 9,3943 48387,63 5,99930 63713,2 7,8995 78 950 9,789 78658,2 9,752 95284,8 11,814 112914,5 13,9997 33690,88 4,17717 45932,1 5,69490 50 144 6,217 53506 6,634 54 514 6,759 57 204 7,0924 58 700 7,28 59 410 7,366 60200 7,46 67 236 8,336 61106,6 7,5763 72540,1 8,9939 46670,11 5,7864 59232,7 7,3440 69431,4 8,60840 72 670 9,010 84295,0 10,451 97833,8 12,1299 31406,47 3,89391 412
Продолжение табл. 19.1 Атомный номер Z 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 Атом (валентная элект- электронная конфигурация — основной терм) Ва Fs2—^q) La Ed6s2-2D3/2) Се D/5d6s2 — iG$) Рг D/36s2—*/°/2) Nd Pm D/66s2 — *H%j2) Sm Eu Gd D/75d6s2—»D2) Tb D/*6s2-«//°5/2) Dy2 Ho D/s2-V°5/2) Er D/126s2—3#e) Tm D/13652^2^0^) Yb D/146s2—lSQ) Lu D/d6s2-2D3/2) Hf Ed26s2—3F2) Та W Ed*6s2-6?>0) Re Edb6sP—eS5/2) Os Ede6s2—6D4) Ir Ed76s2—4F9/2) Pt Ede6s—3D3) Au Edi°6s—251/2) Оптический предел, см; потенциал иониза- L ции, эВ | 42034,90 5,21166 44 980 5,577 44 670 5,539 44 100 5,47 44 560 5,525 45 000 5,58 45 520 5,644 45 735 5,6704 49 603 6,150 47 300 5,864 47 900 5,939 48 570 6,022 49 260 6,108 49 880 6,184 50 441 6,254 43762,4 5,426 55 600 6,8 63 600 7,89 64 000 7,98 64 000 7,88 70 450 8,73 73000 9,05 72 300 8,96 74409,0 9,2256 Атомный номер 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 Атом (валентная элект- электронная конфигурация — основной терм) 2Hgl Т1 РЬ Bi Fрз_450/2) Ро At Rn Fpe—iS0) Fr Ra Gs2—-lS0) Ac Fd7s2-2D3/2) Th FCP7S2—3F2) Pa (Sf26d7&—AKn/2) U E/36d7s2—bL%) Np г Pu Am E/77s2__850/2) Cm Bk E/97s2_e//05/2) Cf E/107s2—6/8) Es E/n7s2--4/°5/2) Fm E/127s2—3Яв) Md No E/147s2—15o) Оптический предел, см; потенциал ионизации, эВ 84184,1 10,4376 49266,7 6,1083 59819,6 7,4167 58 762 7,2853 67885,3 8,4168 9,0 86 692 10,75 32848 4,073 42573,4 5,2785 42 000 5,2 49 000 6,1 47 000 6,0 49 960 6,194 50 540 6,266 49 000 6,06 48 300 6,0 48 600 6,02 50 200 6,23 50 800 6,30 51800 6,42 52000 6,5 53000 6,6 54 000 6,6 413
Таблица 19.2. Потенциал ионизации атомных иона, где \ = Z — N + 1, ионов B < Z < 36), эВ (X* — спектроскопический символ N — число электронов в системе) Атомный номер Z 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Элемент X Не Li Be В С N О F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar К Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr с и 54,418 75,641 18,211 25,155 24,384 29,602 35,118 34,971 40,963 47,287 15,035 18,829 16,346 19,770 23,338 23,814 27,630 31,63 11,872 12,800 13,58 14,66 16,50 15,640 16,188 17,084 18,169 20,293 17,964 20,515 15,935 18,59 21,16 21,81 24,360 III 122,45 153,90 37,931 47,89 47,45 54,936 62,71 63,46 71,620 80,144 28,448 33,493 30,2026 34,83 39,61 40,911 45,81 50,913 24,757 27,49 29,31 31,0 33,67 30,65 33,5 35,3 36,84 39,72 30,726 34,2 28,4 30,82 35,90 36,95 IV 217,72 259,38 64,49 77,47 77,414 87,14 97,12 98,92 109,27 119,99 45,142 51,444 47,305 53,47 59,81 60,91 67,3 73,49 43,27 46,71 49,2 51,2 54,8 51,3 54,9 57,4 59,57 64,2 45,715 50,1 42,95 47,3 52,5 V 340,23 392,09 97,891 113,90 114,24 126,2 138,40 141,27 153,83 166,77 65,026 72,7 67,8 75,0 82,7 84,5 91,7 99,30 65,28 69,5 72,4 75 79,5 76 80 83 90 93,5 62,6 68 59,7 65 VI 490,00 552,07 138,12 157,164 157,9 172,2 186,5 198,48 205,3 220,42 88,05 97,0 91,01 99,4 108,8 110,7 119,53 128 Л 90,64 95 99 102 108 103 108 117 120 128 81,7 88,6 78,5 VII 667 05 739,34 185,19 207,28 208,5 224,9 241,44 246,5 263,6 280,9 114,20 124,32 117,6 127,2 138,0 140,8 150,6 160,2 119,3 124,88 129 133 139 134 147 151 154 155,33 103 111 Продолжение табл. 19.2 Атомный номер Z 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 Элемент X О F Ne Na Mg Al Si P S Cl Ar К Ca Sc Ti V Cr Mn Fe с VIII 871,42 953,91 239,10 264,2 266,0 284,60 303,5 309,6 328,2 348,9 143,46 154,7 147,2 158,1 170,4 173,4 184,7 194,5 151,06 IX 1103,13 1195,8 299,87 328,2 330,1 351,1 372,1 379,1 400,1 422,4 175,82 188,3 180,0 192,1 205,8 209,3 221,8 234 X 1362,21 1465,1 367,5 399,4 401,4 424,4 447,1 455,6 478,7 504 211,28 225,1 215,92 230,5 244,4 248,3 262,1 XI 1648,71 1761,8 442,0 476,4 479,5 504,8 529,3 539,0 564,7 591,9 249,84 265 256 271 286,0 290 XII 1962,68 2086,0 523,4 560,8 564,7 592,0 618,3 629,4 657,2 687,4 291,50 308 298 314,4 331 XIII 2304,2 2437,7 611,7 651,6 656,7 686,1 714,6 726,6 756,7 787,8 336,3 354,8 343,6 361 XIV 2673,2 2816,9 707,2 749,8 755,7 786,6 817,6 830,8 863,1 896,0 384,2 403,0 392 414
Продолжение табл. 19.2 Атомный номер Z 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Элемент X Со Ni Си Zn Ga Ge As Se Br Кг VIII 158 162 166 174 179 183 187 191 192,8 125,94 IX 186,1 193 199 203 214 217 222 227 232 230,9 X 275 225 232 238 248 255 259 264 270 275 XI 305 321 266 274 284 291 300 304 310 316 XII 336 352 369 311 321 330 338 347 352 358 XIII 379 384 401 420 358 369 379 388 398 403 XIV 411 430 435 454 475 409 421 431 441 451 Атомный номер Z 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Элемент X Р S С1 Аг К Са Sc Ti V Сг Мп Fe Со Ni Си Zn Ga Ge As Se Br Кг XV 3069,87 3223,9 809,4 854,8 861,1 894,5 927,5 941,9 976 1011 435,6 457 444 464 484 490 510 533 462 475 486 497 XVI 3494,2 3658,4 918,0 963 974 1009 1044 1060 1097 1133 489,3 512,0 499 520 542 546 568 594 519 533 545 XVII 3946,3 4120,7 1033,4 1037 1094 1131 1168 1185 1244 1262 546,6 571,3 557 579 596 607 630 657 579 593 XVIII 4426,2 4610,9 1157 1213 1221 1260 1299 1317 1360 1397 607,0 633 619 637 658 670 695 724 642 XIX 4934,1 5128,9 1288,0 1346 1355 1396 1437 1470 1486 1541 671 698 677 701 724 736 762 794 XX 5469,9 5674,9 1426 1486 1496 1539 1582 1603 1648 1690 737 765 744 769 793 806 833 XXI 6033,8 6249,1 1571 1634 1644 1690 1735 1756 1793 1846 807 836 813 839 864 878 Атомный номер Z 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Элемент X Ti V Сг Мп Fe Со Ni Си Zn Ga Ge As Se Br Кг XXII 6625,8 6851,3 1721 1788 1800 1846 1894 1905 1953 2010 880 910 886 913 939 XXIII 7246,1 7432 1880 1960 1962 2011 2045 2070 2120 2180 957 987 961 989 XXIV 7894,8 8141 2046 2119 2131 2173 2216 2242 2294 2357 1036,3 1068 1039 XXV 8571,9 8828 2219 2295 2298 2350 2393 2421 2474 2542 1119 1151 XXVI 9277,7 9544 2399 2460 2479 2533 2577 2606 2661 2733 1205 XXVII 10012,1 10 290 2585 2647 2668 2723 2768 2798 2855 2931 XXVIII 10 775 11062 2780 2840 2863 2920 2965 2997 3056 415
Продолжение табл. 19.2 Атомный номер Z 29 30 31 32 33 34 35 36 Элемент X Си Zn Ga Ge As Se Br Kr XXIX 11568 11865 2982 3041 3065 3123 3170 3203 XXX 12 389 12 696 3192 3248 3274 3334 3381 XXXI 13 239 13 550 3409 3463 3490 3551 XXXII 14119 14 440 3633 3684 3712 XXXIII 15 029 15 370 3865 3912 XXXIV 15 968 16315 4105 XXXV 16 937 17 290 XXXVI 17 936 Таблица 19.3. Потенциал ионизации одно-, двух- и трехзарядных тяжелых атомных ионов C7 < Z < 92), эВ (ХС—спектроскопический символ иона) Атомный номер Z 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 Элемент X Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag a In Sn Sb Те I Xe Cs Ba La Ce с u 27,290 11,030 12,24 13,13 14,32 16,16 15,26 16,76 18,08 19,43 21,49 16,908 18,87 14,632 16,53 18,6 19,131 20,98 23,1575 10,004 11,1 10,8 ill 39,2 42,88 20,525 23,1 25,0 27,2 29,5 28,5 31,1 32,9 34,8 37,47 28,0 30,50 25,32 27,96 33,0 31,0 33,4 35,8 19,18 20,20 IV 52,2 56,28 60,61 34,419 37,7 46,4 57,0 40,74 44,16 37,42 45 46 47 49,9 36,76 Атомный номер Z 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 78 79 80 81 82 83 88 89 90 92 Элемент X Рг Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Pt Au Hg Tl Pb Bi Ra Ac Th U Продолжение табл. 19.3 с и 10,6 10,7 10,9 11,1 11,24 12,1 11,5 11,7 11,8 11,9 12,1 12,18 13,9 14,9 18,56 20,5 18,76 20,43 15,033 16,70 10,15 11,75 11,9 11,9 Ш 21,62 22,1 22,3 23,4 24,9 20,6 21,9 22,8 22,8 22,7 23,7 25,05 20,96 23,3 34 34,2 29,85 31,94 25,56 — 20 18,3 20 IV 38,98 40,4 41,0 41,4 42,7 44,0 39,4 41,4 42,5 42,7 42,7 43,6 45,25 33,4 43 46 42,33 45,3 28,7 37 Таблица 19.4. Потенциал ионизации молекул IP Продолжение табл. 19.4 Молекула AgF AiCI A1F А10 A IS AlTe Аг2 АгКг АгХе As2 At2 AuBr AuSi IP, эВ Молекула IP, эВ 1. Двухатомные молекулы 11,4E) 9.4 (С) 9,8 (С) 9.5 (С) 9,5 (С) 9,0 (С) 14,5 (А) 13,4 (А) 12,0 (А) 12 (С) 8,3 (С) 9.2 (С) 8.3 (С) ВС BF ВН ВО BSi BaCl BaF BaO BeF BeH BeO Br2 BrCl 10,5(С) 11,1 (A) 9,8 (В) 13,5(C) 7.8 (С) 5.0 (В) 4.9 (С) 6,9 (С) 9.1 (С) 8.2 (В) 10,1(С) 10,52(А) 11,1 (В) Молекула BrF ВгО ъ СН CN СО CS CaF СаН СаС1 СаО СеО /Р. эВ 11,8 (В) 10,3(Л) 12,15 (Л) 9,20 (В) 10,64 (А) 14,2(Л) 14,014/1) 11,33 (А) 6,0 (С) 5,9 (В) 6,0 (В) 6,5 (С) 4,9 (С) 1 • Молекула С12 C1F СЮ СоО CrF СЮ CsBr CsCl CsF Csl Cu2 D2 /Я, эВ 11,50 (A) 12,7(B) ll,0(B) 9,0 (C) 8,4 (C) 8,4 (C) 3,64 (B) 7,72 (A) 8,3 (B) 8,8 (B) 7,25 (A) 7,4 (B) 15,467D) 416
Продолжение табл. 19 А Продолжение табл. 19 А Молекула DBr DC1 DF DI DT DyF ErF F2 FeO GaF GaO GaS GaSe GaTe Ge2 GeBr GeC GeCl GeF GeO GeSi GeTe HBr HC1 HD HF HI HT He2 HfO HoF Is IBr IC1 IF InBr inCl inF Inl InS InSe InTe IrC K2 KCI KI KLi KNa Kr2 LaO Li2 LiBr LiCl LiD LiF LiH Lil LiNa LiO MgCl MgF Mn2 IP, зВ 11,67D) 12,76D) 16,06D) 10,39D) 15,475D) 6,0 (С) 6,3 (С) 15,686D) 8,7C) 10,6 (С) 9,4 (С) 8,9 (С) 8,8 (С) 8,4 (С) 7,9 (С) 7,3 (С) 10,3(С) 7,2 (С) 7,5 (С) 11,1C) 8,2 (С) 10,1 (С) 15,4259D) 12,'75 D) 15,445D) 16,04D) 10,38D) 15,451 D) 22,22D) 7,5C) 6,2 (С) 9,3C) 9,85D) 10,08D) 10,5C) 9,1C) 9,5C) 9,6 (С) 8,5C) 7,0 (С) 7,1 (С) 7,6 (С) 9,5 (D) 4,0C) 8,4C) 8,2 (С) 4,7C) 4,5C) 12,87D) 4,9C) 5,145D) 10,0 (С) 10,1 (С) 7J(C) 11,3 (С) 7,85C) 8,6 (С) 4,9C) 8,4 C) 7,5C) 7,8 (С) 7,4 (С) Молекула MnF МоО N2 NF NH NO NS Na2 NaBr NaCl Nal NaLi NaK NdO NiCl NiO o2 OD OH ОТ p2 PC PH PO PbBr PbCl PbF PbO PbS PbTe Pd2 PdO PdSi PrO PtB PtSi Rb2 RbBr RbCl Rbl RhO RuO S2 SH so Sb2 Se! SeH Si2 SiC SiF SiO SnBr SnCl SnF SnO SnS SnSe SnTe SrCl SrF IP, эВ 8,7 (С) 8,0(C) 15,581 D) 12,3C) 13,1D) 9,264D) 8,9C) 4,90D) 8,3C) 8,93D) 7,64D) 4,9C) 4,6 (С) 5,0 (D) 11,4C) 9,5 (С) 12,071 D) 12,9D) 12,9D) 12,9D) 10,5D) 10,5(С) 10,6C) 8,2C) 7,8 (С) 7,5 (С) 7,5 (С) 9,0 (С) 8,6 (С) 8,2 (С) 7J(C) 9,1 (С) 8,4 (С) 4,9 (С) Ю (D) 7,9 (С) 3,45C) 7J(B) 8,3C) 7,1C) 9,3 (С) SJ(C) 9,356D) 10,4D) 10,29D) 9,0 (С) 8,88D) 9,06D) 7,4 (С) 10,2C) 7,26D) 11,4D) 7,4 (С) 6,6 (С) 7,4 (С) 10,5 (С) 9,7 (С) 9,7 (С) 9,1 (С) 5,6C) 4,9 (С) Молекула SrO т2 ТаО Те2 ТеО Ti2 TiO TiS TIBr TlCl TIF Til WO uc UN UO us Xe2 ZrN ZrO 2. BH2 BaCl2 Bal2 BeF2 BrCN CC12 CF2 CH2 CO2 COS CS* CaCl2 C1CN CIO2 C^O CsOH FCN GeBr2 GeCl2 GeF2 HCN HO. H2O H2S ICN Li2O NF2 NH2 NO2 N2O SO2 SiC2 SiFa SiO2 SnCl8 IP, эВ 6,1 (С) 15,487D) 6,0 (С) 8,29D) 8,7C) 6,3 (С) 6,4 (С) 7,1 (С) 9,14D) 9,70D) 10,5C) 8,47D) 6,4 (С) 5,0 (D) 9,1 (D) 6,2 (С) 7,0 (С) 5,7C) 6,3 (С) 11,13D) 7,9 (С) 6,1 (С) Трехатомные молекулы 9,8 (С) 9,2C) 8,1 (С) 14,7 (С) 11,84D) 13,2C) 11,8C) 10,396D) 13,79D) 11,18D) 10,07D) 10,3D) 12,34D) 11,1 (С) 4,45D) 7,21C) 13,32D) 9,5 (С) 10,4 (С) 11,8C) 13,73D) 11,53D) 12,614D) 10,47D) 10,87D) 6,8C) 12,11D) 10,15D) 9,78D) 12,89D) 12,52D) 12,34D) 10,2C) 11,0 (С) И,7 (С) 10,2 (С) Молекула SrCla ио2 XeF, IP эВ 9,7C) 5,5C) 12,42D) 3. Четырехатомные ВВг3 ВС13 BF3 ВНз В1Я СН3 С2Н2 н2о2 нво2 NH3 PF3 4.1 СВг4 СС14 CFoCl2 CFC13 CH4 CH2C12 СН3Вг СН31 SiH4 SnBr4 QnPl ОПЧ-.14 XeF4 5. C2CI4 C2F4 С2Н4 СН3ОН N2F4 N2H4 6. uFF; XeFe B2He C2H*Br C2H5OF молекулы 10,68D) 11,73D) 15,95D) 11,4 (С) 9,40D) 9,840D) 11,406D) 10,9 (С) 12,6C) 10,15D) 9,71D) Тятиатомные молекулы 11,0C) 11,47D) 12,31D) 11,77D) 12,98D) 11,35D) 10,53D) 9,538D) И,4 (С) П,0D) 12^65D) Шестиатомные молекулы 9,34D) 10,12D) 10,51D) 10,85D) 12,0D) 8,74D) Более сложные молекулы I 15,7D) 14,14D) 12,19D) 11,41 D) 11,50D) 10,29D) 10,47D) • 27-^2159 417
Таблица 19.5 Энергия связи электронов из внутренних оболочек свободных атомов, эВ = 3-=-18 Атомный номер Z 3 4 5 6 7 8 9 10 Атом Li Be В С N О F Ne Электронные под обол очки, главное кванто- квантовое число и угловой момент вылетающего К 64,40 123,6 201 296 403 538 694 870,27 электрона и 2$1/2 12,93 16,59 20,33 28,48 37,86 48,47 2'1,2 и 2P3/2 3Sl/2 Атомный номер Z 11 12 13 14 15 16 17 18 Атом Na Mg Al Si P S Cl Ar Электронные под об о л очки, главное квантовое ЧИСЛО 1 К 1$1/2 1079 1311,3 1567 1844 2148 2476 2829 3206 i угловой момент i электрона Lx 2Sl/2 70,9 96,5 126 154 191 232 277 326,37 L» 2>./2 38,46 57,6 81 104 135 170 208 250,6 вылетающего 2'з/2 38,0 57,6 80 104 134 168 206 248,6 3Sl/2 10,62 13,46 16,15 20,20 24,59 29,24 II. Z= 19 4-36 Атомный номер Z 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Атом К Са Sc Ti V Сг Мп Fe Со Ni Си Zn Ga Ge As Se Br Kr Электронные под обо л очки, главное квантовое число и угловой момент вылетающего электрона К 1Sl/2 3614 4048 4494 4970 5470 5995 6544 7117 7715 8338 8986 9663 10371 11107 11871 12662 13481 14327 2S!/2 384 447 503 567 633 702 755 851 931 1015 1103 1198 1302 1413 1531 1656 1787 1923 Lt 2pM2 303,3 360 408 465 525 589 656 726 800 877 958 1052 1146 1251 1362 1479 1602 1731 2'з/2 300,7 356 404 459 518 580 652 713 785 860 938 1029 1119 1220 1327 1439 1556 1678 3sl/2 37 48 56 64 72 80 89 98 107 117 127 141 162 184 208 234 262 293 3',/2 24,82 34,7 33 39 44 49 55 61 68 75 82 98,7 111 130 151 173 197 222 3/2 24,49 34,3 33 38 43 48 53 59 66 73 80 96,1 107 125 145 166 189 214,6 3d3/2 21 33 46 61 77 95,0 /2 20 32 45 60 76 93,8 Nx 4Sl/2 11,87 14,28 18,96 22,19 23,80 27,51 III. Z = Атомный номер Z 37 38 39 40 41 42 43 44 Атом Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru = 37 4- K IS,/2 15203 16108 17041 18002 18990 20006 21050 22123 54 Электронные подоболочки Lx 2Sl/2 2068 2219 2375 2536 2702 2872 3048 3230 1867 2010 2158 2311 2469 2632 2800 2973 /2 1807 1943 2083 2227 2375 2527 2683 2844 Mx 3S./2 325 361 397 434 472 511 551 592 , главное квантовое число и угловой момент вылетающего электрона м% 3'1/2 254,3 288 315 348 382 416 451 488 м. 3/2 245,4 278 304 335 367 399 432 466 /2 117,4 144 163 187 212 237 263 290 Мь 3«5/2 116 142 161 185 209 234 259 286 4Sl/2 114 40 48 56 62 68 74 81 Nt <>1/2 21,77 29,2 30 35 40 45 49 53 Nt %,2 20,71 28,2 29 33 38 42 45 49 «3/2 0, 5S./2 418
Атомный номер Z 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 Атом Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Те I Xe К 1Sl/2 23225 24357 25520 26715 27944 29204 30496 31820 33176 34561 Электронные 2S!/2 3418 3611 3812 4022 4242 4469 4703 4945 5195 5453 U 2'l/2 3152 3337 3530 3732 3943 4160 4385 4618 4858 5107 i подобал очки, главное i и 2'з/2 ЗОЮ 3180 3357 3542 3735 3933 4137 4347 4563 4787 3Sl/2 634 677 724 775 830 888 949 1012 1078 1149 Mt *>l/2 526 565 608 659 707 761 817 876 937 1002 свантовое число Мг ЗР3,2 501 537 577 625 669 719 771 825 881 941 м4 3d3/2 318 347 379 419 455 497 542 589 638 689 Продолжение табл и угловой момент вылетающего мь /2 313 342 376 412 447 489 533 578 626 677 Nx 4Sl/2 87 93 101 112 126 141 157 174 193 213,3 4",/2 58 63 69 78 90 102 114 127 141 157 4*3/2 53 57 63 71 82 93 104 117 131 145,5 электрона 4d3/2 18,28 21 29 38 48 58 69,5 Айьп 17,58 20 28 37 46 56 67,5 . 19.5 о, 5si/2 11,03 13,10 16,86 17,84 20,61 23,40 Атом- Атомный номер Z 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 IV. 1 Атом Cs Ва La Се Рг Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi : = 55 к /2 35987 37442 38928 40446 41995 43575 45188 46837 48522 50243 51999 53792 55622 57489 59393 61335 63320 65350 67419 69529 71681 73876 76115 78399 80729 83108 85536 88011 90534 4-83 2*l/2 5717 5991 6269 6552 6839 7132 7432 7740 8056 8380 8711 9050 9398 9754 10118 10490 10876 11275 11684 12103 12532 12972 13422 13883 14356 14845 15350 15867 16396 Электронные Lt 5362 5626 5894 6167 6444 6727 7017 7315 7621 7935 8256 8585 8922 9267 9620 9981 10355 10742 11139 11546 11963 12390 12828 13277 13738 14214 14704 15206 15719 2"з/2 5014 5249 5486 5726 5968 6213 6464 6720 6981 7247 7518 7794 8075 8361 8651 8946 9250 9564 9884 10209 10540 10876 11219 11567 11923 12288 12662 13041 13426 подоболочки, Mi 3*l/2 1220 1293 1365 1437 1509 1580 1653 1728 1805 1884 1965 2048 2133 2220 2309 2401 2499 2604 2712 2823 2937 3054 3175 3300 3430 3567 3710 3857 4007 Mt 3>l/2 1068 1138 1207 1275 1342 1408 1476 1546 1618 1692 1768 1846 1926 2008 2092 2178 2270 2369 2472 2577 2686 2797 2912 3030 3153 3283 3420 3560 3704 главное M> 3P3/2 1005 1063 1124 1184 1244 1303 1362 1422 1484 1547 1612 1678 1746 1815 1885 1956 2032 2113 2197 2283 2371 2461 2554 2649 2748 2852 2961 3072 3185 квантовое число /2 746 797 851 903 954 1005 1057 1110 1164 1220 1277 1335 1395 1456 1518 1580 1647 1720 1796 1874 1953 2035 2119 2206 2295 2390 2490 2592 2696 м> 3«5/2 732 788 834 885 934 983 1032 1083 1135 1189 1243 1298 1354 1412 1471 1531 1596 1665 1737 1811 1887 1964 2044 2126 2210 2300 2394 2490 2588 и угловой момент вылетающего электрона 451/2 233 254 273 291 307 321 335 349 364 380 398 416 434 452 471 490 514 542 570 599 629 660 693 727 764 809 852 899 946 4'l/2 174 193 210 225 238 250 261 273 286 300 315 331 348 365 382 399 420 444 469 495 522 551 581 612 645 686 726 769 813 AT, 4'3/2 164 181 196 209 220 230 240 251 262 273 285 297 310 323 336 349 366 386 407 428 450 473 497 522 548 584 615 651 687 4«3/2 81 101 105 114 121 126 131 137 143 150 157 164 172 181 190 200 213 229 245 261 278 295 314 335 357 385 411 441 472 N* 4rf5/2 79 98,4 103 111 117 122 127 132 137 143 150 157 164 172 181 190 202 217 232 248 264 280 298 318 339 366 391 419 448 25 31 36 39 41 42 43 44 45 46 48 50 52 54 56 58 62 68 74 80 86 9Z 99 106 114 134 139 153 167 o, 5'l/2 19,07 24,8 22 25 27 28 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 39 43 47 51 56 61 66 71 76 90 98 111 125 O. 5p3/2 17,21 22,8 19 22 24 25 25 25 26 27 28 28 29 30 30- 31 32 35 за 41 4S 49 53. 57 61 72 79 90 101 27* 419
Продолжение табл. 19.5 V. Z N «с Атомнь 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 Атом Ро At Rn Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu К 1Sl/2 93105 95730 98400 101135 103920 106760 109655 112600 115605 118675 121795 Li 2S!/2 16933 17485 18053 18640 19240 19850 20475 21115 21763 22432 23103 Электронные 2*,/2 16242 16780 17335 17905 18490 19090 19700 20320 20953 21605 22270 <* 13815 14213 14615 15030 15450 15875 16305 16735 17170 17615 18062 подоболочки Mx 3Sl/2 4160 4315 4480 4650 4825 5005 5187 5372 5553 5745 5938 мг ^ 3850 4000 4155 4320 4490 4660 4835 5007 5185 5370 5545 , главное квантовое число и At. ЗР3/2 3300 3415 3535 3660 3790 3920 4050 4180 4308 4440 4560 2«3/2 2800 2905 3015 3135 3253 3375 3495 3610 3730 3855 3975 "в/2 2685 2785 2890 3000 3110 3225 3337 3445 3555 3670 3780 Nx 4Sl/2 992 1043 1095 1155 1213 1275 1335 1390 1445 1505 1565 N, Ap\/2 855 902 950 1005 1062 1118 1173 1228 1277 1332 1383 угловой момент вылетающего электрон* N. %, 720 760 795 840 885 930 972 1010 1050 1090 1125 N. «3/2 500 533 565 604 640 680 718 748 785 820 852 «5/2 475 504 535 572 608 645 682 713 743 775 805 N. 190 212 235 265 293 320 350 375 395 420 442 184 205 230 255 285 312 340 365 385 410 430 Ох 551/2 183 198 215 235 260 280 295 313 328 345 355 о, ЪРХ,2 137 150 165 184 205 222 238 250 265 288 298 i о. 5Р3/2 108 118 129 144 158 173 185 190 200 210 220 о. И3/2 39 45 53 65 75 90 100 102 110 115 120 О. /2 35 42 48 60 70 82 92 95 100 105 ПО 19.3. ЭНЕРГИЯ СВЯЗИ ЭЛЕКТРОНОВ ВО ВНУТРЕННИХ ОБОЛОЧКАХ АТОМОВ В табл. 19.5 представлены значения энергии связи электронов, заполняющих внутренние оболочки атомов,— минимальной энергии, затрачиваемой на вырывание элек- электронов из замкнутых внутренних оболочек. После отрыва электрона от атома образующийся ион может оказаться в различных состояниях. Взаимодействие между валент- валентной электронной оболочкой и внутренней оболочкой с ва- вакансией приводит к относительно небольшому расщепле- расщеплению энергии этих состояний. Приведенные в табл. 19.5 значения энергии связи электронов соответствуют обра- образованию наинизшего по энергии состояния иона. Энергии связи электронов соответствуют свободным атомам, т. е. отнесены к нулевому потенциалу вакуума. В случае проводящих твердых тел измеряемые значения энергии связи электронов в атомах относятся к уровню Ферми соответствующего проводника. Для пересчета ис- искомой энергии к вакуумному уровню в этом случае тре- требуется к измеренному значению прибавить работу выхо- выхода элемента, которая для металлов изменяется в диапа- диапазоне от 1,93 эВ (цезий) до 5,36 эВ (платина) и состав- составляет в среднем около 4 эВ. Наиболее точный метод измерения энергии связи электронов во внутренних оболочках атомов (погреш- (погрешность ^±0,1 эВ) основан на рентгеновской фотоэлект- фотоэлектронной спектроскопии газообразных веществ. Кроме того, искомые энергии определяют методами фотопогло- фотопоглощения, рентгеновской эмиссии, оже-спектроскопии и т. д. [9]. В верхней графе табл. 19.5 указаны символы элект- электронных подоболочек атомов, отвечающие разным глав- главным квантовым числам электрона, его орбитальному и полному моментам. При отборе материала для этой таб- таблицы были использованы работы [6,9—16]. Погрешность определения искомых значений энергии учитывалась нами при округлении значащих цифр в пределах ±1н-±3 для последней приведенной цифры. 19.4. ЭНЕРГИЯ СРОДСТВА АТОМОВ И МОЛЕКУЛ К ЭЛЕКТРОНУ Энергией сродства ЕА к электрону называют энер- энергию связи электрона в соответствующем отрицательном ионе — минимальную энергию, затрачиваемую на отрыв электрона от атома или молекулы. В случае молекуляр- молекулярных частиц под величиной ЕА следует понимать энергию, отвечающую переходу между основными колебательными состояниями частиц. В табл. 19.6 представлены значения энергии сродства атомов к электрону. Наиболее точные современные мето- методы измерения этой величины основаны на анализе поро- порогового поведения сечения лазерного фотоотрыва и лазер- лазерной фотоэлектронной спектроскопии [17—20]. В отдель- отдельных графах табл. 19.6 приведены электронная конфигу- конфигурация валентной оболочки иона и соответствующий терм отрицательного иона. В табл. 19.7 собраны значения ЕА двухатомных и более сложных молекулярных частиц. Среди наиболее надежных методов определения этой величины отметим фотоэлектронную спектроскопию, фотоотрыв, перезаряд- перезарядку ионов и столкновительную ионизацию [17, 18, 21, 22]. Для того чтобы дать представление о точности изме- измерения величины ЕА для атомов и молекул, мы распре- распределили числовые значения по четырем классам точности: А — погрешность^1%; В — ^3%; С—^.10%; D — ^30%, в соответствии с оценкой использованного метода их получения. 19.5. ЭНЕРГИЯ СРОДСТВА АТОМОВ И МОЛЕКУЛ К ПРОТОНУ Энергия сродства к протону (РА) соответствует энергии, выделяющейся при присоединении к нейтраль- нейтральному атому или молекуле протона (Н+), и является ос- основной характеристикой газофазных процессов перехода протона при столкновениях частиц в низкотемпературной плазме. Универсальное определение искомой величины РА основано на рассмотрении гипотетической реакции при этом энергия сродства молекулы X к протону равна изменению энтальпии с обратным знаком для написанной реакции, или если воспользоваться понятием теплоты об- образования AHf частиц X, Н+ и ХН+, получим PA (X)= AH°f0 (X) 420
Таблица 19.6. Атомный номер 2 1 2 3 5 6 8 9 И 13 14 15 16 17 19 21 22 23 24 26 27 28 29 31 32 33 34 35 37 39 40 41 42 43 44 45 46 47 49 50 51 52 53 55 57 73 74 75 76 77 78 79 81 82 83 84 85 Энергия сродства к электрону (ЕА) Отрицательный ион (электронный терм) Н- pS) Не" DЯ) Li- pS) В" (»Р) С" pS) С" (Ю) О- BР) F- PS) Na- pS) АГ(ЗРв) Al- PDt) Si- pS) Si- BD) Si" <«/>) P- (V) S" B/>) Cl-^S) K- PS) Sc- (iD) Sc- CD) Ti- DF) V- (>D) Cr- pS) Fe- DF) Co- CF) Ni- BD) Cu- (iS) Ga- pP) Ge" DS) As- CP) Se- pP) Br- (iS) Rb- (iS) Y" (iD) Y- CD) Zr- pF) Nb- FD) Mo- (eS) Tc- FD) Ru- DF) Rh'pF) Pd- BD) Ag" OS) In- pP) Sn- DS) Sb- pP) Те- BP) I" B5) Cs- (iS) La- Cf) Ta~ ED) W- FS) Re- (*D) Os- pF) Ir- (»F) Pt- BD) Au- pS) Tl- CЯ) Pb- pS) Bi- (ЗЯ) Po- pP) At- (iS) Конфигурация внешней электрон- электронной оболочки Is2 Is2s2p Is22s2 2s22p2 2s»2p» 2s«2p» 2s2 2p* 2s22^ 3s8 Зр2 Зр2 Зр8 Зр3 Зр3 ЗР4 Зр* Зр« 4s2 3d4s24p 3d4s24p 3d34s2 3d44s2 3d4s2 3d74s2 3d4s2 M4s* 3c(i4s2 4p2 4p3 4p4 4p* 4p« 5s2 4d5s25p 4d5s25p 4cP5s2 4d45s2 4cF5s2 4de5s2 4d?5s2 4d*5s2 4d»5s2 4rfi°5s2 5p2 5p3 5p4 5pe 5p« 6s2 5d26s2 5d46s2 5d66s2 5de6s2 5d86s2 5d»6s2 5di°6s2 6p2 бр3 бр4 6p* 6p« атомов ?Л, эВ 0,75421 (Л) 0,077 (В) 0,618(Л) 0,28 (С) 1,263 (Л) 0,035 (В) 1,46112 (А) 3,40 (А) 0,5479 (А) 0,44 (В) 0,33 (В) 1,39 (А) 0,52 (В) 0,03 (В) 0,746 (А) 2,07712 (Л) 3,62 (Л) 0,5015 (Л) 0,19 (С) 0,04 (D) 0,08(D) 0,53 (С) 0,67 (В) 0,15(В) 0,66 (В) 1,16 (Л) 1,23М) 0,3 (D) 1,23 (Л) 0,80 (С) 2,021 (А) 3,37 (А) 0,4859 (А) 0,31 (С) 0,16 (D) 0,43 (В) 0,89 (В) 0,75 (В) 0,6 (D) U (D) 1,14 (Л) 0,56 (В) 1,30 (Л) 0,3 (D) 1,11 (Л) 1,1 (С) 1,971 (А) 3,059 (Л) 0,4716 (А) 0,5 (D) 0,32 (С) 0,82 (Л) 0,15 (D) Ь4 (D) 1,57 (Л) 2,13(Л) 2,3086 (А) 0,3 (D) 0,37(В) 0,95 (В) 1,9 (D) 2,9 (D) Таблица 19.7. Энергия сродства молекул к электрону (ЕА) Молекула ЕА, эВ Двухатомные молекулы А1. А1О AsBr AsCl AsF AsH ВО Be2 ВеН ВеО Вг2 С2 СВг CF СН CN CS СаН СЮ CsCl F2 FeO it, IC1 KBr KC1 KI Li2 LiCI LiF LiH LiN MgH NH NO NS NaBr NaCl NaF Nal NaH O2 OH OD *2 PH Ю RbCl s2 SF SH SO SeH SeO SiH TeH ZriH 2,42 (С) 3,6 (С) 1,3 (С) 1,3 (С) U3 (С) 1,0 (D) 3,0 (С) 0,3 (D) 0,7 (D) 1,8 (С) 2,6 (С) 3,39 (В) 1 ,7 (С) 3,3 (С) 1,24 (А) 3,82 (А) 0,21 (С) 0,93 (С) 2,44 (В) 2,0 (D) 0,45 (В) 2,96 (В) 1,49 (В) 2,51 (В) 2,6 (С) 2,8 (С) 0,64 (В) 0,58 (В) 0,73 (В) 0,7 (D) 0,59 (В) 0,44 (С) 0,3 (D) 0,4 (D) 1,05 (С) 0,3744 (А) 0,03 (D) 1,19 (Л) 0,79 (В) 0,73 (В) 0,52 (В) 0,86 (В) 0,32 (D) 0,440 (В) 1,8277(А) 1,8255(Л) 0,59 (С) 1,03 (А) 1,09 (В) 0,54 (В) 1,66 (В) 2,5 (С) 2,31 (А) 1,09 (С) 2,2125(Л) 1,46 (В) 1,28 (А) 2,10 (А) 0,95 (D) Молекула ЕА. эВ Трехатомные молекулы A1F2 А1О2 AsBr2 AsCl2 AsF2 AsH2 BF2 BO2 C3 CF2 C2H CH2 CNS COS CS2 CoH2 FCN FeH2 GeF2 HNO LiCN LiNC LiOH MnH2 NCO NH2 NF2 NO2 N2O NiH2 O3 Рз PH2 PF2 s3 SCN SH2 SO2 S2O SeCN SiH2 SiCN SiH2 2,3 (С) 4,1 (С) 3,5 (С) 2,2 (С) 0,8 (D) 1,27 (В) 2,2 (С) 4,0 (С) 2,5 (С) 2,1 (D) 3,73 (В) 0,65 (А) 2,0 (С) 0,5 (D) 0,85 (D) 1,45 (А) 4,0 (D) 1,05 (В) 1,3 (D) 0,34 (С) 0,74 (D) 0,62 (D) 0,22 (D) 0,44 (С) 2,6 (D) 0,757 (В) 1,7 (D) 2,42 (В) 0,24 (D) 1,93 (А) 2,103D) 0,9 (D) 1,27 (А) 1,4 (С) 2,09 (В) 2,2 (D) 1,1 (С) 1,11 (А) 1,88 (А) 2,6 (С) 1,12 (В) 2,6 (С) 1,12 (В) Четырехатомные молекулы CC13 CF3 CH3 CO3 GeF3 FeF3 MnF3 NO3 PBr3 PBr2Cl РВгС12 PC13 POC12 SF3 so3 SO2F 1,2 (D) 1,92 (С) 1,07 (В) 2,82 (В) 3,0 (D) 3,6 (С) 4,4 (С) 3,7 (В) 1,6 (D) 1,6 (D) 1,5 (С) 0,8 (D) 3,8 (С) 2,9 (С) 1,7 (С) 2,8 (С) 421
Продолжение табл. 19.7 Таблица 19.8. Энергия сродства атомов к протону (РА) Молекула SiF3 SiH3 UF3 ЕА. эВ 2,7 (С) .,4 (?>) .,5 (D) Пятиатомные молекулы CC!3F CCI.F, CD3O QF3 CF3Br CF2CO CF3I CF3O CFjS CH3Br CH3O CH3S CO4 LiCH3 CeF4 FeF4 HNO3 MnF4 OH • H2O poci3 PtF4 SF4 UF4 1,1 0,4 о (D) 1,55 (В) 2,0 0,9 2,4 1,5 1,4 1,8 0,4 1,5; 0>> (О) (D) (С) (D) (О) (О) MS) \\2ПС) 0,24 (D) 3,6 5,4 0,6 5,3 (С) (С) @) (С) 1,95 (С) 1,4 5,2 (О) (С) 2,35 (В) 1,7 (О) Молекула ЕЛ, эВ Шестиатомные и более сложные молекулы зЧз loF6 Mof PtF5 SF5 UF6 C.CI, C2F5 C2H5 C4H,N Fe,F, lrFS. MoF. OsF. PtF, ReF, SeF", TeF, UF, WF, C3F» C.H5O C2H5S If' 4,0 (D) 2,3 (D) 3,3 (C) 6.5 (C) 3,7 (C) 4.0 (C) 1.6 (D) 2.2 (C) 0,89 (C) .,7 (D) 4(D) 4.3 (C) 4.2 (C) 4.1 (D) 8,0 (C) 3,9 (D) 0,55 (C) 3,0 (C) 3.3 (Б) 5,0 (B) 4.3 (C) 2.2 (D) 0,6 (D) 1.4 (D) 4,4 (C) 1,0 (D) 1.0 (D) 2.2 (C) 0,6 (D) 1,79 (B) 2.8 (C) 3.1 (D) 2,74 (C) 2.3 (C) 0,5 (D) здесь теплота образования отнесена к элементам в их стандартных состояниях. Основные методы определения РА основаны на изме- измерении константы равновесия для реакций с передачей протона путем использования масс-спектрометров высо- высокого давления, ионного циклотронного резонанса или проточной техники исследования послесвечения плазмы и др. [23—25]. В табл. 19.8 включены значения РА для атомов, ко- которые соответствуют энергии диссоциации молекулярного иона гидрида из основного колебательного состояния. В табл. 19.9 представлены значения РА для ряда про- простейших молекул, распространенных в газовой фазе. Ос- Основная информация об энергии сродства атомов и моле- молекул к протону содержится в [22—25]. Чтобы дать пред- представление о погрешностях в измерении РА, мы распре- распределили числовые данные по четырем классам точности: А — погрешность ^1%; В—<^3%; С ^.10%; D — с3н7 C*H6 cecu Атом Аг Вг С1 Cs F Н Не РА. 3,87 5,73 5,34 7,59 3,42 2,651 1,845 эВ (А) (В) (В) (В) (Л) (А) (А) Атом I Кг N Ne О S Хе Zn РА 6,31 4,41 3,4 2,08 5,1 6,87 5,15 6,77 . эВ (В) (В) (С) (В) (В) (В) (В) (В) Таблица 19.9. Энергия сродства молекул к протону (РА) Молекула РА, эВ Молекула РА, эВ Двухатомные молекулы СО CN CS Н| НВ2г НС1 HF СНа СОа HCN Н2О НО2 H2S 6,15 (A) 5 (D) 8,2 (A) 4,40 (B) 4,56 (B) 6,10 {A) 5,86 (B) 4,09 (B) Трехатомные 8,6 (В) 5,5 (В) 7,46 (A) 7,23 (В) 6,4 (С) 7,4 (В) Четырехатомные и более С2На СНз HXS HNO2 (HFJ NF3 NH3 N2H2 PH3 so3 CF4 5,5 (С) 5,4 (С) 8,0 (А) 8,1 (С) 5,2 (С) 6,6 (С) 8,9 (А) 7,9 (С) 8,07 (А) 6,2 (В) 5,2 (С) HI US N2 NH NO Sh молекулы H2Se H2Te NH2 NO2 N2O PH2 SiH2 сложные CH,C! CH4 ' GeH4 HNO3 SiH4 TiCI4 C2H4 (HFK SFe C2He 6,3 (С) 7,2 (С) 4,8 (С) 6,1 (С) 5,50 (В) 4,10 (В) 6,2 (С) 7,4 (В) 7,6 (В) 8,1 (В) 6,6 (В) 5,8 (В) 7,2 (С) SJ (В) молекулы 6,9 (С) 5,4 (В) 7,1 (В) 7,5 (В) 6,6 (В) 7,6 (В) 6,6 (В) 5,8 (С) 3,7 (С) 6,9 (В) 19.6. ЭФФЕКТИВНЫЕ СЕЧЕНИЯ ИОНИЗАЦИИ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ ЭЛЕКТРОНАМИ Сечение i-кратной ионизации о'4 есть отношение ве- вероятности образования в единицу времени иона кратно- кратности i к плотности потока электронов. Сечение полной ионизации On связано с а|+ соотношением оп = о+ + Н-2а2++За3++... При энергии электронов, меньшей по- порога двукратной ионизации, о„ совпадает с ат. Полное сечение ионизации определяет вероятность образования в единицу времени полного (суммарного) положительного 422
Таблица 19.10. Константы a, b и с эмпирической формулы A9.2) для сечений ионизации оболочек атомов. Постоянная п может принимать значения 4, 5, в и 7 для s-оболочек; 4,5 и в для р-оболочек; 5 и в для 4-оболочек; 4 и 5 для /-оболочек, константа а имеет единицу 10~14 см2* эВ2 Константа а b с Константа а Ь с Константа а b с Константа а b с Is 4 0,60 0,56 2s 0,3 0,6 3s 4 0 0 ns 4 0 0 Is8 4 0,75 0,50 2sa 0,5 0,6 3s2 4 0,3 0,6 ns2 4 0 0 3,8 0,6 0,4 3p 0,35 0,6 np 0 0 nf 3,7 0,6 0,4 3,5 0,7 0,3 3p2 0,40 0,6 np* 0 0 af* 3,4 0,7 0,3 2p3 3,2 0,8 0,25 0,45 0,6 пр* 0,2 0,6 nf* 3,1 0,8 0,25 2p4 3,0 0,85 0,22 0,50 0,5 0,3 0,6 nf* 2,8 0,85 0,20 2,8 0,90 0,20 3p6 0,55 0,45 npb 0,4 0,6 2p* 2,6 0,92 0,19 3pe 0,6 0,4 npP 0,5 0,5 nP 2,5 0,90 0,18 3d 3,7 0,6 0,4 Ad 0,3 0,6 nd 4 0 0 nf 2, 0, 0, 2 92 17 3d* 3,4 0,7 0,3 Ad2 3,8 0,45 0,5 nd2 4 0,2 0,6 2 0 0 ,0 ,93 ,16 3d8 3,1 0,8 0,25 4d* 3,5 0,6 0,4 3,8 0,3 0,6 nP 1,8 0,94 0,15 3d* 2,8 0,85 0,20 4d* 3,2 0,7 0,3 nd* 3,6 0,45 0,5 nP 1,6 0,95 0,14 3d* 2,5 0,90 0,18 id6 3,0 0,8 0,25 ndb 3,4 0,6 0,4 про 1,4 0,96 0,12 3d« 2,2 0,92 0,17 4de 2,8 0,85 0,20 nd* 3,2 0,7 0,3 3d1 2,0 0,93 0,16 4cP 2,6 0,90 0,18 nd1 3,0 0,8 0,25 1,3 0,96 0,12 3d8 1,8 0,94 0,15 4d8 2,4 0,92 0,17 nd9 2,8 0,85 0,20 np2 1 0 0 ,2 ,97 ,12 3d9 1,6 0,95 0,14 4d* 2,2 0,93 0,16 nrf9 2,6 0,90 0,18 nf™ 1,1 0,97 0,11 3i10 1,4 0,96 0,13 4^10 2,0 0,94 0,15 nd10 2,4 0,92 0,17 np* 1,0 0,97 0,11 заряда и в случае ионизации молекул включает также диссоциативную ионизацию электронами. При энергии электронов ?, значительно превышаю- превышающей потенциал ионизации U* оболочки а атома, сечение ионизации описывается соотношением Бете [26, 27] о+ = aaqa\n(E/Ua)/EUa, A9.1) где аа — константа, значение которой, как показывает соавнение с экспериментом, при ?»?/а может изменять- изменяться от 2,6 до 4,5-106 см2 • эВ2 [27]; <?а —число экви- эквивалентных электронов на оболочке а. Формула Бете лежит в основе многих эмпирических соотношений, ис- используемых для аппроксимации сечений ионизации ато- 75 70 65 60 55 N 50 145 ? 40 S 35 20 15 10 5 10 102 10s ?,эВ Рис. 19.1. Сечение ионизации Н (относительная по- погрешность ±7%) [31] : 1 А : / ;| \ \ \ мов. Наиболее часто для сечений однократной ионизации атомов из основного состояния используется аппроксима- аппроксимация, предложенная Лотцем [27, 28]: + V4 In (E/UJ о = У , а а X Г* "Ча EU х {1-б.ехр [с,-(?/?/.-1I}, A9.2) 3,2 а 0,8 • 1 | /Г- • 1 "п 10 10* 10* f,SB Рис. 19.2. Сечение ионизации Не: • - [32J; О - [33] 423
6 2 0 i о с 0 о 6 о °°J ( of о. ) 1 10 100 ?,эВ Рис. 19.3. Полное сечение ионизации Не из метаста- бильного состояния 23S [34] 0,8 «М 0,6 •0,4 0,2 1 • У / т А I г i i • L п III» К о! 9о1 П 10 10* 10* ?9ЭВ Рис. 19.4. Сечение ионизации Ne: • - [32]; О - [33] 4 3 2 1 0 « о о о о < о о О о э to °г о \ о о х 1 \ \ ?,эВ Рис. 19.6. Сечение ионизации Кг: О - [32); « - [331 2,4 0,6 С О Q и < > К J < о ( < < > 4 i 1 ч V К) ?,эВ Рис. 19.7. Сечение ионизации Хе; О - [32]; # - [33] 3,2 2,4 0,8 с о о ( § о о > о О } р р о о о I S ?,ЭВ Рис. 19.5. Сечение ионизации Аг: О - [32]; • - [33] где па , Ы и Га — постоянные для данной оболочки, определяемые из сравнения с экспериментом. В табл 19.10 приведены эти постоянные для различных оболочея атомов [28]. Погрешность аппроксимации составляет 40—30% [28], она может превышать эти значения вблизя порога ионизации и максимума сечения. Аппроксимация не учитывает вклад в суммарное сечение ионизации воз- возбуждения автоионизационных состояний атомов. На рис 19.1—19.34 приведены значения сечения для элементов и молекул. Удобные для практического использования аппрок- аппроксимации результатов расчетов в борновском приближе- приближении сечений и скоростей ионизации ряда атомов и ато- атомарных ионов приведены в монографиях Л. А. Вайнштей« на и др. [29, 30]. 424
10 0,01 0,001 4 X \— 1 -+ i i I \ 1 1 и Ar2+ Nr2+ •** Ne3+ A f г 1 Ш г к №*io V L -| F rl Г Т Тт i ?j т г [ г Т тт. Pf Tf T —^xff Kr2+ Mi1 Г 1 He2H" :-d 5(? ^2(? 160 Е,эВ О 40 80 120 Рис. 19.8. Сечение многократной ионизации инертных газов [35] 10 с- 160 ?,эВ 5 10 50 100 ?,ЭВ Рис. 19.9. Полные сечения ионизации С и N [36] n « 1 - ъ4 0,01 I 10б 2+ 5^? f(?(? ?,эВ Рис. 19.11. Сечения ионизации S [38] 7 6 _l-lJ 10 50 100 ?,эВ Рис. 19.10. Сечения ионизации О: °+ -[36]; а«+ -[37] с i и О • о • о • о • о о* О°°°°°°0О( т. 1 1 1 •°°оооо!!* • 5 10 20 ?,ЭВ Рис. 19.12. Полные сечения ионизации Li и Na [39] 425
O°S о § о о о 0 О О О о о 0 0 Г°°ООО< 1 /воо° 4 10 20 ?,эВ Рис. 19.13. Полное сечение ионизации К [39] 14 12 ¦г 7 Г . 1 Ва Sr Са — - i 40 80 120 160 Е,эВ Рис. 19.16. Полные сечения ионизации щелочноземель- щелочноземельных металлов [42] 10 8 I' 2 nOOr О о о о ¦о х> XX 9 о °о I •1- 1 ° °. о 1 с 0 50 100 150 200 ?,ЭВ Рис. 19.14. Полное сечение ионизации Rb [40] 60 50 10 / / 1 и г „ \ V \ ч 10 10* 10* ?,эВ Рис. 19.17. Полное сечение ионизации Hg (относитель- (относительная погрешность ±20%) [43, 44] 12 10 см 8 О 20 40 60 80 ?,эВ Рис. 19.15. Полное сечение ионизации Cs [41] У 8 7 V i\ 5 >Sj 2 1 Л ? hi I 1 Pb Ag О 40 80 120 ?,эВ Рис. 19.18. Полное сечение ионизации РЬ и Ag [45] 426
О 50 WQ 150 ?,эВ Сечение ионизации Ga и In [46] I I 100 200 300 400 ?,эВ Рис. 19.20. Сечение полной и однократной ионизации U [47] 10 fl [ ; i i 11 в* \\\ 1 , V 1 1 и, ; 1111 Ш / IT i ш ц 1 1 1 Vz 0,01 5 10 50 100 ?,эВ Рис. 19.21. Сечение многократной ионизации U [47J 0,8 0,2 10 10* 10s 104Е,эВ Рис. 19.22. Полное сечение ионизации Н2: О - [32]; # _ [зз1 2,4 с 1,8 0,6 О о о о р с О О О О ( ° с, н i ) о с о ) о > о TR 1 \ *•< ч 10 103 ?,ЭВ Рис. 19.23. Полное сечение ионизации N2: О - [32]; # - [33] 4,8 12,4 1,2 и о о о о о 8 i nf ) j п.. • Ю 102 10s ?.эЗ Рис. 19.24. Полное сечение ионизации О2: О - [32]; • - [33] 427
s,s 2,5 1,5 0,5 О Oi I 0 • o°/ I* •• 0 s i # с о • О > ,3lJ О С • О ( • и < • о • Ь Ц Уь s s СО 10 10* 10s ?,эВ 4- •••¦• О 50 100 ?,эВ Рис. 19.28. Полное сечение ионизации С2Н4 [32J Рис. 19.25. Полное сечение ионизации СО и N0 [32] с / о 0 и О 0 q о о о > о ( о о X 0 о 9 0( 1 ю 10 1Q2 ?,эВ Рис. 19.26. Полное сечение ионизации N2O [32] чр - о°° О О о - * о о о 0 0 ^роосоосо Y о с ( О 100 200 ?,эВ Рис. 19.29. Полное сечение ионизации SFe [32] *4 i, i о о h i • о • 1а • ¦¦¦н о сн4 о • о С о к / ¦ 1 ¦к — tfso+ \ \ ——— 10 10* ?,ЭВ Рис. 19.27. Полное сечение ионизации СО2 и СН4 [32] 428 2 1 О 50 100 150 ?,эВ Рис. 19.30. Сечение полной и диссоциативной иониза- ионизации SO2 [48]
70 00 - •/ р2+ х^— р+ 10 О 50 100 ?,эВ Рис. 19.31. Сечение ионизации Рг [49] 200 160 / — \v/ , ——_ AS* AS* x5 40 О 50 100 ?,эВ Рис. 19.34. Сечение ионизации As4 [49] 160 140 120 % 80 tf 60 40 20 О 50 100 ?,эВ Рис. 19.32. Сечение ионизации Р4 [49] ^ ¦ -. ^- — р2+ р+ "рГ*г 100 80 - - / ¦А -и As* / s*— —-*^ 20 О 50 100 Е,эВ Рис. 19.33. Сечение ионизации Авг [49] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Edlen В. Atomic spectra//Spectroscopy I/Ed, by S. Flugge. Encyclopedia of Physics. Berlin: Springer. 1964. Vol. 27. P. 79—220. 2. Moore С. Е. Ionization potentials and ionization limits derived from optical spectra/Nat. Stand. Ref. Data Ser. Nat. Bur. Stand. Vol. 34. Washington: NBS, 1970. 3. Martin W. C, Zalubas R., Hagan L. Atomic energy levels. The rare-earth elements/Nat. Stand. Ref. Data Ser. Nat. Bur. Stand. Vol. 60. Washington: NBS, 1978. 4. Worden E. FM Conway J. G. Multistep laser photo- ionization of the 1-anthanides and actinides//Lanthanide and Actinide Chemistry and Spectroscopy. Amer. Chem. Soc. Symp. Series 131/Ed. by N. M. Edelstein. Washington: Amer. Chem. Soc. 1980. Chap. 19. P. 381—425. 5. Kelly R. L. Atomic and ionic spectrum lines below 2000 A (H through Ar)/Preprint ORNL-5922. Oak Ridge, Tennessee, Oct. 1982. 6. Радциг А. А., Смирнов Б. М. Параметры атомов и атомных ионов. М.: Энергоатомиздат. 1986. 7. Хьюбер К. П., Герцберг Г. Константы двухатом- двухатомных молекул: Пер. с англ./Под ред. Н. Н. Соболева. М.: Мир. 1984. 8. Энергии разрыва химических связей. Потенциалы ионизации и сродство к электрону/Л. В. Гурвич, Г. В. Ка- рачевцев, В. Н. Кондратьев и др.; Под ред. В. Н. Кон- Кондратьева. М.: Наука, 1974. 9. Карлсон Т. А. Фотоэлектронная и оже-спектроско- пия: Пер. с англ. Л.: Машиностроение. 1981. Приложе- Приложение I. 10. Shirley D. A.f Martin R. L., Kowalczyk S. P. e. a.// Phys. Rev. 1977. Vol. В15. P. 544—552. 11 Mehlhorn W., Breuckmann В., Hausamann D./f Phys. Scripta. 1977. Vol. 16. P. 177—185. 12 Porter F. TM Freedman M. S.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1978. Vol. 7. P. 1267. 13. Sevier K. D.//Atom. Data Nucl. Data Tabl. 1979. Vol. 24. P. 323—371. 14. Fuggle J. C, Martensson N.//J. Electron Spectr. Relat. Phenomena. 1980. Vol. 21. P. 275. 15. Siegbahn HM Karlsson L. Photoelectron spectro- scopy//Encyclopedia of Physics. Vol. 31/Ed. by W. Mehl- Mehlhorn. Berlin: Springer. 1982. P. 215—467. 16 Jolly W. L., Bomben K. D.t Eyermann C. J.//Atom. Data Nucl. Data Tabl. 1984. Vol. 31. P. 433—493. 17. Месси Г. Отрицательные ионы: Пер. с англ. М.: Мир, 1979. 429
18. Смирнов Б. М. Отрицательные ионы. М.: Атомиз- дат, 1978. 19. Hotop Н., Lineberger W. C.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1975. Vol. 4. P. 539—576; 1985. Vol. 14. P. 731—750. 20. Mead R. DM Stevens A. E., Lineberger W. C. Pho- todetachment in negative ion beams//Gas Phase Ion Che- Chemistry/Ed, by M. T. Bowers. N. Y.: Academic, 1984. Vol. 3. Chap. 22. 21. Drzaic P. S., Marks J., Brauman J. I. Electron photodetachment form gas phase molecular anions//lbid. Chap. 21. 22. Christodoulides A. A., McCorkle D. L., Chrlstopho- rou L. G. Electron affinities of atoms, molecules, and ra- radicals/^ lectron—Molecule Interactions and Their Applica- Applications/Ed, by L. G. Christophorou. N. Y., Lond.: Academic, 1984. Vol. 2. P. 423—641. 23. Walder R., Franklin J. L.//Intern. J. Mass Spect- rom. Ion Phys. 1980. Vol. 36. P. 85. 24. Lias S. G., Llebman J. FM Levin R. D.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1984. Vol. 13. P. 695. 25. Raksit А. В., Bohme D. K.//Intern. J. Mass Spect- rom. Ion Proc. 1984. Vol. 57. P. 211. 26. Bethe H. A.//Ann. Phys. 1930. Vol. 5. P. 325. 27. Lotz W.//Z. Phys. 1967. Vol. 206. P. 205—211. 28. Lotz W.//Ibid. 1970. Vol. 232. P. 101—107. 29. Вайнштейн Л. А., Собельман И. И., Юков Е. А. Сечения возбуждения атомов и ионов электронами. М.: Наука. 1973. 30. Вайнштейн Л. А., Собельман И. И., Юков Е. А. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий. М.: Наука. 1979. 31. Bell К. LM Gilbody Н. В., Hughes J. G. e. a.// J. Phys. Chem. Ref. Dat. 1983. Vol. 12. P. 891—916. 32. Rapp D., Englander—Golden P.//J. Chem. Phys. 1965. Vol. 43. P. 1464—1479. 33. Schram B. L., De Heer F. J., Van der Wiel M. J., Kistemaker J.//Physica. 1965. Vol. 31. P. 94—112. 34. Dixon A. J., Harrison M. FM Smith А. С. Н.// J. Phys. B: Atom, and Molec. Phys. 1976. Vol. 15. P. 2617—2631. 35. Stephan K., Helm H., MSrk T. D. J. Chem. Phys. 1980. Vol. 73. P. 3763—3778. 36. Brook E., Harrison M. F. A., Smith А. С. Н.// J. Phys. B: Atom, and Molecular. Phys. 1978. Vol. 11. P. 3115—3123. 37. Ziegler D. I., Newman J. H., Smith K. A., Steb- bings R. F.//Plant. and Space Sci. 1982. Vol. 30. P. 451 — 456. 38. Ziegler D. L., Newman J. H., Goeller L. N. e. a.// Ibid. P. 1269—1274. 39. Запесочный И. И., Алексахин И. С. Ионизация атомов щелочных металлов медленными электронами// Журн. эксперим. и теорет. физ. 1968. Т. 55. С. 76—85. 40. Nygaard К. J., Hahn Yu. B.//J. Chem. Phys. 1973. Vol. 58. P. 3494—3499. 41. Nygaard K. J.//Ibid. 1968. Vol. 49. P. 1995—2002. 42. Вайнштейн Л. А., Очкур В. И., Раховский В. И., Степанов А. М.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1971. Т. 61. С. 511—519. 43. Kieffer L. J., Dunn G. H.//Rev. Mod. Phys. 1966. Vol. 38. P. 1—35. 44. Lotz W.//Astrophys. J. Suppl. 1967. Vol. 14. P. 207—219. 45. Павлов С. И., Раховский В. И., Федорова Г. М.// Журн. эксперим. и теорет. физ. 1967. Т. 52. С. 21—28. 46. Головач Д. Г., Раховский В. И., Шустря ков В. М. //Измерительная техника. 1986. № 2. С. 52—53. 47. Halle J. С, Lo H. H., Fite W. L.//Phys. Rev. 1981. Vol. 23A. P. 1708—1716. 48. Orient O. J., Srivastava S. K.//J. Chem. Phys. 1984. Vol. 80. P. 140—143. 49. Monnom G., Gancherel Ph., Paparoditis C.//J. Phys. 1984. Vol. 45. P. 77—84. В ГЛАВА 20 ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА СЛАБОИОНИЗОВАННОЙ ПЛАЗМЕ А. В. Елецкий 20.1. ДИФФУЗИЯ И ПОДВИЖНОСТЬ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ В СЛАБОИОНИЗОВАННОЙ ПЛАЗМЕ В идеальной слабоионизованной плазме, где степень ионизации удовлетворяет условию Ne/Na<.(kTe/RyJ (Net Na — плотность электронов и нейтральных частиц соответственно; Тв — температура электронов; Ry=13,6 эВ—атомный масштаб энергии), диффузия заряженных частиц (электронов и ионов) определяется в основном парными соударениями этих частиц с нейтральными час- частицами (атомами и молекулами). При этом плотность нейтральных и заряженных частиц должна удовлетворять критериям идеальности B0.1) B0.2) где е — заряд электрона; k — постоянная Больцмана; п0— размер атома. При малых значениях напряженности электрического поля, когда средние энергии заряженных и нейтральных частиц различаются несущественно, коэф- коэффициент диффузии заряженных частиц D связан с их подвижностью К соотношением Эйнштейна D = — К. B0.3) Подвижность заряженных частиц К определяется соот- соотношением K=w/E, где w—дрейфовая скорость заряжен- заряженных частиц в электрическом поле напряженностью Е. При высокой напряженности электрического поля ?, ког- когда функция распределения заряженных частиц отличает- отличается от максвелловской и их «температура» не имеет пря- прямого физического смысла, соотношение B0.3) справед- справедливо приближенно, с погрешностью 10—15%, если при этом под «температурой» заряженных частиц_ понимать величину, связанную с их средней энергией 8 соотноше- соотношением S = — kT. В плазме, основной механизм проводи- проводимости которой связан с движением электронов под дей- действием электрического поля, подвижность электронов Ке связана с проводимостью плазмы а соотношением Ке = o/eNe. B0.4) Соотношения B0.3), B0.4) позволяют определить коэф- коэффициент диффузии электронов на основании данных по электропроводности слабоионизованной плазмы. Если характерный размер, на котором заметно изме- 430
Таблица 20.1. Дрейфовая скорость we, 10* см/с, и отношение eD± /К, эВ, для электронов в газе [1] EIN. 10-»» Всм» 0,03 0,05 0,07 0,1 0,3 0,5 0,7 1 3 5 7 10 30 50 70 100 200 300 500 800 1000 EIN, Ю7 В-см8 0,03 0,05 0,07 0,1 0,3 0,5 0,7 1 3 5 7 10 30 50 70 100 200 300 500 800 1000 EIN, 10~17 B-cm* 0,3 0,5 0,7 1 3 5 7 He we o,; i,: 7 I i,6 2,* 3,7 4,c 5,1 12* 16 25 68 130 190 280 580 880 1400 1700 I r \ \ eD±/K 0,034 0,042 0,051 0,065 0,15 0,24 0,32 0,43 1,2 2,3 3 3,6 5,3 6,6 7,3 8,2 11 14 16 18 H2 0,46 0,74 1 1,4 3,1 4,3 5,2 6,2 9,8 13 15 19 37 57 83 130 340 470 730 960 1200 0,027 0,028 0,029 0,032 0,046 0,059 0,074 0,095 0,23 0,33 0,41 0,51 1,7 2,2 2,7 3,8 4,5 5,4 6,5 7,1 CO 7,4 7,7 9 10 18 22 25 0,045 0,063 0,08 0,09 0,18 0,25 0 ,32 N< we 1,3 1,6 1,8 2,1 3,4 4,3 5 5,8 15 19 26 38 100 150 200 260 460 640 __ eo±/« _ — 0,4 0,91 1,4 1,8 2,5 5,2 6 6,4 6,9 _ — — __ 0,46 0,74 1 1,4 3 4 4,7 5,4 8,9 11 14 17 — ... — — 0,026 0,027 0,029 0,031 0,048 0,067 0,088 0,12 0,28 0,39 — — NO 7 8 9 12 26 32 38 ,8 ,6 ,! _ 0,2 0,23 0,25 H2O — 0,7 1,2 1,6 Ar we 1,2 1,4 1,5 1,6 2,2 2,5 2,7 3 4 4,9 7,2 11 26 42 55 74 120 — eD±/K 0.94 1,2 1,3 1,5 2,3 2,8 3,2 3,8 7,2 8,2 8,2 7,7 7,7 7,1 6,4 6,4 6,2 5,8 6,6 8,*5 N2 1,1 1,6 2 2,4 3,1 3,5 3,9 4,4 7,5 11 14 18 42 61 79 100 200 290 420 530 590 (nap) — — — — 0,028 0,031 0,035 0,042 0,1 0,16 0,20 0,28 0,61 0,74 0,84 0,93 1,2 1,4 1,5 1,9 3,4 4,2 Кг we 1,2 1,2 1,3 1,6 1,7 1,9 2 3,2 _ —. — O2 2,6 3,7 4,1 4,3 5,4 7,3 9,2 10 22 26 28 31 72 110 120 160 260 330 450 640 710 CH4 — — — 100 no 95 — — — — 0, 0, 0, 0, 1, 2, 2, 3, 3, CF4 30 45 57 68 100 115 130 14 3 49 73 1 4 9 0 4 [2] — — — — — Xe we 0,16 0,5 0,74 0,88 1,1 1,2 1,3 1,4 1,8 __ _ 65 130 180 250 _. .DJK co2 0,054 0,095 0,14 0,19 0,54 0,89 1,2 1,8 5,4 9,1 13 21 120 130 130 130 180 240 320 420 490 __ 0,026 0,026 0,026 0,026 0,026 0,026 0,03 0,03S 0,043 0,06S 0,'99 1,7 2,4 3,2 4,4 5,0 6,5 7,1 7,9 SFe [21 — — — — — | — — — 431
Продолжение табл. 20. E/N, Ю-17 В-см2 10 30 50 70 90 100 200 300 300 800 1000 СО 26 39 52 66 85 96 230 290 430 — 0,42 0,82 1,1 1,3 1,4 1,6 2,8 3,7 5,1 — N0 47 66 84 — — 0,28 0,63 1,1 — — Н2О (пар) 2,3 7,5 27 58 ПО — _ — 0,022 0,029 _ — сн4 85 75 — 74 150 190 280 400 470 _ — — — 4,9 5,2 5,1 5,3 6,6 7,8 CF4 150 — 150 170 220 300 — — [2] 0,1 0,6 1,7 3,0 3,7 4 5,0 5,5 — — SFe [2] 43 53 77 86 97 100 160 190 260 340 360 — — 5,1 5,5 6,8 — EIN, 10~17 В-см2 [2) 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1 2 4 6 8 10 20 40 60 80 100 200 300 400 500 600 800 1000 I» — — 80 82 — — 0,75 1,9 3,1 3,3 N2O 0 7 1 ^ о А 4 6 7 8 18 37 53 65 80 — 0,35 0 S1 1,2 1,9 2,45 3,1 C3F8 — 160 190 220 240 — 3,8 4,3 4,6 C4F10 — 140 150 170 200 — 2,85 3,4 3,9 CCI2F2 — 190 220 250 — 3,7 3,7 3,8 3,9 4 1 Cl, — 95 94 92 94 115 — 1,8 2,-3 2,6 2,8 3,2 Продолжение ma6j Br2 — 63 74 80 82 103 1,1 2,6 2,8 3,0 3,1 3,1 NH3 0,17 0,27 0,36 0,45 0,85 1,8 2,7 3,4 4,4 10 50 110 г. 20.1 HC1 3 4 9 27 61 88 100 130 няется плотность заряженных больше радиуса Дебая частиц в плазме, много плазма является квазинейтральной, т. е. плотности поло- положительных и отрицательных зарядов равны. При этом имеет место совместная диффузия заряженных частиц разного знака (амбиполярная диффузия) с коэффициен- коэффициентом диффузии Da, единым для электронов и ионов и выражающимся через коэффициент диффузии ионов в этом же газе Dr. = Dl(\+TeITi), B0.5) где Tt и Те — температура ионов и электронов соответст- соответственно. Соотношение B0.5) выаолняется с той же точ- точностью, что и соотношение Эйнштейна B0.3). Основными характеристиками движения электронов в газе под действием электрического поля являются ко- коэффициент поперечной диффузии D ± и дрейфовая ско- скорость электронов we. Однако поскольку коэффициент по- поперечной диффузии электронов в газе является функцией плотности частиц газа, в качестве справочных обычно используют ^значения we и характеристической энергии электронов 8е, определяемой как отношение D± к под- подвижности электронов Ке. Оба эти параметра являются однозначными функциями отношения напряженности электрического поля Е к плотности частиц газа Na. В табл. 20.1 приведены измеренные значения ёе и we для некоторых газов при различных значениях отношения E/Na. В табл. 20.2 представлены значения коэффициента диффузии ионов Di при атмосферном давлении и нуле- нулевом электрическом поле. 432
Таблица 20.2. Коэффициент диффузии ионов Dt, см2/с, в различных газах npiL нулевом электрическом поле и атмосферном давлении [3—7]. (В случаях, когда температура газа отлична от 300 К, ее значение указано в скобках) 4 СО со Ион Не+ 1 АС 2 Ne+ HeNe+ 11С I'С Аг+ Кг+ Хе+ Н+ D+ N+ N2+ О+ hj к + х4 D3 N3 к Ва+ °4 н- о- о2 °з о; СОз со; °2 Li4 Na+ Не 0 27 0,43 0,79 0 66 V/ , \J\J 0,45 0,50 0,52 0,46 0,82 0,64 0,51 0,52 0,49 0,54 0,64 0,36 — — — 0,78 1,02 0,75 0,56 0,48 — — 0,43 0,55 0,63 0,'56 Ne 0 44 V/ , * тг 0,24 0,107 0 17 V , 1 / 0,16 0,14 0,12 0,12 0,63 0,42 0,154 0,197 0,22 0,19 0,42 0,14 0,12 0,13 0,13 0,13 0,35 0,26 0,15 0,15 0,14 0,14 0,58 0,19 0,16 0,15 0,14 0,15 0,14 0,21 0,25 0,205 Аг 0,098 0,069 __ 0,056 0,039 0,056 0,045 0,056 0,059 0,089 — — 0,043 — — — — — — — — 0,63 — 0,62 — 0,067 0,12 0,078 Кг 0,116 0,076 0,052 0,040 0,040 0,024 0,029 0,23 0,16 0,030 0,066 0,047 0,062 0,16 0,028 0,026 0,030 0,028 0,027 0,13 0,096 0,043 0,039 0,031 0,038 0,23 0,062 0,047 0,041 0,038 0,038 0,036 0,045 0,096 0,057 Хе 0,059 0,039 0,030 0,030 0,022 0,015 — 0,034 — 0,021 0,019 0,021 0,019 0,018 0,104 0,074 0,032 0,028 0,022 0,027 0,18 0,047 0,035 0,030 0,027 0,028 0,026 0,032 0,072 0,042 Rb — _ — — — 0,016 F21) 0,0066 0,0063 0,053 0,014 0,011 0,0095 0,0087 0,0089 0,0083 0,021 0,012 Cs — — 0,0055 0,011 F25) 0,0047 0,047 0,0125 0,0093 0,0080 0,0072 0,0074 0,0068 0,018 0,011 Hg — — — —- 0,066 C50) — — — — — 0,017 0,015 0,019 E00) — — 0,018 — 0,16 0,041 0,030 0,026 0,023 0,023 0,021 — н2 0,28 0,27 0,26 0,26 0,26 0,28 0,40 — — — 0,26 — — 0,29 0,25 0,29 0,29 0,29 0,39 0,33 0,30 0,29 0,018 0,29 0,50 0,30 0,33 0,29 0,29 0,29 0,29 0,26 0,32 0,32 __ 0,21 0,20 0,20 0,45 0,29 0,20 0,23 0,21 0,22 — 0,20 0,20 0,21 0,20 0,20 0,30 0,21 0,21 0,21 0,20 0,21 0,45 0,22 0,22 0,21 0,20 0,20 0,20 — 0,25 0,23 N2 0,098 0,073 0,061 0,061 0,053 0,046 0,098 0,20 0,055 0,078 — 0,085 0,20 — 0,049 — — — — — — 0,058 0,06 0,053 — — — — — — 0,063 0,102 0,073 O2 0,103 0,074 0,062 0,062 0,054 0,103 0,2 — 0,54 — 0,067 — — — 0,048 — — — — — — — 0,049 0,056 0,83 0,056 0,066 0,056 0,065 0,063 0,058 0,105 0,071 NO — — 0,060 0,057 0,28 0,19 0,055 0,16 0,15 0,15 0,20 0,056 0,054 0,056 0,054 0,054 0,17 0,12 0,068 0,063 0,057 0,062 0,28 0,086 0,071 0,065 0,062 0,063 0,060 — — — CO 0,094 0,070 0,058 0,058 0,05 0,094 0,29 0,20 0,063 0,17 0,063 0,16 0,21 0,052 0,046 0,056 0,051 0,050 0,16 0,14 0,062 0,059 0,053 0,058 0,26 0,08 0,066 0,061 0,058 0,058 0,056 0,060 0,098 0,066 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — Cl, _ 0,033 0,027 0,024 0,17 0,12 0,023 0,049 0,037 0,046 0,12 0,024 0,022 0,023 0,022 0,021 0,098 0,071 0,032 0,030 0,024 0,029 0,17 0,046 0,035 0,031 0,029 0,029 0,027 0,035 0,066 0,04 Br2 __ __ __ — — 0,016 — — 0,015 — — — 0,016 0,014 0,015 0,014 0,013 0,082 0,058 0,024 0,022 0,016 0,021 — — — — — — — 0,027 0,054 0,031 CH4 __ — — 0,059 — — 0,058 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 0,067 coa 0,078 0,054 C044 0,044 0,037 0,035 0,22 0,16 0,037 — 0,049 — — 0,033 — — — — — — — — — — 0,05 — — — 0,033 0,032 0,048 0,082 0,057
Продолжение табл. 20.2 Ион К+ Rb+ Cs+ U+ SFe sf; Ar* H2O+ H8O+ + H,O4+ ReO* WO» N0+ C0+ + c+ (8РЛ (SF.)," H«? Cl3 Br," Br- He 0,53 0,52 0,48 0,41 0,24 0,28 0,37 0,53 0,55 0,45 0,36 — 0,54 0,51 — — — — 0,12 G7) 0,49 Ne 0,187 0,169 0,153 — — — 0,12 0,20 0,18 0,16 0,15 0,14 0,13 0,13 0,13 0,15 — — — — — — Ar 0,069 0,058 0,054 — — — 0,0475 0,069 0,087 C37) 0,073 C37) 0,064 C37) 0,058 C37) 0,05 0,043 0,051 0,061 0,069 0,057 0,062 0,092 0,047 0,046 0,092 0,055 0,049 0,058 Kr 0,048 0,038 0,034 — — — 0,031 — — — 0,046 0,050 0,038 0,039 0,070 0,028 0,027 0,039 0,037 0,031 0,035 Xe 0,034 0,026 0,023 — — — 0,023 — — — 0,033 0,037 0,028 0,028 0,054 0,019 0,018 0,026 0,021 0,025 Rb 0,010 0,0097 F21) 0,0073 0,0067 — — — — — — — — — — — — — Cs 0,0086 0,0066 0,0065 F28) 0,0057 0,0059 — — — 0,0076 0,0051 0,0051 0,0054 — — — — — 0,0056 0,0047 0,0070 0,0055 0,0067 Hg — — — — — 1 1 1 1 — — — — — — — — — — H2 0,33 0,33 0,33 — — — 0,26 — 0,33 — — — 0,26 — — — — — — — D2 0,24 — — — — — — 1 1 1 1 — — — — — — — — — — N, 0,065 0,058 0,057 — — — 0,054 — 0,071 0,079 0,055 — — 0,065 — — — — — — o2 0,069 0,062 0,057 — 0,052 0,057 0,054 — — — — — 0,067 — — — — — — — NO 0,058 : — — — — — — — — — 0,049 — 0,046 — — — — — CO 0.059 0,05 0,052 — — — 0,051 — — — — 0,062 0,045 — 0,046 0,070 — — SFe — 0,014 0,015 — — — — — — — — — — — 0,012 0,011 — Cl2 0,033 0,027 0,025 0,023 — — 0,027 0,044 0,043 0,038 0,030 0,028 0,028 0,024 0,027 — — — — — — — 0,083 в„ 0,025 0,019 0,016 0,014 — — 0,019 0,035 0,034 0,026 0,022 0,020 0,014 0,014 0,014 — — — — — — — — CH4 0,066 —• — 0,056 0,056 0,061 0,077 0,076 0,067 0,063 0,062 0,058 0,058 0,058 — — — — — — — — coa 0,037 0,032 0,029 — —< — — - — 0,048 — — — — — —
Продолжение табл. 20.2 Ион N20+ NO2 АгН+ СОН+ 08Н+ СО* NH^ nhJ Не 0,47 0,47 0,44 0,50 0,52 0,50 0,51 0,60 0,57 Ne 0,18 0,17 Аг 0,056 0,058 0,049 0,062 0,064 0,066 0,055 0,81 0,80 Кг 0,044 0,043 0,038 0,043 0,049 0,047 0,042 0,060 0,059 Хе 0,032 0,030 0,027 0,032 0,036 0,035 0,031 0,046 Rb — — — Cs — — Hg — — — — — — D2 — — N2 0,069 0,069 0,056 o2 — — — NO — — — CO — — — SFe — — — CI, — — — Br2 0,050 — — CH4 — — — co2 — — — CO Ион N2OH+ o2h? NO2.H2O+ CH5+ CH3O2 ci- OH- NO- SO»F- с2н;- HeH+ F" I- Nari+ He 0,44 0,47 0,43 0,55 0,44 0,52 0,66 0,49 0,39 0,45 0,40 0,61 0,76 0,42 — Ne 0,15 0,16 0,14 0,19 0,15 0,21 0,19 0,15 0,14 0,17 0,14 0,28 0,18 0,14 0,16 Ar 0,052 0,065 0,056 0,081 0,055 0,073 — — — — — — 0,086 0,059 — Кг — — — — 0,048 — — — — — — 0,060 — — Xe 0,031 0,034 0,027 0,046 0,030 0,035 0,046 0,035 0,025 0,038 0,026 0,081 0,043 0,022 0,037 Rb — — — — 0,011 0,014 0,0095 0,0081 0,012 0,0082 0,024 0,013 0,0074 0,011 Cs — — — — 0,0090 0,012 0,081 0,066 0,010 0,0067 0,022 0,012 0,0059 — Hg — — — — 0,029 0,040 0,026 0,021 0,031 0,021 — 0,038 0,018 — H, — — — — 0,30 0,30 0,29 0,29 0,30 0,29 0,34 0,30 0,29 0,30 — — — — 0,21 0,22 0,21 0,20 0,21 0,20 0,27 0,22 0,20 0,21
20.2. ВЯЗКОСТЬ СЛАБОИОНИЗОВАННОЙ ПЛАЗМЫ Вязкость слабоионизованной плазмы, состоящей из нейтральных частиц, электронов и положительных ио- ионов, может отличаться от вязкости нейтрального газа. При этом электроны, имеющие малую массу, практичес- практически ни при каких условиях не вносят заметного вклада в перенос импульса и их ролью в вязкости плазмы можно пренебречь. Вклад ионов в вязкость становится суще- существенным уже при малой степени ионизации, поскольку сечение обмена импульсом, происходящего при стол- столкновениях иона с атомом и обусловленного процессом резонансной перезарядки иона на атоме, существенно превышает сечение передачи импульса при соударе- соударениях атомов. Согласно элементарной кинетической теории зависимость вязкости плазмы г\ от се парамет- параметров дается следующим выражением утл °упр + где Т — температура плазмы; М —масса атома; аупр — сечение упругого рассеяния при столкновении атомов, приводящего к передаче импульса; арез — сечение резо- резонансной перезарядки иона на атоме; N\, Na — плот- плотность ионов и атомов соответственно. В равновесной плазме отношение Ni/Na является функцией давления и температуры плазмы, что и определяет зависимость вязкости плазмы от ее параметров. При малых степенях ионизации плазмы, когда вкладом ионов в вязкость можно пренебречь, вязкость плазмы растет с ростом температуры. Поскольку обыч- обычно ape3 » aynp, при N\INa ~ аупр/арез « 1 зависимость Таблица 20.3. Максимальные значения вязкости плазмы инертного газа т)тах и соответствующей температуры Гтах [8, 9] Газ Аг Кг Хе Р. Па 10* 106 10е 106 106 ^max» К 7800 8600 10 200 10 000 9000 Ni/Na 0,069 0,058 0,048 0,060 0,067 Лтах» Па С 3,0-Ю-4 3,4-Ю-4 3,9-10-* 3,3-10-* 3,4-10-* Таблица 20.4. Вязкость плазмы гелия и аргона при атмосферном давлении и различной температуре [8, 9], 10-* Па-с Г, 2 3 4 5 6 7 8 9 10 И 12 103К Не 0,72 — 1,3 1,6 1,8 2,1 2,4 2,9 2,9 3,2 3,3 Аг 0,82 1,1 1,3 1,6 1,9 2,1 2,4 2,7 2,9 3,0 — Таблица 20.5. Вязкость плазмы ксенона прп различных давлении и температуре 18, 9], 10~* Пас Р, Па 10* 10* 10е Температура, К 6000 2,6 2,6 2,6 7000 2,9 3,0 3,0 8000 3,0 3,3 3,3 9000 2,7 3,4 3,6 1000 1,7 3,2 3,9 вязкости от температуры имеет максимум. В табл. 20.3 приведены максимальные значения вязкости для рав- равновесной плазмы инертных газов. В табл. 20.4—20.7, рис. 20. 1 приводятся значения вязкости равновесной плазмы инертных газов, воздуха и Cs при различных давлении и температуре [8—11]. Погрешность приводи- приводимых данных 10—30%. Таблица 20.6. Вязкость плазмы воздуха при атмосферном давлении и различной температуре [10] Г, 103 К 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 т), Ю-4 Па-с 0,7 1,21,82,4 2,8 2,1 1,2 0,6 0,3 0,1 Таблица 20.7. Вязкость частично ионизованного пара Cs при различных давлении и температуре [11] 10»'К 2 3 4 5 7 10 Давление, Па 1 317 6,85 3,34 5,58 11,6 26,0 10 386 3,88 6,64 7,93 15,0 31,4 10» 406 398 19,6 11,7 19,4 38,2 10» 413 480 49,5 18,8 25,4 48,1 10* 412 561 224 66,8 37,7 63,2 10» 412 583 488 226 80,5 91,0 10* 418 592 663 482 221 188 I 6 10 /f 18 ZZ 2630 Т, Рис. 20.1. Вязкость равновесного частично ионизован- ионизованного аргона при различных давлении и температуре 20.3. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ИОНИЗОВАННОГО ГАЗА Перенос тепла в ионизованном газе осуществляет- осуществляется как за счет нейтральных, так и заряженных частиц. При этом в слабоионизованном газе вклад положитель- положительных ионов в теплопроводность относительно невелик, по- поскольку значения энергии, переносимой ионом и ней- нейтральным атомом, сопоставимы, а доля ионов относи- относительно мала. Электроны, скорость которых значительно превышает скорость тяжелых частиц, вносят заметный вклад в теплопроводность плазмы уже при малых степе- степенях ионизации Ne/Na^ym/M (m — масса электрона; М—масса атома, иона). При этом, поскольку обмен энергией электронов с атомами мал (~т/Л/), вклады в теплопроводность нейтральных частиц и электронов ад- аддитивны. Наряду с этим определенный вклад в теплопро- теплопроводность равновесного ионизованного газа вносит про- процесс установления ионизационного равновесия Л +±А++е% 436
Атомы переходят в область с более высокой температу- температурой и там ионизуются, перенося таким образом энергию, равную потенциалу ионизации. Наоборот, заряженные частицы, переходя из более нагретой области в менее нагретую, рекомбинируют там, также перенося такую же энергию в том же направлении. Таким образом, коэф- коэффициент теплопроводности слабоионизованной равновес- равновесной плазмы х представляется в виде х = ха i *е "Г xint» где ка, *>е, Xmt — вклады в теплопроводность, обуслов- обусловленные нейтральными частицами, электронами и перено- переносом энергии ионизации соответственно. Вклад последнего слагаемого в теплопроводность максимален при Ne/Na~ -"у т/М и в этих условиях достигает 30%. Поскольку равновесная степень ионизации газа зависит не только от температуры, но и от давления, теплопроводность ионизованного газа также существенно зависит от этих двух параметров. Погрешность приводимых в табл. 20.8 данных составляет —10%. В табл. 2.9 представлены дан- данные о теплопроводности плазмы воздуха. Таблица 20.8. Теплопроводность плазмы инертных газов при атмосферном давлении и различной температуре, 10~2 Вт /(см- К) [81 Таблица 20.9- Теплопроводность плазмы воздуха при атмосферном давлении и различной температуре 10-аВт/(см.К) [10J Газ Не Ne Аг Кг Хе 2 0,51 0,17 0,055 0,032 0,024 3 0,66 0,22 0,08 0,045 0,030 4 1,0 0,29 0,1 0,052 0,038 Температура, 5 1,2 0,32 0,12 0,07 0,05 6 1,5 0,35 0,14 0,09 0,06 10* К 7 1,7 0,4 0,17 0,12 0,08 8 1,9 0,45 0,23 0,19 0,14 9 2,1 0,54 0,37 0,40 0,40 10 2,3 0,63 0,84 0,89 1,1 г, 10» К 2 3 4 5 6 X 0,12 0,51 0,74 0,77 2,07 Т. 10» К 7 8 9 10 11 3,42 1,75 1,38 1,44 2,0 Т, 10» К 12 13 14 15 16 X 2,57 3,35 3,94 4,0 3,46 т. 10» К 17 18 19 X 2,95 2,44 2,21 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Бычков В. Л., Елецкий А. В., Смирнов Б. М. Хи- Химия плазмы/Под ред. Б. М. Смирнова. Вып. 10. М.: Энер- гоатомиздат. 1983. 2. Gallagher J. a. e.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1983. Vol. 12. P. 109—161. 3. Смирнов Б. М. Ионы и возбужденные атомы в плазме. М.: Атомиздат. 1974. 4. Мак-Даниель И., Мэзон Э. Подвижность и диффу- диффузия ионов в газах: Пер. с англ. М.: Мир. 1976. 5. Llnuma К. е. a.//J. Chem. Phys. 1983. Vol. 79. P. 3893—3904. 6. Lamm D. R. e. a.//Ibid. P. 1965—1973. 7. Bohringer H., Durup-Ferguson M , Fahey D. W.// J. Chem. Phys. 1983. Vol. 79. P. 1974—1981. 8. Елецкий А. В., Палкина Л. А., Смирнов Б. М. Яв- Явления переноса в слабоионизованном газе. М.: Атомиз- Атомиздат. 1975. 9. Палкина Л. А., Смирнов Б. М./Теплофизика высо- высоких температур. 1974. Т. 12. С. 3—10. 10. Ролин Н. М./Инж.-физ. журн. 1978. Т. 34. С. 444—454. 11. Варгафтик Н. Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. М.: Физматгиз, 1972. Глава 21 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ В. С. Егоров, И. Н. Хлюстиков 21.1. ВВЕДЕНИЕ К металлам относятся вещества, в которых при аб- абсолютном нуле имеется одна или несколько не полностью заполненных электронами энергетических зон. Поверх- Поверхность в конфигурационном (импульсном) пространстве, разграничивающая занятые и пустые состояния, носит название поверхности Ферми (ПФ). Наличием ПФ ме- металлы отличаются от всех прочих веществ, а ее формой— друг от друга. Сопротивление металлов электрическому току связа- связано с процессами рассеяния электронов проводимости. Выражение для удельного сопротивления р имеет вид Р: ЫеЧ Ne2l B1.1) где т, е — масса и заряд электрона; N — эффективная плотность электронов; v ф — скорость электрона на по- поверхности Ферми; т — среднее время жизни электрона между двумя актами рассеяния; / — соответствующая средняя длина пробега. Существуют два основных механизма рассеяния: 1) столкновение электронов с локальными неподвижными центрами — примесями, дефектами и пр.; 2) рассеяние тепловыми колебаниями решетки — фононами. В меру независимости этих процессов эффективная частота соударений равна сумме частот соударений пер- первого и второго процессов, т.е. 1/тЭф= 1/тПрим-Ы/ТфОн, Это приводит к правилу Матиссена Рполн = Рост + Рид B1.2) где рост —не зависящее от температуры Т остаточное сопротивление, связанное с технологией данного образца металла и тем меньшее, чем совершеннее образец; ридСП—сопротивление идеальной решетки данного ме- металла, обусловленное рассеянием на фононах и сильно зависящее от температуры, которое описывается форму- 437
лой Блоха—Грюнайзена: в/г Г / B1.3) где К — постоянная, связанная с удельным объемом ме- металла; М — атомная масса; 9 — характеристическая тем- температура Дебая — параметр металла, характеризующий максимальную частоту колебаний решетки (/*<»тах^&9). Для высоких температур Г/9^1 р = /СГ/4М6*, B1.4) т. е. сопротивление растет с увеличением температуры линейно; для низких температур 7*/9<1 р= 124,4 B1.5) Для металлов с ПФ, близкой к сферической, закон рсоГ* начинает выполняться при 7^0,1 о. Для металлов со сложной ПФ этот закон начинает выполняться при го- гораздо более низких температурах, когда значение импуль- импульса тепловых фононов становится меньше всех характер- характерных размеров поверхности Ферми. (Так. для висмута Г<9,1 К). Наличие некоторых примесей может заметно влиять на рад (Г), это является причиной отклонения от прави- правила Матиссена. Рассеяние на магнитных примесях приводит к лога- логарифмически возрастающей с уменьшением температуры добавке к сопротивлению — эффекту Кондо, что исполь- используется в термометрии. Некоторые металлы при низких температурах переходят в сверхпроводящее состояние. Минимально возможная длина пробега (порядка меж- межатомных расстояний) определяет максимальное металли- металлическое удельное сопротивление pJJax ~~ ей2/*2 — 0,2-10 Ом-см (а —межатомное расстояние). В этой главе значительное место уделено металлам и сплавам, находящим разнообразное нрименение в техни- технике. В связи с этим приведены также характеристики не- некоторых неэлектрических свойств этих материалов, свя- связанные с их электротехническим применением. 21.2. ЧИСТЫЕ МЕТАЛЛЫ Значения удельного сопротивления ро, 10~в Ом-см, и температурного коэффициента сопротивления аов ~\lpo(dp/dT)t Ю-5 °С, при 0°С представлены в табл. 21.1 [1]. В четвертом столбце приведены значения ха- характеристической температуры в, полученные из измере- измерений теплоемкости [2]. Из выражения B1.3) следует, что для любого металла приведенное сопротивление гярг/ре должно быть универсальной функцией приведенной тем- температуры 7V9: гт =1,056 (Г/8)/'(б/Г). B1.6) Пользуясь табл. 21.1, можно получить значения удельного сопротивления в широком диапазоне темпера- температур Рг = Ре',./'•• B1.7) где ро и Го — значения удельного и приведенного сопро- сопротивлений при 0 °С, а значения функции F(Q/T) даны в табл. 21.2 [3]. В табл. 21.3 [4, 5] приведено удельное со- сопротивление анизотропных монокристаллов вдоль и по- поперек главной оси. Данные для графита [6—8] соответст- соответствуют как монокристаллам природного происхождения графита-1, так и искусственно выращенным монокристал- монокристаллам пиролитического графита-2. В табл. 21.4 [9] приве- приведены соотношения между сопротивлением и длиной про- Таблица 21.1. Удельное сопротивление р0, температурный коэффициент а0 при ОС и характеристическая температура 0 чистых металлов [1,2] Металл Алюминий Барий Бериллий Ванадий Висмут Вольфрам Гадолиний Галлий Гафний Гольмий Диспрозий Железо Золото Индий Иридий Иттербий Кадмий Калий Кальций Кобальт Лантан Литий Лютеций Магний а-Марганец C-Марганец 7 -Марганец Медь Молибден Мышьяк Натрий Неодим Никель Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Полоний Празеодим Рений Родий Ртуть Рубидий Рутений Самарий Свинец Серебро Стронций Сурьма Таллий Тантал Титан Торий Тулий Уран Хром Цезий Церий Цинк Цирконий Эрбий \0~* Ом-см 2,59 36 3,2 18,2 119,9 4,89 149 49 39 87 56 8,6 2,96 8,19 4,93 39 7,97 6,1 4,96 5,57 57,6 8,55 79 4,31 278 91 39,2 1,55 5,93 26 4,28 71 6,14 16,1 11,15 9,5 9,77 9,81 42 65,8 18,9 4,35 94,97 11,29 7,16 88 19,2 1,49 39,3 39,9 16,2 12,4 42 13 79 21 14,1 18,1 72,7 5,65 41 197 ю-» к-» 469 649 999 399 454 519 176 369 449 171 119 651 492 499 411 139 462 673 417 694 213 489 249 412 59 136 628 433 473 475 546 299 692 343 465 429 377 396 469 171 455 462 99 637 458 148 428 439 383 511 517 382 546 275 195 282 391 593 97 417 449 252 е, к 433 111 1481 398 129 383 182 325 252 199 183 477 162 112 429 118 219 91 229 469 159 344 183 493 499 — — 347 423 282 156 163 477 276 199 467 271 237 152 416 512 72 56 555 169 195 227 147 229 78 245 429 169 299 248 696 49 179 328 299 188 438
Таблица21.2. Значения функции FQ/T) при различных 6 /Т [3] Продолжение табл. 21.2 в/Г п V 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0.9 ,0 ,1 ,2 ,3 ,4 ,5 ,6 ,7 1,8 1.9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 5,9 6,0 6,1 6,2 F(B/T) 1,0000 0,9994 0,9978 0,9950 0,9912 0,9862 0,9803 0,9733 0,9653 0,9563 0,9465 0,9357 0,9241 0,9118 0,8986 0,8848 0,8704 0,8554 0,8398 0,8238 0,8073 0,7905 0,7733 0,7559 0,7383 0,7205 0,7026 0,6846 0,6666 0,6486 0,6307 0,6128 0,5950 0,5775 0,5600 0,5428 0,5259 0,5091 0,4927 0,4766 0,4608 0,4453 0,4301 0,4153 0,4008 0,3867 0,3729 0,3595 0,3466 0,3340 0,3217 0,3098 0,2983 0,2871 0,2763 0,2658 0,2557 0,2460 0,2366 0,2275 0,2187 0,2103 0,2021 в/г 6,3 6,4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 7,7 7,8 7,9 8,0 8,1 8,2 8,3 8,4 8,5 8,6 8,7 8,8 8,9 9,0 9,1 9,2 9,3 9,4 9,5 9,6 9,7 9,8 9,9 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 10,6 10,7 10,8 10,9 11,0 11,1 11,2 11,3 11,4 11,5 11,6 11,7 11,8 11,9 12,0 12,1 12,2 12,3 12,4 12,5 F<e/r) 0,1942 0,1867 0,1795 0,1725 0,1658 0,1593 0,1531 0,1471 0,1414 0,1359 0,1306 0,1255 0,1206 0,11599 0,11150 0,10719 0,10306 0,09909 0,09529 0,09165 0,08816 0,08480 0,08159 0,07851 0,07555 0,07272 0,07000 0,06740 0,06490 0,06250 0,06021 0,05800 0,05589 0,05386 0,05192 0,05005 0,04826 0,04655 0,04490 0,04332 0,04181 0,04035 0,03896 0,03762 0,03633 0,03509 0,03390 0,03276 0,03167 0,03061 0,02960 0,02863 0,02769 0,02680 0,02593 0,02510 0,02430 0,02353 0,02279 0,02208 0,02139 0,02073 0,02009 в/Г 12,6 12,7 12,8 12,9 13,0 13,2 13,4 13,6 13,8 14,0 14,2 14,4 14,6 14,8 15,0 15,2 15,4 15,6 15,8 16,0 16,2 16,4 16,6 16,8 17,0 17,2 17,4 г<е/г> 0,01948 0,01889 0,01832 0,01777 0,01725 0,01624 0,01531 0,01445 0,01364 0,01289 0,012185 0,011528 0,010915 0,010344 0,029805 0,029302 0,0*8831 0,028389 0,0а7974 0,027584 0,027218 0,026873 0,026549 0,026243 0,025955 0,025683 0,0*5427 в/г 17,6 17,8 18,0 19,0 20,0 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 44 48 50 52 56 60 64 68 70 72 76 80 F(bfT) 0,025185 0,024956 0,024740 0,023819 0,02ЗШ 0,022125 0,021500 0,021089 0,038097 0,036145 0,034747 0,033724 0,032963 0,032387 0,031944 0,031328 0,049375 0,047964 О,О468О6 0,045061 0,043841 О,О42967 0,042328 0,042073 0,041852 0,041492 0,041215 волок в диапазоне значений диаметра от 0,05 до 4,0 мм и удельного сопротивления материала от 0,016-10-* до 1,4-Ю-4 Ом-см. Жидкие металлы. При плавлении сопротивление большинства металлов увеличивается. У металлов, объем которых уменьшается при плавлении (висмут, сурьма, галлий), сопротивление уменьшается (табл. 21.5, 21.6, рис. 21.1,21.2). 120 100 80 60 НО 20 -200 0 200 4H 600 800 1000 1200 П00 1600 t,°C Рис. 21.1. Изменение сопротивления с температурой неко- некоторых металлов в твердом и жидком состояниях [9] )м-см н t 1 1 1 1 1 "у Г 1 1 РЬ Zn- F? ^* г СиГ" 9 N1 1 ] 1 1 J ¦И» 439
V 7,2 V 1,0 0,9 h i r К AuAg / ' / // ft Si // // // f . r Да Си '/ / \Mg In/sn т/т, Рис. 21.2. Зависимость относительного удельного сопро- сопротивления различных жидких металлов рг/ргпл от Г/Гпл [4] пунктир — экстраполяция) 21.3. ВЛИЯНИЕ ВСЕСТОРОННЕГО СЖАТИЯ НА СОПРОТИВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ Сопротивление металлов, как правило, уменьшается при приложении к ним внешнего гидростатического дав- давления Р. Зависимость R{P) некоторых металлов может быть не монотонной, на ней имеют место изломы и скач- скачки, обусловленные фазовыми превращениями, что исполь- используется в физике высоких давлений в качестве реперных точек. В табл. 21.7 дается относительное изменение со- сопротивления (но не удельного сопротивления, для кото- которого необходимо учитывать изменения размеров) с об- обратным знаком в диапазоне 0<Я<10 ГПа. Все данные соответствуют измерениям при температуре 25—30° С [1]. пя Таблица 21.4. Сопротивление и длина проволок диаметром от 0,05 до 4,0 мм Диа- Диаметр, мм 0,01б 0,017 0,018 0,019 0,020 0,025 0,027 0,030 0,04 0,05 0,06 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1,00 1,2 1,4 1,6 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 Сопротивление проволоки длиной 1 му Ом 8,15 2,04 0,91 0,51 0,33 0,226 0,127 0,081 0,057 0,042 0,0318 0,0204 0,0142 0,0104 0,0080 0,0051 0,00326 0,00226 0,00166 0,00127 8,66 2,16 0,96 0,54 0,35 0,240 0,135 0,087 0,060 0,044 0,0338 0,0216 0,0150 0,0110 0,0085 0,0054 0,00346 0,00240 0,00177 0,00135 9,17 2,29 1,02 0,57 0,37 0,255 0,143 0,092 0,064 0,047 0,0358 0,0229 0,0159 0,0117 0,0090 0,0057 0,00367 0,00255 0,00187 0,00143 9,68 2,42 1,07 0,60 0,39 0,269 0,151 0,097 0,067 0,049 0,0378 0,0242 0,0168 0,0123 0,0095 0,0060 0,00387 0,00269 0,00197 0,00151 10,19 2,55 Г, 13 0,64 0,41 0,283 0,159 0,102 0,071 0,052 0,0398 0,0255 0,0177 0,0130 0,0099 0,0064 0,00407 0,00283 0,00208 0,00159 12,73 3,18 1,41 0,80 0,51 0,354 0,199 0,127 0,088 0,065 0,0497 0,0318 0,0221 0,0162 0,0124 0,0080 0,0051 0,0035 0,00260 0,00199 13,75 3,44 1,53 0,859 0,550 0,382 0,215 0,138 0,0955 0,0702 0,0537 0,0344 0,0239 0,0175 0,0134 0,00859 0,00550 0,00382 0,00281 0,00215 15,3 3,8 1,70 0,95 0,61 0,424 0,239 0,153 0,106 0,078 0,060 0,038 0,0265 0,0195 0,0149 0,0095 0,0061 0,0042 0,00312 0,00239 20,4 5,1 2,26 1,27 0,81 0,566 0,318 0,204 0,141 0,104 0,080 0,051 0,0354 0,0260 0,0199 0,0127 0,0081 0,0057 0,00416 0,00318 25,5 6,4 2,83 1,59 1,02 0,707 0,398 0,255 0,177 0,130 0,099 0,064 0,0442 0,0325 0,0249 0,0159 0,0102 0,0071 0,0052 0,0040 Длина проволоки сопротивлением 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1,00 1,2 1,4 1,6 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0,123 0,49 1,11 1,96 3,07 4,4 7,9 12,3 27,6 24,0 31,4 49,1 71 96 126 196 307 442 601 785 0,115 0,46 1,04 1,85 2,89 4,2 7,4 11,5 16,6 22,6 29,6 46,2 66 90 118 185 289 416 566 739 0,109 0,44 0,98 1,75 2,73 3,9 7,0 10,9 15,7 21,4 27,9 43,6 63 86 112 175 273 393 535 698 0,103 0,41 0,93 1,65 2,58 3,7 6,6 10,3 14,9 20,3 26,4 41,3 59 81 106 165 258 372 506 661 0,098 0,39 0,88 1,57 2,45 3,5 6,3 9,8 14,1 19,2 25,1 39,3 57 77 101 157 245 353 481 628 0,079 0,314 0,71 1,26 1,96 2,83 5,03 7,85 11,3 15,4 20,1 31,4 45 62 80 126 196 283 385 503 0,073 0,291 0,655 1,16 1,82 2,62 4,65 7,27 10,5 14,3 18,6 29,1 41,9 57,0 74,5 116 182 262 356 465 0,065 0,262 0,59 1,05 1,64 2,36 4,19 6,54 9,4 12,8 16,8 26,2 37,7 51,3 67 105 164 236 321 419 0,049 0,196 0,44 0,79 1,23 1,77 3,14 4,91 7Л 9,6 12,6 19,6 28,3 38,5 50 79 123 177 241 314 0,039 0,157 0,35 0,63 0,98 1,41 2,51 3,93 5,7 7,7 10,1 15,7 22,6 30,8 40 63 98 141 192 251 30,6 7,6 3,4 1,91 1,22 0,849 0,477 0,306 0,212 0,156 0,119 0,070 0,053 0,039 0,0298 0,0191 0,0122 0,0085 0,0062 0,0048 Ом, м 0,0327 0,131 0,295 0,52 0,82 1,18 2,09 3,27 4,7 6,4 8,4 13,1 18,8 25,7 33,5 52,4 82 118 160 209 440
Металл Бериллий Висмут Вольфрам Галлий Гафний Графит 1* Графит 2* i б л и ца t, °с 0 О —183 20 0 20 -195 20 — 195 21.3. Кристал- Кристаллическая струк- структура Геке. Ромб. Куб. Ромб. Геке. » Удельное < 10"* Ом см 3,58 127 0,892 [100] 55,5 32,7 5400 2300 1,7-10б 3-106 :опротивление для io-* Ом см 3,12 99 0,843 [111] 17,3 32,0 41 20 44,3 25,9 Р1/РП 0,88 78 0,945 0,31 0,98 7,6-Ю 2,6-Ю-4 8,6-Ю-6 анизотропных металлических кристаллов [4—8] Металл Кадмий Магний Мышьяк Олово Ртуть Сурьма Цинк /, °С 0 0 0 0 —45,5 0 0 ¦ Графит 1 и графит ' тически й. Кристал- Кристаллическая струк- структура » Тетр. Ромб. » Геке. Р||, 10"» Ом-см 7,73 3,58 26 9,09 17,8 26,3 5,59 р t io-« Ом см 6,35 4,22 23,8 13,08 23,5 36,0 5,39 Р1/РН 0,87 1,21 0,92 1,46 1,32 1,37 0,96 2 — природный и искусственный пироли - с удельным сопротивлением от 0,016 до 1,40-1 (Г4 Ом см [9] Диа- Диаметр, мм 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1,00 1,2 1,4 1,6 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1,00 1,20 1,40 1,60 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 0,07 36 8,9 4,0 2,23 1,43 0,99 0,56 0,36 0,248 0,182 0,139 0,080 0,062 0,045 0,0348 0,0223 0,0143 0,0099 0,0073 0,0056 0,0280 0,112 0,252 0,45 0,70 1,01 ,80 2,80 4,0 5,5 7,2 11,2 16,2 22,0 28,7 44,9 70 101 137 180 0,08 41 10,2 4,5 2,55 1,63 1,13 0,64 0,41 0,283 0,208 0,159 0,102 0,071 0,052 0,0398 0,0255 0,0163 0,0113 0,0083 0,0064 0,0245 0,098 0,221 0,39 0,61 0,88 1,57 2,45 3,53 4,81 6,3 9,8 14,1 19,2 25,1 39,2 61 88 120 175 0,10 51 12,7 5,7 3,18 2,04 1,41 0,80 0,51 0,354 0,260 0,199 0,127 0,088 0,065 0,0497 0,0318 0,0204 0,0141 0,0104 0,0080 0,0196 0,079 0,177 0,314 0,49 0,71 1,26 1,96 2,83 3,85 5,0 7,9 11,3 15,4 20,1 31,4 49 71 96 126 0,15 76 19,1 8,5 4,8 3,06 2,12 ,19 0,76 0,53 0,39 0,298 0,191 0,133 0,097 0,075 0,048 0,0305 0,0212 0,0156 0,0119 0,0131 0,052 0,118 0,209 0,327 0,47 0,84 ,31 1,88 2,57 3,25 5,24 7,5 10,3 13,4 20,9 32,7 47,1 64 84 0,20 102 25,5 11,3 6,4 4,1 2,83 1,59 1,02 0,71 0,52 0,398 0,255 0,177 0,130 0,099 0,064 0,0407 0,0283 0,0208 0,0159 0,0098 0,039 0,088 0,157 0,245 0,35 0,63 0,98 1,41 1,92 2,51 3,93 5,7 7,7 10,1 15,7 24,5 35,3 48 63 0,25 127 31,8 14,1 8,0 5,1 3,54 1,99 1,27 0,88 0,65 0,497 0,318 0,221 0,162 0,124 0,080 0,051 0,035 0,0260 0,0199 0,0079 0,0314 0,071 0,126 0,196 0,283 0,503 0,785 1,13 1,54 2,01 3,14 4,5 6,2 8,0 12,6 19,6 28,3 38,5 50,3 0,30 153 38 17,0 9,5 6,1 4,24 2,39 1,53 1,06 0,78 0,60 0,38 0,265 0,195 0,149 0,095 0,061 0,042 0,0312 0,0239 0,0065 0,0262 0,059 0,105 0,164 0,236 0,419 0,654 0,94 1,28 1,68 2,62 3,77 5,13 6,7 10,5 16,4 21,6 32,1 41,9 0,40 204 51 22,6 12,7 8,1 5,66 3,18 2,04, . 1,41 1,04 0,80 0,51 0,354 0,260 0,199 0,127 0,081 0,057 0,0416 0,0318 0,0049 0,0196 0,044 0,079 0,123 0,177 0,314 0,491 0,71 0,96 1,26 1,96 2,83 3,85 5,0 7,9 12,3 17,7 24,1 31,4 0,50 255 64 28,3 15,9 10,2 7,07 3,98 2,55 1,77 1,30 0,99 0,64 0,442 0,325 0,249 0,159 0,102 0,071 0,052 0,040 0,0039 0,0157 0,035 0,063 0,098 0,141 0,251 0,393 0,57 0,77 1,01 1,57 2,26 3,08 4,0 6,3 9,8 14,1 19,2 25,1 0,60 306 76,4 33,9 19,1 12,2 8,49 4,78 3,06 2,12 1,56 1,19 0,764 0,531 0,390 0,298 0,191 0,122 0,085 0,062 0,048 0,0033 0,0131 0,0295 0,0524 0,0818 0,118 0,209 0,327 0,471 0,641 0,838 1,31 1,89 2,57 3,35 5,24 8,18 1,8 16,0 20,9 0.75 382 95,5 42,4 23,9 15,3 10,6 5,97 3,82 2,65 1,95 1,49 0,955 0,663 0,487 0,373 0,239 0,153 0,106 0,078 0,060 0,0026 0,0105 0,00236 0,0419 0,0655 0,0943 0,168 0,262 0,377 0,513 0,670 1,05 1,51 2,05 2,68 4,19 6,55 9,43 12,8 16,8 0,85 433 108 48 27,1 17,3 12,0 6,76 4,33 3,00 2,21 1,69 1,08 0,75 0,55 0,423 0,271 0,173 0,120 0,088 0,068 0,0023 0,0092 0,0208 0,0370 0,0578 0,083 0,148 0,231 0,332 0,453 0,592 0,924 1,33 ,81 2,37 3,7 5,8 8,3 11,3 14,8 1,00 509 127 56,6 31,8 20,4 14,1 7,96 5,09 3,54 2,60 1,99 1,27 0,884 0,650 0,497 0,318 0,204 0,141 0,104 0,080 0,0020 0,0078 0,0177 0,0314 0,0491 0,0707 0,126 0,196 0,283 0,385 0,503 0,785 1,13 1,54 2,01 3,14 4,91 7,07 9,62 12,6 МО 560 140 62,2 35,0 22,4 15,6 8,76 5,60 3,89 2,86 2,19 1,40 0,973 0,715 0,547 0,350 0,224 0,156 0,114 0,087 0,0018 0,0071 0,0161 0,0286 0,0446 0,0643 0,114 0,179 0,257 0,350 0,457 0,714 1,03 1,40 1,83 2,86 4,46 6,43 8,75 11,4 1,20 611 153 67,9 38,2 24,4 17,0 9,55 6,11 4,24 3,12 2,39 1,53 1,06 0,779 0,597 0,382 0,244 0,170 0,125 0,095 0,0016 0,0065 0,0147 0,0262 0,0409 0,0589 0,105 0,164 0,236 0,321 0,419 0,655 0,943 1,28 1,68 2,62 4,09 5,89 8,02 10,5 1,40 713 178 79,2 44,6 28,5 19,8 11,1 7,13 4,95 3,64 2,79 1,78 1,24 0,909 0,696 0,446 0,285 0,198 0,146 0,111 0,0014 0*0056 0,0126 0,0224 0,0351 0,0505 0*0898 0,140 6,202 6,275 о;&9 0,561 0,808 1,10 1,44 fe;24 3,51 5,05 6,87 8,98 441
Таблица 21.5. Изменение сопротивления и некоторых металлов при плавлении [1] объема Продолжение табл. 21.5 Металл Алюминий Висмут Галлий Железо Золото Индий Кадмий Калий Литий <пл' °С 660 271 29,9 1535 1063 156 321 62,5 180 Рж» 10-« Ом • см 20,1 123 25,9 139 30,8 — — — — Рж/Ртв 1,64 0,43 0,58 1,09 2,28 2,12 1,89 1,56 1,68 АУ,УЖ +0,048 —0,033 —0,03 +0,03 +0,051 — +0,05 +0,026 +0,017 Металл Магний Медь Натрий Олово Ртуть Рубидий Серебро Сурьма Таллий Цинк Цезий W с 651 1083 97,6 327,4 —38,9 38,7 961 630 302 420 29,7 Рж- 10-* Ом • см 27,9 21,5 — 99,3 90 — 16,4 108 — 32,6 — Рж/Ртв 1,63 2,07 1,45 2,07 3,36 1,61 1,9 0,71 2,0 2,11 1,66 А^ж +0,041 +0,042 +0,027 +0,035 +0,037 +0,028 +0,038 —0,09 +0,03 +0,042 +0,026 Таблица 21.6. Удельное сопротивление некоторых жидких металлов р, 10~* Ом • см [9] °с 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1550 1600 1650 К 15,49 21,8 28,2 _ — _ — — — ... — KMNa44 41,61 47,23 54,33 62,21 69,37 78,29 88,23 99,68 — Kr.Natt 45,63 51,33 58,58 65,65 73,48 82,61 91,76 104,51 _ — Си — — — — — — — — — 21,5 22,4 23,3 24,2 25,0 — — N1 — — — — — — — — — — — — 109 ПО 110» ни Sn — 49,4 51,6 53,9 56,0 58,3 60,5 62,7 65,0 67,2 69,5 71,7 74,0 76,2 — — *— Sb _ — — — — — 129 131 133 135 138 140 — — — — — — Zn — — — 34,5» 35,5» 35,6, 35,7, 35,76 — — — —* Cd _ — — 33,7 34,1 34,8 35,8 — — — — — — — — — — Al _ — — — — — 27,8 29,3 30,8 32,2 33,7 35,2 — — — — — —• Fe — — — — — — — — — — 133 136 138 Pb — — 98 103 107 112 116 121 126 — — — — — — — -- 442
Таблица 21.7. Относительное изменение сопротивления чистых металлов —±R/R0 = — (Rp— Ro)fR0 при всестороннем сжатии, % [1] Металл Алюминий Барий*» Бериллий Ванадий Висмут** Вольфрам Гадолиний Галлий*3 Гафний Гольмий Диспрозий Железо Золото Индий Иридий Иттербий Кадмий Калий Кальций Кобальт Лантан*4 Литий Лютеций Магний Марганец Медь Молибден Мышьяк, J_ С Натрий Неодим Никель*6 Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Полоний Празеодим Рений (ДД/Я20) Родий Ртуть*» Рубидий Рутений Самарий Свинец Серебро Стронций*7 Сурьма Сурьма, ж±С(87°) 5 2,15 —24,5 0,85 — —6,5 0,66 — 2,65 _ __ — 1,2 1,5 и 0,69 3,95 50,9 -7,2 0,465 0,9 -3,5 — 2,29 1,92 0,9 0,65 — 24,6 0,9 0,9 0,69 4,9 1,05 0,95 0,3 — 0,819 11,4 52,9 1,24 6,8 1,7 -24,5 — -2,6 10 4,06 -55,6 1,6 1,6 — 15,2 1,305 4,6 5,31 0,87 2,2 2,3 2,3 2,9 12,2 1,368 -97 7,32 69,7 -15,2 0,904 1,7 -7,2 1,31 4,7 3,54 1,8 1,289 6,7 38,2 1,5 1,824 1,366 9,2 2,10 1,879 0,4 14 1,622 20,8 62,9 2,48 3,6 12,5 3,4 —55,6 —6,0 -4,5 20 7,66 — 137,7 3,1 3,1 —38,3 2,554 8,8 — 1,63 4,4 4,7 4,4 5,6 21,4 2,694 —288 12,8 81,8 -33,4 1,704 3,5 -5,2 2,86 8,4 6,08 3,5 2,532 11,8 51,8 3,1 3,552 2,662 16,5 4,2 3,664 0,4 0 3,182 85,0 62,4 — 6,1 21,8 6,4 -137,7 — 10,4 -4,2 30 10,8 —246,6 4,6 4,6 39,6 3,744 19,9 — 2,27 6,6 7,0 6,4 8,1 28,3 3,978 —624 17,16 82,2 —56,7 2,397 10,6 —23,9 4,75 11,4 7,89 5,1 3,729 15,6 58,2 4,0 5,184 3,888 22,5 6,3 5,340 0,2 — 4,680 95,6 48,4 — 8,2 29,2 9,0 -246,6 — 10,3 -4,7 Давление, 10* 40 13,5 —358 5,9 5,9 43,3 4,9 23,6 2,79 9,0 9,1 8,1 10,4 34,1 5,2 — 101,3 20,8 79,7 —81,1 3,0 —30,5 6,40 14,1 9,1 6,6 4,9 18,6 60,8 4,5 6,7 5,0 27,6 7,5 6,9 -0,1 14,4 6,1 112,6 30,5 — 9,5 34,9 11,5 -358 -7,8 — 5Э —296 7,1 7,1 45,4 6,0 26,8 — 3,16 11,6 10,6 19,7 12,6 39,0 6,4 —11,85 23,8 74,8 — 106,9 3,5 -36,6 7,81 16,3 10,0 8,0 6,0 21,1 61,0 4,7 8,2 6,2 31,7 9,1 8,4 0,6 — 7,5 114,6 7,6 — 10,5 39,4 13,6 —29 —2,1 — Па 60 17,6 -137 8,3 8,4 47,2 7,0 29,4 — 3,48 13,8 12,0 11,2 14,5 43,5 7,6 —_ 26,4 69,1 —134 3,9 —42,8 9,03 18,3 10,8 9,3 7,1 23,3 60,1 4,7 9,6 7,2 35,3 10,6 9Г7 6,9 21,3 8,8 116,7 —21,8 — 11,2 42,7 15,4 -137 6,2 — 70 -89 9,4 9,4 48,3 8,0 31,6 — 3,74 15,7 13,2 12,5 16,0 47,1 8,6 21,14 28,7 63,0 — 161,8 4,2 —48,7 10,09 20,0 11,7 10,5 8,1 25,0 58,8 4,7 10,8 8,2 38,2 11,9 10,9 П,1 — 10,0 118,5 -59,4 — 11,8 45,4 16,9 -89 16,3 — 80 20,6 —81,5 10,4 10,5 50,2 8,9 33,3 — 3,93 17,3 15,2 13,8 17,1 50,4 9,6 23,04 30,7 56,1 — 191,6 4,5 —55,1 10,98 21,4 12,8 11,6 9,1 26,6 57,0 4,6 12,0 9,1 40,8 13,1 12,0 12,0 25,8 11,1 120,1 —97,2 — 12,3 47,6 18,1 —81,5 24,4 — 90 —80,5 11,6 11,5 51,5 9,7 34,8 4,08 18,4 17,1 14,9 17,9 53,5 10,5 24,12 32,5 48,6 —224,4 4,7 — 12,3 11,75 22,4 14,4 12,5 10,0 28,2 54,8 4,3 13,1 9,9 43,1 14,2 13,0 11,8 — 12,0 121,6 -138 — 12,6 49,5 19,1 —80,5 32,6 — 100 23,0 —81 12,4 12,2 52,6 10,5 35,9 4,19 19,2 16,3 15,9 18,4 56,2 11,4 24,67 34,2 40.4 —265,0 4,9 —70,4 12,39 23,3 15,9 13,4 10,8 30,2 52,1 3,8 14,2 10,6 45,2 15,3 13,9 11,0 29,4 12,8 122,8 — 195 — 12,8 51,0 19,8 -81 39,5 — 443
Продолжение табл. 21.7 Металл Сурьма D1° от С) Таллий** Тантал Титан Торий Тулий Уран Хром*9 Цезий**0 Церий*" Цинк Цинк j^iC (87°C) Цирконий*12 Эрбий Давление, 10е Па 5 —5,5 6,38 0,811 0,575 — 2,355 12,45 18,8 -2,0 25~ 0.195 — 10 —12,6 11,80 1,621 1,118 3,4 2,6 4,56 17,33 -0.5 45,2 6,3 4,8 0,39 2,7 20 —25,6 20,5 3,196 2,126 6,3 4,7 8,634 22,56 -91,7 49,4 11,3 8,5 0,78 5,0 30 -31,5 27,3 4,650 3,051 8,8 6,4 12,31 26,88 —320 51,3 15,3 11,4 6,8 40 _ 33,5 5,9 3,9 10,8 7,7 16,3 29,9 -496 52,3 18,8 — 0,8 8,2 50 _ 56,4 7,1 4,7 12,4 8,7 18,8 32,7 -790 53,1 21,7 — 1,0 11,0 60 _ 60,9 8,2 5,5 13,8 9,6 21,0 35,3 -832 53,8 24,4 — 1.2 13,7 70 _ 64,8 9,2 6,2 15,0 10,3 23,0 37,6 —655 53,7 26,7 — 1,4 15,6 80 68\1 10,2 6,9 16,0 11,2 24,8 39,9 —555 52,9 28,7 — 1,6 16,8 90 71,0 11,0 7,6 16,9 12,1 26,3 42,0 —488 51,4 30,5 — — 17,4 100 73,5 11,8 8,4 17,9 13,1 27,6 44,2 —433 51,8 32,1 17,6 ¦1 При 810» Па скачок от 103,2 до 148,5%. ** При 24,7-10е Па скачок от +51,4 до— 76,1%, при 2,6-10' Па о ,4 до -38,3%. *• Для твердого галлия @ °С) при 10» Па Д/?//?„ — —2,47%. ••Увеличение давления. В обратном ходе гистерезис, при 2-10», 10» и 5-10е Па Д#/Яо = —8.4; —4,4; —1,7%. ¦* При 10» Па излом. *• При 13,59 • 10е Па переход из жидкого состояния в твердое, скачок от —26,2 до 75,3%, при 4 • 10» Па скачок от —101,7 до -112%. 7 При 4,6-10> Па максимум +405%. 8 При 4,5-10» Па скачок от —36.1 до 54%. 9 При 3,4 • 10» Па излом, ДЯ//?0 = 9,76%. u При 2.207 • 10» Па скачок от 120,3 до 143,9%, при 5.495X Па максимум +102%. 1 При 7 • 10» Па скачок от +2,7 до —41,8%. 1 Выше 8 • 10» Па падение сопротивления на 16—17%. Продолжение табл. 21.8 21.4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Ниже в таблицах и рисунках приводятся данные по сопротивлению металлов, металлов с примесями и спла- сплавов, нашедших практическое применение в электротех- электротехнике, приборостроении и других отраслях промышлен- промышленности. Таблица 21.8. Удельное сопротивление р и температурный коэффициент а при 20 °С сплавов, употребляемых до температуры /тах [1] Сплав Константам Манганин Медь-алюминий Медь-марганец Массовое содержание компонентов, % 54Cu, 45Ni, lMn 86Cu, 12Mn, 2Ni 85Cu, 15Mn 84Cu, 13Mn, ЗА! 85Cu,9,5Mn,5,5Al 95Cu, 5A1 91 Cu, 9Mn 90,5Cu, 9,5Mn и X CO 400 300 300 400 400 350 350 350 в о & 50 43 51 50 45 11 33,4 35,2 U I I —3 1—2 0,8 -0,2^-2 1—3 80 -0,8 9,1 Сплав Медь-марганец- алюминий Никелин Никелин- нейзильбер Нейзильбер Массовое содержание компонентов, % 93Cu, 88Cu, 67Cu, 58Cu, 54Cu, 60Cu, 5Mn, lOMn 30Ni, 22Ni, 26Ni 17Ni, 2A1 , 2A1 2—3Mn 20 Zn f 20Zn 23Zn и о И eq 400 400 300 300 300 300 a и 8 22 38 40 36 43 30 и I ё м О 5 —3 11 31 23 35 Таблица 21.9. Удельное сопротивление при 20 и 1000 °С сплавов, употребляемых до температуры tmax [1] Сплав Нихром Хромоалю- миниевый Массовое содержание компонентов 70—80Ni, 20Сг, 0—2Мп 70Ni, 8Fe, 20Cr, 2Mn 62Ni, 23Fe, 15Cr 63Ni, 20Fe, 15Cr, 2Mn 20Ni, 55Fe, 25Cr 65Fe, ЗОСг, 5А1 72Fe, 20Cr, 5AI, 3Co 86Fef 12Сг, 2А1 о 1150 1150 1100 1150 1000 1350 1300 1000 2 О ё & 106 по по 112 97 140 145 ПО 3 и .ё ?k 112 120 119 125 130 142 151 122 444
О 2 1,0 0,8 0,6 /7,ГПа < - - ^—. ^ - -^ Id NcL - Rb Ce — - - s 8 p> rna О 2 4 S 8 р,ГПа c/ / Sr \ Ca / Rb/ lT Be 8 /7, ГПа 75 12 > >o—- -- ¦ л- 600 1200 1600 t,°C Рис. 21.4. Зависимость удельного сопротивления элек- электродного графита от температуры [10] поперек (а) и вдоль (б) направления прессования *» 900 10 00 1100 «о- - 1200 1300 то 1500 1 3 к9°С Рис. 21.5. Зависимость удельного сопротивления уголь- угольного материала из нефтяного кокса выше температуры отжига от температуры [10] 100 0 100 Ш,*С Рис. 21.6. Зависимость относительного сопротивления (/) и температурного коэффициента B) манганина от тем- температуры [11] 30 5 со 20 10 S у ш i g —— ——— — — У As i Mn — ¦¦ >> /г Al ——- С /" Р .—' — — — — О 0,1 0,3 0,5 0,7 0,9 Содержание примеси,% Рис. 21.3. Влияние давления на относительное сопротив- Рис. 21.7. Зависимость удельного сопротивления стали от ление металлов [4] содержания примесей [И] 445
10 0,6 0,4 0 у 200 Ы Г/ ¦4л 10 61 \ 1 1 ю it w м ИТ,к Таблица 21.11. Проводимость проводниковых бронз при 20 °С [11, 12] Рис. 21.8. Зависимость относительного сопротивления ни- никеля и палладия от температуры. Сопротивление норми- нормировано на точку Кюри для никеля F31 К) [4] 2000 7 1500 V* W00 сэ т*г 200 300 tOO 500 600 700 Т, К Рис. 21.9. Зависимость температурного коэффициента со- сопротивления никеля от температуры [4] Таблица 21.10. Удельное сопротивление р и температурный коэффициент а яри 20 °С некоторых сплавов [1] Сплав Алюмель Розе Вуда Ко пел ь Монель Пермаллой С Платино ири- иридиевый Платиноро- диевый Платиносе- ребряный Массовое содержание компонентов, % 2Mn, 2AI, ISi, Ni, остальное Со 48Bi, 28Pb, 24Sn 56Bi, 14Pb, 14Sn, 16Cd 64Fe, 36Ni 90Fe, 10AI 88Fe, 12Mn 96Fe, 4Si 44Ni+Co, 0,1—lMn, остальное Си 67Ni, 28Cu, остальное Fe + Mn 70—75Ni, остальное Fe+ -fCu+Cr 90Pt, lOIr 85Pt, 15Ir 80Pt, 20Ir 90Pt, lORh 33Pt, 67 Ag ioV&«.CM 305 67 54 75 100 55 50 465 48 55 23,6 27,4 30 21,7 27 10"» a _ 190 230 327 «200 «90 — «120 — 123 100 80 139 24 Рис. 21.10. Влияние примесей на удельное сопротивление серебра [111 Сплав Бронза*: кадмиевая @,9% Cd) оловянистая @,8% Cd, UfDVb ЬП) алюминиевая B,5% Al, 2%Sn) берилл иевая B,25% Be) фосфористая G%Sn, 0,1% Р) Медь хромистая @,5% Сг) Состояние Отожженная Твердотянутая Отожженная Твердотянутая Отожженная Твердотянутая Отожженная Состаренная при 350 °С Отожженная Твердотянутая ' Состаренная Проводимость, % по отноше- отношению к меди 95 83-90 55-60 50-55 15—18 15-18 17 30 10-15 10—15 80-85 * Остальное у всех бронз — медь. Таблица 21.12. Электрические свойства латуней различных марок при 20°С [И] Сплав Томпак Латунь Латунь железисто- марганцовистая Латунь марганцо- марганцовистая Латунь свинцовис- свинцовистая 10 Марка, состав, % (остальное медь) Л-96, Zn4 Л-62, Zn38 ЛЖМц 59-1,1 Fell, MnO,8 ЛМц58-2 Mn2, Zn40 ЛС59-1 Pbl, Zn40 Ю-» Ом см 4,3 7,1 8,9 21,2 6,5 z 6 Ae/;Sb 81 /1 I/ & /рь ^== Ca Sn Pt Zn,F Cd d^ •-— Aa 0 12 3 Атомное содержание примесиt% 2,7 1,7 1,8 1,3 1,7 446
Таблица 21.13. Удельное сопротивление чугуна и составляющих его компонентов при 20 °С [13] Сорт (компонент) чугуна 10-* Ом • см Чугун Серый 80± ±40 Ковкий 50±20 Белый 70±20 Компонент чугуна Фер- Феррит 10,4 Пер- Перлит 20 Цемен- Цементит 140 Гра- Графит 150— 300 Таблица 21.14. Удельное сопротивление нержавеющих сталей при 20 °С [14] Марка стали 10-* Ом • см 5,7 6,5 о» о>о> 7,5 х х 8,0 10,2 9,5 7,5 Таблица 21.16. Электрические свойства отрезка (длиной 1 см и диаметром 1 см) бесконечной танталовой нити* [11]. Обозначения: Т — истинная температура; R — сопротивлениз; W — мощность накала; / — ток; /э — ток эмиссии т. к 300 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3269 R. 10-« Ом 17,65 56,2 60,2 64,8 69,7 74,0 79,3 83,7 88,1 92,2 96,4 100,3 104,3 108,3 112.4 116,2 120,1 124,0 127,6 131,0 134,5 138,5 142.0 145,0 147,0 W. Вт 2,495 3,87 5,78 8,58 12,42 17,2 23,3 31,7 41,7 53,8 68,0 85,2 107,5 132,9 161,3 196,2 236,8 282,8 332,0 387,0 454,0 526,0 611,0 674,0 и. в 0,0118 0,0152 0,0193 0,0244 0,0304 0,0368 0,0438 0,0527 0,0617 0,0716 0,0821 0,0936 0,1072 0,1212 0,1357 0,1522 0,1699 0,1880 0,2064 0,2257 0,2479 0,2700 0,2940 0,3110 Л А 211 254 299 352 408 469 528 602 676 751 828 910 1002 1095 1189 1288 1394 1502 1606 1715 1830 1948 2075 2164 /э. А/см ^_ _ 4,4-Ю-5 3,14-Ю-4 1,57-Ю-3 6,28-Ю-8 2,8-Ю-2 8,8-10~а 2,7-10-1 7,85- Ю-1 2,04 4,4 __ __. __ _ — * См. сноску к табл. 21.15. Таблица 21.15. Электрические свойства отрезка (длиной 1 см и диаметром 1 см) бесконечной молибденовой нити* [11] Обозначения: R — сопротивление; W — мощность накала; U — напряжение; / — ток г, к 273 300 400 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 2895 Д. 10-« Ом 6,85 7,36 10,36 30,4 36,9 44,6 52,4 59,8 69,6 75,4 83,3 91,8 99,8 103,4 W. Вт _ — — 1,73 4,5 10,0 19,8 35,5 60,3 96,5 147,8 218,5 304,0 364,4 и, кг» в — — 7,24 12,9 21,1 32,2 46,1 64,8 85,2 111,0 141,4 174,0 194,0 /. А — — 248,5 349,0 473,0 614,0 772,0 816,0 1130,0 1330,0 1547,0 1745,0 1875,0 Таблица 21.17. Свойства отрезка (длиной 1 см и диаметром 1 см) бесконечной вольфрамовой нити*1 [5,11] Обозначения: Тя — яркостная температура, остальные обозначения см. в табл. 21.16 • Нить бесконечна в смысле отсутствия продольного тепло* отвода. При пересчете к диаметру d (см) R делится наji*t W умножается на dt U делится на Y~d, I умножается на Yd* . г, к 273 293 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 гя.к — — 966 1058 1149 1240 1330 1420 1509 159т 1684 1771 1857 10-«Ом 6,37 6,99 7,20 10,26 13,45 16,85 20,49 24,19 27,94 31,74 35,58 39,46 43,40 47,37 51,40 55,46 59,58 63,74 67,94 72,19 W. Вт — — 0,0062 0,0305 0,0954 0,240 0,530 1,041 1,891 3,223 5,210 8,060 12,01 17,33 24,32 33,28 44,54 58,45 75,37 и. 1(Г» В 0,253 0,64 1,268 2,218 3,581 5,393 7,749 10,71 14,34 18,70 23,85 29,85 36,73 44,52 53,28 63,02 73,75 /. А — 24,67 47,62 75,25 108,2 148,0 193,1 244,1 301,0 363,4 430,9 503,5 580,6 662,2 747,3 836,0 927,4 1022 /э. A/CM*i _ 3,33- JO6 4,77- 10Э 3,06-101 1,01 -Ю-9 2,08-Ю-8 2,87-10 2,91-10-* 2,22-Ю-6 1,4-10-4 7,15-10-4 3,1510-» 447
Продолжение табл. 21.17 Т, К 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3655 гя.к 1943 2026 2109 2192 2274 2356 2437 2516 2595 2673 2750 2827 2903 2978 3053 3165 10"в О* 76,49 80,83 85,22 89,65 94,13 98,66 103,22 107,85 112,51 117,24 121,95 126,76 131,60 136,49 141,42 146,40 149,15 м w> Вт 95,69 119,8 148,2 181,2 219,3 263,0 312,7 368,9 432,4 503,5 583,0 671,5 769,7 878,3 998,0 ИЗО 1202 и, ю-« в 85,57 98,40 112,4 127,5 143,6 161,1 179,7 199,5 220,6 243,0 266,7 291,7 318,3 346,2 375,7 406,7 423,4 /. А 1119 1217 1310 1422 1526 1632 1741 1849 1961 2072 2187 2301 2418 2537 2657 2777 2838 /э.А/см 7,23- Ю-2 4,1710-* 1,28-10-1 0,364 0,935 2,25 5,12 11,11 22,95 44,4 83,0 150,2 265,2 446,0 732,0 1173 1505 •» См. сноску к табл. 21.15. ** /э нормировано на единицу длины нити диаметром 1 См, а не на единицу плошади. Таблица 21.18. Удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления а0 = р-1 • д?/дТ рения [15] /,° с -253 -200 -100 0 20 100 300 500 700 р. 10-« Ом см 0,015 2,3 10 17,5 19,3 25,4 40,0 52,0 63,0 а0, 1,0"» К 3,95 3,83 3,58 3,33 /,° с 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 р. 10-«Ом-см 72,5 80,5 87,0 93,0 98,5 103,0 106,5 109,0 1,0-* КГ1 3,13 2,94 2,78 2,58 2,44 2,31 2,17 2,04 Таблица 21.19. Зависимость удельного сопротивления сплавов вольфрама и рения от температуры [15] 4,75% Re г, к 300 630 850 1020 1160 1270 1370 1465 1540 р> 10~б Ом-см 10,4 20,4 27,3 32,4 36,7 40,0 43,2 45,9 48,5 г, к 30 550 810 980 1120 1250 1360 1460 1540 1610 21% Re р, 10~* Ом см 24,2 34,0 42,0 47,0 51,6 54,6 57,4 59,8 62,6 64,4 27% Re 7\ К 1400 1600 1800 2000 2400 2600 2800 3000 р, 10"* Ом см 67,3 73,9 79,9 85,7 91,1 96,8 102,8 109,2 21.5. СВЕРХПРОВОДНИКИ Сверхпроводимость — квантовое явление, возникаю- возникающее вследствие Бозе-конденсации пар электронов прово- проводимости. Двумя важнейшими макроскопическими призна- признаками возникновения сверхпроводящего состояния явля- являются: 1) отсутствие сопротивления протекающему посто- постоянному электрическому току при температуре ниже неко- некоторой критической 7С, 2) выталкивание магнитного поля из объема сверхпроводника (эффект Мейснера). Сущест- Существуют критическое магнитное поле Нс и критическая плот- плотность тока /с, при превышении которых сверхпроводи- сверхпроводимость исчезает. Зависимость критической напряженности магнитного поля от температуры с хорошей точностью описывается формулой где Т — абсолютная температура; НСо—критическая на- напряженность магнитного поля при нулевой температуре. Электроны проводимости металла объединяются в пары благодаря электрон-фононному взаимодействию, вследствие чего сверхпроводимость оказывается чувстви- чувствительной к свойствам кристаллической решетки. Разные кристаллические модификации одного и того же вещест- вещества имеют различную критическую температуру, Тс зави- зависит от внешнего давления Р. К микроскопическим характеристикам сверхпровод- сверхпроводника относятся характерный размер пары электронов |о и глубина проникновения магнитного поля X. Большинство сверхпроводящих сплавов относится к так называемым сверхпроводникам II рода, в которых возможно сосуществование сверхпроводимости и магнит- магнитного поля (фаза Шубникова). Магнитное поле вызывает появление в объеме таких сверхпроводников тонких ни- нитей нормального металла (вихрей Абрикосова) с харак- характерным размером — А,, каждая из которых несет квант магнитного потока Фо=й с/2е, где й—постоянная План- Планка, с — скорость света, е — заряд электрона. В связи с тем, что в сверхпроводниках II рода нет полного эффекта Мейснера, в них сверхпроводимость существует при го- гораздо более высоких значениях напряженности магнит- магнитных полей #с2. Различные характеристики сверхпроводников пред- представлены в табл. 21.20—21.25 и на рис. 21.11. 5 70е 10 \ *— Nk NbTi м 3 Sn N 0 3 В В 11 15 В,Тл Рис. 21.11. Зависимость критической плотности тока от. индукции магнитного поля при 4,2 К [22] 448
Таблица 21.20. Сверхпроводимость элементов (массивные образцы при атмосферном давлении) Продолжение табл. 21.21 Элемент Al Be Cd Ga Hf Hg In Ir La Lu Mg Mo Nb Os Pa Pb Re Ph Ru Sn Та Th Ti Tl Tc U V W Zn Zr Алюминий Бериллий Кадмий Галлий Гафний (<* Ртуть {р Ч Индий Иридий Лантан |2 Лютеций Магний Молибден Ниобий Осмий Протактиний Свинец Рений Родий Рутений Олово Тантал Торий Титан |п Таллий Технеций Уран 7 Ванадий Вольфрам Цинк ' Цирконий{р 1@ Кристал- Кристаллическая структу- структура»» гцк Геке. Геке. Ромб. Геке. Ромб. Тетр. гцк Геке. Геке. Геке. ОЦК ОЦК Геке. ОЦК ГЦК Геке. гцк Геке. Тетр. ОЦК гцк Геке. Геке. Геке. Ромб. ОЦК ОЦК Геке. Геке. тг к [16] 1,1796*2 0,0237*2 0,519*2 1,091 0,015? 4,153 3,95 3,74 3,4145*2 0,100*2 4,88 6,0 0,1 0,0005 0,92 9,3*2 0,66 1,4 7,1999*2 1,698 0,002? 0,493 3,722 4,46 1,374 0,42 5? 2,38 7,8*2 1,8 5,46 0,015*2 0,851*2 0,53 1,5 0,72 104,9 — 29,6 58,9 — 390 340 289 20,1 808 1096 98 1980 65 803,4 198 — 47 308 831 162 56 179,5 1410 — 1167 1,07 52 47,7 — dTc/dP, lO1 К/Па [17] -25,5 — 18,2 -18 -36,6 —47,5 —39,1 -0,5 190 113 0 -1,8 — -38,6 -2 — 0 —46,3 -2,6 — 17 5,5 —23 — 12,5 — 11 — —25 14 — — •* ГЦК — гранецентрированная кубическая; ОЦК — объемоцен- трированная кубическая; тетр. — тетрагональная; гекс. — гексаго- гексагональная; ромб. — ромбическая. •" Значения критической температуры, рекомендованные в ка- качестве реперных точек [19—21]. Таблица 21.21. Сверхпроводимость элементов под давлением [16] As II As III Ва II Ва III Ва IV Bi II Bi II Bi III Bi IV Bi V Элемент Мышьяк Барий Висмут _мах .- / с > К 0,25 0,5 3,2 3,0 5,3 3,916 8,2 7,25 7,0 6,7 р, 10е Па 100 140 83 88 200*1 25 25 27 43 68 dTc/dP. 10-" К/Па 1000 — 150 13 — -32 -40 -46 —30 Bi VI Се Cs V Ga II Ge Hf a-La p-La Lu P Pb II Sb Se Si Sn II Те II Те III Те IV Tl II Tl III Tl IV o-U p-U Y a-Zr Элемент Церий Цезий Галлий Германий Гафний Лантан Лютеций Фосфор Свинец Сурьма Селен Кремний Олово Теллур Таллий Уран Иттрий Цирконий гмах 1 с » К 8,55 1,7 1,6 6,24 5,35 0,24 8,2 12 0,7 5,8 3,6 3,55 6,9 7,1 5,3 4,2 4,3 4,3 2,395 1,45 2,32 2,1 1,15 2,7 0,69 я, 10е Па 80 50 125 20 115 160*1 23 250*1 150*1 170 160 85 130*1 120 113 70 70 80 2 35 40 10 9,5 170 45 dTc/dP, КГ»1 К/Па -23 -30 — 140 — — -2,2 -49,5 80 -10 —42 -10 -49,5 —20 — — — 3,5 •» Максимальное давление, достигнутое в эксперименте. Таблица 21.22. Сверхпроводимость элементов в пленках [16] Элемент А1 Be Bi Cd Сг Ga o-Hf In B-La Mo Алюминий Бериллий Висмут Кадмий Хром Галлий Гафний Индий Лантан Молибден j.max j. 5,8 9,6 8 0,9 1,52 8,5 1,3 7 6,74 6,7 Nb Re Sn Та a-Ti Ti V W Zn Элемент Ниобий Рений Олово Тантал Титан Таллий Ванадий Вольфрам Цинк rmax. K 10,0 7 6,0 4,51 1,3 3,15 6,02 4,55 1,9 Таблица 21.23. Микроскопические параметры некоторых сверхпроводников [18] Элемент А1 Cd Hg In Nb Pb Sn Tl Алюминий Кадмий Ртуть Индий Ниобий Свинец Олово Таллий $0» НМ 1600—1360 760 — 354-240 38 96—51 300—100 420 X, нм 16-50 ПО 38-45 64-39 39 39-63 34-75 29-2159 449
Таблица 21.24. Сверхпроводимость бинарных соединений [16] Продолжение табл. 21.24 Кубическая структура А15 Гексагональная лавес-фаза С14 Ti,Ir Ti3Pt Ti3Sb Zr3Au Zr3Pb ZiVjSn V3A1 V3Au V3Ga VsGe V3In V3Ir VOs V3Pd V3Pt V3Sb V3Si V3Sn Nb3Al Nb3Au Nb3Bi Nb3Ga Nb3Ge Nb3ln Nb3lr BaRh3 BiAua Calr, CaRha CeCoa CeRuj CsBi, HfMo2 HfVa KBia LaAU Lair, LaOsa LaRua LaPtt Lulrt LuRha NbBe, 4,63-5,40 0,48—0,58 6,5—5,7 0,92 0,76 0,94—0,76 11,65 3,15-2,97 14,6—16,8 6,3 13,9 1,71 5,15—4,49 0,082 3,27—3,20 0,80 17,2—17,0 7—3,8 18,5—18,8 10,6—11,5 3,05 14,5 6,9 B3,2 в пленке) 9,2 1,76—1,63 Кубическая 6,0 1,84 6,15 6,40 1,5 6,20 4,75 0,07 9,4 3,58 3,24 0,48 6,5 4,1 0,54 2,89 1,27 2,15 Nb3Os Nb3Pb Nb3Pt Nb3Rh Nb3Sb Nb3Sn Ta3Au Ta3Pb Ta3Pt Ta3Sb Ta3Sn Cr3lr Cr3Os Cr4Rh Cr3Ru Mo3Al Mo3Ga Mo3Ge Mo3lr Mo3O Mo3Os Mo4Pt Mo3Re Mo3Si Mo3Tc W3O лавес-фаза CIS PbAu, RbBia RhHf, Sclra ScRu. Srlrj SrPta SrRha Thlr2 ThRua YIra YPtt YRh3 Zrlrt ZrVa ZrWt CaAuft(C156) 1,05—0,94 9,6 10,9—8,18 2,64-2,4 1,9-0,4 18,1 — 18,5 0,51 — 10 17,0 0,40 0,72—0,59 6,4 0,83 4,25-4,03 0,072 3,43 0,58 0,76 1,43 9,6 4-6,7 11,76 4,53—5,6 15 1,34 13,5—14 0,4-3,35 1,18 4,25 1,98 2,46 2,24 5,7 0,7 6,2 6,50 3,56 2,18 1,70 1,07 4,10 8,8 2,7 0,34-0,38 HfOsa HfRe2 HfTe2 LuOs2 LuRu2 ScOs2 ScRe2 ScRu2 TaVa Zr3lr VRe3 Nb3lr2 Nb3Os2 NbjfPdy Nb2Pt NbRe Nb3Rh2 Ta2Re33 Ta3Rh2 Cr2Re3 Al5Re24 HfftRe24 NbOs2 Nb3Pd2 NbRe NbTc MoRe3 2,69 5,61 5,6 3,49 0,86 4,60 4,2 2,24 10,0 ThRe2 ThTc2 YOsa YRe2 YRu2 ZrOsa ZrRe2 ZrRu2 ZrTe2 Тетрагональная а-фаза 2,13 6,26 9,8 1,86 2,0 4,2 3,8 4,1 1,5 1,4 2,35 2,50 Кубическая 3,35 5,86 2,86 2,47 9,7 10,5 9,89 Cr6Ru3 Мо,1г3 MO5OS3 Mo,Re3 Mo6Ru3 Mo3Tc7 Wo 72IrQ 28 W JOsv W^ReJ W3Ru8 W2Tc3 ReFe3 Х-фаза А12 ScbRe24 TaOs Ta6Rea4 TiftRe24 WRe3 Zr5Re24 ZrTce 5,05 5,3 4,7 1,83 2,42 3,0 6,8 1,84 7,6 2,10 6,8 5,65 6,5 9,2 15,8 4,46 4,4 5,2 4,67 7,88 6,55 2,2 1,95 6,78 6,6 9,0 7,40 9,7 Кубические структуры Тип структуры Bl B2 Состав GeTe AsSn As3Sn4 SbSn InPd LaAg V к 0,04—0,31 3,41—3,65 1,23—1,16 1,3-2,37 0,70 0,92—0,96 Тип структуры B2 Состав LiPb «MgQ 47 Т10 53 OsTi RuTi TiCo ТЮ UCo tc.k 7,2 2,75 0,46 1,07 0,71 2,3—0,58 1,70 450
Продолжение табл. 21.24 Тип структуры В20 С1 С2 Е93 LIa Состав AuBe GaPt АиА12 AnGa2 Auln. CoSi2" PtGa2 PRhe ГI\ll2 PtAl2 AuSb2 ct-PdBi2 IrTe2 PdSb2 RhSe2 o-RhTe2 CoHf2 CoTi2 RhHf2 RhZr3 AlLa3 AlZr3 CaPb3 CaTl3 BiTI3 lnLa3 InL.113 Laln3 LaPb3 LaSn3 LaTl3 NaPb3 LuCa3 SiNb3 SrBi3 SrPb3 ThPb3 ThSn3 ThTl3 YIn3 YPb3 YT13 YbA!3 YbPb3 ZrHg3 тс. К 2,64 1,74 0,095-0,074 1,12—1,05 0,096—0,093 1,22-1,4 1,7-1,9 1,3 0,48—0,55 0,58 1,45 0,3—1,18 0,35—1,25 6,0 0,51 0,56 3,44 1,98 11 6,16 0,73 0,65 2,0 4,15-4,4 10,40 0,14—0,24 0,70—0,71 4,07—4,10 6,02-6,55 1,51 — 1,63 5,62 2,30 1,5 2,62-5,70 1,85 5,5 3,33 0,87 0,78 4,72 1,52 0,94 0,23 3,28 Тип структуры D82 DO3 D233 D73 Сложные Нитриды Карбиды Гидриды Бориды Состав AgbHgg Си —Sb RuBe13 LasS* La3Te4 BeMRe BeMTc Be«Mo AgT I3 AuZn3 HgsTl2 In19Cd Pd22S sblfu 7-SnTl TIN ZrN HfN VN NbN TaN Mo2N ReN0 34 ThN ' UN ct-MC* NbC ReC ^13^10 TcC TiC VC P-wcx PdH PdH. HfB ZrB те. К 0,64 0,127—1,84 1,3 6,5-8,25 8,6—1,25 2,45—3,75 9,65 5,25 2,529—5,545 4,038—4,12 0,4—0,7 О А J,D 1 O1 1,21 3,14-3,8 3,0-3,55 1,63 5,8 5,20 4,2-6,4 4,86—5,8 8,9—10,7 6,2—8,7 7,5-8,2 16,1 4,84—6,5 5,0 4-5 3,2 5,6 9,26—14,3 1,05—11,7 3,4 8,5 1,05—11,2 3,85 3,32—3,42 0,03 5,2—10,0 5 16 3,1 2,8-3,4 A3 B8, Ag2Al Ag2Ga Ag4Ge Ag6Sb AgsSn Au6ln Au6Sn Cu3Ge Cu5Si Pb2Bi RhW RhMo AuSn BiNi BiPd2 BiPt BiRh Гексагональные структуры 1,28—0,088 6,5-8 0,85 0,019-0,065 0,025-0,107 0,035-0,331 0,4-1,1 0,025—0,26 0,050-0,058 8,2-8,5 2,64—3,37 1,97 1,25 4,25 4,0 1,21—2,4 2,06 C32 D2d PdSb PdTl PtSb PtSn Biln2 MoB2 ?-ThSi2 YGa2 AlTh Cd3Mg Lalr5 BaAu6 Zr6Ga3 Zr6Pb3 Zr5Sb8 1,44—1,67 3,85 2,10 0,37 5,6 1,0-6,4 2,41 1,68 0,75 0,185 1,7 2,13 0,7-0,35 2,5—4,0 4,60 1,74 29. 451
Продолжение табл. 21.24 Тип структуры D102 В8а С7 В18 Сложные Состав B3Ru7 Co3Th7 Fe3Th, Ir3La7 Ir3Lu7 Ir3Th7 Ni3Th7 Os3Th7 Pt3Th7 Rh3La7 Rh3Th7 Pd3Sn2 Zn2Rh NbS2 NbSe2 Nbje2 TaS2 TaSe2 CuS Ag2F AsRh4__16 p-Bi2Pt T-B4Rh 2,58 1,83 1,86 2,24 0,72 1,52 1,98 1,51 0,98 2,58 2,15 0,47—0,64 8,2—6,4 5,4—6,15 5,4-7,5 0,5—0,74 0,71—2,1 0,13—0,22 1,62 0,066 0,03-0,56 0,155 2,70 Тип структуры Сложные Нитриды Карбиды Бориды Состав Hg4Na MoPd e-MoRh2 Nb3Te4 a-Pd2As Pd5Aso Re2B * TaSi Tl3Bi5 HgSne Ta2N MoN P-Mo2C 7]-MoCx 7-MoC Nb2C RuC Ta2C a-W2C 7-W2C Mo2B6 NbB2 Nb2B5 Re2B Ru7B3 ТСУ к 3,05 3,52 1,97 1,49 0,66 0,46 2,8 4,25-4,38 6,4-6,6 5,1 10,6 12,0 2,4—7,2 7,4-9,26 7t6—8,3 1,98—9,11 1,9—2,0 3,2—3,3 2,74—3,6 2,85-3,05 8,1 1,0-6,4 6,4 2,80 2,58 C16 DO, B31 Тетрагональные структуры AgZn2 AgTh2 AlTh2 AuPb2 AuTh2 AuT!2 CoTa2 CoZr2 CuAl2 CuTh2 GaHf2 GaZr, FeZr2" NiHf2 NiTa2 NiZr2 PdPb2 PdTh2 PdTl2 PtTl2 RhPb2 RhSn2 RhZr2 ZrTh2 M03P W3P AsRh Gelr GePt GeRh SiPd SiPt 2,11-2,46 2,19—2,26 0,09 3,10—3,15 3,08—3,65 4,2 0,82 5,0—6,30 0,65 3,44—3,49 0,21 0,38 0,17 0,87 0,90 1,52—1,6 2,95—3,01 0,75-0,85 1,32 1,58 1,32 0,60 10,8—11,1 0,67 5,31 2,26 Ромбические 0,58 4,70 0,40 0,96 0,93 0,88 D2C Ll0 Cc Сложные Бориды структуры B31 Орто ромбичес- ромбические CoUe FeUe MnlL NilL a-LiBi NaBi CaSi2 LaGe2 LaSi2 ScGe2 Sr2Si3 ThGa2 a-ThSi2 YGe2 Nb3Be2 Ta3Be2 Th3Al2 BaBi3 TI5Te3 AuP'L GeP Pd4Se Ta2B W2B Mo2B SnPd SbRu PtTh RhTh AuSn4 PtPb4 2,29—2,4 3,86 2,32 0,41 2,47 2,25 1,58 1,57-3,49 2,3-2,5 1,3-1,31 0,55 2,56 3,16—3,20 2,4-3,8 2,30 1,0 2,6 5,8 2,28—2,078 7,3 4,40 1,8—4,2 0,42-0,66 0,06—3,12 3,10-3,22 4,74-5,86 0,41 0,35-1,27 0,44 0,36 2,38 • 2,8 452
Продолжение табл. 21.24 Тип структуры Орторомбиче- ские Ромбоэдричес- Ромбоэдрические Состав CoLu3 CoLa3 Bi3Ni Bi3Rh AlRee Pd2Sn BiPd KHg2 PtTe Rh6P4 In3Te4 Ge3Te4 AsS4 P3Sn4 Nb2Be17 0,35 4,01 4,06 3,2 1,85 0,41 3,74—3,42 1,2 0,59 1,22 1,15—1,25 1,80—1,55 1,16—1,21 1,24—1,10 1,47 Тип структуры Ромбоэдриче- Ромбоэдрические Сложные Карбиды Бориды Состав ce-Pd7P3 ?-Pd7P3 Zr3Au AuSn AsSn4 Ge3Rh6 a-Mo^C P-W2C TaB Tct К 0,70 1,00 0,98 2,48 1,16—1,19 2,12 2,4-7,2 о, 1"~~<3,У0 4,0 Продолжение табл. 21.24 Другие типы структур и соединения, для которых тип структуры точно не установлен Таблица 21.25. Сверхпроводимость соединений, имеющих техническое применение [16] Состав PdTe2 Bi2Pd S Os4All3 Auln NbRu3 AsGe Be5Ca Be5lr Be6Os BegPt CaPb Celr3 Celr6 CoSe Ge2Se Hg3K Hg4K In3Ru Ir2Y Lalr3 LaRh5 LaRh3 Lulr2 LuRh5 Mo3Sb4 1,53—1,69 1,71 1,7 5,9 0,4-0,6 1,2 3—3,5 6,7 1,5 9,2 2,3 7,0 3,34 1,82 0,35 1,3-1,31 3,18 3,27 3,42 2,68 1,61 2,46 1,65 2,60 0,84 0,49 2,10 1,61 Состав OsBe2 PPb P2,65Sn4 PdaTe'8 Pd6Te Pt6Th RhBe2 RhSc3 Rh2Te Rh6Th RuBe2 Ta2Ge Y3Co r KC8 La2C3 La8C2 RbCe Th2C3 Y2C3 NbB NbBe ZrB12 3,07 7,8 1,21 — 1,10 2,20-2,30 0,76 0,40 3,13 1,37 0,32-0,92 0,49 1,07 1,35 1,60 0,34 3,50 0,020-0,135 0,39—0,55 5,9—11,0 1,61—3,33 0,023—0,151 4,1 8,2 2,4—4,05 6,0—11,5 3,35-3,88 8,25 3? 5,9-6,0 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Landolt-Bernstein. Zahlenwerte und Funktionen, II Bd, 6 Teil, 6 Auflage, Berlin—Gottingen—Heidelberg: Springer-Verlag. 1959. 2. Stewart G. R.//Rev. Sci. Instrum. 1983. Vol. 54, N 1. P, 1-10. 3. Макдональд Д.//Физика низких температур: Пер. Соеди- Соединение Nb3Sn NbTi NbN 18 9 14 ,1-18 ,5—10 ,5—17 ,5 ,5 ,8 /„ А/см при 4 A-8) • C-8) . B-5) • 1 (Тл), ,2 К 10* 10* 107 @) E) A8) 24, 12 12 ?5 •2, ТЛ ( 5—28 ,5—16, D,2) A,2) 8—13 D T, К) @) 5A,2) ,2) с англ./Под ред. А. И. Шальникова. М: Изд-во иностр. лит. 1959. 4. Handbuch der Physik. Berlin—Gottingen—Heidel- Berlin—Gottingen—Heidelberg. 1956. Bd XIX. 5. Смителлс К. Дж. Вольфрам: Пер. с англ. Л.—М.: Металлу ргиздат. 1958. 6. Soule D. E//Phys. Rev. 1958. Vol. 112. P. 698—705. 7. Primak W., Fuchs L. H. Phys. Rev. 1954. Vol. 95. P. 22—31. 8. Spain J. L, Ubbelohde A. R., Young D. А.//РЫ1. Trans. Roy. Soc. 1967. Vol. 262, N 1128. P. 345—360. 9. Landolt-Bornstein/.Zahlenwerte und Funktionen, 6 Auflage, Springer—Verlag, 1957. IV Bd, 3 Teil. 10. Техника высоких температур. Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит. 1959. 11. Справочник по электротехническим материалам. М.—Л.: Госэнергоиздат. 1960. 12. Готман П. Е., Березин В. Б., Хайкин А. М. Элек- Электротехнические материалы. М.: Энергия. 1969. 13. Металловедение и термическая обработка/Под ред. акад. Н. Г. Гудцова. М.: Металлургия. 1966. 14. Краткий справочник металлиста/Под ред. проф. А. М. Малова. М.: Машиностроение. 1965. 15. Савицкий Е. М., Тылкина М. Л., Поварова К. Б. Сплавы рения. М.: Наука. 1965. 16. Сверхпроводящие материалы. М.: Металлургия. 1976. 17. Коэн М. и др. Сверхпроводимость полупроводни- полупроводников и переходных металлов: Пер. с англ. М.: Мир. 1972. 18. Киттель Ч. Введение в физику твердого тела: Пер. с англ. М.: Наука. 1978. 453
19. Schooley J. F.//J. Phys. 1978. Vol. 39, N C6. P. 1169. 20. Utton D. В., Soulen R. J., Marshak H.//Low Temp. Phys. 1975. Vol. 4. P. 76—85. 21. Durieux M., Astrov D. N., Kemp W. R. G., Swen- son С A.//Metrologia. 1979. Vol. 15. P. 57—72. 22. Таблицы физических величин/Под ред. И. К. Ки- Кикоина. М.: Атомиздат. 1976. Глава 22 ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ С. Д. Лазарев, Е. 3. Мейлихов 22.1. ВВЕДЕНИЕ Вещества, в которых при Г=0 R верхняя из запол- заполненных электронами энергетических зон (валентная зо- зона) и нижняя из незаполненных электронами энергетиче- энергетических зон (зона проводимости) не перекрываются, явля- являются полупроводниками или диэлектриками. Граница между ними весьма условна — в полупроводниках энер- энергетический зазор между зоной проводимости и валент- валентной зоной не очень велик, что приводит к появлению в зонах заметного числа свободных носителей заряда при ТФО К. Обычно удельное сопротивление полупроводников (при 7=290 К) находится в интервале 10-8О^1010 Ом см (в металлах р« 10-6-M0 Ом-см). Характерными чертами этого класса веществ являют- являются рост электропроводимости с температурой, малая (по сравнению с металлами) концентрация носителей тока, высокая чувствительность электрических свойств по от- отношению к воздействию излучений и наличию примесей, а также неомическое поведение контактов. Ширина запрещенной зоны. Ширина запрещенной зо- зоны Е8 представляет собой энергетический зазор между абсолютным максимумом валентной зоны и абсолютным минимумом зоны проводимости. Определяется по темпе- температурному ходу сопротивления или оптическими метода- методами (край полосы поглощения, длинноволновая граница фотопроводимости). Значение Eg зависит от температуры и давления; зависимость определяется коэффициентами ат^дЕд/дТ и aP=dEg/dP. Подвижность носителей и проводимость. Дрейфовая подвижность М>дрвИдр/?» где идр — дрейфовая скорость носителей в электрическом поле ?. Определяется прямы- прямыми опытами по времени распространения инжектируемого импульса неосновных носителей в образце. Удельная про- проводимость а связана с дрейфовой подвижностью |хл, \iP электронов и дырок и их концентрацией пир соотноше- соотношением o = e(n\Xn + p\ip). Измерение эффекта Холла позво- позволяет определить холловскую подвижность \ih=\Ro\> где R — коэффициент Холла. Эффект Холла. В полупроводнике, который помещен в магнитное поле, перпендикулярное протекающему по нему току, возникает электрическое поле, перпендику- перпендикулярное току и магнитному полю. Это — так называемый эффект Холла, описываемый соотношением Н ЩН, где Ен — напряженность холловского электрического по- поля; / — плотность тока; И — напряженность магнитного поля; R — коэффициент Холла. В случае носителей одного сорта (концентрацией п) R = ± г/пе. Здесь R измеряется в см8/Кл; п — в см-3; е« 1,6-109 Кл; г — числовой множитель (так называемый холл-фактор), значение которого определяется механизмом релаксации импульса носителей. Знак R связан со знаком заряда но- носителей (#<0 в образцах л-типа, /?>0 в образцах /?-ти- па). При наличии двух сортов носителей (например, элек- электронов и дырок) R зависит от напряженности магнитно- магнитного поля: Rn°n Здесь ол — При Н p\ #„- —\/пе; Rp*=\lpe. е(р — п) \>.р + если п=/ Холловская подвижность носителей \1н определяется соотношением \ih=~\Ro\. Время жизни носителей. Время жизни т представляет собой время, за которое неравновесная концентрация но- носителей спадает за счет их рекомбинации до равновес- равновесного значения. Основные механизмы рекомбинации — из- лучательный (энергия рекомбинирующей пары электрон— дырка излучается в виде фотона), фононный (энергия передается решетке), ударный (энергия пары передается третьей частице). Чаще всего имеет место не прямая рекомбинация, а процесс идет через рекомбинационные центры (примеси, дефекты). Теоретическая оденка времени излучательной реком- рекомбинации т* дает верхний предел значения т. Для 7=300 К и концентрации, близкой к собственной, значения т* при- приведены в табл. 22.1. Здесь же приведены реальные зна- значения т. Таблица 22.1. Время рекомбинации т и время излучательной рекомбинации т^> для некоторых полупроводников [162] (концентрация носителей близка к собственной, Т = 300 К) Полупро- Полупроводник PbSe PbTe Si Ge InSb InAs PbS з 0,3 3.10-7 10-5 10-6 2-10-33-10-83-10-7 Ю-7 10-6 Поверхностная рекомбинация. Помимо рекомбинации в объеме носители могут рекомбинировать на поверхно- поверхности полупроводника. Скорость поверхностной рекомбина- рекомбинации 5 определяется как скорость потока частиц из объе- объема к поверхности, необходимого для поддержания на ней избыточного числа неравновесных носителей. Скорость s сильно зависит от способа обработки поверхности. Так, для Ge при травлении поверхности в кипящей Н2О2 s»10 см/с, а при шлифовке s« 10е см/с и более. Обычно s»102-M03cm/c. 454
Длина диффузии. Длина диффузии LD — расстояние, характеризующее пространственный спад неравновесной концентрации носителей до равновесного значения. Зна- Значение Ld определяется через коэффициент диффузии D н время жизни т с помощью соотношения Lo^yDx. Ко- Коэффициент диффузии и подвижность связаны соотноше- соотношением Эйнштейна D*"kT\i/e. (в невырожденном полупро- полупроводнике). Максимальная длина диффузии характеризует степень совершенства и чистоты кристалла. При 7=300 К ?/)«0,5 см в Ge, LD«0,3 см в Si, Lo«10-bl0 см в inSb [162]. Структура зон и эффективные массы. Эффективная масса носителя характеризует его движение в кристалли- кристаллической решетке. Обратная эффективная масса (т*)-1 — тензорная величина, определяемая зависимостью Е(р) энергии носителя от его квазиимпульса: Обычно достаточно знать вид Е(р) лишь вблизи экст- экстремальных точек — минимумов или максимумов энергии. Изоэнергетические поверхности вблизи экстремумов час- часто представляют в виде сфер (с эффективными массами, например, для нескольких подзон валентной зоны тр1, тр2 и т. д.) или эллипсоидов (с эффективными массами для зоны проводимости тп ||, rrinLu тп±2*)- Для анализа различных экспериментальных данных часто пользуются понятием скалярной эффективной мас- массы плотности состояний (nidn и тар для электронов и ды- дырок соответственно), которая в случае эллипсоидальных нзоэнергетических поверхностей находится из соотноше- соотношения ' md ' \т, |-12I/3 где N — число экстремумов зоны. В случае энергетических зон, имеющих вырожденные сферические поверхности постоянной энергии с эффек- эффективными массами mPU то2 и т. д., эффективная масса плотности состояний определяется следующим образом: 3/2 C/ mpl 3/2 2/3 Вводятся также понятия омической эффективной йассы то и циклотронной эффективной массы тс, опре- определяемые соотношениями т±2/ ния анизотропии магнетосопротивления, эффектов типа Шубникова — де Гааза и магнетооптических эффектов. Собственная концентрация носителей. Собственная концентрация носителей п< соответствует идеально чисто- чистому материалу и вычисляется, если известна структура зон и эффективные массы, по формуле * Часто 4,82- тп 3/4 Eg-aTT где ш«п, тир — эффективная масса плотности состояний электронов и дырок соответственно; т<> — масса свобод- свободного электрона; k — постоянная Больцмана; <хг — коэф- коэффициент температурной зависимости ширины запрещен- запрещенной зоны. Обычно ni определяют экспериментально по данным измерений эффекта Холла и проводимости в соответст- соответствующем интервале температур. Температура Дебая TD определяется через граничную частоту (Dm колебаний решетки с помощью соотношения: kTD = fc<om. Различным ветвям колебаний соответствуют, вообще го- говоря, различные значения температуры Дебая. Значения Го, определяемые из тепловых измерении, являются ус- усредненными по существенным при температуре измерений ветвям колебаний. Более детальную информацию дают, например, измерения упругих констант. Предельная частота оптических фононов со/, со/ есть частота соответствующих (продольных и поперечных) оп- оптических колебаний решетки с длиной волн, значительно превышающей межатомное расстояние. Определяется из спектров поглощения и отражения инфракрасного излу- излучения, а также с помощью нейтронной спектроскопии. Для элементов (Si, Ge и др.): (i)/=(O/=a>o. Фактор спектроскопического распределения g в зоне проводимости (или валентной) определяется расщепле- расщеплением энергетических уровней носителей в магнитном поле за счет их магнитного момента (эллипсоидальные изоэнергетические поверхности), h dS Шс== *Г дЕ (S — площадь сечения изоэнергетической поверхности плоскостью, нормальной к магнитному полю). Общие выражения для mdt m» , mc см., например, в [841. Прямым методом определения Е(р) и эффективных масс является циклотронный резонанс. Ценные сведения о зонной структуре и эффективных массах дают измере- тогда употребляется обозначение ? = 1п+ — 2 1,2 ... где <0н — циклотронная частота носителя заряда в крис- кристалле, определяется из измерений осцилляционных эф- эффектов в магнитном поле методом пара- и ядерного маг- магнитного резонанса. Диэлектрическая проницаемость. Значения диэлектри- диэлектрической проницаемости во и е» получают из статических и высокочастотных (или оптических) измерений соответст- соответственно. В таблицах везде, где не отмечено специально, приводимые значения относятся к Г—290 К. В таблицы в основном включены данные о полупро- полупроводниках с ?*<3 эВ. Тройные и более сложные полупро- полупроводниковые соединения не описаны *. Не приведены так- также сведения о параметрах различных полупроводниковых приборов. 22.2. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПОЛУПРОВОДНИКИ 22.2.1 Кремний и германий Кремний и германий — широко используемые и наи- наиболее исследованные полупроводники. Кристаллизуются в решетке алмаза. Имеют сложную зонную структуру. ±2- * О свойствах некоторых классов тройных соединений — см. [16. 121, 123. 145, 289, 290], 455
Таблица 22.2. Электрофизические свойства элементарных полупроводников [293] Элемент а-В р-в С (алмаз) Р (черный) o-S As (серый) Se a-Se a-Sn Sb Те Кристаллическая структура Система, группа Ромбоэдр., D\d То же Куб., Ol Орторомб., Z>2^ Орторомб., D^ Ромбоэдр. ,D^ Триг.,О^,^ Моноклин. Куб., Ol Ромбоэдр., D\d Триг., D\\ D\ а, Ь, с, им 0,5057 (а), а = 58° 06' 1,014 (а), о = 65° 17' 0,3566 [1] 0,331 (а); 0,437 F); 1,047 (с) 1,046 (а); 1,288 F); 2,448 (с) 0,376 (а); 1,076 (с) 0,435 (а); 0,494 (с) 0,905 (а); 0,907F); 1,161 (с) 0,649 [292] 0,4308 (а); 1,1274 (с) 0,446 (а); 0,595 (с) р, Г/СМ» 2,45 2,33 3,51 [123] 2,70 2,069 5,72 4,819 4,9 7,28 [292] 6,69 6,24 гпл» к 2350—2400 2350—2400 4300 [123] 1300 — 1090 490 — 505*2 [121] 903 723 Eg> эВ 1,97 (?|| с) 1,90 (Ехс) 1,63 (Е\\с) 1,61 (?±с) 1,56 @ К) 5,4 [28] 5,48 [292] 0,33 @ К) 3,8 0,175 1,9 E К) 2,48 E К) 0,09 [122] 0,1 A,15 К) 0,335 D,2К) дЕ /дТ, 10-* эВ/К —2 -1,2 [28] —0,5 [292] -2,8 — -2,7 — -5 [122] +1,8(Г<4,2К) —0,4 A00-300К) 1430 @ К) 1220 A00 К) 1300 @ К) 2240*1 [123] 400 250 250 282 D,2 К) 152,5 171 @ К) 128(<20 К) 230 [121] mn/m0 — 4,5 1.4 (mi) [313] 0,36 (mt) 0,16 (mnl) 0,81 (mns) 0,24 (mn3) 0,134 (mnl) 1,252 (mn2) 0,141 (mn3) — — 0,023 [122] mp/m9 1,8 2,35*» [15] 2,1 [123] 0,17 (mpl) 0,71 (mpt) 0,59 (mp3) 0,146 (mpl) 0,104 (mp2) 0,166 (mp3) 1 ,4 (md) 0,26 [122] 0,20*4 ?292] txn, см«/<В-с) 1 [11] 1800 (-Г-3'2) [11] 220 7,5 40—550 (анизотропна) — 4 (~Т-Щ 2500 (^Г»65) [И] 106 G8 К) [2381 106 D,2 К) [238] ty см«/(Вс) 120 300 1400 (-Г~3/2) [123] 350 10 50-1210 (анизотропна) 40 0,2 2400 (-Г-2) [111 i1 * J «0 — 11,55 (?jl с); 10,24 (E || с) 5,7 [292] — 3,6-4,6 (анизотропна) 50 _ 7,39 — t 00 — 9,12 (?ic); 8,41 (? || с) 5,7 [121] — — —- — 6,1 24 [292] 1j, CM*"* — — — — — 2,16*1020 1014 — — 456
Продолжение табл. 22.2 TD, К 168 A0К) 211@ К) 140 Aс) [220] 290(|| с) [120] тп/т0 0,068 (тп1) 0,63 (тп2) 0,34 (mn8) 0,06 (m±) 0,05 (m0) т /т0 0,093 (тД 1,14 (mpi) 0,093 (m^g) 0,114 (т±) 0,109(т(|) см*/(В-с) 0,11—2,74 (анизотропна) 2380 ( || с) 1150 AС) V см*(в-с) 0,18-3,63 (анизотроп- (анизотропна) 1260 (|| с) 650 AС) «о 80D,2 К) — «ОО — 23 AС) [28] 39(|| с) [28] п^ см~ 8 4,2-1010 5,6-10^ *t ft 0,, = ^ = 0.165 эВ [123] •• Переходит в C- Sn при 558 К. •* Тяжелые дырки. Для легких дырок mp/mQ— 0,7 [313]. •4 Тяжелые дырки. Для легких дырок вгр/т0 = 0,06 [292| Таблица 22.3. Электрофизические свойства Si и Ge Эле- Элемент Si Ge Кристаллическая структура Система, группа Куб.,о? То же а, им [123] 0,543 0,566 г/см8'[123] 2,33 5,32 К П23] 1690 1210 TD. К [117] 689 539 (80 К) 406 353 (80 К) эВ, [123] 0,063 0,037 «о [28] 11,7 16 ffoo 12,7 (Х= 1,05 мкм) [28] 13,7 (Х = 8 мм) [117] 16,5 (Х = 2,5 мкм) [28] Эле- Элемент Si Ge эВ [292] 1,11 1,17 @ К) 0,664 0,744 A,5 К) ?Гл, эВ 2,3 [84] 0,05 [1231 0,15 [84] ?ГД' эВ 1,5 [84] 0,02[123] As0, эВ 0,044 [123] 0,28 [117] 0,30 [123] dEg/dT,' 10-* эВ/К [292] —2,8 —3,7 10"« эВ/бар -1,4 [292] -3,8 [80 К] 5 [123] 3 [292] dETJdTt 10-* эВ/К —4 [123] дЕГл/дР, 10"* эВ/бар 7 [123] 5 10-" эВ/Па A0-* эВ/ат) -A2-14) [123] Эле- Элемент Si Ge 0, 0, 1, 0, тп/т0 [34] 9163(||) 1905A) 588 ( ||) 0815A) 0 0 1 ,33 ,22 с 0, 0, 26 12 0 0 о ,537 ,34 0 0 е ,153 ,043 0 0 S ,25 ,08 0,81 [292] 0,39 [123] 1,02-1010 C00 К) 2,33-1013 C00 К) 2 о 2,3-Ю5 47 см*/?Вс) 3000 (^-2F) 3800 ^Г-2,3) V-р, см*/(В • с) 500 [123] (~Г-2'3) [117] 1820 [123] (^7'~1'67) [28] 457
Ш0 500 300100 150 10 10" ю'5 1 t г \\ ) — °\ 10х rt 10 10" wk \ \ \ \ ft1 \ \ 1000 300 200 too 0 Of 1,0 1,5 2,0 1,5 3,03,5 *1 Рис. 22.1. Температурная зависимость удельной прово- проводимости а-В (а) и Р-В(б): пунктир — асимптотическое приближение при Еа—\ эВ; А — гранулы; А — кристаллы; О — поликристалл 10г 10 10" \ \ о о о V о \ о V f 8 10 12 1Os/T,K'f Рис. 22.4. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности электронов в E-В [293]: линии — расчет по разным моделям 100 30 80 Ъ70 %Z 30 10 \ 4 > \ о 4 4 SOO 40 \ о о О о о 10™ ACM" Рис. 22.5. Зависимость холловской подвижности элект- электронов в поликристаллическом 0-В от концентрации но- носителей [7, 14] 10" 1О'г 10* 300 ?00 500 600 800 Of 1,0 1,5 ZJO Z,5 Гэ К 1OJ/r,K'f Рис. 22.2 Рис. 22.3 Рис. 22.2. Температурная зависимость холловской по- подвижности дырок в а-В [6] Рис. 22.3. Температурная зависимость коэффициента Холла и концентрация дырок в р-В при высоких темпе- температурах [293] 10' О 11 1 1 1 1 1 1 - \ 10 \ о ; s о\ О \ \ б) 10г /0z Т9К to1 Рис. 22.6. Температурные зависимости подвижности электронов (а) и дырок (б) в алмазе [313] 458
10 10J m го 10 1000 600 500 400 300 7"Л D 10' / \Jy % i/L ftJU\cfb w w 3 д T I . Д I V V OOCCDOO A A ^ Д Д ^ . r о A o° A A o2° ОД ^A по°Д >А A /I о A Д д a; 60 1Z0 160 160 2001 ю1 JWQ 100 50 40 30 20 15 1000 600500 400 300 TJ 10 40 60 60 1 У1 Рис. 22.7. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) полной кон- концентрации носителей (б) и холловской подвижности дырок (в) в поликристалли- поликристаллическом черном фосфоре [17]: ! — низкие температуры; // — высокие темпе- температуры 459
10 о ю 10 -5 kg ч -ч 3,2 3,S S,Z Рис. 22.8. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности электронов в a-S[37] 10 8 Ш о a - о 4 \ \ \ A \ \ \ \ \ \ \ \ у \ \ 1-10* 8-W15 5 1019 2,0 1,5 3,0 3,5 3 %О 1 t\O 5,5 Рис. 22.10. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности дырок в a-S для образцов с различной кон- концентрацией дырочных ловушек nt. При фазовом пере- переходе a-S—*P-S подвижность резко уменьшается [53] г, к 360 згозоо г8о гво vto гго 10 1 ' 1 J^ Л \\\ ^N. ^Q01 \pioi \ 2,7 3,1 39S 3,9 ?,3 ?,7 ГО3/Т, К g г В t ¦ 2 10* i § s si \ у N vX \ \ \ V v^ V )> \ \ \ a) 10 r о r Q 1 10 ю-* у / в t 10z Т,К 10 10* Рис. 22.9. Температурная зависимость дрейфовой по* движности дырок вдоль различных кристаллических Рис. 22.11. Температурные зависимости подвижности осей в a-S [39]: электронов и дырок (а) и удельного сопротивления (б) пунктир — зависимость ^со7'~л» где л-1,6 [100], л-1,1 [010], в As. Характер зависимости |ая1, и.пй и аР9 со Г-1»', л-1,7 [001J - "" 460
1Ог $ / I f p" • f • / —5- • - II с Рис. 22.12. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности дырок в тригональном Se [19]: пунктир соответствует зависимости Г-3/2 2 / 8 6 ? г 8 л — д д д ' N Зле к г д д кроны « 1 i Дырке ^\ i ж. \tod\ Рис. 22.14. Зонная структура a-Sn [171] 10» \ 10* R 10п Н / / / / 4 / 00 / •/ о 10 17 /^77 10 19 Рис. 22.15. Зависимость концентрации электронов в a-Sn при Г = 4,2 К от концентрации доноров [24]: О — легкие электроны; % — все электроны Л ^5" J,? J,7 рис 22.16. Температур- Температурная зависимость по- подвижности легких элект- Рис. 22.13. Температурная зависимость дрейфовой по- ронов и дырок в a-Sn- движности дырок и электронов в моноклинном Se сплошные линии - расчет (Еа — энергия активации подвижности дырок) [20] [24] *¦ в 81вг г к 461
10 7 10' 10s п* 2 \ \ \ V 1 i 1 L \ As / ч Ч> N * 1 \» Л 1 \ 1 -¦ч А \ \ \ у \ X / У \ ч\ b \— у iO \ ¦Ж \ м to \ \ \ / \ X Д V Рис. 22.17. Температурные зависимости компонентов тензора подвижностей электронов (пунктирные линии) и дырок (сплошные линии) в Sb [29]. Концент- Концентрации электронов и дырок — 4-Ю19 см~3: нижняя шкала температур для мл» верхняя — для \л 10 1Ог 10* В Si 6 эквивалентных абсолютных минимумов зоны проводимости расположены на осях [100] внутри зоны Бриллюэна. Вблизи каждого из этих минимумов изоэнер- гетические поверхности имеют вид эллипсоидов вращения (число эллипсоидов — 6). В Ge 8 эквивалентных абсолютных минимумов зоны проводимости расположены на осях [111] на границе зо- зоны Бриллюэна. Вблизи каждого из этих минимумов изо- энергетические поверхности — эллипсоиды вращения (эк- (эквивалентное число эллипсоидов 4). Валентные зоны Si и Ge расщеплены на три подзо- подзоны, две из которых вырождены в точке 6=0, а третья отщеплена за счет спинорбитального взаимодействия. Схемы энергетических зон Si и Ge (с использованны- использованными в таблицах обозначениями) представлены на рис. 22.22, 22.23. Электрофизические свойства Si и Ge представлены в табл. 22.3—22.5 и на рис. 22.24—22.43. 2 К 6 ? 2 5- ioz Ъ 8 % 6 $ * to 6 If. 1 г* / 1 & ш Я* t- о II «г; ч 10" 1О1С ¦о" \ N \ \ \ \ \ ?=0,33B )эВ \ \ \ \ 2 J Ю3/т,к-' 1.5 В) 2,5 3,S 1О3/Т,К~1 ?.5 Рис. 22.18. Температурные зависимости удельной проводимости (а), коэффициента Холла (б) и собственной кон- концентрации носителей (в) в Те [30] 462
Примесь Тип*» эВ« Afi А 0,93 0,86 0,40 Таблица 22.4 D 0,59 0,83 0,89 А1 А 0,068 1. Свойства примесей в As D 0,054 Si [292] Аи А 0,6—0,7 D 0,8 в А 0,045 Bi D 0,071 Си А 0,24 0,37 0,52 Примесь Тип*» Eh эВ*2 Fe А 0,4 Ga А 0,071 In А 0,155 Li D 0,034 О D 0,06 Р D 0,045 S D 0,31 Sb D 0,043 Т1 А 0,246 2п А 0,316 0,617 •» D — донор» А — акцептор. ** Для доноров энергия ионизации отсчитывается от дна зоны проводимости, для акцепторов — от края валентной зоны. Таблица 22.5. Свойства примесей в Ge [117, 123, 292] Примесь Тип*' А1 А 0,0111 А* А 0,13 0,5 0,7 As D 0,0142 Аи А 0,16 0,59 0,75 В А 0,0108 Be А С,07 Bi D 0.0128 Cd А 0,05 0,15 Со А 0,09 0,25 0,48 Сг А 0,07 0,12 Си А 0,33 0,4 0,53 Fe А 0,35 0,52 Примесь Тип*» ?„ эВ*2 Ga А 0,0113 In А 0,0120 Li D 0,0100 Мп А 0,16 N1 D 0,3 о D 0,017 0,04 0,20 Р D 0,0129 Pt А 0,2 0,4 s D 0,18 Sb D 0,0103 е D 0,14 Те D 0,11 0,30 *» D — донор, А — акцептор. •• Для доноров энергия ионизации отсчитывается от дна зоны проводимости, а для акцепторов — от края валентной зоны. 463
3000 о > > . /inn 1,5 Z,5 3,0 < 10/TX ?,5- / —^ D 2,0 2,5 3,0 3,5 ?,0 ?,5 W/TK"r 10» Рис. 22.19. Температурные зависимости подвижности ?j?4c* I2-21- Зависимость поперечной (а) и продольной электронов и дырок (а) и отношения подвижностей (б) эФФсктивнои массы дырой: от их концентрации в (б) в области собственной проводимости Те [30] Ге 1293J 2 5 »* 2 10 $ У ' / у / У —*^ • р=59Э-1013С\л ^\ —«• х -^ 1,1-1014' *•> к. ; 8,6-1015 >^ s?,6-10n N V чЛ X / 2 * * ?. 6 8fOZ Z ?6 W3 Рис. 22.20. Температурная зависимость подвижности дырок в Те вдоль оси с [35] Рис. 22.22. Зонная структура Si [117] Рис. 22.23. Зонная структура Ge [117J 464
т, к V 2 6 ? г 1017 в ? г 6 2 1 10» s ? г 10" s ? 1 10* WOL \ \ 7 S \ v 00 \ h \ 6 у s W \ V у w / \ Л \ \ W0 3 50 /О У \ л т / \ V7C г \ \ 1 ж s к *| 0 i 1ОЬ 10s 10* to3 1Ог X 1,3 ¦ *10псн~3 Ь-1013 >\ \ Ч —а \ 0,8 1,6 2,? Рис. 22.24. Температурная зависимость собственной концентрации носителей в Ge и Si [22I] ? 10 Рис. 22.27. Температурная зависимость подвижности электронов в Si при различной концентрации доноров [64]: сплошная линия — расчет с учетом фононного рассеяния электронов; пунктир — асимптотическое приближение 7—2»tt 1,16 1,11 \ \ \ во 160 190 Т,К Рис. 22.25. Температурная зависимость ширины запре- запрещенной зоны Si [58] ("а) ч S 10 ч \ N / 10» о on {Па *f0ftctimS г 5 /. 1'1011^ о0 f ЯГ <л N 1014 Ю15 1016 1017 1018 1019 10 го 10гл 3 ? 10 1О3 Рис. 22.26. Зависимость удельного сопротивления Si Рис. 22.28. Температурная зависимость подвижности при 300 К от концентрации донорных или акцепторных дырок в Si при различной концентрации акцепторов [64]: примесей [63] сплошная линия — расчет с учетом фононного рассеяния дырок % 30-2159 465
1500 1Щ 1300 1Z00 1100 >>,0и -си яо/о s г 1 900 500 ?00 \ \ \ N "¦¦ \ — — 1 ч • ч s ¦¦ ¦ 5 1 s ч. N 10 6 8 ю15 6 8 107( i 10' Рис. 22.29. Зависимости подвижностей электронов и ды- дырок в Si при Т = 300 К от концентрации доноров [226] 10 -2 - - - к } о/ / 1 1 / а) 10" 101* г 5 Ю17г 5 оо4ь у / 1 111 W1?Z f 6 81O1SZ ? 61ОП л, см'3 то 1300 1200 1100 ?0 20 10 о X ^ 300 \воо ^700 600 500 300 ч X 1 N ч ч ¦i ш « 1 1 \ 10' о о 9) 6 B1015 Z * 5 * /tfr* Z Рис. 22.30. Зависимости подвижностей электронов и ды- дырок в Si при Г=300 К от концентрации акцепторов концентрации основных носителей при [226] 237] Рис. 22.31. Зависимости времени жизни неосновных носи- носителей в rc-Si (a), p-Si (б), /г-Ge (в) и p-Ge (г) от й 7 300 К [10„ 466
100 50 го 10 г5 к1 0,5 0,1 0,1 ^^ V 1 \ \ лгС V ч ч \ ч /7-Ge Ч \ \ \ \ \ ч, W г 5 15 г г 5 Рис. 22.32. Зависимость удельного сопротивления п- и от концентрации носителей при 7=300 К [234] b ¦о 90 10 60 50 40 ЪО аэ о\ - S < \ Л ь\ о. \ с и т" У —\к\ т *¦> и, ' у> 1 \ \ ип LTS ЪО НО 50 60 80 100 150 ZOO Tf К Рис. 22.35. Температурная зависимость подвижности электронов и дырок в чистом Ge при постоянной кон* центрации носителей [711 6 вЮ18 2 4 6 8 1019 г Ч 6 10го Рис. 22.33. Зависимость удельного сопротивления силь- сильнолегированных кристаллов n-Ge от концентрации при- примесей при Г = 300К[225] 0,1В 0,72 0,60 ¦~ч \ N ¦9 \ \ S 0,8S 0,81*% 0,77 2^7/7 V^ Г, К 0,73 0/fO §0,30 =gO;Z5 ^0;20 0,15 0,10 \ X \ \ Ю15 10™ 10 15 па,см 10 -3 16 1011 1019 Рис. 22.34. Температурная зависимость энергии прямых Рис- 22.36 Зависимость дрейфовой подвижности элект- электронов в p-Ge при Г = 300 К от концентрации акцепторов: сплошная линия — расчет [72] рур ?^ и непрямых Eg переходов в Ge [65] 30» 467
о,г 0,1В $0,11 0,08 о и ^ \ N \ < > \ \ \ ,0,9 I н ъ 0,8 0,7 0,B / 0,1 0,6 0у8 х 10" 10 15 10 16 10 .17 Рис. 22.37. Зависимость дрейфовой подвижности дырок в n-Ge при Т=300 К от концентрации примесей: сплошная линия — расчет [72] Рис. 22.40. Зависимость ширины запрещенной зоны Si*Gei_je при Г=300 К от состава. При х^0,\5 проис- происходит переход от зонной структуры Si к зонной струк- структуре Ge f76] 10' 10' о i-? 1015 10п 1015 1016 1011 1018 10i910zo10z1 Рис. 22.38. Зависимость холловской подвижности дырок в /?-Ge при комнатной температуре от концентрации ак- акцепторов 1731 w 40-' 0,1 0}Ч 0,6 0;в- Рис. 22.41. Зависимость собственной проводимости SuGei-x при Т = 300 К от состава [80] а;нм 3000 ъгооо $1000 0,536 V 9 о/ 0,8 0,4 0,6 Рис. 22.39. Зависимость постоянной решетки Si*Gei-* Рис. 22.42. Зависимость холловской подвижности элект- от состава [74] ронов в SLGe,-* при 7=300 К от состава [801 468
гооо{ Рис. 22.43. Зависимость холловской подвижности дырок 'г в SLcGe,-* при 7= 300 К от состава 1801 ^ _# ^> 22.3. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 22.3.1. Соединения типа AyBl— AlBvu 22.3.2. Соединения типа AUBIV—A"Bvn Из соединений типа AUBV наиболее изучены ZnSb и CdSb, а также их твердые растворы, представляющие интерес при создании термоэлектрических устройств. ZnSb и CdSb кристаллизуются в орторомбической структуре (DoJI), приводящей к сильной анизотропии их механиче- механических и электрических свойств. Зонная структура непря- непрямая [18, 117]. Минимум зоны проводимости расположен в рис. 22.46. Температурная зависимость сопротивления Cs3Sb 1891 OJO\ 1 I I 80 0,16 10" 10" т \ ч \ \ \ \ \ эв 3J0 3,5 ?,0 ?95 5УО 5,5 3/1 1 а) ZOO JOO го ю 100 200 JOO о Г.К Рис. 22.44. Температурные зависимости удельного со- сопротивления (а) и холловской подвижности электронов (б) в CsAu (пленочный образец толщиной 130 нм) I8U \ \ \ \ \ \ 10 гз ю гг 10 ю1 го \ \ / X ч г*- /¦ / ; 150 300 ?00 500 10 Рис. 22.47. Температурная зависимость подвижности ды- дырок в Си2О [90] ^ z 10 К + к- т ?75К т—t; 10J 373 Г, К Рис. 22.45. Зависимость холлопской подвижности дырок и их концентрации от проводимости пленок CsAu тол- толщиной 270 нм с различной степенью окисления [83] Рис. 22.48. Температурная зависимость проводимости C112S [91]: стрелки, обращенные вниз и вверх, — измерения при повышении и понижении температуры со- соответственно 469
400 600 Г, К 2,5 Z 1 - 0,5 1 -*- I —* -А X 31- 200 400 600 S0Q Г, К '5 Я В) ч 500 600 700 600 900 Т,К Рис. 22.49. Температурные зависимости электронной про- проводимости (а), коэффициента Холла (б) и холловской подвижности дырок (в) для различных образцов Cu2Se I921: содержание Se увеличивается от образца / к образцу 9, соответ- соответственно увеличивается концентрация носителей тока (от 1 ,910*« до 24,5-10«° см"»). Рис. 22.52. Температурная зависимость проводимости Ag2S [97]: различные точки соответствуют номинально чистым и стехиометрическим образцам (электрохимиче- (электрохимический контроль отношения Ag/S не проводился); для а-фазы (Г<Га,р) существенно влияние термической предыстории различных образцов 0,75 0,25 0 i ч ч «^ о W'1 г * б 8 1 г ? е s ю z + р,юм си'3 Рис. 22.50. Зависимость эффективной массы дырок в Cu2Se от их концентрации ЮЗ) 10п 1011 10 ю ю7 10 / о о 1 / Г > Jb ?A-O,7S3B 3,0 3,S ?,0 fO3/r,K~' S,0 Рис. 22.51. Температурная зависимость сопротивления АО (пленочный образец) [96] 10* 103 10* 5 /* z 10~1 10 г ю-1 ю-" т„я \ 1 1 L f •41 1 1 >1 > 4 к К 0,5 //,5 2 2,5 S 3,5 /ОУ/Т,К"Г 470
10* о «с* 10 10' оооо 1 ) Г о У 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 10*/Т,*'1 Рис. 22.53. Температурная зависимость коэффициента Холла в Ag2S [1011 100 100 80 ' SO 40 в -Ag2S о -J/2 T-t,t 250 ЗОп ?00 500 600 700 < > 1 1 \ ч Рис. 22.55. Температурная зависимость проводимости Ag2Se [97]. При Т<Т*# =406 К зависимость имеет полупроводниковый характер, при Т<Та,р da/dT<0 10 г 1 1 юг S 6 7 8 10* Рис. 22.54. Температурная зависимость холловской по- Рис. 22.56. Температурная зависимость холловской по* движности электронов в а- и 0-Ag2S [101] движности электронов в Ag2Se [101] 471
1 10<>,г 1 10-о,г 1От*в 13/Кл **- -оа< 406 К > а S) 2,5 3,0 3,5 ?90 ?,5 1%7S 2J30 2,25 2,50 2,75 3,00 fO3/T, K Рис. 22.57. Температурные зависимости коэффициента Холла в различных образцах Ag2Se при низких (а) и высоких (б) температурах [101] 10г 6 h ^ 10 t s $ в 300 1 \ у 150 100 "JrV wX 75 i i w \ И— / 1 50 Р-* к О, А —77= Тип 77— /О.Я 16' 20 Рис. 22.59. Температурная зависимость коэффициента Холла для различных образцов Ag2Te [93]: —. + — знак ЭДС Холла Г о /^7 -J 10" О -оо г J*r tit *+* ~ZL 2 - О, А " П - Тип •, А -^7 - Тип 12 16 20 2 10 33,З^У 33,+— 33,5— 33,8 — Sy-33,1133,2% Те 5v \ 4 1 ^) к J 1 ;——: ^- in *i /l / ^* 10J/T,K-7 МО 500 600 700 800 300 WOO 1500 Т,К Рис. 22.58. Температурная зависимость удельного сопро- сопротивления п- и p-Ag2Te [108]: Рис. 22.60. Температурная зависимость подвижности образцы те же, что на рис. 22.59 электронов в Ag2Te [93] при разной концентрации Те 472
2 1,5 10* 8 6 ? г 10s 8 k 2 16г г У I 1 7 Ч л ц 1 1 ! 1 323 3?8 373 398 ?23 1 О "N о I . 1 1 \ О 1 1 л \ о 60 80 ЮС ZOO ?00 0,6 Рис. 22.61. Темпера- 0,5 турная зависи- зависимость холловской 0,? подвижности элек- электронов в Ag2Te 0,3 [123]: t,?5 2J0 2,55 2.60 О, Д — массивные кри- 1дТ сталлы; • — пленки _ толщиной 135 нм со Рис. 22.63. Температурная зависимость холловской по- сферолитической струк- структурой, напыленные на подложку при темпера- температуре 120°С рур движности дырок в AgBr [ИЗ] SO 25 16J 12,5 10 8,33 7,1Ч> 6,25 10 + 10" 8 6 10' 10* ,,спг/(В-с) \ Г 1 1 —flL 1 1 0 f > i Loot ^—^7 ' Т - 30 60 90 3 S 6 7 8 10 J/T,K' о со 10* с / / I > / I 1 1 30 60 90 120 150 180 103/T,K-1 Рис. 22.64. Температурная зависимость подвижности электронов в AgBr: сплошная линия — расчет с учетом рассеяния электронов на акустических и оптических фононах и примесях [П9] *Ю1 10> to ? ° 8 12 16 Z4- 28 WS/T,K~f Рис. 22.62. Температурная зависимость холловской по- движности электронов в чистом и примесных кристаллах Рис. 22.65. Температурная зависимость дрейфовой по- к \aC1- движности электронов в AgBr: AgCl: /-зонная очистка; 2 — примесь Си; 3—8 — примесь Fe, раз- различная обработка [109] _ расчет с использованием измеренной массы полярона; 2 — среднеквадратичная «подгоночная» кривая [120] 473
Таблица 22.6. Полупроводниковые соединения А1 В4 [293] Соединение p-LisSb NaSb o-Na3Sb KSb a-K3Sb P-Rb3Sb CsSb CsaSb P-CssBi Кристаллическая структура Система, группа Куб., О* Моноклин., г5 Геке, D^ Моноклин., ^2п Геке, D^b Куб.,о? Орторомб., Dt Куб., о\ То же а, Ь, г, нм 0,656 0,680 (а); 0,634 F); 1,248 (с); р = 117,6° 0,536 (а); 0,95 (с) [1] 0,718 (а); 0,697F); 1,340 (с); ?= 115,1° 0,603 (а); 1,069 (с) [1] 0,884 0,757 (а); 0,734F); 1,327 (г) 0,914 [1] 0,931 р, г/см» 3,29 [288] 4,03 [288] 2,67 [123] 3,52 [288] 2,35 [123] — — 4,40 [288] 4,92 [288] гпл-к 923 [288] 738 [16] ИЗО [123] 878 [16] 1085 [123] 1006 856 998 908 J ,4—1,6 [288] 1,25 [16] 0,82 [16] 1,1 [123] 0,9 [16] 1,1 [123] 1,0 [10] 0,8 [10] 0,6 [288] 1,6 [123] 0,55 [16] см«/<в'-с) — — — — — 500 [16] (Г-3/2) 500 [10] (Г-3/2) — V см«/(В • с) ... — — — 100 [16] 10 [10] 200—600 [288] 350 [288] Соединение Cu2O o-Cu2S a-Cu2Se Cu2Te Ag2O a-Ag2S P-Ag2S P-Ag2Se AgTe a-Ag2Te P-Ag2Te Таблица 22.7. Кристаллическая структура Система, группа Куб., OjJ Ромб., СЦ Куб.,0? X CALt , LsaU Куб., 0\ Моноклин. Куб., 0\ То же Ромб. Моноклин., С1 Куб., 01 а, Ь, с, нм 0,426 [1] 1,18 (а); 2,728 1,349 (с) 0,575 [288] 0,396 (а); 0,612 0,472 0,423 (а); 0,691 0,787 (с); р = 99°35' 0,488 [288] 0,499 0,890 (а); 2,01 0,462 (с) [288] 0,818 (а); 0,448 0,809 (с) 0,658 Полупроводниковые F); (с) W; <*>; (Ь); р, г/см» 6,1 [123] 5,6 [216] 5,8 [288J 6,8 [216] 7,1 [288] 7,34 [216] 6,9 7,23 7,2 [288] 6,7 8,25 7,58 [288] 7,61 [288] 8,41 8,5 [216] 7,6 [288] соединения А В 1508 [16] 1393 [288] 1373 [216] 1390 [216] 1398 [288] 1173 [216] 1361 1098 859 [288] 1170 [16] 483 [288] [216]* 1228 [216] 963 [288] [293] Egt эВ 2,17 D,2К) 1,3 1,25 [94] 0,5 1,2 1,0 [16] 1,3 @К) 0,15 0,73 [288] 0,67 0,2 dEJdT, 10-* эВ/К -2 [10] — -20 -12 —0,86 [102] 474
Продолжение табл. 22.7 Соединение Cu2O a-Cu2S o-Cu2Se Cu2Te Ag2O «¦AfoS ?-Ag2S S-Ag2Se ДяТл Agie o-Ag2Te P-Ag2Te TD, к 188 300 [288] 235[288] 220 [288] 70 160 [288] 190 [80 К] 150 (80 К) roooi [ZOO] 120 [288] mn/m0 0,98 0,9 [288] 0,7 4,55 (md) [15] 0,24 [288] 0,2 0,026—0,034 0,11 mp/m0 0,58 1,8 0,5 0,8 1,9 7,8 (md) [15] 0,54 — 1,5 см«/(В • c) 0,1 [288] 3,0 [242] 200 [40] 400 [288] 63 60—120 [288] 2000 [16] 10 000 1100 4000 [16] V см«/(В . c) 100 [123] 5,0 1400 [288] / Ovr [ IU1 900 [88] 18 — 520 200 [288] 1000 18 - 7,5 [23] 9 [288] — — — — — — 11,6 17 [288] — — — 16 [288] — п., см~» — — 3,7-1016 — 3,2-1018 — — • При T < 423 К переходит в P-A&tTe [16]. Таблица 22.8. Полупроводниковые соединения AlBvu Соединение CuBr T-Cul AgC! AgBr Agl Кристаллическая структура Система, группа Куб.,7* Куб.,<? То же » » Куб., Т\ а, нм 0,568 Ш i*j 0,604 [290] 0,555 [290] 0,577 Г1 1 Ш 0,647 [1] р. г/см» 4,72 [121] 6,67 [290] 5,56 [216] 6,47 [216] 5,67 [121] т , пл 750 [290] 642 875*[290] 728 [216] 703 [216] 825 [121] ? эВ g* 2,9[16] 3 08 [290] 3,1[238] 3,0 [242] 4,1 [И] 2,0 [78] 2,8 [10] см»/(В • с) 30[16] 70 B00 К) 45 000 [109] A2 К) 240 [10] 4000 [123] 600000(82] A,7 К) 50 [16] V (см«/В • с) — 40 B00 К) [И] 2 [290] 30000 D,2 К) — ТЛ /гПл 0,28 [290] 0,33 [290] 0,30 [290] 0,36 [109 0,29B91) — тр/т0 [290] 1,4 1,4 2,4 —. — — •в [290] 8,6 6,5 11,1 12,4 7,0 •оо [290] 4,06 4,6 3,9 4,6 4,1 Т , К [290] 163 165 161 120 114 Таблица 22.9. Полупроводниковые соединения AllBlv Соединение MfcSi» Mg2Ge* Mg2Sn* Mg2Pb* Кристаллическая структура, а нм [123] 0,634 0,639 [293] 0,676 0,686 [293] р, г/см» [123] 1,95 3,086 3,592 5,54 [293] Гпл, К [123] 1375 1388 1051 828 [293] Eg, эВ [293] 0,78 @К) 0,57 [67] 0,23 0,36 @К) 0,15 6Eg/dTt 1<Г«эВ/К -6,4 [131] -1,8 [67] -3,5 [293] TD, К [293] 450 363 240 244 475
Продолжение табл. 22.9 Соединение Mg2Si Mg2Ge Mg2Sn Mg2Pb [293] 0,46 (md) 0,18 (md) 0,8 (m,,) 0,3(m±) 1,17 (mj) — [75] [55] [133] [133] [293] mp/m9 0,87 [10] 2,0 [288] 0,31 [10] 1,28 |10] 0,35 (mp) 0,04 (mPn) cm*/03 • c) 550 [293] 530 [293] 4335 G7 K) 320 (Г"'2) [123] 12 000 D,2K) V см«/(В • 70 [123] 110 1180 G7K) 260 [123] 14 000 c) [293] 18 21 23 — ,8 [293] ,7 [293] ,75 [219] 13 13 15 — a ,3 ,9 ,5 [293] [293] [219] см-« [293] 1014 2-I014 2,7-10" — • куб., Таблица 22.10. Полупроводниковые соединения А1Вг [293] Соединение MftAs, MgsSb, a-Zn3P, f*-ZnP2 Zn3P2 ZnAs, Zn3As2 ZnSb ?-Zn4Sb3 CdP4 ?-CdP2 Cd3P2 CdAsa a-CdgAs, CdSb ?-Cd4Sb3 Кристаллическая структура Система, группа Куб. Триг., Dlt Тетр., D\ Моноклин., Тетр., D\bh Моноклин., Тетр.,О'5й Орторомб., Мсноклин., Моноклин., Тетр.,Я'5А Тетрагон., Тетрагон., Тетрагон., Орторомб., Моноклин., |>й с *>* Г12 U2h П13 D2h 1 0 0, 0, 0, 0, 1 0 1 0 0 1 0 1 0 0 233 454 (a); 508 (a); 885 (a); 81 (a); 921 (a): p = 102 178 (a); 622 (a); [П7] ,074 (a); a, 6, с, им 0,723(c) [1] 1,859 (c) 0,729F); 0,756 (c) 1,145 (c) [2] 0,764F); 0,798 (c); 28' 2,364 (c) 0,774F); 0,812(c); 1,22F); 0,820 (c) ,527 (a): 0,519F); 0,766 (c); fi = 80°32' ,529 (a); ,256 (a); ,795 (a); ,265 (a)' ,647 (a); [117] i ¦ j ,815 (a); 1,974 (c) 2,544 (c) 0,468 (c) 2,544 (c) 0,824F); 0,853(c) 0,816F); l,196(c) 4, 3, 3, 4, 4, 5, 6 6 2 3 4 5 5 5 6 6 p, Г/СМ» 09 [123] 54 55 54 [16] 94 58 [123] 38 [117] 81 04 ,90 [288] ,19 ,60 [123] ,88 ,64 [288] ,25 [123] ,92 [117] 1073 1500 [123] 1258 1313B88] 1265 1466 1041 [133] 1288 819 [117] 836 — 1057 970 [123] 1015 [288] 894 [133] 994 [133] 729 [133] 703 2, 0, 2, 2, 1, 1, 0, 1 0 D 1 1 2 0 1 1 0 0 1 v- 6 82 [151] 18 0[288] 37 15 [10] 92 [16] 0@K) 5; 0,61 ,2K)[103] ,2 [16] ,0 [111] ,02 ,55 [64| ,13 [16] ,0 [15] ,12 (OK) ,56 [117] ,25 [16] dE JdT, 10-« эВ/К —9 — -5,5 — — — —4,55 — — -B,7-3,7) —8,6 -1,8 -3,3 -5,4 [117] —5,4 [288J -3,6 476
Продолжение табл. 22 JO Соединение Mg3As2 MgsSb2 a-ZnP2 Zn3P2*2 ZnAs2 ZnsAs, ZnSb«* ?-Zn4Sb3 CdP4 KdP2 Cd3P2** CdAsa*§ TD* К ... — 465 [288] 288 [288] 320 369 A60 К) 234 284 E5 К) 290 275 A20 К) 225 (80 К) [117] I 251 235 E5 К) 233 E5 К) тп/т0 — 3,1 (та) — — — 0,35 [288] 1,7 [16] 0,175(т„) [117] 0,146(тх) 0,16 [288] ¦¦¦ 0,09 [77] 0,05 [188] оГ15Г(/71„)[133] 0,58 (тх) 0,37 (md) тр/т. — — — — — 2,45 [288] 0,65 [16] 0,53 [18] 0,12 0,5 0,094 (т„) [133] 0,346 (т±) 0,22 (md) ¦V см«/(В • о) 10—20 — 1800 3,5 _ 500 10 • (Г/300)'1 [135] 800 A00 К) 330 150 [111] 3000 (Г-1) [541; 5-10* D,2 К) 100—400[133] 3000 [288] V CM»/vB . с) 100 (~Г-3'2)[10] — 20 [288] 1000 G7 К) [288] 100 [288] 20 100 17 (-Г'64) [16] 700(-Т-3/2) [50] 980 [16] 600 [288] — 400 [133] - — — 12—15 11,8 — 37 15,4—17,4 Соединение a-Cd3A46 CdSb P-Cd4Sb3 TD. К 258 [288] 180(80 К) [П7] тп/т9 0,046 (md)\ ^л=17-30,2[52] 0,72 0,1-0,2 [288] тр/т9 0,12 0,34-0,4 1,07 0,35 [288] »V см*/(В • о 2,6- 10*; 2,8-10* D,2 К) 660 1000 [288] V см«/(В • с) 430 [16] 2000 [117] НО 900 [288] •• 42 16,4 «00 16 1 Анизотропия сопротивления рд ; 1 п/в 3,56 • 101* cir-*. 1 nt » 10»» см-«. 5: 35 : 1. •« ш^ = 14 + 17. •» •„- 11,5 + 13,8. •• •« - 16. Таблица 22.11. Параметры валентной зоны соединений типа АиВУ1 [138, 289] Соединение ZnS ZnSe ZnTe CdTe HgSe HgTe Дсг. эВ Ei, эВ Сфалерит 0,06-0,07 0,43 0,9-0,96 0,8-0,9 0,40—0,45 0,94-1,1 z — — ___ z — — Etf эВ _ — — Соединение ZnO ZnS CdS CdSe д*о' 9B 0,092 0,065 0,42 Вюрцшп 0,055 0,027 0,041 Еи эВ 0,007 [159] 0,029 0,015 0,078 ?„ эВ 0,052 [159] 0,117 0,025 0,433 477.
Соединение ZnO ZnS ZnSe ZnTe CdO CdS CdSe CdTe a-HgS p-HgS HgSe HgTe Таблица 22.12. Полупроводниковые Кристаллическая структура Система, группа Геке., Cqv Куб., 7* То же Куб., 0* Геке., С|о То же Куб., Т\ Триг., D\ Куб., 7* То же а, г, нм Вюрцит*1, 0,325 (а); 0,591 (с) [290] Сфалерит*2, 0,541 (а)[138] Сфалерит, 0,5668 (а) [138] Сфалерит, 0,6104 (а) [138] 0,470 [1] Вюрцит*1, 0,4136 (а); 0,6713 (с) [138] Вюрцит*1, 0,430 (а); 0,701 (с) [138] Сфалерит, 0,648 (а) [138] 0,414 (а); 0,949 (с) [288] 0,585 (а) [290] 0,608(а) [138] 0,646 (а) [138] р, г/см» 5,60 [121] 5,66A23] 4,10A40] 5,42A21] 5,68 [141] 8,15 [216] 4,82 [139] 5,81 [139] 5,86 [139] 6,20A21] 8,09 [288] 7,73 [290] 8,26 [139] 8,09 [289] соединения AuBvl ПЛ' 2248 [123] 2103 [236] 1788 [123] 1512 [123] 1099 [288] 2023 [123] 1531 [123] 1371 [123] 618 [288] 1098 [288] 1071 [123] 943 [123] 3,35 [144] 3,43 [66] 3,54*з [123] 3,6 [114] 3,67(ш) 3,91(ш) 2,7A14] 2,8 [138 138] 123] 2,1 [47] 2,34 [142] 2,3 [123] 2,68 [59] 2,52*з [142] 2,4 (s) [214] 1,67A38] 1,8A14] 1,5 [237] 1,6 G7 К) 2,1 [290] 0,15B89] 0,2A48]; 0,22A56]; 0,115C3] 0,250 G7 0,302 D, К) [331; 2 К) [38] dEg/dTt 10-* эВ/ К -8 [144] —5,3*з [Ц41 -3,8 (ш) -4,5 [289J —4,1 [2891 -5 [290] —6 [59] -4,4 [138) -4,6 [144) -3,0 [681 -5,6 [288) — — 5 [289] 7 [289] Соединение ZnO ZnS ZnSe ZnTe CdO CdS CdSe CdTe a-HgS P-HgS HgSe HgTe —1,94 [155] 1,88 [289] 2,0(||с)(ш) 2,3(jlс) [138] 1,46A48] 1,14—1,37B89] —0,38 [289] —0,57 1,81 [201] 1,78(|| с) [138] l,72Mc) 0,6(|) с) [138] 0,51 ( i с) — 1,1 [202] — —14 [289] 3g [157 —22 [289 -25 [157 -A,24-1,74) [155] 1,04 [148] -1,5 [289] 5,25 [148] 0,9—1,1 [289] — 1,15 (|| с) [138] 1,00A48] 8p—gn= 1.8 (II с) [289] -2 (|| с) [138] 6 (|| [100]) [289] TD. К 416A41] 310 [140] 400 (80 К) [144] 250 (80 К) [114] 415 [288] 250-300A14] 230 (80 К) [114] 200 (80 К) [114] 160 [236] — 242 [114] 143 [288] 0,0732 [254] 0,605 [220] 0,044 [138] 0,031 [138] 0,026A38] 0,0654 [254] 0,038 [138] 0,027 [138] 0,0212 [138] — 0,0171 [252] Ьшг эВ 0,0512 [254] 0,0545 [220] 0,0367 [138] 0,0394 (w) 0,0263 [138] 0,024A38] 0,0219 [254] 0,0325 [254] 0,0324 0,0301 0,0263 0,0172 0,0173 138 254 138] 254 138 0,022 [289] 0,015B89] 0,0146 [252J 8,5 [159] 8,54 8,32 289] 138] 9,1 [138] 9,73 10,1 9,67 21,9 289 138 142 254 9,3A38] 8,5 [289 9,4 [138 9,63A38 ] 10,6A38] 10,29 [289] 11,0 [161] 18,2 [290] 25,6 [114] 21 [252] <«оо>** 4,0 [159] 5,2 [289] 5,13A38) 5,9A38] 7,18B89) 7,28 [138) 8,26A14) 5,4 [254] с о room О,О [2^UJ 5,2 [138] 5,98 [138) 6,10A42) 7,6A141 7,21 [138) 7,19 B89) 11,3B89) 7,2B89] 11 14 [138] 478
Продолжение тибл. 22,12 Соединение ZnO ZnS ZnSe ZnTe CdO CdS CdSe CdTe «•HgS P-HgS HgSe HgTe dEJdP КГ" эВ/Па A0-«эВ/ат) 0,6—1,9 [10] 5,б*3 [114] 9 (w) 6 1114] 6A14) — 3,3 [123] 4 [290] 3,0 [2181 7,9 [290] — 5 [289] 10 [84] тп/т0 0,27 [123] 0,34—0,39 [289] 0,27 И*8 [138] 0,15—0,17A14] 0,18 [142] 0,12 [289] 0,1 [143] 0,3 0,18—0,20 0,18 (s)*8 [289] 0,11—0,13 [289] 0,10—0,12 (s)*8 0,10-0,12 [289] — 0,028 [289] 0,050 [156] 0,017 0,03 D,2 К) [84] тр/т9 0,59 (vlf v2) [280] 0,31-0,55 (v3) md/m0 = 0,6 [15] 1,4 (||c, w)*8[289] 0,49 (ic, w) 0,6 [138] 0,75 [289] 0,65 [181] 0,15*7 [229] — 5,0 (||c) [138] 0,7 (ic) md/mQ= 1,34 [21J >7 (|| c, vk) [138] 0,45 (ic, vx) [138] 0,9 (ic, i/2) [22] md/m0 = 0,63 (иА) [138] 0,l*7 [289] 0,4*8 — — 0,17 [84] 0,55A12] 0,16 0,35 D,2 K) [84] ¦V cm«/(B • c) 180 [123] 1000 [288] 140 [138] 200 [16] 260 C00—550 K) 530A14, 138] 6000 E5 K) [153] 350 (соГ~3/2) [114] 340 [138] 120 [86] 500 [288] 350 [138] 64000 • Г~3/2 [138] E0-200 К)*8 20 (соГ-3/2) (s)*8 [114] 580 [114] 650 [138] 1200 [121] 3000 G7 К) [121] 57 000 C0 К) [149] 45 (|| с) [289] 13 AС) 10000 G7 К) [289] 100000 D,2 К) 20 000 [289] 33000 100 000 G7 К) [289] 900000D,2 К) V см«/(В -с) 5 G00 К) [138] 15B00—400 К) Г 1 1/11 [114] 23 [154] 100 (соТ"-3'2) [16] 110A38] _— 15 [138] 50 [46] 50A14] 80 (соГ-3/2) [114] 50 [121] — — — — Соединение ZnO ZnS ZnSe ZnTe CdO CdS CdSe CdTe a-HgS fi-HgS HgSe HgTe •on [138] 7,8 (ic) [290] __ _ 9,02 10,2 18,2 [290] — — — «0.. [138] 8,75 (|| c) [290] _ 9,53 9,33 23,5 [290] — — — «ooll [138] 3,7 (ic) [290] 5,13 5,9 7,28 — 5,17 5,96 7,21 6,25 [290] — — — •»33[138] 3,75 (IU) [290] — — — — 5,23 6,05 — 7,9 [290] — — •» Может кристаллизоваться в структуре типа сфалерита. •» Может кристаллизоваться в структуре типа вюрцита. •• Знаками s, w помечены данные» относящиеся к модифика- модификациям типа сфалерита и вюрцита. Непомеченные данные относятся к основной модификации. *< Тяжелые дырки. *» Значение, усредненное по кристаллографическим направ- направлениям. ¦• Легкие дырки. *' Масса легких дырок. ** Масса тяжелые дырок. 479
Таблица 22.13. Полупроводниковые соединения AngVlX [293] Соединение P-Hgl2 CdF2 Cdl2 Кристаллическая структура Система, группа Орторомб., Cgy Куб., 0% Геке. а, Ь, с, нм 0,467 (а); 1,376F); 0,732 (с) [1] 0,539 [1] 0,424 (а); 0,683 (с) р. Г/СМ8 6,09 5,67 532 660 2,39 6,05 [26] 3,47 dEg/dT, 10-« эВ/К -G-14) -12 тп/т0 0,25 (ш,,) 0,29 (тх) 0,4 [26] Соединение P-Hgl2 CdFa Cdl2 тр/т0 Ь72(т„) 0,56 (т±) цп. см«/(В • с) 100 19 [26] \хр% см*/(В . с) — «0 8,5—25,9 (анизотропна) 5,9—12,9 (анизотропна) «оо 5,1-6,8 (анизотропна) 4,3-4,6 (анизотропна) центре зоны Бриллюэна (при к«0). Вблизи него поверх- поверхность постоянной энергии близка к эллипсоиду вращения с большой осью, направленной вдоль оси а. Экстремум валентной зоны расположен в точке кт^О. Обзор свойств соединений типа AllBw см. в [241]. Все соединения типа АиВУ1 являются фазами пере- переменного состава. Полиморфизм и политипизм, свойствен- свойственные многим из них, приводят к сильной зависимости структурно чувствительных свойств от условий выращи- выращивания кристалла и термической обработки. Наиболее изученные полупроводники кристаллизуют- кристаллизуются в решетках типа сфалерита Td или вюрцита С* и имеют прямую зонную структуру (экстремумы зоны про- проводимости и валентной расположены в точке к=0). Кри- Кристаллы кубической структуры (сфалерит) изотропны; од- одна из подзон их валентной зоны отщеплена за счет спин- орбитального взаимодействия Д«о (см. рис. 22.97). Крис- Кристаллы гексагональной структуры (вюрцит) слабо анизо- анизотропны (этой анизотропией часто пренебрегают); наличие дополнительного взаимодействия ЛСг (кристаллическое поле некубического кристалла) приводит к расщеплению валентной зоны на три подзоны (см. рис. 22.98). Экспе- Экспериментально определяемые оптическими методами расще- расщепления ?i и Е2 связаны с А5О и Асг соотношениями [138] Е\п= ~Т" 2 А А ]1/2 "Т so сг\ ' HgS, HgSe и HgTe имеют сложную зонную структуру с перекрывающимися зонами (см. рис. 22.99). Перекрытие порядка ?*~ 0,001 эВ [199, 200] (по другим данным ?/=0,02 эВ (HgTe); 0,07 эВ (HgSe) [138]). Рис. 22.66. Зонная структура Mg2Si, Mg2Ge, Mg2Sn [123, 129, 130, 293] Y Ed [000] [100] 480
ЮОО 100 10 50 30 8 б Ч г 8 ч АО1 8 6 2 10 г» О 4 v v 1 / о о °- ! 3 ! 1 ч • • ч s т!> к \ \ j 7--5/Z у \ Ч\ \ Г I \ к 6) - \ ь о 6 810 2 Ч 6 8101 Z Ч б 8' 70 Рис. 22.67. Температурные зависимос- зависимости коэффициента Холла (а), удельно- удельного сопротивления (б) и холловской подвижности электронов и дырок (в) в образцах Mg2Si п-типа A—4) и р-типа E) [134]. Концентрация но- носителей л=2,8-10|6-М,7-1018 см-8 (увеличивается от / к 4) и р=» = 2,2-1018 см~3 соответственно 1000 500 300^ 200 150 1Z5 КЮ 90 80 75TfK 1000 500 300 200 150 115 100 90 ВО Т. К 10 10' ю' 1 • / / " 1 его-ооо. 1 1 Z V 1 ¦ ¦ J 1 ' »—О- /7 П Р Р а) 8 10 12 Рис. 22.68. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) в л- и p-Mg2Ge [135]: 4—5 — образцы с различной концентрацией носителей, возрастающей от 1 к 5 31-2159 481
?0 80 1Z0 160 ZOO Z?0 10 8 7 В S *,Z 10* a в 5 2 1OZ г $ 10 «XXX > 6 It t ft / 7 A / X j i V / / ^хЛ^оЯхП Д / ^ / Iff Ш Г tF i * 1 / -2 -/ f- 6 \ \ \ «** TO v^ xxx * 6 \ \ s Г 1i \ 7г 1 8) 1 г,к HI 80 ПО 160 ZOO ZW Рис. 22.69. Температурные зависимости удельного со« противления (а), коэффициента Холла (б) и холловской подвижности электронов (в) в различных образцах MG с концентрацией носителей, меняющейся от 1,3-10" до 8,2-1017 см-3 A—7) 482
? Z 1019 8 В ? \ « *»• ? 2 10" 800600 "Ч \ \ ?09 i W V \ \ V —^ 300 I \ \ \ 7, К - - - '- 'ZOO 100 80 l^ so 5 10 Z J 3 Рис. 22.70. Температурная зависимость собственной концентрации носителей в Mg2Sn, определенная из данных по отражению на свободных носителях (О) и электропроводности (#) [147] 250 150 115 100 85 70 60 50 300 ZOO о trf 1 1 й V т А .•Ў А t 1 1 AV А А S * -V 'о" Ў / J 1 1 V А А о Л У о • У- 1 / ':/- д * д А А Л А А ' о о о о I 'Л , А А > о а; 1Г в е 2 8 В 1Г1' Рис. 22.71. вых образцов 7;к 150 125 А/ А 4^W*l к 8 о -А- <J 10090 80 /& а/ Д А 1 \ .«•o,f 8X \ 9 К Г* /^ ^ 12 Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) для различ- различл-MgaSn с концентрацией носителей, меняющейся от 3«1016 до 6 • 1 О*6 см-3 G—6) в области смешан ной проводимости [137] 31* 483
10 12 1ч о г <+ r Ч 14- г. в 6 п- man / А г i о! ¦ ъ\ о I Л У о S* » I I ? •• / /. w д- 1 • - Z о- 3 6) 6 в 10 го г р-ти.п / / А А Л А Ж А Г / к А- Ч Z) ,-1 6 д 10 2Q Рис. 22.72. Температурные зависимости удельного сопро- сопротивления и коэффициента Холлал-М?г§п (a), p-Mg2Sn (б), а также холловской подвижности электронов (в) и дырок (г) в различных образцах п- и р-типа [146]: концентрация носителей, см-8: /—9-10!Т (п); 2 — 1.5-101в (л); 3-1,3-101в (я); 4-4.3-10* (р); б—3-101в (р) 484
Рис. 22.73. Температурная зависимость удельного со- сопротивления Mg2Pb для образцов р- типа [158] ln(HN р), Ом см Ф - измерения при возрастании температуры образца; О — измерения при уменьшении температуры образца Рис. 22.75. Температурная зависимость сопротивления Zn3P2 в собственной области [163]: концентрация носителей возрастает от / к 6 10 5 10* 10 t L i А •< V У а) 1 ifi г 103/т, к-1 Рис. 22.74. Температурная зависимость сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) различных поликристал- поликристаллических образцов MgjAs2 [160] 10 е 10* 10' /? Рис. 22.76. Температурная зависимость удельного сопро- сопротивления р, коэффициента Холла RH и подвижности ды- дырок |ia В ZnsP2[165] 485
1000 700 500 9-00 300 Г, К 103 8 6 10 10 у / 1 ' / / lift ' щ 1 II ! .'/ if И II I i! I, i; I I // / A V / 9 л \ > 2 t,10 ly0 2,5 3 Рис. 22.77. Температурная зависимость коэффициента Холла в p-ZnP2[l66]: / — кристаллы, полученные из паровой фазы; 2 — кристаллы, полученные из жидкой фазы 2 9- f S 10 1Z 10 1,05 to in 1,00 SO 0,35 70 110 150 190 230 270 310 T,K Рис. 22.79. Температурная зависимость ширины запре- запрещенной зоны в Zn3As2 [176] 10х 6 A- 1 ¦ 0 500 О 0 200* i 100 7 9 *os/r,\cf 11 13 Рис. 22.80. Температурные зависимости коэффициента Холла и подвижности дырок в Zri3As2 [177]: —— — /fyj. _ р • О — нелегированный образец; Л ~ легирован Си; ф — легирован Те Рис. 22.78. Температурная зависимость удельного сопро- сопротивления для трех вырезанных из одного монокристалла образцов ZnAs2 [167]: ориентация образцов показана на вставке, направления b и с соответствуют кристаллическим осям, направление а' перпен- перпендикулярно Ъ и с и составляет угол 12° с моноклинной осью а 486
КГ1 IU 10 A и A/ и / / / A M ? f 1 I 1/ j/ IP s* ?*/л / / / / rV ^^ ~~~~ Cu — — ^^ AL In B) 1 10J/7,IC1 Рис. 22.81. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) в Zn3As2 [179]: на ряде кривых указаны легирующие элементы, остальные кривые относятся к чистому материалу; кривая без эксперимен- экспериментальных точек — коэффициент Холла в собственном материале [179] 9 1 о—о-о— \ \ \ 1 -* —Л -Л. 1 10 1Z Рис. 22.82. Температурные зависимости компонент тензора удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) в ZnSb [180] 487
2 л 2 . 9 810 Рис. 22.83. Температурная зависимость холловской по- подвижности дырок для трех главных направлений в ZnSb [182] У А 9 А 9 /л / г / у f to3 8 ? 10* -л f SfO7 Рис. 22.84. Зависимость холловской подвижности ды- дырок от их концентрации при Г=300 К в Zn4Sb3 [187] 10 8 6- т 2- / 1 1 1 - 1 Г It 4 \ \ Л / 1 / 2 / / 3 * / / > о— 600 ?00к 200 У ? О v J о / КГ/Т,*'1 Рис. 22.85. Температурные зависимости удельного сопро тквления (/, 2) и коэффициента Холла C) в CdP4 [189] / — монокристалл; 2, 3 — поликристаллы 0,3 0,2 0,1 О -0,6 -0,7 -o,t \ *¦ ¦ ч в — А С / 1 * \ -5 -^ -2 О 2 ', 108c*~f Рис. 22.86. Структура энергетических зон в СсЬРг [192] (??-0,53 эВ, Д5о = 0,1 эВ, P = 6J-lO-8 эВсм, mol = 0,5 m0) [192]: Л, В, С — разрешенные прямые межзонные переходы; V'a, Vi — валентные зоны; с — зона проводимости 488
12 1Z Рис. 22.87. Температурные зависимости коэффициента Холла fa) и удельного сопротивления (б) в монокристал- монокристаллических A) и поликристаллических B) образцах Сс^Рг [190] 10* 5 10* >—1 о > * I 2а f 6 4 10 7 л, См при Рис. 22.88. Зависимость подвижности электронов Т = 77 К от их концентрации в Cd3P2 [I9l]: сплошная линия — расчет; точки — разные экспериментальные работы 489
ч N Ч !*V "X Ч \ Sn > s. С Рис. 22.90. Структура энергетических зон в Cd3As2 [293]: ??-0,12+3,3-10-< Т эВ; ER -0,03 эВ A0 К); ?#-0,05 эВ D,2 К); ?,-0.026 эВ A0 К); As* = 0,21-^0,31 эВ 10 12 6 8 10J/T,K-f Рис. 22.89. Температурные зависимости удельного сопро- сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) для монокрис- монокристаллических образцов n-CdAs2 [195]: концентрация носителей возрастает от / к б 10 9 8 7,S-fO 17 А /У Ь. I At 11 \ 3,95-1017 80 1во гч-о 7, К 3Z0 ?00 Рис. 22.91. Температурная зависимость концентрации электронов в различных кристаллах Cd3As2 [196]: пунктирная линия соответствует собственной концентрации 490
? 6 8 10 Рис. 22.92. Температурная зависимость холловской по- подвижности электронов в Cd3As2 [187] 10 Рис. 22.94. Температурные зависимости компонент тен- тензора удельного сопротивления и коэффициента Холла в n-CdSb, легированном Ga [205] г 6 /О' ,77 6 8 107\ /I, CM"' 6 1OU Рис. 22.93. Зависимость подвижности электронов от их концентрации в СсЬАвг при Т = 4,2 К по данным различ- различных авторов [204]: линии — расчет Рис. 22.95. Температурная зависимость компонент тен- тензора удельного сопротивления и коэффициента Холла в '""¦[205] 491
Рис. 22.96. Зависимость холловской подвижности дырок от их концентрации в Cd4Sb3 [187] 110 ? 90 \ с т s *— —JL Н'О * 6 810 19 г ? в 810го г р» см Рис. 22.98. Зонная структура полупроводников тиг AHRVI /птппитЛ fi.^ftl [138] J000) ^ ^2 Рис. 22.97. Зонная структура полупроводников типа 4»?vi (сфалерит) [138] Рис. 22.99. Зонная структура p-HgS, HgSe и HgTe [138, 199, 200] А, Vi г\ 492
10 J 7 10 10 ю-" 50 10 I u /Me \ b* lie Г St Ц * Z,S 2 —•—• о a) /00 ZOO J00 ?00 500 10s 103 10* so zs I / г oo p о 0 Д Д4 n\C,BLc/ IJLCyBWC 1 о 5 IlCyBlC 4,2 # 10* 10s 10' 0 aU Д A - / 1 С, в II С o-/l ^,Я1г • - / II с, 01 с #1 \ л в) 7", К 80100 1S0 ZOO 150 300 Рис. 22.100. Температурные зависимости проводимости (а), коэффициента Холла (б) и холлопской подвижности электро- электронов (в) в ZnO при различных ориента- циях тока У и магнитного поля В отно- относительно оси с [207] 493
10" 10» ю15 10» юп ?00 , WO А \ N -•^ '«so а) к f) ч г з г N. > 5 10' s в 7 8 г ( / f \ Юг Рис. 22.101. Темпера- Температурные зависимости концентрации элект- электронов (а) и их хол- ловской подвижно- подвижности (б) в ZnS [138]: ф — гексагональный ZnS, легированный А1 и отожженный при 1050 К; О — кубический ZnS, легированный I и отожженный при 950 К Рис. 22.103. Темпера- Температурная зависимость дрейфовой подвиж- подвижности электронов в ZnSe [208] 1ОЬ х о 10° - - - ч 1 NX Ну 1 10000F 100 Рис. 22.102. Температурные зависимости концентрации электронов (а) и их холловской подвижности (б) в кристаллах n-ZnSe с различной концентрацией доноров и акцепторов [138]: NA, 10l« см-8: Л —0,34 (ND), 0.13 (W N ); щ —1,8 {ND), D, NA, 10l« см-8: Л —0,34 (ND), 0.13 (W ); щ —1,8 {ND) 0,5 (N ); D-1,05 (ND)t 0,75 (NA)-, ф-3.7 (ND), 6,5 (NA); О -7,4 (ND), 3.4 (NA) - 100 ; so > 14 го о 2,5 3,0 3,5 Рис. 22.104. Температурная зависимость холловской по- подвижности в ZnSe [210] 494
13456769 I 3 Ч 5 6 7 д 9 10 11 Рис. 22.105. Температурные зависимости проводимости (а), коэффициента Холла (б) и подвижности дырок (в) в кристаллах p-ZnTe [235]: пунктир — теоретическая зависимость; легирующая примесь: ^ — Cs; D —Те; Л —Р; ф— Li; концентрация носителей при Г-300 К, см-3: /—5-Ю4; 2—3,2- 10|е; 3—5,1 • 10|в; 4—6.9Х Х101в; 5-7.9 • 101в; 6—2,8-Ю17; 7-2.1-10т; 8-2-1017; 5-3-10»; iO—4,5-Ю18; У/—6.3101» 495
г, к о 10 /о3 10 1 ТОО f \ л— 1 У 1 га 33,3 \ к к / / ¦у— / / п,з УК —^— V 1 11,1 ' — 9 —о s 10 to7 10* 10* to3; ZO ?0 60 80 100 120 Рис. 22.106. Температурные зависимости коэффициента Холла (О) и холловской подвижности электронов (#) в нелегированном кристалле CdS [213] 300 ZOO 1SO 1ZO 109 6 8 10 /<7J/7,K-f Рис. 22.107. Температурная зависимость дрейфовой под- подвижности электронов в различных кристаллах CdS [215] 10' < -2*1 r »о 8 10 1Z /?• \ 1 \ Л \, \ "¦I •• • . \ .4 20 30 60 80 100 Г, К 300 ?00 600 Рис. 22.109. Температурная зависимость холловской подвижности электронов в CdSe [138]: концентрация доноров Ga. см-3:+ —1 • 101в (нелегированный об- образец); ¦ —1,4-1О'7; ф — 2,9-10|в; кривая — расчет »¦ ffi о 10 о *1 Щ о ч, if «•» — jfaflQfl Г** о ^*R1 s 7>У 10 16 /7, СМ -J 10 17 10* Рис. 22.110. Зависимость холловской подвижности элек- Рис. 22.108 Температурная зависимость дрейфовой под- тронов в CdSe при Г=77 К от их концентрации: вижности дырок в разных образцах CdS [217] пунктир - расчет [218J 496
Ряс.22. 112. Температурные зависимости холловской' подвижности электронов в n-CdTe [138]. Обозначения си. в подписи к рис. 22.111; сплошная и пунктирная ли- внн — расчет по разным моделям 1016 Рис. 22.111. Температурная зависимость концентрации электронов в n-CdTe [138]: +, О, X, D, Л — нелегированные образцы, прошедшие зонную очистку; О — отжиг в избытке Cd 10 30 ?0 60 80100 200 300 ?00600 600 500 300 Рис. 22.113. Температурная зависимость холловской подвижности дырок в p-CdTe [138]: /, 2-расчет по формулам: ц-57 ехр [B52/7*)—1] и ц-4105Х' ХГ-3/2, удельное сопротивление образцов при Г-293 К. Ом-см: ф-2,2-102; О— 1,5-10а; X — 1.9-10»; Д - 2,1 • 102 100 70 100 zoo 300 Т, К • 32-2159 497
600 550 500 ?50 5 Ъзоо \ zso zoo 150 100 " 60 - 55 - 50 - ?5 - ?0 - 20 - /J . 10 oo-o A, \ \ \ >P Л i \ О 50 100 1SO ZOO ZSO 300 Рис. 22.114. Температурные зависимости удельного сопротивления, подвижности электронов и их концен- концентрации в пленке 0-HgS толщиной 11,5 мкм 1222] О 30 60 SO 120 0,10 0JJ8 0,01 о % о оо > О О ? о 8W1i г ? в $10™ г 77, СИ ' Рис. 22.116. Зависимость эффективной массы электро- электронов в HgSe при Г = 300 К от их концентрации [224] 10* § oqo 5 • 10 8 S i О ¦•-.. *• 100 150 ZOO ZSO 300 г, к Рис. 22.II7. Температурная зависимость подвижности электронов в HgSe [227]. Кристалл подвергался после- последовательным процессам отжига для получения различ- различных электронных концентраций п, см, при Г=4,2 К: J^ — 3,60-Ш'"; Д —1.89-Ю"; О — 3.78 • Ю"; ф - 3.92 • 101» 10 18 10 17 I W 16 10 15 10 1? if ) л Рис. 22.118. Температурная зависимость собственной Рис. 22.115. Температурная зависимость ширины запре- концентрации носителей в HgTe: щенной ЗОНЫ В HgSe [223] сплошная линия — расчет [243]; точки — данные разных авторов 498
10 100 Tt К too г, к Рис. 22.П9. Температурные зависимости коэффициента Холла (а) и проводимости (б) в HgTe [239]: концентрация носителей возрастает от образца 1 _ образцу б 10х • \ J i Л 2 I 1 \ J 1 \ ? \ 12 I' i \ V 1015 10 * 1Оп 1О1 л, см .-* Рис 22.120. Зависи- Зависимость подвижности электронов в HgTe при Г=4,2 К от их концен- концентрации. Расчет без уче- учета (пунктирная кри- кривая 7) и с учетом (сплошная кривая 2) эк- экранирования заряжен- заряженных центров за счет межзонных перехо- переходов [240] 107 о m m ? 4 • * п p \ г да s w \ >\ ч_ ^ s I 4 \ \ \ \ N s V <_E_W \ \ \ \ N \ олК. ПО2 i ям, V t 4 -2 to3 Рис. 22.122. Температурная зависимость холловской подвижности дырок в HgTe в области собственной про- проводимости. Расчет с учетом рассеяния дырок на акус- акустических и неполярных оптических фононах (/), непо- неполярных оптических фононах B) и суммарного рассея- рассеяния C) [245]: точки — данные разных авторов 2J5 2,30 1,20 2,15 2,10 2,05 °_ S: О 50 100 150 100 150 300 350 ?00 Рис. 22.123. Температурная зависимость ширины запре- запрещенной зоны Hgl2 [9]: А—данные по пропусканию; О — данные по отражению г,к Рис. 22.121. Температурная зависимость подвижности электронов в HgTe. Расчет с учетом рассеяния электро- электронов на заряженных центрах {1), полярных оптичес- оптических B), неполярных оптических C) и акустических D) фононах [244]: точки — данные разных авторов 49Э
S 9 Рис. 22.124. Темпера- Температурная зависимость дрейфовой подвиж- подвижности электронов в Hgl2 [104]: О — Е±с; остальные В символы — Е л с, образ- образцы различной толщины 10 s i Г-А7 s 6 Рис. 22.125. Темпера- Температурная зависимость дрейфовой подвиж- подвижности дырок в Hgl2 [НО]: О ~ BJ^ci остальные символы — Ь и с 22.3,3. Соединения типа ЛШВ1У—А™В*11 Полупроводники типа AlllBw характеризуются высо- высокой подвижностью и малой эффективной массой элект- электронов. Эти свойства обеспечивают им широкое примене- применение. Изучены весьма подробно. Кристаллизуются в струк- структуру типа сфалерита Т\. Зоны проводимости имеют, как правило, несколько минимумов, расположенных в точке к = 0 и на осях [111] и [100]. В GaN, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb абсолют- абсолютный минимум Г расположен в центре зоны Бриллюэна (к=0) (см. рис. 22.126), абсолютный минимум Д — на оси [100] в ВР, А1Р, AlAs, AlSb (см. рис. 22.127). Числовые значения параметров зонной структуры см. в табл. 22.15. Валентная зона вырождена при к=0. Максимум зоны легких дырок V2 находится в точке к=0; максимумы зо- зоны тяжелых дырок V\ расположены несколько выше (на 0,01—0,001 эВ) и лежат на осях [111]. Имеется также зона Уз, отщепленная за счет спин-орбитального взаимо- взаимодействия Д«о. Полупроводниковые соединения III и VI групп обла- обладают стехиометрическим составом двух типов: A11]BXI и A2luBsYI и имеют много кристаллических модификаций. Соединения AUIBWI делятся в основном на два клас- класса: 1) с гексагональной структурой D#, (GaS, GaSe, InSe), 2) с тетрагональной структурой Ц{? (InTe, T1S, TISe. TITe). Большинство кристаллов AlllBvl имеет сложную структуру. Соединения А \ В 3V имеют малую подвижность но- носителей (следствие дефектной структуры [150]) и обла- обладают, как правило, проводимостью л-типа (за счет из- избыточного числа атомов халькогена). Эти соединения малочувствительны к легированию другими примесными атомами. Многие из этих соединений кристаллизуются в структуры нескольких типов. О полупроводниковых свойствах халькогенидов ред- редкоземельных элементов — см. [62]. Полупроводниковыми свойствами обладает соединение UO2, кристаллизующееся в кубической структуре О\ с а = 0,546 нм [1], ?g=l,3 эВ [87], 1Хр=10см2/(В.с) [249]. Таблица 22.14. Электрофизические свойства карбида бора В4С Кристаллическая структура Система, группа Ромбоэдр., ?>^ в, г, нм 0,560 (а); 1,212 (с) [242] р, г/см8 2,52 1216] ^пл, К 2723 [16] **. эВ 1,64 [16] р, Ом-см 0,1~Ю [16] ГО> К 1300 [288] 500
Таблица 22.15. Полупроводниковые соединения All]Bv [292] Соединение ВР AIP AlAs AlSb GaN GaP GaAs GaSb InN inP InSb InAs Кристаллическая структура Система, группа Куб., Т\ То же » > » » Геке, C\v Куб., 7* То же » » Геке, C\v Куб., 7% То же » » CLt HM 0,4538 0,547 0,566 0,614 0,318 (а); 0,5166 (с) [242] 0,545 0,569 [1] 0,609 [1] 0,353 (а) 0,569 (с) [242] 0,586 [1] 0,647 0,606 [1] Р. г/см» 2,89 [242] 2,85 [123] 2,40 3,6 [121] 3,7 4,3 6,10 [242] 4,14 5,4 [121] 5,61 6,88 [242] 4,79 [123] 5,78 [121] 5,68 [121] 'пл. к 1400 \' Разл/ 2823 2013 1327 [123| 1500 [242] 2000 1740 1510 [123] 985 [123] 1200 [242] 1373 1327 [123] 798 [123] 1216 [123] 985 5S8 [178) 417 [121] 292 [121] 600 446 [121] 344 [121] 265 [121] — 321 [121] 262 [121] 249 [121] 0,103 0,062 0,050 0,042 — 0,0499 0,0362 0,0298 0,086 0,0435 0,0244 0,030 Гю>„ эв 0,102 0,0545 [254] 0,0447 [254J 0,0395 [254] — 0,0455 [254] 0,0354 [251] 0,0286 [254] 0,059 0,038 [254] 0,0229 [254] 0,0272 [254] Продолжение табл. 22.15 Соединение ВР А!Р AlAs AlSb GaN GaP GaAs GaSb InN InP InSb InAs «0 11,6 [242] 9,83 [254] 11 [254] 11,5 [27] 11,6 [254] 12,2 [214] 10,18 [170] 10,7 [254] 12,53 [170] 12,9 [254] 15 [27] 16,1 [254] 14 [27] 12,4 [254] 16,8 17 [27] 14,5 [27] 14,9 [254] 8 OO 7,56 [254] 9 [254] 11,6 [170] 10,2 [254] 5,8 [214] 8,46 [170] 8,5 [254] 11,6 [170] 10,9 [254] 15,2 [170] 14,4 [254] 9,3 10,9 [170] 9,6 [254] 15,6 [254] 15,7 11,6 [170] 12,3 [254] !*n, cmV(Bc) 30-120 50 [28] 75—300 1200 [115] 200 [121] 700 G7 K) 380 [214] 300 [123] 500 G7 K) [27] 8500 [27] 210 000G7 K) 4000 [27] 6000 G7 K) 20—200 4600 [27] 40 000 G7 K) 78 000 [27] 1200 000 G7 K) 33 000 [27] 82000 G7 K) Up, cmV(Bc) 25—300 150 [28] — 420 [27] 3700 G7 K) — 75 [27] 420 G7 K) 420 [27] 9000 G7 K) 1400 [27] 3600 G7 K) — 150 [27] 1200 G7 K) 750 [27] 10 000 G7 K) 460 690 G7 K) [27] Абсолютный минимум зоны проводимости A00) A00) A00) [170] A00) [170] @00) A00) [170] @00) [170] @00) [170] @00) @00) [170] @00) [170] @00) [170] 501
Продолжение табл. 22.15 Соединение ВР А1Р AlAs AlSb GaN GaP GaAs GaSb InN InP InSb In As ?g> 9B 2,0 2,45 2,5 B K) 2,14 2,23 BK) 1,63 1,69 D,2 K) 3,44 3,50A,6 K) 2,27 2,35 @ K) 1,43 1,52 B K) 0,70 0,811 BK) -2,1 1,34 1,42 B K) 0,180 0,236 D K) 0,36 0,41 @ K) ?гд» 9B _ 1,1 1,0 1,3 [172] 0,7 [171] — 0,35 [1701 0,38 0,4 [170] 0,7 [170] — — E Г А » 9B _ — — — — 0,25 [185] 0,5 [185] 0,08 — 0,4 [84] 0,45-0,5 [84] — Дуо» эВ — 0,29A73] 0,75 [170] — 0,08 0,1 [171] 0,33 [170] 0,75 [841 0,8 [171] — 0,1 [171] 0,98 [170] 0,38 |84] 0,43 [170] @00) m9 — 0,124 0,09 [123] 0,2—0,4 [214] 0,12 [123] 0,067 [84] 0,047 [170] 0,11 0,073 [84] 0,014 [170] 0,023 [170] (ill) mn _ — — — — — — 0,9A70] 0,12A.) 1,3 ( II ) — — — — Продолжение табл. 22.15 Соедине- Соединение ВР A IP AlAs AlSb GaN GaP GaAs GaSb InN InP InSb In As — 0,5н-0,8 0,33 0,25 (j.) [84] 1; K64 (||) 0,22A) [84] 1,15 ( ||) 1,2 [170] 0,3 (_L) — 0,63 0,5 0,4 [123] 0,5 [170] 0,56 [105] 0,475 B31) 0,5 A70) 0,23 [123] 0,36 U) [233] 0,26A1) [233] 0,60 [105] 0,4 [123] 0,4 [170] mP* 0,20 0,39 [173] 0,22 [173] 0,26 0,12 [170] 0,137 [173] 0,13 [170] 0,16 0,89 [232] 0,04 0,052 [233] 0,086 [170] 0,12 [105] 0,015 [123] 0,020B31] 0,025 [170] mdp m. — — 0,9 [173] 0,64-1,0 [214] — 0,5 [173] 0,39 [173] 0,2 [173] 0,33 [173] КГ** sB/K — —4 —3,5 —4 [123] —3,9 [242] —6,7 —5,5 [170] —5 @00) [170] -2,4 A00) -3,5@00) [170] -2,9 [ -4,6 -2,8 —2,9 -2,2 -3,7 123] 170] 170] 123] 170] 123] dE /dP. 10-» эВ/Па — — -1,6 [170] A00) —4,2 @00) — 1,7 [170] A00) 12,5 @00) [186] -8,7 A00) [170] 14,5 @00) — 10 A11) 4,6 @00) [170] 15,5 @00) [170] 14,2 @00) 4,8 @00) 8,5 @00) [170] 3,2 A11) — — — — 0,52—0,37 [84] 0,523 [170] —9 1,3 [2921 -0,6 [230] -50 [170] -48 [84] -14,7 [84] 502
Таблица 22.16. Свойства примесей в соединениях A"lBV [292] Продолжение табл. 22.61 Соединение А!Р AlAs AlSb GaN GaP GaAs — 0,05 (Mg) 0,06 (Zn) 0,07 (Si) 0,068 (Те) 0,147 (Se) 0,160 (?) 0,017—0,042 (VN) 0,061; 0,091 (Li) 0,072 (Sn) 0,085 (Si) 0,105 (Se) 0,107 (S) 0,204 (Ge) 0,897 @) 0,930 (Те) 0,058 (Si, Se, Pb, VGa) 0,059 (Ge, Si, C) EA> *B 0,15 (?) 0,37 (?) 0,033 (?) 0,041 (?) 0,102 (?) 0,225 (VGa) 0,41 (Hg) 0,750 (Li) 0,37; 0,48; 0,65; 1,02; 1,42 (Zn) 0,052 (?) 0,054 (C) 0,057 (Be) 0,060 (Mg) 0,070 (Zn) 0,102 (Cd) 0,210 (Si) 0,265 (Ge) 0,530 (Cu) 0,027 (C) 0,028 (Be) 0,029 (Mg) 0,031 (Zn) 0,035 (Si, Cd) 0,040 (Ge) 0,113 (Mn) 0,167 (Sn) Соединение GaSb InP InAs InSb 0,145 (S) ) 0,085 (Se) 1 A11) 0,020 (Те) J -0,3 (S) \ 0,2 (Se) A00) <0,08 (Te)J 0,106 (Ti) \ ,mm 0,175 (Si) / <I0°) 0,020—0,025 (?) ^0,007 (S) ) -0,007 (Se) 1 @00) -0,007 (Те) J 0,05 (Те) ] 0,15 (Se) ||n 0,25 (S) <lll) 0,55 (?) J 0,0094 (Si) 0,013—0,015 (Ge) 0,008—0,130 (?) 0,031; 0,108 (Mg) 0,031; 0,143 (Be) 0,041 (C) 0,046 (Zn) 0,057 (Cd) 0,098 (Hg) 0,210 (Ge) 0,270 (Mn) 0,01 (Sn); 0,02; 0,035 (?) 0,014 (Ge) 0,02 (Si) 0,008 (Co) 0,0091; 0,0099 (Zn) 0,00925 (Ge) 0,0095 (Mn) 0,0099 (Mg) 0,013 (Fe) 0,028; 0,056 (Cu) 0,030; 0,056 (Ag) 0,07 (Cr) 0,12 (?) Таблица 22.17. Полупроводниковые соединения Соединение GaS GaSe GaTe InS InSe InTe TIS TISe TITe Кристаллическая структура Система, группа Геке, DQk То же Моноклин., С1 Орторомб., ГI3 U2h Геке, Dm Тетр., D\% То же » » » » а, Ь, с, нм 0,3585 (а); 1,55 (с) [150] 0,3755 (а); 1,594 (с) [150] В- и е- GaSe [294] 1,744 (а); 1,046 F); 0,4077 {с) [294] 0,394 (л); 0,444 F); 1,064 (с) [150] 0,400 (а); е : 1,670 (с); 7 : 2,495 (с) [294] 0,8437 (а); 0,7139 (с) [150] 0,779 (а); 0,679 (с) [150] 0,803 (а); 0,701 (с) [150] 1,294 (а); 0,6158 (с) [150] р, г/см» 3,75 [288] 5,03 [150] 5,44 [150] 5,18 [150] 5,55—5,72 [150] 6,29 [150] 7,61 [150] 8,2 [288] 8,15 [294] 8,42 [150] 1235 1211 1097 1108 965 888 933 966 623 607 623 573 603 [288] [294] [294] [150] [150] [288] 150] [150] 150 288 294 288 150 TD, K 215 [288] 190 @ К) [294] 158 [294] — 190 [294] — 180 [294] — Eg> эВ 3,06 G7 К) 2,09 [294] 1,7 [152] 1,8 @ К) [294] 1,9 [294] 2,07 D,2 К) 1,18 1,32 (ЗОК) [294] 0,26—0,36 [288] 1,36 [294] 0,75 [294] 0,7 [32] 503
Продолжение табл. 22.1 Соедине- Соединение g/, КГ» эВ/Па A0-«эВ/ат) mn/m0 mp/m9 Si. cm«/(Bc) cmVVBc) «о [294] [294] GaS GaSe GaTe InS InSe InTe T1S TISe TITe -7,2 [288] -4 [10] —D—5) [294j —6 [10] -7,9 [294] —4,2 [288] -4,5 [288] -3,9 [32] 5 [288] 0,51 [288] 0,5A) [294] ' б ( II ) [294] 0,4 [294] 0,12—0,16 [294] 0,09 [294J 0,07 [294] 0,3 (mdn) [32] 0,03 (mdn) [294] 1,34 [288] 0,8A) [294] 0,2 (||) [294] 1,34 [288] 0,5A c) [294] 0,26 [294] CMj (mdp) Ы<Гар) 12 [294] 80 (|| с) [294] 300 (l с) 50 [31] 77 ='» [288] 50 [294] 900 [294] [294] V-p [29*] = 0,75 0.4 [288] 80 [294] 210 (\\c) [294] 60 (l c) 15 [152] 40 [150] 1,4.107Г-2/3 A с) [294] 150 [294] 20 [294] 15—150 [288] 60 [294] 1120 D,2 К) 5,9 (E|| с) 10,0(Eic) 6 18 (E|| с) 10,6(Eic) 10,58 (E|| с) 9,66 (Elс) 5,4 (E|| с) 8,6(Eic) 5,3 (E||c) 6,7 (Eic) 5,76 (E ||c) [294] 7,44 (El c) 7,29 (E ||c) [294] 6,97 (E±c) 15,2 [2Э4] 4,9 (E\\c) [294] 6,2 (Eic) 14,7 (E||c) [294] 14 (Eic) 15—20 (E || c) 34—44 12 [294] Соединение а-А12О3 o-A!2S3 a-A!2Se3 Al2Te3 p-Ga2S3 a-Ga2Se3 a-GaaTeV IngO!1 P-In2S3 ct-In2Se3 a.InoTe*a Таблица 22.18. Кристаллическая структура Система, группа Геке, D\d Геке, С\ Моноклин., с\ ^3 Геке, C\v То же Моноклин., сз Куб., Т\ Куб. Куб., О\ Геке. Куб., Т\ а, 6, г, нм 0,4758 (а); 1,295 (с) [242] 2,3-2,5 [288] 1,168 (а); 0,673 F); 0,733 (с); р = 121,1° [150] 0,408 (а); 0,694 (с) [150] 0,3685 (а); 0,6028 (с) [288] 1,114 (а); 0,641 (Ь)\ 0,704 (с); Э= 121,2° [150] 0,589 (а) [150] 1,012 (а) [132] 1,072 (а) [150] 1,60 (а); 1,924 (с) 11 КЛ1 [150] 1,840 (а) [121] Полупроводниковые соединения л!2и В^] р, г/см» — 2,32 [242] 3,91 [150] 4,5 [150] 3,65—3,74 [150] 4,92 [150] 5,57 [150] 7,04 [132] 5,92 [150] 5,67 [150] 5,8 [121] 2323 [242] 1373 [242] 1253 [150] 1168 [150] 1398 [150] 1293 [150] 1065 [150] 2270 [132] 1363 [150] 1173 [150] 940 [150] 2,5 [242] 4,1 [242] 3,1 [150] 2,2 [150] 2,3[123] 2,84 [123] 1,75 [150] 1,56 [31] 1,4 [150] 2,8 [132] 1,1 [150] 1,2 [10] 1,02 [150] 1,12 [16] 10^» э В/К — -11,5 [242] —11,2 [10] — -7 [58] -5 [16] —6 [242] —8 [132] -7 [10] -4 [10] —4 [242] см«/(Вс) — — — — 28 [150] 10 [16] 340 [123] 270 [60] <100 [150] 125 [150] 10 [150] 15—70 [16] *i а «26 cmV(Bc); mn/.v;e =* 0,39; m /me =* 0,23 •• md /me = 0,55 [60]. •» m /щ « 0,7; m /m0 . 1,1 [150]. [123]. 504
Таблица 22.19. Электрофизические свойства галогенидов таллия [294] Соеди- Соединение TIC1 Т|Вг Кристаллическая структура Система, группа Куб., О* То же а, им 0,384 0,399 г/см8 7,02 7,45 пл» К 704 733 К 393 290 3,2 2,64 D,2 К) тп1< 0,5—0,7 0,5 0,6—1 0,7 см»/(Вс) 20 5000 D,2 К) 30 40 000 A,8 К) см*/(В с) 67 000 D,8 К) 4 35 000 A,8 К) «0 32,7 30,6 4,76 5,34 * Поляронная масса. Рис. 22.126. Зонная структура GaN, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb [121, 170, 171] . IK Рис. 22.127. Зонная структура ВР, А1Р, AlAs, AlSb [121, 17и—172] li 2 м-1 300Z00 1ОО Т. К 4 + 1 Рис. 22.128. Темпера- Температурная зависимость удельного сопротивле- 300 Z00 1O 1 а) ? ^ го ю / > 1OO ZOO ?0060$ Рис. 22.129. Температурные зависимости концентрации электронов (а) и их холловской подвижности F) в монокристалле ВР [247] Г п I с 10 / ¦ооое — — ^^ +** —о / 2 3 ? S 6 7 8 9 10 11 12 1OJ/T, К'1 I 5 8 11 1? ния монокристалла n-ВР Рис. 22.130. Температурные зависимости коэффициента 10 /W1 [247] Холла и удельного сопротивления п-А1Р [248] 505
10* г д. в 1Ог 8 4 ( -*, г** к* \ к У пC00К) = 2 '1017cnz \ V УШ 591 J^ 2^ /^ яг Рис. 22.131. Темпера- Температурная зависимость холловской подвиж- е ности электронов в AlSb [250] 10* и г в V 2 Юг О- —ч S рC00К)-10п \ ч \ V си' ? е * to* Рис. 22.132. Темпера- Температурная зависимость холловской подвиж- 9- 6 ности дырок в AlSb [251] 5^ 200 / * //7 Рис. 22.133. Зависимость подвижности дырок в AlSb при Т = 293 К от их концентрации 1170]: сплошная линия — расчет для комбинированного рассеяния на акустических фононах и ионизированных примесях 10" 8 6 1 \ А \ • • о ю 10* Рис. 22.134. Температурная зависимость концентрации электронов для кристаллических пленок GaN [253]: сплошные линии — расчет по модели с двумя типами доноров; /, ^—скорость роста 0.75 н 0,45 мкм/мин соответственно Ь ол в 8 6 2 о о < ocPtf°J л о о If 10 ? 68Юг г г. к ? 6 8103 t Рис. 22.135. Температурная зависимость холловской под- подвижности электронов для двух кристаллов GaN [253]: кристаллы те же, что на рис. 22.134 506
10' 10' 10 * w SI —*ч 1Ог 10 1 о 10' N . n-GaAs Рис. 22.138. Зависимости удельного сопротивлении г.- и p-GaAs при Г—300 К от концентрации электроде2 кли дырок [257] ? В 8 10Z no Рис. 22.136. Температурные зависимости холловской подвижности электронов в различных кристаллах GaP [256]: точки — данные разных работ; сплошная линии — расчет 0,67-10' 1,3 40' ft7 -10' гэ -10' 38 40' 1ZO • 10' Z1O • 10' N 77cmj п /rX i г* U 1 ж ч 4 1/ л у д 1 / т f «Ob д la 1 1/1* 10* 10s SL / / С V < \ \ i г 10 8 S ? I ? 6 810 % ? 68101 t ? В 81OJ 2 1 г. ? в 8/0 г ? 6 8102 г * s 10* Т,К Рис. 22.139. Температурная зависимость холловской подвижности электронов в GaAs: Рис. 22.137. Температурная зависимость холловской л„„„и-расчет без учета ( ) и с учетом ( ) рассея- ЛОДВНЖНОСТН дырок В различных легированных Zn Ния электронов на ионизированных примесях; точки — данные кристаллах GaP при разной концентрации Zn [256] разных работ [268] 507
to 10* 8 6 10 r о о \°0 * 4 • A • • • soo ?00 к zoo с*4 x: *zoo 100 1д v\ ? Щ P o. 10n 10 15 ini6 107° 107 --3 10 18 W1S 10го Рис. 22.142. Зависимость холловской подвижности ды рок при Г=300 К от концентрации дырок в GaAs: сплошная линия — расчет [259]; точки — данные разных работ ? 6 8 10Z Рис. 22.140. Температурная зависимость холловской подвижности дырок в GaAs [259]: концентрация акцепторов и доноров NA и #0, 10м см-8: и 1,8; Л— 11 и 3; # — 7 и 5,5 П73573373%ТЗ 173 123 10г Q ¦ J 1 9lLo i i *** 1 ~S* o—o— $3 i ^ 1 г з 0 3 6 3 П 103/т,к-т д.) г, к 1273573373273 ПЗ 1Z3 33 ¦^0,2 о© \ ч 7V ю" tow to17 Ю1310го и l i i 1 V V 1 ¦ роооч 1 0—-*-. ¦ n —, —«-. 1 ? 3 г o^ Я,сн~ 3 6 3 1Z ю3/т,к-1 S) Рис. 22.141. Зависимость холловской подвижности элек- электронов при 7 = 300 К от концентрации электронов в ле- Рис. 22.143. Температурные зависимости коэффициента] . тированных Sn кристаллах GaAs: Холла (а) и проводимости (б) кристаллов GaSb [170]:i линия — расчет [260] концентрация растет от / к 4 508
10* 6 101 ч 1 гчо17 я: ы\ 7* 10^ \ i i i i 1111 2 ? В 8 10 2 ? S 810* 2 + В 10* Рис. 22.144. Температурные зависимости подвижности носителей в GaSb с различной концентрацией носителей л- и р-% (нижняя кривая) типа [127] 00 В 5 10 i 1 6 8101 2 Рис. 22.146. Температурная зависимость холловской подвижности электронов в InP [262]: л C00 К), Ю18 см-8: /-2 (Си); 2-Ъ (Fe); 3-6 (Те, Си); 4-10 (Со) , 101 о 10 3 л. > > \ \ \ \^ i О 10 В 8 102 2 в 8 10* г ю Рис. 22.145. Температурная зависимость холловской подвижности электронов InP: Рис. 22.147. Температурная зависимость холловской подвижности дырок в InP [263]: сплошная линия—расчет [261]; п C00 К), Ю15 см-3: ф — 2; Л— 1,7; О—4; Д — 6 о C00 К), 10 |7 см-8: 1—0,7; 2—1; 3—3; 4—13; 5—30; 6—56; 7—85 509
¦•Я7» у \ Л- ААдЧ^ X ч ? 9 810* Рис. 22.148. Температурные зависимости холловской подвижности электронов в In As: сплошная линия — расчет B55]; л C00 К). 101в см-8; А — 1,7; О - 4; 1 - 0,4 0,07 0,06 0,05 0,03 0,02 0,01 •• *1? 10 1S Г7,СМ 10 17 10 1$ Рис. 22.151. Зависимость эффективной массы электрс в n-InSb от концентрации электронов [264]: сплошная линия — расчет по теории Кейна; точки — данньк разных работ 10s 8 i г • ¦'I Г .• во. г > - • tVk° О 9 $ 1Ог в 8 10 17 П, СИ" Рис. 22.149. Зависимость холловской подвижности элек- электронов при Т«300 К от концентрации электронов в кристаллах InAs с различной степенью компенсации K=NAINo [247]: сплошная линия — расчет; О — /С<0,15; Д — 0,15<К<0,3; 10" г о Рис. 22.150. Зависимость холловской подвижности элек- электронов при Г«77 К от концентрации электронов в крис- кристаллах InAs [247]: сплошная линия — расчет; ф — нелегированный образец; О — легирован Си; Д — легирован Sn—Zn; пленки / f г / 7" \ 1 — ? S 8 10 ? S 9 1OZ Рис. 22.152. Температурные зависимости подвижности — эпитаксиальные электронов в чистом (/) и легированном B) (концентра- (концентрация примеси >10м см) кристаллах inSb [265] 510
г. к Рис. 22.153. Температурные зависимости подвижности электронов в кристаллах InSb с различной концентра- концентрацией примесей [266]: образца 2 3 4 5 6 7 см-« 1.2 1.9 9.8 1.4 1.6 3,6 6.2 8 о 0 ooooooo л и 1 ND + NA> CM"» 6,5- 10»* 1,3- 10»» 1.6. 10»» 2,3- 10»» 2,6- 10»» 1,9- 10»* 2,7-10"» <, * ч .-J 2 -*. 1О1* naInd 0,50 0,75 0,88 0.99 0.99 0.98 0.99 3 ч *) 10* \ьп C0 К), см>/(Вс) 830 000 480 000 330 000 160 000 150 000 150 000 92 000 18 \ \ 10» N \ 1 s V \ Л \ Чу 101? > г s Ч ч / / г 1O1S 3 а г> 10* 10* *: Рис. 22.155. Темпера- Температурная зависимость хол- ловской подвижности дырок в InSb [268] ю \ 60s юг г * s wz г, к " I ю1 а) ч 101* 101? 1015 1016 1017 10й 1019 1Oto1Ov 10* а а 10* \ .Г 2 5 /> 1Q 1S «-з Рис. 22.156. Зависимости подвижности дырок в InSb при Г=290 К (а) и Г«77 К (б) от концентрации ды- дырок [268—270]: сплошные линии (б) — расчет с учетом рассеяния дырок на оптических фононах (/), примесных ионах B), акустических фононах C—?|-7 эВ; 4— ^-21 эВ), примесях и акустических фононах E); точки — данные из разных работ Рис. 22.154. Зависимости подвижности электронов в InSb при 7=300 К (а) и Г=77 К (б) от концентрации электронов [267]: сплошные линии — расчетные зависимости дрейфовой подвиж- подвижности при значениях (ND++NA-)/(n+p)-\ (/); 2 B); 5 (J); точки — данные из разных работ /7, СМ 511
Ч « Ч) Рис. 22.157. Зонная структура GaS, GaSe, InS, T1S (a), GaTe F), InSe (в) [294]: Соедине- Соединение ft, эВ GaS - GaSe 0.025 GaTe - InS 0.55 InSe 0.076 T1S 0.2 10г 8 б \ л V \ \ i V \ л V \ 'ч 6 8 1Ог В 8 •-J 10 10" 10' **10~f о w ^10 10" 10" koa8 \ iQaSe Рис. 22.158. Температур- Температурные зависимости прово- проводимости кристаллов я-GaS и n-GaSe в плос- 2 29? 1,8 J,2 кости слоев [271] Рис. 22.159. Температурная зависимость холловской подвижности носителей в кристаллах GaS (ток—вдоль слоев, магнитное поле—поперек слоев). Метод получения и тип кристалла: ^— йодный транспорт, я-тип; ф — осаждение из газовой фа- фазы, л-тип; Л, О — осаждение из газовой фазы, р-тнп [272, 273] 10* го7 10е г5 10* 103 1Пг / А к 11 Рис. 22.160. Температурные зависимости удельного соп- сопротивления кристалла GaS вдоль (•) и поперек (О) слоев [274] 512
q *: 1пп 10" 10s T * 4\ (I M + OX 0 1 - Рис. 22.161. Температурные зависимости коэффициента Холла для различных кристаллов p-GaSe (ток — вдоль слоев, магнитное поле —поперек слоев) [275]: X. +, О, Д. D — нелегированные кристаллы GaSe; легирую- легирующая добавка: ¦ , % - 10% Ge; ^ f^Г- 5% Sn;^- 10-s% Zn 1OW 103 10» Iff7 10» Ф 10* 10 О оД о ОД 4 ft if ft о A 10 Рис. 22.162. Температурные зависимости коэффициента Холла для различных кристаллов p-GaSe (ток— вдоль слоев, магнитное поле — поперек слоев) [275]: 0. Д. V — нелегированные кристаллы GaSe; легирующая до- вавка: ф.^-10% Zn; у- 0,5% Zn;±-0,l% Zn; ¦, X- 10-2% Zn; + — 310-»% Zn 1000 BOO 60 80 100 ?00 SOO Рис. 22.163. Температурные зависимости подвижности носителей в GaSe [276]: » Н-я_Ь Н-дН » V-n II — холловские подвижности дырок и элек- электронов вдоль и поперек слоев f? Рис. 22.164. Температурные зависимости удельного соп- сопротивления различных кристаллов GaTe [277]: зачерненные символы — поперек слоев, остальные символы — вдоль слоев; кристаллы: ф, Д — травление; ^ + — слабое травление, Д. О — холодная обработка; х — легирование Си аз-2159 513
iff1 S u 10' -1 I # -4- -t f- ff- f- 2 ? Рис. 22.165. Температур- Температурные зависимости ко- коэффициента Холла для различных кристаллов GaTe (ток — вдоль сло- слоев; магнитное поле — поперек слоев) [278]: f 8 10 11 1? образцы / и 2 — из разлнч- 107/T,K~f ных паРтнй 10 \ } s / f \ V ч Рис. 22.167. Темпера- Температурная зависимость холловской подвиж- подвижности дырок для кристаллов p-GaTe [278]: pLj_— вдоль слоев; ^ -- поперек слоев; концен- концентрация носителей растет от / к 5 7 8 10* Рис. 22.166. Температурная зависимость подвижности электронов в поликристаллических образцах GaTe, сос- состоящих из больших монокристаллических областей (ток — вдоль слоев) [279] 514
10 8 6 ? г 1 8 6 < i ю'1 8 2 10~г Е\\с Ч АО 81 Elc —\ Г Да а* >орооо ЬА А л АА А 1^О^>О| А А о ° А А О •л* а А А А, А А > 2^ 2,5 3,0 3,S WS/T% К'1 Рис. 22.170. Температурная зависимость проводимости InTe вдоль (ц с, О) и поперек A с, |) оси с [282] о г 10 1Z Рис. 22.168. Температурная зависимость удельного соп- сопротивления кристаллов InS, выращенных из распла- о 3 ва [280]: i 1Dh концентрация электронов (Г-300 К), 10й см-8: ^ — 9; Д — 6,6; ® О — 5,5; # - 4,5 ^ 1 10 Г \ \ V V \ \ \ ч 12 Рис. 22.171. Температурная зависимость удельного соп- сопротивления различных кристаллов T1S (ток — вдоль оси) [2831 10 8 х 6 5 ¦ 1,2 f,f 2,0 2,+ 2,8 3,2 10>/Т, К Л. ю /2 Рис. 22.169. Температурная зависимость проводимости различных кристаллов InSe вдоль (Л) и поперек (#) Рис. 22.172. Температурная зависимость удельного соп- оси с [281] ротивления ElSe (ток —вдоль оси) [283] 33» 515
о о о ? i ф 1 { 4 1 Ъ°о°оОо( W 50QOOOO о 10 iZ 14- Рис. 22.173. Температурные зависимости коэффициента Холла для различных кристаллов TISe в поле ?=13 кГс (ток — вдоль оси су магнитное поле — поперек оси с в направлении [ПО]) [283] О Р ч t /72 К /X} P°MfrU< •о-о о N 5/7 7, К J00 Рис. 22.174. Температурные зависимости удельного соп- сопротивления и коэффициента Холла для поликристалли- поликристаллического образца ТГГе [284]. При Г=172 К происходит фазовый структурный переход от тетрагональной (при Г>172 К) структуры к орторомбической U? \ »' с о я* iO* 10 1 \ \ 1 —1- 1 • 1 1 1 я -н- и Л II - 1 L J V л V 10 г,к 1Ог 10* Рис. 22.176. Температурная зависимость холловской (ф, О) и дрейфовой (Л) подвижности фотовозбужденных носителей в Т1С1 [285] ф — дырки; О, Д — электроны 400 300 200 ISO 6 8 1OJ/TyK Рис. 22.177. Температурная зависимость дрейфовой под- подвижности электронов в кристаллах Т1С1 с различной концентрацией ловушек, см~5: / — 8,4-10м; 2— 1.2- 101в; 3 — 3,3 • 10|в. сплошная линия — чистый кристалл [286] Рис. 22.175. Зонная Соединение Л, эВ 6, эВ структура Т1С1 1.7 0.3 Т1С1, Т1Вг [294]: Т1Вг 1,04 0,27 516
О * r •рве / - \р • Рис. 22.178. Температурные зависимости дрейфовых подвижностей электронов и дырок в Т1Вг [287] 22.3.4. Соединения типа AlvBlv— Из полупроводниковых соединений типа AIWBV из- известно Sn3As2, кристаллизующееся в ромбоэдрической ре- решетке (Гпл-870 К,??«0,47 эВ, Цр«270см2/(В-с) [100]). Наиболее изученными соединениями типа 4IV?VI являются халькогениды свинца (PbS, PbSe, PbTe), крис- кристаллизующиеся в гранецентрированной кубической решет- решетке О л. Зонная структура — прямая, причем абсолютные экстремумы зон расположены на краю зоны Бриллю- эна в направлении [111] (см. рис. 22.181). Вблизи экстре- экстремумов поверхности постоянной энергии представляют собой эллипсоиды вращения (их эквивалентное число равно 4 для каждой зоны). Валентная зона расщеплена на две подзоны; нижняя из них (подзона тяжелых ды- дырок) имеет максимум внутри зоны Бриллюэна на осях [111] и проявляет себя в материалах р-типа при повы- повышенных температурах (для РЬТе при 7*^400 К). Халько- Халькогениды свинца обладают аномально высокой диэлектри- диэлектрической проницаемостью. Некоторые соединения рассматриваемого типа харак- характеризуются непрямой зонной структурой, как это имеет место, например, в SnS, SnSe (см. рис. 22.216), или обла- обладают сложной зонной структурой (см. рис. 22.211 для SnTe). Тип проводимости рассматриваемых соединений часто определяется отклонением от стехиометрии. Таблица 22.20. Электрофизические свойства SiC Соединение a-SiC Кристаллическая структура Система, группа Куб., 7* а, с, нм 0,308 (a); 1,511 (с) [292] 0,436 [1] 3073 [132] 2600 [124] р, г/см3 3,21 [193] 3,21 [132] TD, К 1200 [193] 1430 [288] 0,119 [194] 0,103 [292] 0,098 [194] 0,094 [292] «0 10,2 [124] 9,8 [194] 9,7 [288] Продолжение табл. 22,20 Соединение a-SiC 6,9 [124] 6,73 [194] 6,5 [288] Е,.эв 2,86 [292] 2,4 B К) [292] дЕ'дТ, ю-« эв/к —3,8 [85] —5,8 [15,79] mn/m0 0,25 (±с)\ 1,5 (|| с) [292] 0,24 (±с); 0,65 (|| с) [292] 1,0 [123] 1,2 [124] 0,59 [15] см>/(В • с) 230 [34] 1000 [288] V см«/(В • с) 70 [16] Таблица 22.21. Электрофизические свойства TiO2, Ti2O3, ТЮ Соединение TiO2(рутил) Ti2O3 ТЮ Кристаллическая структура Система, группа Тетр., 1 Три г., D\d Куб., 0 0 0 0 о, с ,454 (а); ,516 (а); ,4177 нм 0,296 (с) 1,357 (с) 2113 2400 2010 4 4 5 р, г/см8 ,28 [209] ,93-5,13 [288] ,82 [288] 140 89 ( 173 — A-е) (Ik) - с) (Ik) «ОО 7 [211] 9 (.1С) [25] 6,8(|| с) — г„.к 670 [242] — 517
Продолжение табл. 22.21 Соединение TiO2 (рутил) Т12О3 тю 3,0 [16] 0,02 [288] 0,1 [288] ця, см*/(В -с) 0,16 (it) [25] 0,57 (|| с) — 1000 D,2 К) [288] -1 [288] Соеди- Соединение РЬО PbS PbSe PbTe Та бл и ц а 22. Кристаллическая структура Система, группа Тетр.,^л Куб., <f>h То же » » а, с, нм 0,397 (а); 0,502 (с) 0,594 0,612 0,650 22. Электрофизические свойства г/см» 9,53 7,6 8,3 8,2 К 1163 1387 1355 1190 Е , эВ 2,07 2,03 D,2К) 0,41 0,31 G7 К) 0,29 D,2 К) 0,278 0,176 G7 К) 0,145D,2 К) 0,32 0,22 G7 К) 0,19D,2 К) 8 , эВ п* _ 1,46 1,36 1,11 ОКИСИ « , эВ р _ 1,67 1,72 0,77 и халькогенидов свинца [125, 294] dEg/dT. 10-« эв/К 1 4; 5,2 4; 5,1 4,5 dEg/dP. 10-» зВ/Па A(Г«эВ/ат _ —8; —9,1 —8; —8,6 -7,5; -8 тп\\ _ 0,105 0,070 0,22 т п± _ 0,080 0,040 0,024 ITI || _ 0,105 0,068 0,24 т 1 _ 0,075 0,034 0,025 Продолжение табл. 22.22 Соединение PbS PbSe PbTe см«/(В . с) 610 11000G7 К) 68 500D,2 К) 1000 15 500 G7 К) 139 000 D,2К) 1730 31 600 G7 К) 800 000 D,2К) V см«/(В • с) 620 15 000 G7 К) 80 000D,2 К) 1000 13 700G7 К) 57 900 D,2К) 840 21 600 G7 К) 250 000 D,2 К) V300 К). ю«« см-» 2,0 3,0 1,5 175 250 400 1000 G7 К) 3000 D,2 К) «00 17 24 33 МэВ 26,3 16,5 13,6 МэВ 8,2 5,4 3,9 B00 К), К 227 138 125 • 12 27 (||) 19,0A) 60 (||) 16A) • h 13 32 (||) 17,1A) 58(||) 19A) || A) — магнитное поле параллельно (перпендикулярно) большоП оси эллипсоида энергий. Таблица 22.23. Полупроводниковые соединения AlvBwl Соединение Si2Te3 GeS GeSe GeTe SnS SnSe SnTe SnOa SnSa SnSe, Кристаллическая структура Система, группа Геке, C%v Орторомб., D]<? То же Куб., &h Орторомб., пЦь То же Куб., 0* Тетр., й\ь Триг., €$4 То же а, Ь, г, нм 0,743 (а); 1,347 (с) [288] 1,044 (а); 0,365F); 0,430 (с) [1] 1,079 (а); 0,382F); 0,438 (с) [1] 0,602 [114] 1,118 (а); 0,398F); 0,433 (с) [1] 1,157 (а); 0,419F); 0,446 (с) [1] 0,628 [1] 0,632 [294] 0,472 (а); 0,317 (с) [1] 0,364 (а); 0,587 (с) [1] 0,381 (а); 0,614 (с) [288] Р, г/см» 4,5 [288] 4,01 [114] 5,52 [114] 6,19A14] 5,08A14] 6,18A14] 6,45A14] 6,95 [216] 4,5 [216] 6,01 [294] т к 1165B88] 895C5] 938 [294] 943A14] 993A14] 1155B16] 1133B16] 1079A14] 1400 [216] 1038 [294] 1143 [288] 923 [216] Тт К — — — 166 (<1 К) [164| 270 (80 К) A14) 210 (80 К) [114] 140A14] 570 [294] — — dEg/dT, 10-« эВ/К 1294) — -F ч- 8) -5 —4 — — — 12 -8,6 518
Продолжение табл. 22.23 Соединение SwTe3 GeS GeSe GeTe SnS SnSe SnTe SnO2 SnS2 SnSe2 V- 1,89 [294] 1,65 1,74 D,2 K) [294] 1,0 [8] 1 1С r | 1 yf 1 1,16 [114] 0,1-0,2 [294] 1,07 [3] 0,9-0,95 [288] 0J9[294] 0,26A14] 3,54 3,97 288] 98] 2,07 [1831 0,97 183] [П294]# 5,4 (|| c) — 0,45(mdn) — 0,30(тх) 0,23 (т„ ) 0,22(т(/я)[69| 2:i(mdn) 5,4 (|| с) [294] 0,3-0,7 [294] — 1,15(mpl) [114] 5,0 (m«2) 0,95 (mdp) [127] 0,2 (m,) 1,0 (т„ ) Л IK /*и \ H Kl U,lO x"*dp) I*^J 0,07 [288] 0,13 (mpl) 0,09 {mp2) [294] 3 {ftidpi) — — cmV(B.'c) [294] — — — — — — — 260 8800 G7 K) 50 27 [183] 66 G7 K) V см»/(В-с) 2 • 10"» (||cr) [294] 90 [294] 70(соГ-«) [114] 60 [8] 150 [126] 90(±c) [127] 1000 [288] 1700 (fxO [181] 50 (fx8) [114] 3500 A00 K) [114] 300 [69] — •J [294] — 25—30 22-30 40 [288] 32—48 42—62 1770 1200 9,6-13,5 6—20 10—21 •« Г294] — 10—15 14—22 36 14—16 13—17 — 3,8-4,2 5,6—8,8 9,4—10,7 ?00 300 •S.200 100 \ X 1 одчло 10* Ю17 101' f0 1S Рис. 22.179. Зависимость дрейфовой подвижности элек- электронов в a-SiC при Г = 300 К от концентрации электро- электронов [295] 1Ol 8 ? 2 $ * 4. * 2 1 sf f Ml 1/ 1 I A > \ \ 810г 8 10s Z Рис. 22.180. Температурная зависимость доей<Ъовой под- подвижности дырок в кристаллах a-SiC [296]: п/п. / 2 3 4 б 6 7 8 N А , 10" см"» 3.2 3,7 36 23 850 340 3600 320 N , 10" см~8 1.1 1.9 9 7.6 140 230 120 190 Примечание Атмосфера Аг То же Добавка CI к ат- атмосфере Аг То же » » Добавка СО к ат- атмосфере Аг Добавка С1 к ат- атмосфере Аг Атмосфера Аг 519
-*- А 0,50 п,?5 0,?0 Рнс. 22.181. Зонная структура PbS, PbSe, PbTe [125] (значения параметров см. в табл. 22.22) 0,Z5\ У 80 160 2?0 320 ?00 Рис. 22.182. Температурная зависимость ширины запре- запрещенной зоны PbS [297] Рис. 22.183. Температур- Температурная зависимость собст- ? 250 350 венной концентрации Т, К носителей в PbS [297] 10 г о -к v -4— t \ i Т N ч Ч ч 4 L а) 2 ? В 8 10 1Z 1031Т, К'7 ?00 100 5 ?0 10 ¦7 */*— ? * А ,Х X Т Г1» • 4 ^ ¦- X X к- А А- ¦- - А - / С ¦ - г - j > — ^ - 5 -6 Ў - 7 6 8 10 103/Т, К"; /2 Рис. 22.184. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) кристаллов n-PbS концентрация носителей растет от / к 7 520
10" 5 10~ 10' ? I I» /I \ \ \ \ \ \ V \ , / 1 г з ? s V // ч V, х, '/ а) 100 ?0 10 -XL 0Л 0,1 X I X > г- г X X \ \ \ / ? V \ 2 J \ 0 Z 4- 6 8 10 12 f? 103/T,K'7 8 10 1Z 1? Рис 22.185. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) кристаллов p-PbS [2281: концентрация растет от / к 5 500 100 10 1У67 а* О 1 ш W Т / W г/ / •*¦ ^м ««• ^^ ^^ ^^ ¦——^ ===== - -5 = 7 — со СП 0,35 0,30 0,25 0,20^ 0,15 if У* 80 160 2?0 320 ?00 Т,К 0,002 0,01 г/т, к ~1 0,6 Рис. 22.187. Температурная зависимость ширины запре- запрещенной зоны PbSe [297] Рис. 22.186. Температурные зависимости холловских подвижностей электронов и дырок в кристаллах PbS [117]: концентрация носителей, 101в см-3: /—2,66 (Р); 2—4.25 (л); 3_7.45 (л); 4-4.63 (л); 5-2,72 (л); 6 — 0,184 (л); 7-0,164 (л) 521
3,16-10* 3,16-1Ог о О 3,16-10 10 10 Jf,S 10 о 0J16 f 1 7 J w it1 Ы J 1 1 S) 103/T,K' Рис. 22.189. Температурные зависимости проводимости (а) и коэффициента Холла (б) кристаллов /t-PbSe с раз- различной концентрацией доноров [117]: концентрация доноров, см-»: /— 1,6-10"; 2 — 7.8-1O17; 3-3,5-Ю17; 4—1,58-10"; 5—1,26-10"; 6 — 4,9 • 101в; 7-3-10е 150 250 300 Рис. 22.188. Темпера- Температурная зависимость собственной концен- концентрации носителей в PbSe [297] $00 10' i 10* ю- 100 10 i / 1 1 / тя ^2 N j 0,001 0у01 0,1 OS t/rMK-' Рис. 22.190. Температурная зависимость холловской под- подвижности электронов и дырок в кристаллах PbSe [117]: концентрация носителей, 10" см-э: 7—0,16 (л); 2—0,11 (р); 3 — 3,6 (л); 4 — 4.3 (р); 5—1,4 (р); 5-3,5 (р); 7-2,4 (п) 522
350 300 z ^200 1S0 100 tT 0 80 160 ZW ПО ?00 Рис. 22.191. Температурная зависимость ширины запре- запрещенной зоны РЬТе [297] Рис. 22.192. Темпе- Температурная зависимость собственной концен- концентрации носителей в РЬТе [297] 1вп 10* 10» / 1 1 SO Г« ISO 350 К 10 6 8 10 72 10s/Ty K"f s о • о? 10* S г s г 10г s г 10 5 2 / I // // I// F г/ < i к f Д д. ^ —с 1 3 S 6 и 7 8 S) 6 8 10 11 Рис. 22.193. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) различных кристаллов РЬТе [1171: /, 2 — почти собственные образцы; 3—9 — р-РЬТе; концентрация носителей растет от / к 9 523
500 100 тук w 1,67 a to- 7 I 7 f Lj ah ffUf f\ 1 // f/ / / j ' // \// V / у **-• — / — 3  10~ 10" 10" 10 10" r-S 0,002 0,01 10 -10 \ \ > \ \ V °v> o\ \ 1/Г, K '7 2,5 1,0 Jt5 ?tO ?,S 5,0 10s/T, \C1 Рис. 22.194. Температурные зависимости холловских рис 22.196. Температурная зависимость проводимости подвижностей электронов и дырок в кристаллах РЬТе с иглообразных кристаллов p-GeS [298] различной концентрацией носителей, 1018 см~3: / — 1,0 (л); 2 — 0.58 (л); 3 — 2,1 (р); 4-3,0 (р); 5-9.5 (л) [117] 8 6 ? 2 10' г 'Z * X и ^ 2 10* 8 В : - # \ • \ 77K 4*)ZK \ •4 ч I I I I I I I 10 10 - ? ? 6 8WiS 2_ TJ, CM" ? 6 10 гг 3 ? 5 6 103/Т, К'1 Рис. 22 195. Зависимости подвижности электронов в Рис. 22.197. Температурные зависимости проводимости РЬТе при Г=77 и 4,2 К от их концентрации [125]: кристаллического A, поперек оси с) и аморфного B) точки — данные разных авторов иео [2УЩ Б24
zoo 235 309 32 ? 339 3SS *—- о о .—' о 90 80 2,?72,?8 2,4-9 Z,SO 2,51 2,52 2,53 2,5?2fiS tgT Рис. 22.198. Температурная зависимость подвижности дырок для пленки GeS толщиной 730 нм [300] US 1,00 10,75 0,Z5 0 К \ • \ V ч 1 \ \\ \ а) ISO 115 100 280 330 380 ?30 ?80 25 О \ \ \ \ 280 330 380 ?30 ?80 о 10 " 10* 8 В ? 2 10 8 6 Рис. 22.200. Температурные зависимости удельного соп- сопротивления (а) вдоль осей а (#) и b (О) и коэффици- коэффициента Холла (б) в плоскости @01) для GeSe [302] 10 W3 8 6 ? Г 10 8 / • 1 °oo q О ) / О 9) 6 8 10 Рис. 22.199. Температурные зависимости удельного сопротивления (а), коэффициента Холла (б) и подвижности дырок (в) поперек оси с для различных кристаллов p-GeSe стехиометрического состава [301] 525
200 Рис. 22.201. Зонная структура GeTe [294] 108090100 ?00 S00600 Рис. 22.203. Температурные зависимости холловской подвижности B, 3) и концентрации дырок B', 3') в по- поликристаллических образцах и монокристаллических пленках (/, /') GeTe [304]: температура осаждения пленок на стеклянной подложке, °С: 2. Г - 250; J, У - 300 2 8 6 ? 2 о ? 10 9 6 * 2 1 О оо о .о. • с о А А 'I о*А а - о °\ • Го П I ». У> о го' о 10го г ? е 8WZi г P(jooh),cm'3 б 10 п Рис. 22.202. Зависимости холловской подвижности ды- дырок и удельного сопротивления от концентрации дырок в пленках GeTe с различным содержанием Те: О —54% (неотожженный образец); остальные символы — 51.5% (после нескольких процессов отжига) 13031 2 ? юг ^ 8 ? . 2 \ ч о , \ / Ч / А / / RHG7K) RMC0C о ч А / ч А - ч ч А 10' 10 to /7,СМ" 6 8 10 11 Рис. 22.204. Зависимости холловской подвижности ды- дырок при температурах 77 (О) и 300 К (А) и отношения коэффициентов Холла для тех же температур от кон- концентрации дырок в кристаллических пленках GeTe, по- лученных осаждением на подложках с различной тем- температурой [304]. Значения RH C00 К) для различных пленок различаются; для объемных поликристалличес- поликристаллических образцов #„ C00 К)= 6.5-Ю-8 см3/Кл 526
z 1С \ > — г— V \ H N N I 1 1 1 у \ i z —- SO Рис. 22.207. Температурная зависимость концентрации дырок в SnS [306] 2,С Z,F 2,S 3,2 3,5 3,8 1P3/T, \Cr Рис. 22.205. Температурная зависимость проводимости монокристалла SnS [305] - у Г-«,2 i / \ \ \ Л ' \ \ 10s \ 10 10 1 2*L) 1 Г 7 Г V / - Z о - 10 10° ¦ 6 SiO* ? 6 10* Рис. 22.208. Температурные зависимости удельного соп- сопротивления и коэффициента Холла в кристаллах Рис. 22.206. Температурная зависимость холловской n-SnSe после выращивания (/), отжига B) и закал- подвижности дырок в SnS поперек оси с [306) ки C) [307] 527
г ю9 8 S 10 to \ 7-2.2 S) 101* w77 8 6 to71 5678 70Z 2 3 ?5 5678 Z 3 ? 5 10* 6 7SW3 Рис. 22.209. Температурные зависимости подвижности дырок вдоль оси [001] и концентрации дырок в кристал- кристаллах SnSe с низкой (а) и высокой (б) концентрацией дырок [308] Рис. 22.212. Температурная зависимость проводимости различных кристаллов SnTe [309]: концентрация дырок при Г-77 К, 10м см-8: V — 2,5; ± — 3,48; Д — 8,05; О — 18,8; ? — 17.6 6 ? 6 ? ^ч ч, ч • 0 #9 § 01 ? • 9 ю16 г 41017 г ?' 5 81019 Z Рис. 22.210. Зависимость холловской подвижности ды- дырок вдоль оси [001] при 7 = 77 К от их концентрации в SnSe после выращивания (О) и отжига (•) [308] 10s 8 6 о 1Ог 8 6 ? ь о > о о с ч о о ч 0 °< 9 «V V л о °п Oft. о 1 г \ ь3 °°о ? S 810 ? S 8 101 7, К Рис. 22.213. Температурная зависимость холловской подвижности дырок в различных кристаллах SnTe [310]: РИС. 22.211. Зонная Структура SnTe вблизи ТОЧКИ L концентрация дырок при Г-4.2 К, Юг" см-8: 1—1.4; 2-7,73; зоны Бриллюэна [294] л-1.74 , 528
ft' г, к за» гоо TS9 7S 1Ог п г ? 6 8 10 12 It о •; о vT to* *ю* а г 10 1Z 14 Рис. 22.215. Температурные зависимости проводи- проводимости, концентрации электронов и их холлов- ской подвижности в кристаллах SnO2 с высокой (а), средней (б) и низкой (в) концентрацией электронов [311] • 34-2159 529
2 10 8 6 ? 2 W* 8 $ ? 1 1Ог 8 S ? 7. A A N \ 77КУ 255 К A \ О • *,2K A A A A у A A % ! /^ A > 4>fK 6 8 1OZO Z ? в 810 21 SO 45 ?0 tzo 15 10 1 \ \ \ \ \ \ а) 10 150 ZOO Z5OJO0 ?00 10 \ежр (-0,18 эВ/кТ) \ К \ т ч 6) 1.6 3,0 3,? 3,8 10s/т, к'1 Рис. 22.217. Температурная зависимость холловской подвижности электронов поперек (а) и вдоль (б) оси с в SnS2 [312] 5 6 о Рис. 22.214. Зависимость холловской подвижности ды- дырок при различной температуре от их концентрации при Т«77 К для кристаллов SnTe [309, 310] 10' 0,5 1,25 Z о 1,86 ^ 5 10 11 Рис. 22.218. Температурная зависимость удельного соп- сопротивления (проводимости) поперек оси с для кристал- кристалла SnSe2 с концентрацией электронов л=»1,57-1018 см~э при Т -290 К [36] М/ г / V •vjM Л' Рис. 22.216. Зонная структура SnS2, SnSe2 [294]: 6, эВ: SnS2 — 0,8; SnSe2 - 0.65 10 п т I I к V4>o а) 60 S0100 ZOO ?00600 Ту К '0,100 Рис. 22.219. Температурные зависимости подвижности электронов в базисной плоскости (а) и перпендикуляр- перпендикулярном ей направлении (б) в кристалле SnSe2 [270] 22.3.5. Соединения типа 4VBV— Известно полупроводниковое соединение Sbl типа >4vBvn, кристаллизующееся в гексагональной решетке (а-0,748 им, с«2,09 нм, ?*-2,5 эВ [242]). 530
Таблица 22.24. Электрофизические свойства сплавов Bi1-xSb^ [293] Кристаллическая структура Система Ромбоэдр. а, Ь, с, нм 0,474—0,450 (а, * = 0-г- 1); 1,186—1,154 (су * = O-f-0,5) TD> К 128,5 (х = 0,1) Eg, эВ 6-Ю-8 (д: = 0,06) 8-\о-* (х = 0,063) тп/т. 0,025 (mlf х = 0,05) 0,75 (т2, х=0,05) 0,0065 (т3, х=0,05) см*/(Вс) 3,97-104 (* = 0,03) «¦¦p. cmViB-c) 4,73-104 (jc = 0,03) •o. D.2 K) 360 (x=0.072) 175 (jc=0,092) Таблица 22.25. Полупроводниковые соединения Av Bvl Соеди- Соединение Кристаллическая структура Система, группа а, Ь, с, нм р. г/см» эВ эВ/К AS2S3 As2Se3 As2Te3 Sb2S3 Sb2Se3 Sb2Te3 Bi2S3 Bi2Se Bi2Te3 BiSe Моноклин. , То же Орторомб., То же Триг., D^ Орторомб., Триг., Dlt То же Геке, DL 1,147 (a); 0,957 F); 0,424 (c) [1] 1,205 (a); 0,989 F); 0,428 (c) [288] 1,44 (a); 0,992 (b); 0,405 (c) [1] 1,12 (a); 1,128 F); 0,386 (c) [1] 1,158 (a); 1,168 (b); 0,398 (c) [1J 1,043 (a); a = 23o23' [294| 1,113 (a); 1,127 (b); 0,397 (c) [1] 0,984 (a); a =24°24' [132] 1,048 (a); a=24°9' [117] 0,418 (a); 2,28(c) [288] 3,43 [123] 4,75 [216] 6,1 [123] 4,64 [123] 5,81 [123] 6,5 6,57 6,73 6,81 7,40 7,68 198 114 123 294 114 294 7,86 [117] 8,4 [288] 598 [123] 633 [216] 635 [116] 819 [116] 885 [116] 895 [118] 1036 [294] 1123 [116] 979 [116] 853 [116] 880 [123] 2.5 [123] 2.6 [294] 1.8 [П4] 1,85 [294] 1.9 [107] 0,5 [288] 1.0 [123] 1,62 [12] 1,72 [114] 1,88 [294] 1.1 [294] 1.2 [123] 0,19 [48] 0,22 [294] 1,25 [16] 1.3 [116] 0,16 [294] 0,2 [288] 0,13 [117] 0,16 [45] 0,4 [123] —5,6 [10] -7 [294] -8 [288] —3 [288] -5,7 [1 —9 [294 114] 4] [ [294] —5,5 [294] -7 [114] -1 [288] —8 [288] -2 [168] —0,95 [117] —1,5 [294] 0,36 (mdn) [15] 2,2 [288] 0,37 (mdn) [15] 0,02 (mL) 0,13 (тй)[294] 0,15 (mdn) 0,27 [294] 0,32 (md7i)[l23\ Продолжение табл. 22.25 Соединение As2S3 As2Se3 AsaTe3 Sb2S3 Sb2Se3 Sb2Te3 Bi2S3 Bi2Se3 Bi2Te3 BiSe mp/m0 _ — 0,5(mrfp) [15] 1,4 [288] 0,3 [294] 0,34 (mdp) [15] — 0,12 [294] 0,24 [123] 0,35 (m^) [294] i*n, cmV(B.c) - 1 [294] 20—80 [294] 170 [15] 15 [115] 75 [16] —. 200 [123] 600-2000 [114] (со TV1) 1200 [13] (со T1/7) 20 [288J \x.pj cmV(Bc) -10 [288] 80 [15] 45 [115] 45 [16] 400 [44] 10000 D,2 К) [294] — 40 [294] 600 (со Г) [13] — «оо I294] 5,7-8,8 7,5 [184] 8,8—10,5 6,0 [184] — 7,2(х с) 9,5 (|| с) 13,7 (± с) 15,1 (|| с) 32,5 (± с) 51 (II с) 13 (|| с) 9 (л. с) 29 A с) 50 (|| с) 85 (± с) •• [294] 5,9—12 9,7 [184] 12,4—13,9 8,9 [184] — 180 (|| с) 15 U с) 120 (|| с) 168 (± с) 36,5 (||с) 38 (л с) 120 ( || с) 113 (J. с) 1ПП Г9Я&1 1UU |ZOOJ 360 [288] — 590 [288] 418 [288] 260 [288] 310 [132] 240 [132] 160 [132] 435 [288] 180 [132] 165 [294] — 34* 531
/ 8 6 ? г 8 6 Ч- г о ( 2,6 2,8 3,0 3,2 3,? 3,6 3,8 fOJ/r,K"r Рис. 22.220. Температурная зависимость дрейфовой под* вижности дырок (поперек слоев) в двух кристаллах As2S3 [268]: в кристалле 2 — ббльшая, чем в кристалле /, концентрация ловушек Рис. 22.221. Температурная зависимость проводимости (поперек слоев) для As2Se3 [261] 10 1 10 *—* 1 и m 1<Гг ю-3 ш -л • \ N \ ч \ 2,0 J,5 S,0 f,5 J 3,S 11,0 Рис. 22.222. Температурные зависимости дрейфовой подвижности электронов (поперек слоев) в различных кристаллах As2Se3 [261]: отношение концентрации ловушек к эффективной плотности состояний в зоне проводимости: О — Ю-5; ^—2-Ю-5; ф — 9-Ю-8; Л—3-Ю-4 10 10 -16 ? S S 7 1О'/Г,К-' 9 10 Рис. 22.223. Температурные зависимости проводимости БЬЭ вдоль осей а, Ь, с [258] too 350 ?00 ?50 Ту К J,0 Рис. 22.224. Температурные зависимости проводимости (вдоль оси с) и ширины запрещенной зоны Sb2Se3 [248J 100 575 (Г ё+* * а) 15,0 I"» О 100 200 JOO ?00 St0 —=? / О 100 200 ZOO Рис. 22.225. Температурная зависимость удельного соп- сопротивления (а) вдоль (рзз) и поперек (рп) оси с и ко- коэффициентов Холла (б) в геометрии 1\\с±В (Я312) и 1±с\\В (Я123) для Sb2Te3 [206] 532
Pic. 22.226. Температурные зависимости удельного сопротивления (поперек оси с) кристаллов n-Bi2Se3 (а) и p-Bi2Se3 (б) [203]: концентрация носителей растет от / к 4 I. ft— | ——*А т А ¦^ -*- »- Л • -Z o-J А -У v\ \ а) ? е 8 10 е s 102 1Zl s 6 ? z to V 2 1 nl ' N 04 \ л w 1 i\ й ^ 1 I" ? S В 10 Г, К S 8 1Ог Рис. 22.227. Температурные зависимости коэффициента Холла в геометрии I\\cLB для кристаллов n*Bi2Se3 (a) и p-Bi2Se3 (б) [203]: кристаллы те же, что на рис. 22.226 533
4". и 4' 1 У -4 0 ( 0 i к в •• • - 2 5 *2 ? 1оЧту\г1 Рис. 22.228. Температурные зависимости удельного соп- сопротивления (поперек оси с) и коэффициента Холла в гео- геометрии 1\\с±В для n-Bi2Se3 в области собственной проводимости [203] 10* со 10* В о < > \ \ V \ а.) 6 8 10 г, к S 8 Ю1 Рис. 22.229. Температурные зависимости холловской подвижности электронов (а) и дырок (б) в кристаллах n-Bi2Ses (а) и p-Bi2Se3 (б) [203]: концентрация носителей, Ю|Т см-3: О — 1,6 (о); 0.69 (б); ^ 1.2 (в); 6.4 (б); Д — 0.87 (а); 6.7 (б); Д — 5,4 (а); 0,72 (< 10 /9 Рис. 22.230. Температурные зависимости проводимости (поперек оси с) для кристаллов Bi2Te3 n- и р-типа [203]: числа у кривых — атомное содержание Те, % 10 (б) 10 534
8 $ ¦ 2 10s В s ч 2 fOl 8 S ? г 10 в s 2 S 8 4 ч ff,S^sr ff 5 S,5 7 63,5 Wz l 62,5 ¦ V \\ i \ \ \ \\ и 4 и 1 I « , Si Iy5°/Ol 63,5 • 1 1 ^ t 9 60,5 Щ0 i 9 e 7 0,7 0,6 ?0,5 0,3 0,2 / > \ \ X ч 100 200 Т9К 300 Рис. 22.232. Температурные зависимости коэффициента Холла для Bi2Te8 в геометрии /_Lc||B (#) и /lc_LB (О) [174] г,н Рис. 22.231. Температурная зависимость холловской подвижности носителей поперек оси с в кристаллах я-BijTes (пунктирные линии) и p-Bi2Te3 (сплошные ли- линии) [128]: числа у кривых — атомное содержание Те, % 22.3.6. Соединения типа AvlBlv— Известно полупроводниковое соединение типа i4VI?VI p-CrSiac очень малой подвижностью дырок (Е^=1,3 эВ [16]) Таблица 22.26. Полупроводниковые соединения >4VIBVI Соединение СгО3 СгА СгТе2 MoS2 ТеО2 Система, Куб., ( Геке., Геке., i Тетр., i Кристаллическая структура группа Мб о« л. 0,5743 (а); 0,4789 (с) 0,4954 (а); [242] 0,315 (а); 0,479 (а); Ь, г, нм 0,8557 (Ь); [242] 0,13584 (с) 0,1230 (с) [1] 0,377 (с) [1] Eg9 эВ 1,4 [242] 1,59-1,63 [242] 0,17 [16] 1.2 [Ю] 1,5 [10] 12 (рп 200- Лэ |х см«/(Вс) — — ) G0) 300 (|хр) [249] — 535
Таблица 22.27. Электрофизические свойства сплавов Se^Te^^ [293] Кристаллическая струк- структура Сис- Система Триг. а, Ь, г, нм х = 0 — 1; 0,446-0,438 (а) 0,593-0,492 (с) р, г/см» 6,2(*=0,05) 5,01 (*=0,9) 0,36 (*=0,046) 0,2(^=0,55) 0,4(д:=0,85) ("„'V1/2/mo 0,17(х=0,05) 0,22(*=0,1) а., см- 1014—101в(*=0-т-1) |хпA|г). см«/(В-с) 10000 (*=0,1) v-o ОН с), cmV(Bc) 1000(jc=0,1) 350(*=0,2) 17(a:=0,5) 48(x=0,8) 0,25 0,50 0,75 107 10 10 О ( Y } о 4.° • о а) о 10 0,25 0,50 0,75 10 0,25 0,50 0,75 Рис. 22.234. Зависимости концентрации дырок в ST ЭДС [87]() _ SexTei-x от х из данных по измерению термо-ЭДС [87](а) Рис. 22.233. Зависимость ширины запрещенной зоны Eg и ПОДвижности дырок в Sex Tei-, от х при Г = 300 К (о), в Se* Tei-x от х [111]: определенные различными методами [111]: / — собственная проводимость; 2 — фотопроводимость; 3 — д _ по магнетосопротивлению; О — по термо-ЭДС; ф - по эф- температурная зависимость проводимости фекту Холла m 5 20 •«ч >** —^, ==—, 1 ——. "К? ¦ 0 0,1 SO 100 150 200 300 Рис. 22.235. Температурная зависимость подвижности дырок в Sex Tei-х в направлении оси с при различных значениях х (из данных по измерению магнетосопро- тивления) [87] 22.3.7. Соединения типа ^VIIiBin—A™—fivi Известны полупроводниковые соединения МпА!3 типа ^vii^iii (Eg-о,45н-0,58эВ, [in ? 200 сма/(В-с), \ip~: -200 см2/(В-с) [242]) и ReSi2 типа 4VII5IV (?g- «0,13 эВ [16]) и MnSi, кристаллизующееся в кубической решетке (а = 0,456 нм, ?^=0,5^-0,6 эВ, цр= 104-40 см2/ /(В-с) [242]). 536
Таблица 22.28. Полупроводниковые соединения A BV1 [288] Соединение MnS MnSe MnTe*2 MnS, MnSe2 MnTe« MnOj Кристаллическая структура Система Куб. То же Геке. Куб., Г« То же То же Ромб. а, Ь, г, нм 0,522 0,545 0,415 (а); 0,671 (с) 0,610 0,643 0,695 0,927 (а); 0,287 (Ь)\ 0,453 (с) р, Г/СМ8 3,83 5,35 — — — — Гпл» к 1S90 1780 1470 677 863 1010 __ т к 360 160 — 150 150 310 48 75 84 92 Egy эВ 0,7 1,3 0,15 0,01—0,04 0,13-0,19 •1 Все соединения, приведенные в табл. 22.28, — антиферромагнетики, 7\. — температура Нееля. *Я1 /то=О,25 A с) и 0.47; |хп ^ 1 см«/(Вс) [106]. •>!*„•?: 1.2 см*/(Вс) [242]. 22.3.8. Соединения типа Av UIBV—AVIllBvl шие оси которых направлены вдоль [111]. Валентная зо- зона — шесть эллипсоидов вращения, расположенных вдоль Соединения типа i4VII1?v изучены слабо. Зона про- осей [100] [41]. Энергия прямого перехода ?rf=0,4 эВэ водимости PtSb2 — восемь эллипсоидов вращения, боль- Ее соответствует непрямому переходу [175], Таблица 22.29. Полупроводниковые соединения ЛVIII/?V Соеди- Соединение CoSb2 CbSb3 PtSb* Кристаллическая структура Система, группа Орторомб. Куб., Тън Куб., 7* а, Ь, с, нм 0,321 (а); 0,578 F); 0,642 (с) [1] 0,9034 [242] 0,9936 [242] 0,643 [1] Гпл, К 1131 [249] 1503 [41] 0,2 [16] 0,5 [16, 249] 0,08 [411 0,1 [288] mn/m9 0,42—0,54 [41] 1,4 [41] mp/m0 0,57-0,72 (md) [41] 0,168(т„) [175] 0,098 (т±1) [1751 0,06 (т±2) [175] |ХД , СМ«/(В С) 300 [16] 3,26-10е Г-1»57 [288] ,3/2 • «,«32; пь « 1,32-10" Г" ехр @,11 эВ/2 кТ) [288]. VIII VI Таблица 22.30. Полупроводниковые соединения А В Соединение FeA FeS, FeS, FeTe2 NiO« Кристаллическая структура Система, группа Ромбоэдр. Куб., 1\ Ромб., Dl2l То же Куб., О? а, Ь, с, нм 0,5427 [242] 0,5405 [242] 0,358 (а); 0,479 (Ь); 0,572 (с) [11 0,385 (а)\ 0,534 (Ь); 0,626 (с) [1] 0,418 [1] 'ил, К 1500 [242] 1838 [16] 962 [249] 1183*1 [16] 1015*1 [16] 3170 [42] V- 1,6 [16] 2,2 [242] 1,25 [16] 0,95 [16] 0,46 [16] 3,7*3 [95] ltnt см«/{В-с) — 200 [16] — 1 [511 0,2 [25] 0,1 [951 *> Приведена температура кристаллизации, так как эти дихалькогениды плавятся с разложением. •* р = 6,6 г/см* [132]; t0 = И.9; ' = 4,75 [29]. Полярный полупроводник может обладать магнитным порядком. *а Соответствуем не ширине запрещенной зоны, а электронному переходу 3d -»> 4s, ширина запрещенной зоны значительно больше. 537
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Landolt-Bornstein. Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Astronomic, Geophysik, Technik. Berlin: J. Springer. 1955. Bd. 1, S. 4. 2. Wickoff R. W. G. Crystall Structures N. Y.: Inter- sci. Publ. 1953. 3. Харциев В. Е.//Физика твердого тела. 1662. Т. 4. С. 433—436. 4. Horn F. H.//Boron/Ed.: Kohn J. A., Nye W. F., Ganle С. К., N. Y. Plenum Press. 1960. Vol. 1. P. Ill — 118. 5. Голикова О. А., Соловьев Н. Е., Угай Я. А., Фей- гельман В. А.//Физ. и техн. полупроводников. 1979. Т. 13. С. 825—827. 6. Golikova О. A.//J. Less-Common Met. 1982. Vol. 82. P. 362—366. 7. Голикова О. А., Жубанов М. Ж., Климашин Г. Н.// Физ. и техн. полупроводников. 1968. Т. 2. С. 548—551. 8. Asanable S.//J. Phys. Soc. Jap. 1960. Vol. 15. P. 989—995. 9. Harbeke G., Tosatti E.//Proc. 12 Intern. Conf. Phys. Sem. Stuttgart. 1974. P. 626—629. 10. Бьюб Р. Фотопроводимость твердых тел: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит. 1962. 11. Смит Р. Полупроводники: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит. 1962. 12. Ybuki I.//J. Phys. Soc. Jap. 1955. Vol. 10. P. 549— 563. 13. Drabble G.//J. Phys. Soc. 1956. Vol. B69. P. 1101—1140. 1958. Vol. B72. P. 380—387. 14. Golikova O. A., Subanov M. Z.//Boron/Ed. Nie- myski T. Warsaw. Pol. Sci. Publ. 1970. Vol. 3. P. 269—273. 15. Rodot M.//Phys. Stat. Sol. 1963. Vol. 3. P. 10—13. 16. Угай Я. А. Введение в химию полупроводников. М.: Высшая школа. 1965. 17. Warschauer D.//J. Appl. Phys. 1963. Vol. 34. P. 1853—1858. 18. Кот M. B.t Крецу Л. В.// Изв. АН СССР Сер. физ. 1964. Т. 281. С. 259—299. 19. Mort J.//Phys. Rev. Lett. 1967. Vol. 18. P. 540— 547. 20. Caywood J. M., Mead С A.//J. Phys. Chem. Sol. 1970. Vol. 31. P. 983—985. 21. Hopfield J. JM Thomas D. G.//Phys. Rev. 1961. Vol. 122. P. 35-38. 22. Dimmock J. O., Wheeler R. J.//J. Appl. Phys. 1961. Vol. 32. P. 2271—2277. 23. Noguet P. C.//J. Phys. 1965. Vol. 26. P. 317—323. 24. Lavine С F., Ewald A. W.//J. Phys. Chem. Sol. 1971. Vol. 32. P. 1121—2123. 25. Богомолов В. Н., Кудинов Е. К., Фирсов Е. А.// Физика твердого тела. 1967. Т. 9. С. 3175—3191. 26. Prener I., Woodbury H. H.//Intern. Conf. Semicond. Phys. Paris. 1964. P. 1231—1236. 27. Хилсум К., Роуз-Инс А. Полупроводники типа AlllBv: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит. 1963. 28. Мосс Т. Оптические свойства полупроводников: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит. 1961. 29. Бреслер М. С, Редько Н. А.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1972. Т. 34. С. 149—154. 30. Grosse P. Springer Tracts in Modern Phys.//Ed.: G. Hohler. Berlin—Heidelberg—N. Y.: J. Springer. 1969. Vol. 48. 31. Грамацкий В. И., Мушинский В. П.//Изв. АН СССР. Сер. физ. 1964. Т. 28. С. 1077—1087. 32. Ахундов А., Абдуллаев Г. Б., Гуссейнов Г. Д.// Intern. Conf. Semicond. Phys. Paris. 1964. P. 1277—1282. 33. Veric С New Develop. Semiconductors. Leyden, 1973. P. 524—519. 34. Мнрзабаев М., Тучкевич В. M.t Шмарцев Ю. В.// Изв. АН СССР. Сер. физ. 1964. Т. 28. С. 1300—1309. 35. Парфеньев Р. В., Погарский А. М., Фарб- штейн И. И.//Физика твердого тела. 1963. Т. 4. С. 2630— 2637. 36. Evans R. L.f Hazel wood R. A.//P. Phys. D. 1969. Vol. 2. P. 1507—1512. 37. Gibbons Dy., Spear W. E.//J. Phys. Chem. Sol. 1966. Vol. 27. P. 1917—1923. 38. Fuldner J. e. a.//Proc. XI Conf. Phys. Semicond., Warsawa, 1972. P. 351—357. 39. Nitzki V., Stossel W.//Phys. Stat. Sol. 1970. 39(b). P. 309—313. 40. Rodot M.//Compt. Rend. Acad. Sci. 1965. Vol. 260. P. 1908—1911. 41. Emtage P. R.//Phys. Rev. 1965. Vol. 138. P. 24- 311. 42. Botling J. F.//J. Chem. Phys. 1960. Vol. 33. P. 305—311. 43. Справочник по полупроводниковым диодам, тран- транзисторам и интегральным схемам/Под ред. Н. Н. Горю- нова. М.: Энергия. 1972. 44. Von Liebe L.//Ann. Phys. 1965. Bd. 7, X* 15. S. 179—183. 45. Salzer O., Nleke H.//Ann. Phys, 1965. Bd. 7. S. 192—198. 46. Onuki//J. Phys. Soc. Jap. 1965. Vol. 20. P. 171- 177. 47. Кот М. В., Панасюк Л. М., Симашкевич А. В., Цуркан А. Е.//Физика твердого тела. 1965. Т. 7. С. 1242— 1243. 48. Yaschke R.//Ann. Phys. 1965. Bd. 7. Кя 15. S. 106- 109. 49. Ломакина Г. А.//Физика твердого тела. 1965. Т. 7. С. 600-608. 50. Komiga H.//Phys. Rev. 1964. Vol. 133. P. A1679- A1682. 51. Suchet J.//Compt. Rend. Acad. Sci. 1964. Vol. 259. P. 3219—3262. 52. Rosenman M. J.//Ibid. 1964. Vol. 259. J. 2621— 2622. 53. Adams A. R., Spear W. E.//J. Phys. Chem. Sol. 1964. Vol. 25. P. 1113—1118. 54. Hacke J.//J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35. P. 2484- 2487. 55. Redin A. D.//Phys. Rev. 1958. Vol. 109. P. 1916- 1919. 538
56. Rodot M.//Compt. rend. Acad. Sci. 1964. Vol. 258. p. 5414-^5418. 57. Jeavons A. P., Sannders Y. A.//Phys. Roy. Soc. 1969. Vol. A310. P. 415—421. 58. Bludau W., Onton A., Heinke W.//J. Appl. Phys. 1974. Vol. 45. P. 1846—1852. 59. Dunstadter H.//Z. Phys. 1954. Bd. 137. S. 383—388. 60. Вольфштейн В. M.t Фистуль В. И.//Электронпка и ее применение. Сер. Итоги науки и техники. М.: Изд. ВИНИТИ АН СССР, 1979. Т. 4. 61. Соммер А. X. Фотоэмиссионные материалы: Пер. с англ. М.: Мир. 1972. 62. Физические свойства халькогенидов — редкозе- редкоземельных элементов/Под ред. В. П. Жузе. Л.: Наука. 1973. 63. Irvin J. C.//Bell Syst. Tech. J. 1962. Vol. 41. P. 387—393. 64. Jacoboni C, Canali C.,, Ottaviani G., Alberigi Qua- ranta A.//Solid. Stat. Electron. 1977. Vol. 20. P. 77—81. 65. McLean T. P.//Progress in Semiconductors/Ed. A. F. Gibson. Lond.: Heywood. 1960. Vol. 5. 66. Park V. S.//Phys. Rev. 1966. Vol. 143. P. 512—515. 67. Lott S. A., Synch D. W.//Phys. Rev. 1966. Vol. 141. P. 681—688. 68. Camassel J., Auvergne D., Matthieu H. e. a.//Sol. Stat. Comm. 1973. Vol. 13. P. 63—68. 69. Marby J. A.//Pnys. Rev. 1965. Vol. 140. P. 304— 312. 70. Arumi Z., Mancu P.//Rend. Semin. Fac. Sci. Univ. Gagliari, 1963. Vol. 33, № 3—4. P. 26—29. 71. Morin F. J.//Phys. Rev. 1954. Vol. 93. P. 62—69. 72. Prince M. B.//Ibid. 1953. Vol. 92. P. 681—688. 73. Голикова О. А., Мойжес Б. Я., Стильбанс Л. С// Физика твердого тела. 1961. Т. 3. С. 3105—3109. 74. Logan R. A., Rowel I J. M., Trumbore F. A.//Phys. Rev. 1964. Vol. 136A. P. 1751—1763. 75. Whitaker J.//Sol. Stat e Electron. 1965. Vol. 8. P. 649—652. 76. Braunstein R.t Moore A. R., Herman F.//Phys. Rev. 1958. Vol. 109. P. 695—703. 77. Zdanowich W.t Wojkowski A.//Phys. Stat. Sol. 1965. Vol. 8. P. 569—574. 78. Douglas R.//J. Phys. Chem. Sol. 1965. Vol. 21. P. 329—334. 79. Richard D.//Ibid. 1965. Vol. 26. P. 439—443. 80. Busch G., Vogt O.//Helv. Phys. Acta. I960. Vol. 33. P. 437—447. 81. Wooten J., Condas Y. A.//Phys. Rev. 1963. Vol. 131. P. 657—662. 82. Tamura H.t Masumi T.//S0I. Stat. Commun. 1973. Vol. 12. P. 1183—1185. 83. Hall R. F., Wright H. C.//Brit. J. Appl. Phys. 1967. Vol. 18. P. 33—38. 84. Цидильковский И. М. Электроны и дырки в полу- полупроводниках. М.: Наука. 1972. 85. Орлова Н. И., Шишкин П. Т.//Изв. АН СССР. Сер. физ.-мат. 1964. № 4. С. 53—59, 86. Winker H.//Helv. Phys. Acta. 1955. Vol. 28. P. 633—639. 87. Mell H., Stuke J.//Phys. Stat. Sol. 1971. Vol. 45. P. 163—167. 88. Сорокин Г. П.//Изв. вузов. Сер. физ. 1965. № 4. С. 140—144. 89. Wallis Y.//Ann. Phys. 1956. Vol. 17. P. 401—403. 90. Pollack Y. P., Trivich D.//J. Appl. Phys. 1975. Vol. 46. P. 163—165. 91. Okamoto K., Kawai S.//Jap. J. Appl. Phys. 1973. Vol. 12. P. 1130—1138. 92. Восканян А. А., Инглизян П. Н., Лалыкин С. П.// Физ. и техн. полупроводников. 1978. Т. 12. С. 2096—2099. 93. Горбачев В. В., Путилин И. M.//Phys. Stat. Sol. (а). 1973. Vol. 16. P. 553—559. 94. Сорокин Г. П., Пеншев Ю. М„ Оуш П. Т.//Физика твердого тела. 1965. Т. 7. С. 2244—2245. 95. Ксендзов Я. М., Драбкин И. А. Там же. 1965. Т. 7. С. 1884—1887. 96. Fortin E., Weichman F. L.//Phys. Stat. Sol. 1964. Vol. 5. P. 515—519. 97. Junod P. e. a.//Phil. Mag. 1977. Vol. 36. P. 941— 952. 98. Алиев С. А., Суюнов У. X., Араслы Д. Г., Али- Алиев М. И.//Физ. и техн. полупроводников. 1973. Т. 7. С. 1086—1091. 99. Aulich E., Brebner J. L., Mooser E.//Phys. Stat. Sol. 1969. Vol. 31. P. 129—137. 100. Угай Я. А., Завальский Ю. П., Угай В. А.//Докл. АН СССР. 1965. Т. 163. С. 663—666. 101. Junod P.//Helv. Phys. Acta. 1959. Vol. 32. P. 567, 601—604. 102. Davlen V. R. M.//Phys. Rev. 1966. Vol. 143. P. 666—669. 103. Komlga H.//Ibid. 1964. Vol. A133. P. 679—687. 104. Minder R., Ottaviani G., Canali C.//J. Phys. Chem. Sol. 1976. Vol. 37. P. 417—424. 105. Leotin J., Barbaste R., Askenazy S. e. a.//Sol. Stat. Commun. 1974. Vol. 15. P. 693—699. 106. Wassher J. D., Seuter R. M. J., Haas C.//Intern, Conf. Semicond. Phys. Paris. 1964. P. 1269—1275. 107. Коломиец Б. Т., Лебедев Е. А., Мазек Ф. Т. и др. —Ibid P. 1283—1286. 108. Wood С, Наггар С, Kane W. M.//Pnys. Rev. 1961. Vol. 121. P. 978—983. 109. Masumi Т., Ahrenkiel R. K., Brown F. C.//Phys. Stat. Sol. 1965. Vol. 11. P. 163—167. 110. Ponpon L. P.//IEEE Trans. Nucl. Sci. 1975. Vol. S—22. P. 182—186. 111. Beyer W.t Mell H., Stuke J.//Phys. Stat. Sol. (b). 1971. Vol. 45. P. 153—162. 112. Krevs V. E., Lutsiv R. V., Pashovskii M. В., Rct- rov P. P.//Ibid. 1974. Vol. 65. P. K43—K45. 113. Hanson R. C.//J. Phys. Chem. 1962. Vol. 66. P. 2376—2383. 114. Абрикосов Н. X. и др. Полупроводниковые сое- соединения, их получение и свойства. М.: Наука. 1967. 539
115. Relmherr A.//General Survey of the Semiconduc- Semiconductor Field. National Bureau of Standarts. Technical Note. 1962. P. 153—157. 116. Полупроводники/под ред. Н. Б. Хенней: Пер. с англ. и нем. М.: Изд-во иностр. лит. 1962. 117. Материалы, используемые в полупроводниковых приборах/Под ред. К. Хоггарта: Пер. с англ. М.: Мир. 1968. 118. Thermophysical Properties of High Temperature Solid Materials. Purdue Univer. 1967. 119. Burnham D. C, Brown F. C.f Knox R. S.//Phys. Rev. 1960. Vol. 119. P. 1560—1568. 120. Ahrenkiel R. K.//Phys. Rev. 1969. Vol. 18. P. 180— 188. 121. Горюнова Н. А. Сложные алмазоподобные по- полупроводники. M.: Советское радио. 1968. 122. Wagrur R. J., Ewald К. A.//J. Phys. Chem. Sol. 1971. Vol. 32. P. 697—673. 123. Родо М. Полупроводниковые материалы: Пер. с франц. М.: Металлургия. 1971. 124. Добролеж С. А. Карбид кремния. Киев: Гос. изд-во техн. лит. УССР. 1963. 125. Равич Ю. И.. Ефимова Б. А., Смирнов И. А. Методы исследования полупроводников в применении к халькогенидам свинца. — М.: Наука. 1968. 126. Коломиец Н. В., Лев Е. Я., Сысоева Л. М.//Фи- М.//Физика твердого тела. 1963. Т. 5. С. 2871—2878. 127. Albers W. e. a. /J. Appl. Phys. Suppl. 1961. Vol. 32. P. 2220—2231. 128. Champness С. Н., Kipling A. L.//Can. J. Phys. 1966. V. 44. P. 769—773. 129. Соболев В. В.//Физика твердого тела. 1970. Т. 12. С. 2687—2693. 130. Cuhen M. L., Au-Yang M. T.//Phys. Rev. 1969. Vol. 178. P. 1358—1362. 131. Winkler H.//Helv. Phys. Acta. 1955. Vol. 28. P. 663—669. 132. Agrain P., Balkansky M. Table de constante des Semiconducteurs. Paris: Pergamon Press, 1961. 133. Turner W. J., Fisher A. S., Reese W. E.//J. Appl. Phys. 1961. Suppl. Vol. 32. P. 2241—2249. 134. Heller M. W. Damelson Y. C.//J. Phys. Chem. Sol. 1962. Vol. 23. P. 601—608. 135. Redin R. D., Morris R. G., Danielson G. C.//Phys. Rev. 1958. Vol. 109. P. 1916—1920. 136. Li P. W.t Lee S. N., Danielson G. C.//Ibid. 1972. Vol. B6. P. 442—453. 137. Crossman L. D., Danielson G. C.//Ibid. 1968. Vol. 171. P. 867—872. 138. Физика и химия соединений типа AlIBvl: Пер. с англ./Под ред. А. С. Медведева. М.: Мир. 1970. 139. Hamilton P. H.//Semicond. Proc. Sol. Stat. Tech- nol. 1964. Vol. 7, Л? 6. P. 15—19. 140. Betts D. D.//Canad. J. Phys. 1961. Vol. 39. P. 223—231. 141. Robic R. A., Edwards J. L.//J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37. P. 2659—2673. 142. Rode D. L.//Phys. Rev. 1970. Vol. B2. P. 4036— 4043. 143. Милославский В. К., Шкляревский О. Н.//Физ. и техн. полупроводников. 1971. Т. 5. С. 926—929. 144. Watanabe H., Wada H., Takahashi T.//Jap. J. Appl. Phys. 1964. Vol. 3. P. 617—621. 145. Полупроводники с узкой запрещенной зоной и их применение: Пер. с англ. М.: Мир. 1969. 146. Umeda J.//J. Phys. Soc. Jap. 1964. Vol. 19. P. 2052—2058. 147. Geik R., Hakel W. J., Perry С H.//Phys. Rev. 1966. Vol. 148. P. 824—827. 148. Balkansky M.t Zellag В. А. М., Longen D.//J. РЬуз. Chem. 1966. Vol. 27. P. 299—304. 149. Segall В., Lorenz M.v Woodbury H.//Phys. Rev. 1963. Vol. 129. P. 2471—2477. 150. Медведева 3. С. Халькогениды элементов III Б подгруппы периодической системы. М.: Наука. 1968. 151. Tagiev В. F.//Phys. Stat. Sol. (a). 1970. Vol. 3. P. K119—K120. 152. Catsuyama С, Watanabe Y.f Hamaguchi C. e. a.// J. Phys. Soc. Jap. 1970. Vol. 29. P. 150—155. 153. Aven M.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42. P. 1204— 1207. 154. Park Y. S., Hemenger P. M., Chung С H.//Appl. Phys. Lett. 1971. Vol. 18. P. 45—49. 155. Reignold D. G., Litton С W.f Collins T.//Phys. Rev. 1965. Vol. 146. P. 1726—1729. 156. Seiler D. G., Galazka R. R.t Becher W. M.//Ibid. 1971. Vol. B3. P. 4274—4288. 157. Баширов Р. И., Таджиев Р. М.//Физика твердого тела. 1970. Т. 4. С. 1936—1943. 158. Bush С, Moldanova M.//Helv. Phys. Acta. 1962. Vol. 35. P. 500—508. 159. Dietz R. F., Hopfield J. J., Thomas D. G.//J. Appl. Phys. 1961. Vol. 32. P. 2282—2289. 160. Pigon K.//Helv. Phys. Acta. 1968. Vol. 41. P. 1104—1109. 161. Fisher P., Fan H.//Bull. Amer. Phys. Soc. 1959. Vol. 4. P. 409—415. 162. Рыбкин С. М. Фотоэлектрические явления в по- полупроводниках. М.: Физматгиз. 1963. 163. Zdanowicz W., Kenkie Z.//Bull. Acad. Pol. Sci. Ser. Sci. Chem. 1964. Vol. 12. P. 729—734. 164. Fingold L.//Phys. Rev. Lett. 1964. Vol. 13. P. 233—238. 165. Шевченко В. Я.//Журн. неорганические материа- материалы. 1975. Т. 11. С. 1719—1726. 166. Zdanowicz W.Y Wielzak В., Zdanowicz P.//Acta Phys. Polon. 1975. Vol. A48. P. 27—31. 167. Turner W. C, Fischler A. S., Reese W. G.//Phys. Rev. 1961. Vol. 121. P. 759—767. 168. Black J.//Pnys. Chem. Sol. 1957. Vol. 2. P. 240— 248. 169. Смирнов И. А., Шадричев Е. В., Кутасов В. А.// Физика твердого тела. 1969. Т. 11. С. 3311—3319. 170. Маделунг О. Физика полупроводниковых соеди- соединений элементов III и V групп: Пер. с англ. М.: Мир. 1967. 171. Long D. Energy Bands in Semiconductors. N. Y.— Lond.: Sydney Interscience Publ. A Division John Wiley and Sons. 1968. 172. Minden H. T.//Appl. Phys. Lett. 1970. Vol. 17. P. 358—364. 173. Kessler F. R.//Phys. Stat. Sol. 1964. Vol. 6. P. 3—9. 174. Stordeur M., Kuhnberger W.//Phys. Stat. Sol. (b). 1975. Vol. 69. P. 377—385. 175. Damon D. H., Miller R. C, Emtage P. R.//Phys. Rev. B. 1972. Vol. 5. P. 2175—2183. 176. Becla P., Gummieuny Z., Misiewicz J.//Opt. Appl. 1979. Vol. 9. P. 143—149. 177. Шевченко В. Я., Маренкин С. Ф., Понома- Пономарев В. Ф.//Журн. неорганические материалы. 1977. Т. 13. С. 1898—1900. 178. Steigmeier E. F., Kudman I.//Phys. Rev. 1966. Vol. 141. P. 767—774. 179. Pigon K.//Bull. Acad. Pol. Sci. Ser. Sci. Chem. 1961. Vol. 9. P. 751—757. 180. Masumoto K., Komiya H.//J. Jap. Instrum. Met. 1964. Vol. 28. P. 273—279. 181. Цуркан А. E., Максимова О. Г., Верлан В. И.// Сложные полупроводники и их физические свойства. Ки- Кишинев: Штиница. 1971. С. 128—134. 182. Naake M. J., Belcher S. C.//J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35. P. 3064—3067. 540
183. Domingo G., Itoga R. S., Kannewur С R.//Phys. Rev. 1966. Vol. 143. P. 536—539. 184. Марков Ю. Ф. Исследование оптических свойств полупроводниковых соединений в далекой инфракрас- инфракрасной области спектра. Дис. ...канд. физ.-мат. наук. Л. ФТИ им. А. Ф. Иоффе. 1972. 185. Ehrenreich H.//Phys. Rev. 1960. V. 120. P. 1951 — 1954. 186. Панфилов В. В., Субботин Л. С, Вереща- Верещагин Л. Ф.//Докл. АН СССР. 1971. Т. 96. С. 559—567. 187. Полупроводниковые соединения II—V групп. М.: Наука. 1978. 188. Heller M. W.t Babiskin J., Radff R. L.//Phys. Rev. 1971. Vol. A36. P. 363—366. 189. Zdanowicz W., Wojakowski A.//Phys. Stat. Sol. 1966. Vol. 16. P. K129—K131. 190. Zdanowicz W., Wojakowski A.//Ibid., 1965. Vol. S. P. 569—573. 191. Arushanov E. K.t Lashul A. V., Mashovets D. V.// Phys. Stat. Sol. (b). 1980. Vol. 102. P. K121— K124. 192 Gelten M. JM Von Liehout A., van Es C, Blo- «it F. A. P.//J. Phys. 1978. Vol. СИ. Р. 227—237. 193. Slack G. A.//J. Appl. Phys. 1966. Vol. 143 P. 666—674. 194. Мороз А. И., Одарич В. А.//Укр. физ. журн. 1971. Т. 16. С. 1501—1504. 195. Turner W. YM Fischler A. S., Reese W. E.//Phys. Rev. 1961. Vol. 121. P. 759—767. 196. Bloom F. A. P., Gelten M. J.//Ibid. 1979. Vol. B19. P. 2411—2419. 197. Коломиец Б. Т., Мазец Т. Ф., Сарсемби- нов Ш. Ш.//Физ. и техн. полупроводников. 1971. Т. 5. q 2301 2305 198. Шутов С. О., Соболев В. В., Смешливый Л. И. Полупроводниковые соединения и их твердые растворы. Кишинев: Изд-во АН МССР. 1970. С. 155—163. 199. Whltsett С. R., Nelson D. A.//Phys. Rev. В. 1972. Vol. 5. P. 3125—3134. 200. Overhof H.//Phys. Stat. Sol. 1971. Vol. 43. P. 221—228. 201. Miller K. A., Schneider J.//Phys. Lett. 1963. Vol. 4. P. 288—293. 202. Look D. C, Moore D. L//Phys. Rev. B. 1972. Vol. 5. P. 3406—3412. 203. Kohler H.f Fabrlcins A.//Phys. Stat. Sol. (b). 1975. Vol. 71. P. 487—493. 204. Bloom F. A. P.//Intern. Summ. School on Nar- Narrow—gap Semicond. Phys. and Applic. Nimes (France). 1979. P. 191—198. 205. Kawasaki Т., Tanaka T.//J. Phys. Soc. Jap. 1966. Vol. 21. P. 2475—2483. 206. Eichler W., Simon G.//Phys. Stat. Sol. (b). 1978. Vol. 86. P. K85—K87. 207. Helbig R.f Wagner P.//J. Phys. Chem. Sol. 1974. Vol. 35. P. 327—328. 208. Hagenberg F.//Thesis. D83. T. U. Berlin. 1980. 209. Grant F. A.//Rev. Mod. Phys. 1959. Vol. 31. P. 646—652. 210. Yu P. Y., Cardona M.//J. Phys. Chem. Sol. 1973. Vol. 34. P. 29—37. 211. Frederikse H. P. R.//JL Appl. Phys. 1961. Suppl. Vol.32. P. 2211—2219. 212. Остин И. Р., Мотт Н. Физики о физике: Пер. с англ. М.: Знание. 1972. 213. Frederikse H. P. R.//J. Appl. Phys. Suppl. Vol. 32. P. 2211—2219. 214. Кесаманлы Ф. П.//Физ. и техн. полупроводников. 1974. Т. 8. С. 225—231. - 215. Kikachi Y., Chubachi N., Iinuma K.//Sendai Symp. Acustoelectron Jpn., 1968. 216. Справочник химика. М.: Химия. 1964. 217. Spear W. E., Mort P.//Proc. Phys. Soc. 1963. Vol. 81. P. 130-137. 218. Крупишев Р. С, Абагян С. А., Давыдов А. А., Карушина А. А.//Физ. и техн. полупроводников. 1972 Т. 6. С. 75. 219. Kahan A., Lipson H. G., Loewinstein E. V.//Intern. Conf. Semicond. Phys. Paris, 1964. P. 1067—1071 220. Mitra S. S., Marshall R.//Ibid. P. 1085—1090. 221. Киреев П. С. Физика полупроводников. М.: Выс- Высшая школа. 1969. 222. Zallen R. e. a.//Phys. Rev. 1970. Vol. Bl. P. 4058— 4064. 223. Szusukiewicz W.//Phys. Stat. Sol. (b). 1979. Vol 91. P. 361—368. 224. Wright G. BM Strauss A.J., Harman T. C.//Phys Rev. 1962. Vol. 125. P. 1534—1543. 225. Фистуль В. И. Сильно легированные полупровод- полупроводники. М.: Наука. 1967. 226. Prince M. B.//Phys. Rev. 1954. Vol. 93. P. 1204— 1213. 227. Lehoczky S. LM Broerman J. G., Nelson D. A., Whltsett С R.//Ibid. 1974. Vol. B9. P. 1598—1620. 228. Brebrick R. P., Scanlon W. W.//Ibid. 1954 Vol 99. P. 598—608. 229. Stradling R.//Sol. Stat.' Commun. 1968. Vol. 6. P. 665—673. 230. Cardona M.//Phys. Ill—V Compounds. Acad. Press 1966. Vol. 3. P. 125—132. 231. Stradling R. Electronic Components. Lond.: Per- gamon Press. Oct. 1958. P. 1135—1142. 232. Walton A.f Mishra U.//Proc. Phys. Soc 1967 Vol. 90. P. 1111—1118. 233. Stradling R.//Phys. Lett. 1966. Vol. 20. P. 217— 226. 234. Prince M. B.//Phys. Rev. 1953. Vol. 92. P. 681 — 687. 235. Кот М. В., Прилепов В. Д., Цуркан А. ^//По- ^//Полупроводниковые соединения и их твердые растворы. Кишинев: Изд-во АН МССР. 1970. С. 3—9. 236. Машковский М. В. Зарубежная электронная тех- техника. М.: Изд. ЦНИИ «Электроника». 1974. Вып. 12. С. 3-9. 237. Kalashnikow S. G.//J. Phys. Chem. Sol. 1959. Vol. 8. P. 52—57. 238. Ewald A. W.t Tutle O. N.//Ibid. P. 523—531. 239. Иванов-Омский В. И., Коломиец Б. Т., Огород- Огородников В. К.//Физ. и техн. полупроводников. 1970. Т. 4. С. 264—268. 240. Galazka R. R.//Phys. Lett. 1970. Vol. 32A. P. 101—107. 241. Nasledow D. N., Shevchenko V. Ya.//Phys. Stat. Sol. (a) 1973. Vol. 15. P. 3—8. 242. Кристаллохимические, физико-химические и фи- физические свойства полупроводниковых веществ. М.: Изд- во стандартов. 1973. 243. Гельмонт Б. Л., Иванов-Омский В. И., Коломи- Коломиец Б. Т.//Физ. и техн. полупроводников. 1971. Т. 5. С. 266—269. 244. Szymanska W.//Physics Narrow Gap Semiconduc- Semiconductors. Proc. Ill Intern. Conf./Warzawa, Sept. 1977. Eds. J. Rauluszkewicz, M. Gorska, F. Kaczmarek. Warszawa: PWN-Polish-Sci. Publishers, 1978. 245. Dziuba Z., Wrobel J.//Phys. Stat. Sol. (b). 1980. Vol. 100. P. 379—384. 246. Redin R. D.t Morrich G., Danielson G. C.//Phys. Rev. 1958. Vol. 109. P. 1916—1919. 247. Kato N., Kummura M., Iwami M.f Kawabe K.// Jap. J. Appl. Phys. 1977. Vol. 16. P. 1623—1627. 248. Grigas J.//Krist. Techn., 1978. Vol. 13. P. 683— 686. 249. Соминский М. С. Полупроводники. Л.: Наука. 1967. 541
250. Stirn R. J., Becker W. JVL//Phys. Rev. 1966. Vol. 148. P. 907—914. 251. Reid F. J., Willardson R. K.//J. Electron. Control. 1958. Vol. 5. P. 54—62. 252. Baars J., Jorger F.//Sol. Stat. Commun. 1972. Vol. 10. P. 875—881. 253. He gems M., Montgomery H. C.//J. Phys. Chem. Sol. 1973. Vol. 34. P. 885—893. 254. Burstein E., Pinczuk A., Wallis R. F.//J. Phys. Chem. Sol. 1971. Vol. 32, Suppl. K2 1. P. 251—254. 255. Rode D. L.//Semiconductors and Semimetals/Eds. R. K. Willardson, A. C. Beers. N. Y:. Academ Press. 1975. Vol. 10. 256. Casey H. C, Ermanis F., Wolfstirn K. B.//J. Appl. Phys. 1969. Vol. 40. P. 2945—2953. 257. Solomon R.//2nd Intern. Symp. GaAs and Related Compounds. 1968. Lond.: Inst. Phys. 1969. P. 11—15. 258. Roy В., Ckakraberty B. R.t Bhattacharya R.t Dut- ta A. K.//S0I. Stat. Commun. 1978. Vol. 25. P. 937—940. 259. Wiley J. D.//Semiconductors and Semimetals/Eds. R. K. Willardson, A. C. Beers. N. Y.: Academ. Press. 1975. Vol. 10. 260. Vilms J.f Oarrett J. P.//S0I. Stat. Electron. 1972. Vol. 15. P. 443—449. 261. Marshall J. M.//J. Phys. С 1977. Vol. 10. P. 1283—1287. 262. Дахно А. Н., Емельяненко О. В., Лагунова Т. С, Мет ре вел и С. Г.//Физ. и техн. полупроводников. 1976. Т. 10. С. 677—68 К 263. Голованов В. В., Метревели С Г., Снукаев Н. В., Старосельцева С П.//Там же. 1969. Т. 3. С. 120—122. 264. Stillman G. Е., Wolfe С. М., Dimmock J. O.//Se- miconductors and Semimetals/Eds. R. K. Willardson, A. C. Beers. N. Y.: Acad. Press. 1977. Vol. 12. P. 169—173. 265. Трифонов В. И.9 Яременко Н. Г.//Физ. и техн. по- полупроводников. 1971. Т. 5. С. 953—958. 266. Яременко Н. Г., Потапов В. Т., Ивлева В. С// Там же. 1972. Т. 6. С. 1238—1243. 267. Rode D. L.//Phys. Rev. 1971. Vol. B3. P. 3287— 3292. 268. Schein L. B.//Ibid. 1977. Vol. B15. P. 1024—1029. 269. Филипченко А. С, Большаков Л. n.//Phys. Slat. Sol. 1976. Vol. 77/.P. 53—57. 270. Лихтер А. И., Пель Е. Г., Присяжнюк С И.// Phys. Stat. Sol. (a). 1972. Vol. 14. P. 265—275. 271. Kippermann A. H. M.//S0I. Stat. Commun. 1971. Vol. 9. P. 1825—1833. 272. Kipperman A. H. M., Van der Ueden G. A.//Ibid 1968. Vol. 6. P. 657—666. 273. Kipperman A. H. M., Vermij C. J.//Nuovo Cimen- to. 1969. Vol. B63. P. 29—37. 274. Tatsuyama C, Hamaguchi C, Tomita H.t Nakai J. //Jap. J. Appl. Phys. 1971. Vol. 10. P. 1698—1703. 275. Fivaz R., Mooser E.//Phys. Rev. 1969. Vol. 163. P. 743—749. 276. Fivaz R., Shmid Ph. E.// Physics and Chemistry of Materials with Layered Structures/Ed. P. A. Lee. Vol. 4. Optical and Electrical Properties. Lond.: D. Reidel Publ. Сотр. 1976. P. 343—348. 277. Fisher G., Brebner J. L.//J. Phys. Chem. Sol. 1962. Vol. 23. P. 1363—1374. 278. Gouskov L.t Gouskov A.//S0I. Stat. Commun. 1978. Vol. 28. P 99—108. 279. Fielding p., Fisher G., Mooser E.//J. Phys. Chem. Sol. 1959. Vol. 8. P. 434—444. 280. Nishino Т., Hamakawa Y.//Jap. J. Appl. Phys. 1977. Vol. 16. P. 1291—1299. 281. Damon R. W., Redington R. W.//Phys. Rev. 1954. Vol. 96. P. 1498—1509. 282. Sugaike S.//Mineral J. 1957. Vol. 2. P. 63—72. 283. Itoga R. S.f Kannewurf C. R.//J. Phys. Chem. Sol. 1971. Vol. 32. P. 1099—1108. 284. fkarl Т., Hashimoto K.//Pnys. Stat. Sol. (a), 1975. Vol. 31. P. КП5-КП7. 285. Makita Y., Kobayashi K., Kanada M.f Kawai T.// J. Phys. Soc. Jap. 1968. Vol. 25. P. 816—824. 286. Kobayashi K., Kawai Т., Kanada M.//Ibid. 1967. Vol. 23. P. 305—309. 287. Kawai Т., Kabayashi K., Kurita M., Makita Y.// Ibid. 1971. Vol. 30. P. 1101—1105. 288. Физико-химические свойства полупроводниковых веществ. Справочник. М.: Наука. 1979. 289. Берченко Н. Н., Кревс В. Е., Средин В. Г. По- Полупроводниковые твердые растворы и их применение. М.: Воениздат. 1982. 290. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functi- Functional Relationships in Science and Technology/Ed. O. Ma- delung. Berlin: Springer-Vergal. 1982. Vol. 17. Subvol. b 291. Конуэлл Э. Кинетические свойства полупровод- полупроводников в сильных электрических полях: Пер. с англ./Под ред. И. Б. Левинсона и Ю. К. Пожелы. М.: Мир. 1970. 292. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functi- Functional Relationship in Science and Technology /Ed. O. Ma- delung. Berlin: Springer-Verlag. 1982. Vol. 17. Subvol. a. 293. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functio- Functional Relationships in Science and Technolgy//Ed. O. Made- lung, Berlin: Springer-Verlag. 1983. Vol. 17. Subvol. e. 294. Landolt-Bornstein. Numerical Data and Functio- Functional Relationships in Science and Technology/Ed. O. Made- lung, Berlin: Springer-Verlag. 1983. Vol. 17. Subvol. f. 295. Kamath G. S.//Mater. Res. Bull. 1969. Vol. 4. P. S57—S59. 296. Van Daal H. J., Knippenberg W. F.f Was- scher J. D.//J. Phys. Chem. Sol. 1963. Vol. 24. P. 109—114. 297. Nimtz G.f Schlicht B.//Springer Tracts in Modern Physics. Berlin: Springer-Verlag. 1983. Vol. 98. 298. Van den Dries J., Lieth R. Phys. Stat. Sol. (a). 1971. Vol. 5. P. K.171—K173. 299. Stourac L.t Zavetova M., Abraham A.//Proc. 12th Intern. Conf. Phys. Semicond., Stuttgart, Teubner 1974. P. 621—628. 300. Stanchev A., Vodenicharov С.ЦТЫп Solid Films. 1976. Vol. 38. P. 67—78. 301. Asanabe S.v Okazaki A.//J. Phys. Soc. Jap. 1960. Vol. 15. P. 989-993. 302. Kyriakos D. S., Valassiades O., Economou N. A.// Instrum. Phys. Conf. 1979. Ser. 43, chapt. 8. 303. Анисимов Б. Б., Габедова А. А., Джамагид- зе Ш. 3.//Изв. АН СССР. Сер. неорган, матер. 1978. Т. 14. С. 1417—1422. 304. Bahl S. К., Chopra К. L.//J. Appl. Phys. 1970. Vol.. 41. P. 2196—2199. 305. Yabumoto T.//J. Phys. Soc. Jap. 1958. Vol. 13. P. 972—983. 306. Albers W., Haas C.f Vink H. e. a.//J. Appl. Phys. 1961. Vol. 32. P. 2220—2225. 307. Umeda J.//J. Phys. Soc. Jap. 1961. Vol. 16. P. 124—128. 308. Maler H., Daniel D. R.//J. Electron. Mater. 1977, Vol. 6. P. 693—698. 309. Sagar A., Miller R. C.//Proc. Intern. Conf. Phys. Semicind. Exeter. July 1962/Ed. A. C. Stickland. 1962. P. 653—659. 310. AUgaier R. S., Houston B.//Phys. Rev. 1972. Vol. B5. P. 2186—2189. 311. Fonstad С. С, Rediker R. H.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42. J. 2911—2923. 312. Gowers J. P., Lee P. A.//S0I. Stat. Commun, 1970. Vol. 8. P. 1447—1453. 313. Козлов С. Ф. Дис. ...докт. физ.-мат. наук. М.: ИАЭ им. И. В. Курчатова. 1985. 542
Глава 23 ДИЭЛЕКТРИКИ А. П. Геппе 23.1. Общие сведения Диэлектриками называют вещества, основным элект- электрическим свойством которых является способность к по- поляризации и в которых возможно существование электро- электростатического поля. Такое поле может длительно сохра- сохраняться лишь в средах, плохо проводящих электрический ток. Электропроводность — способность проводить элект- электрический ток — обусловлена наличием в веществе сво- свободных носителей заряда — электрически заряженных частиц, которые под действием внешнего электрического поля направленно перемещаются сквозь толщу материа- материала, создавая ток проводимости (положительно заряжен- заряженные носители движутся по направлению вектора напря- напряженности электрического поля ?, отрицательно заряжен- заряженные—против). Параметром вещества, количественно оп- определяющим его электропроводность, является удельная электрическая проводимость у, См/м, а также удельное объемное электрическое сопротивление р=1/у, Омм, причем где п — концентрация носителей заряда, м~8; q — элект- электрический заряд носителя, Кл; и — подвижность носителя, м2/(В-с); (ы*и/?, где v — скорость направленного дви- движения носителя, м/с, в электрическом поле с напряжен- напряженностью ?, В/м). Носителями заряда в диэлектриках мо- могут быть ионы, электроны и молионы — заряженные кол- коллоидные частицы. Плотность тока проводимости (А/м2) j=\E. Идеальный диэлектрик, не существующий в дей- действительности, не содержит свободных носителей и по- поэтому не способен проводить электрический ток: у него Y и / равны нулю, а р бесконечно велико. У реальных диэлектриков р—107-ь1018 Омм, их удельная проводи- проводимость вследствие малой концентрации носителей так ма- мала, что их считают практически не проводящими ток материалами. Между диэлектриками и полупроводника- полупроводниками нет точной границы, так что нижнее значение диапа- диапазона величин р диэлектриков условно. Помимо удельного объемного сопротивления, для краткости обычно называемого удельным сопротивлени- сопротивлением, применительно к твердым диэлектрикам в качестве параметра введено удельное поверхностное сопротивле- сопротивление рь Ом, имеющее важное значение при выборе мате- материала для работы в увлажненных и загрязненных сре- средах. При повышении электрического напряжения, прило- приложенного к образцу диэлектрика, он остается практически непроводящим (сохраняет высокое р) до тех пор, пока под действием сил электрического поля в диэлектрике не образуется канал с высокой электропроводностью, что приводит практически к короткому замыканию между электродами, т. е. к пробою диэлектрика. Минимальное напряжение, приложенное к образцу диэлектрика и вызы- вызывающее его пробой, называют пробивным напряжением (/пр. Поскольку образцы одного и того же диэлектрика различной толщины пробиваются при разных напряжени- напряжениях, величина 1/Пр не может характеризовать стойкость материала к пробою. Параметром диэлектрического ма- материала, определяющим его способность противостоять пробою, является электрическая прочность ?Пр — напря- напряженность электрического поля в диэлектрике, при дости- достижении которой происходит его пробой. Определяется эта характеристика так: •'¦¦ EnT> = Unl>/df где d — толщина образца диэлектрика в месте пробоя. Величину ?цР принято выражать в мегавольтах на метр (МВ/м). В практике электрическую прочность удобно оценивать в киловольтах на миллиметр A кВ/мм= -1МВ/м). Механизм пробоя диэлектриков может иметь различ- различный характер. Основными видами пробоя твердых ди- диэлектриков являются электрический и тепловой. Электри- Электрический пробой представляет собой разрушение диэлект- диэлектрика силами электрического поля и сопровождается образованием электронных лавин. Тепловой пробой обус- обусловлен нагревом диэлектрика до критической температу- температуры вследствие диэлектрических потерь при нарушении в диэлектрике теплового равновесия. Значение ?пр при электрическом пробое составляет примерно 100— 1000 МВ/м, а при тепловом — 1—10 МВ/м. К электрическим параметрам диэлектриков относится диэлектрическая проницаемость, характеризующая спо- способность материала создавать электрическую емкость. В СИ различают относительную диэлектрическую прони- проницаемость ег (прежде е), величину безразмерную, и абсо- абсолютную диэлектрическую проницаемость 8ге0, Ф/м (е0 — электрическая постоянная, по старой терминологии — диэлектрическая , проницаемость вакуума, равная 8,854-Ю-12 Ф/м). Диэлектрики, в силу того, что свободных носителей заряда в них мало, состоят по сути из связанных заря- заряженных частиц: положительно заряженных ядер и обра- обращающихся вокруг них электронов в атомах, молекулах и ионах, а также упруго связанных разноименных ионов, расположенных в узлах решетки ионных кристаллов. Поляризация диэлектриков — упорядоченное смещение связанных зарядов под действием внешнего электриче- электрического поля (положительные заряды смещаются по на- направлению вектора напряженности поля ?, а отрицатель- отрицательные—против него). Смещение / невелико и прекращает- прекращается, когда сила электрического поля, вызывающая движе- движение зарядов относительно друг друга, уравновешивается силой взаимодействия между ними. В результате поля- поляризации каждая молекула или иная частица диэлектрика становится электрическим диполем — системой двух свя- связанных одинаковых по значению и противоположных по знаку зарядов </, Кл, расположенных на расстоянии /, м, друг от друга, причем </ —это либо заряд иона в узле кристаллической решетки, либо эквивалентный заряд сис- системы всех положительных или системы всех отрицатель- отрицательных зарядов поляризующейся частицы. Считают, что в результате процесса поляризации в частице индуцируется электрический момент p**ql, Кл-м. У линейных диэлект- диэлектриков (их большинство) между индуцируемым моментом и напряженностью электрического поля ?, действующей на частицу, существует прямая пропорциональность: р=а?. Коэффициент пропорциональности а, Ф*м3, назы- называют поляризуемостью данной частицы. Количественно интенсивность поляризации определяется поляризованно- стью Р диэлектрика, которая равна сумме индуцирован- индуцированных электрических моментов всех N поляризованных час- частиц, находящихся в единице объема вещества: Р = pN или P = ctW?, где Р — в Кл/м2; N — в м~3; ? — в В/м. Следовательно, чем больше поляризуемость отдельной частицы а и выше концентрация частиц N, т. е. чем больше произведение aN, тем интенсивнее процесс поляризации. Из уравнения, увязывающего Р и ег, следует: 543
er = 1 + Mz/e0. (Эта формула пригодна для газообразных, но в ряде слу- случаев с большим или меньшим приближением может быть применена также для жидких и твердых диэлектриков.) Таким образом, по физическому смыслу диэлектрическая проницаемость — количественная мера интенсивности процесса поляризации диэлектриков. Концентрация N по- поляризующихся частиц невелика в газах и намного выше в жидких и твердых диэлектриках. Поляризуемость час- частицы а зависит от механизма поляризации, определяемо- определяемого природой диэлектрика. Основными видами поляризации являются электрон- электронная, ионная и дипольная. Электронная поляризация — упругое смещение элект- электронных орбит относительно ядер в атомах, молекулах и ионах под действием внешнего электрического поля. Та- Таким образом, электронная поляризация происходит во всех диэлектриках независимо от существования в них других видов поляризации. Это быстрая поляризация, со- совершающаяся за время порядка Ю-14—10~15 с, сравнимое с периодом световых колебаний. В неполярных диэлект- диэлектриках существует только электронная поляризация и по- поэтому а«а8 (электронная поляризуемость). Неполярные молекулы имеют симметричное строение и поэтому цент- центры тяжести эквивалентных положительного и отрица- отрицательного зарядов у них совпадают, так что в отсутствие внешнего поля неполярные молекулы не имеют собствен- собственного электрического момента (ц=«0). Ионная поляризация — упругое смещение противопо- противоположно заряженных ионов в узлах кристаллической ре- решетки ионных кристаллов под действием внешнего поля. Это тоже быстрый вид поляризации, устанавливающийся за время порядка 10~12—10~13 с, Поскольку в ионных кристаллах существует еще и электронная поляризация, а»аэ + аи (аи — ионная поляризуемость) и такие диэлект- диэлектрики отличаются большим значением ег, чем неполярные. Быстрые виды поляризации происходят без потерь энергии. Дипольная поляризация характерна для полярных диэлектриков. Полярные молекулы имеют несимметричное строение. Центры тяжести эквивалентных разноименных зарядов у них не совпадают, и поэтому в отсутствие внешнего поля эти молекулы обладают собственным электрическим моментом [i?=0t т. е. являются жесткими (постоянными) диполями. Сущность дипольной поляри- поляризации состоит в повороте (ориентации) этих жестких ди- диполей в направлении электрического поля. Поскольку в полярной молекуле существует также и электронная по- поляризация, а=аэ + ад, где ад — дипольная поляри- поляризуемость, и поэтому полярные диэлектрики имеют г? больше, чем неполярные. Дипольная поляризация отно- относится к замедленным (релаксационным) видам поляри- поляризации. Для ее завершения требуется время порядка 10~2—10~10 с. Поляризации релаксационного вида запаз- запаздывают во времени от изменения вызывающего их внеш- внешнего электрического поля и сопровождаются потерями энергии. К замедленным видам относится ионно-релаксацион- ная поляризация, происходящая в неорганических стек- стеклах и кристаллах с неплотной упаковкой ионов, и мигра- миграционная, свойственная твердым диэлектрикам при нали- наличии макроскопических неоднородностей. Нелинейным диэлектрикам — сегнетоэлектрикам на- наряду с электронной и ионной свойственна спонтанная (самопроизвольная) поляризация, относящаяся к числу релаксационных видов. Спонтанная поляризация возника- возникает в определенном температурном интервале, ограничен- ограниченном сегнетоэлектрическими точками Кюри, под влиянием внутренних процессов самопроизвольно. При этом струк- структура элементарной ячейки кристалла становится несим- несимметричной, приобретая электрический момент. В пределах небольших областей (доменов) электрические моменты соседних элементарных ячеек сориентированы параллель- параллельно, так что домен самопроизвольно весьма интенсивно поляризуется. Соседние домены поляризуются в различ- различных направлениях, и первоначально поляризованность Р образца материала в целом равна нулю. При воздействии внешнего электрического поля векторы поляризованности доменов ориентируются параллельно и весь образец ока- оказывается интенсивно поляризованным в одном направле- направлении. Значение ег у сегнетоэлектриков может доходить вблизи точки Кюри до 10е. В диэлектрике, находящемся в электрическом поле, происходит рассеяние (диссипация) энергии. Рассеивае- Рассеиваемую за одну секунду энергию (мощность) называют ди- диэлектрическими потерями. Теряемая энергия преобра- преобразуется в теплоту, вызывая нагрев диэлектрика, вследст- вследствие чего ухудшаются электрические и другие важные его характеристики. Потери в диэлектриках наблюдаются как при переменном, так и при постоянном напряжении, однако под диэлектрическими потерями понимают мощ- мощность, рассеиваемую в переменном электрическом поле. Вектор тока в образце диэлектрика, включенном под пе- переменное напряжение, опережает по фазе вектор напря- напряжения на угол ф<90°. Угол 6, дополняющий ф до 90°, называют углом диэлектрических потерь. В идеальном диэлектрике без потерь ф=90° и 6«0. В качестве пара- параметра диэлектрика используется tg 6 — тангенс угла ди- диэлектрических потерь. Полные диэлектрические потери в образце диэлектри- диэлектрика емкостью С, включенном под переменное напряже- напряжение U с угловой частотой со, где Р —в Вт; V (действующее значение) —в В; ю=2я/, f — в Гц; С — в Ф. Для оценки потерь в любой точке образца диэлект- диэлектрика с известным значением напряженности электриче- электрического поля Е удобно определять удельные диэлектриче- диэлектрические потери: Р ?2 Р = ? 1,8.1010 f где р —в Вт/м3; Е — в В/м; f— в Гц. Величина уа=* =fertg6/(l,8-1010) —удельная активная проводимость диэлектрика, См/м, с параметрами ег и tg6, работающего на переменном напряжении при частоте f, Гц. Способ- Способность диэлектрика создавать диэлектрические потери в переменном поле характеризуется произведением ertg6, называемым коэффициентом диэлектрических потерь. Удельные потери диэлектрика в постоянном электри- электрическом поле определяются только током проводимости: Здесь рпост — в Вт/м3; Е — в В/м; удельная проводи- проводимость Y — в См/м. В переменном электрическом поле различают три главных вида диэлектрических потерь: 1) потери на электропроводность — возникают во всех диэлектриках; 2) релаксационные потери — обусловлены замедлен- замедленными видами поляризации; 3) ионизационные потери — свойственные газообраз- газообразным диэлектрикам, а также жидким и твердым при на- наличии в них воздушных или иных газовых включений. Электрические параметры диэлектриков не являются физическими константами и могут зависеть от многих внешних факторов (температура, частота изменения элек- электрического поля, влажность окружающей среды и др.). Важное для практики значение имеют и неэлектри- неэлектрические свойства диэлектриков: механические, тепловые 544
(в том числе нагревостойкость и холодостойкость), фи- физико-химические, радиационные и др. В большинстве случаев практики применяются пас- пассивные диэлектрики (электрическая изоляция, диэлектри- диэлектрические волноводы, электрические конденсаторы). В пос- последнее время широкое распространение получили актив- активные (управляемые) диэлектрики, резко изменяющие свои свойства под действием внешних (управляющих) факто- факторов (сегнетоэлектрики, пьезоэлектрики, электреты и др.). Поведение диэлектриков в электрическом поле, зави- зависимость их характеристик от различных факторов рас- рассмотрены в монографиях и пособиях [1—7, 9], свойства представлены в справочной литературе [9—12], методы определения электрических и неэлектрических характе- характеристик диэлектриков — в [8, 9]. 23.2. Газообразные диэлектрики Газы в обычных условиях характеризуются высоким удельным сопротивлением и очень малыми диэлектриче- диэлектрическими потерями. К достоинствам газов относятся также восстановление электроизоляционных свойств после про- пробоя и отсутствие старения (ухудшение свойств со време- временем). Недостатком их является невысокая (по сравне- сравнению с жидкими и твердыми диэлектриками) электриче- электрическая прочность при нормальном давлении. Для увеличе- увеличения электрической прочности используют как повышение давления газов, так и глубокое их разрежение. Повы- Повысить электрическую прочность газовой изоляции можно также, применяя электроотрицательные газы. Молекулы этих газов, содержащие обычно атомы фтора, хлора и других галогенов, способны захватывать свободные электроны и становиться малоподвижными отрицатель- отрицательными ионами. Удаление подвижных электронов затруд- затрудняет развитие электрического разряда, вследствие чего электрическая прочность газа возрастает. Важнейшим для электротехнической практики газо- газообразным диэлектриком является воздух, особенно при близких к нормальным атмосферным условиях. В табл. 23.1 приведены свойства некоторых газов в сравнении с воздухом (соответствующие параметры воздуха при- приняты за единицу). Диэлектрическая проницаемость газов вследствие их малой плотности (т. е. концентрации N молекул — поля- поляризующихся частиц) мало отличается от единицы. Зна- Значения ег различных газов приведены в табл. 23.2. С рос- ростом давления (при постоянной температуре) гг газов растет ввиду увеличения концентрации поляризующихся частиц. Значения ег для некоторых газов при различных давлениях приведены в табл. 23.3. Газы в слабых электрических полях и при не очень высоких температурах обладают весьма малой удельной проводимостью. При этих условиях весьма немногочис- немногочисленные свободные носители заряда — электроны и ио- ионы— образуются лишь под действием внешних иониза- ионизаторов невысокой интенсивности — космических лучей и естественного ионизирующего излучения. Поэтому при указанных условиях газы являются отличными диэлект- диэлектриками с удельным сопротивлением порядка 1018 Омм, практически не имеющим диэлектрических потерь (tg6 порядка 10"8). Повышение электропроводности газов происходит при высоких температурах, начиная с 103— 104 К, когда энергия теплового движения частиц газа велика и при столкновении они могут ионизовать друг друга (происходит термическая ионизация). Термоиони- Термоионизация воздуха нарастает, начиная с температуры 8000 К. При 20 000 К воздух ионизуется практически полностью [7]. Процесс термоионизации играет определяющую роль в хорошо проводящем ток канале электрической дуги, температура которого составляет 4000—15 000 К. В основе механизма пробоя газов лежит процесс ударной ионизации, обусловленный свободными элект- электронами, которые, будучи разогнаны в электрическом поле, ионизуют при соударении нейтральные молекулы газа. Развитию пробоя способствует также фотоиониза- фотоионизация, обусловленная фотонами, которые испускают воз- возбужденные при соударении с электронами молекулы газа, переходя из возбужденного состояния в нормаль- нормальное. Развитие пробоя зависит от степени однородности электрического поля, в котором происходит пробой газа. Если в однородном поле напряженность поля постоянна, а в слабонеоднородном поле изменяется вдоль силовой линии не более чем в 2—3 раза, то в резконеоднород- ном — на несколько порядков. В однородном поле пробой наступает практически мгновенно по достижении определенного напряжения ?/Пр. Между электродами возникает искра, которая при достаточной мощности источника напряжения может перейти в электрическую дугу. Для газов установлен за- закон Пашена: при неизменной температуре пробивное на- напряжение газа зависит от произведения его давления р на расстояние d между электродами: Unp—f(pd). На рис. 23.1 эта зависимость представлена для воздуха и водорода. Для каждого газа характерно существование минимального значения пробивного напряжения при определенном значении pd (для воздуха 327 В при pd = 66b Па-мм). Минимальное пробивное напряжение некоторых других газов, В: аргон 195; водород 280; уг- углекислый газ 420. Если иметь в виду пробой на пере- переменном напряжении, то приведенные данные относятся к амплитудным значениям. Как видно из рис. 23.1, при давлении, близком к нормальному @,1 МПа), и реаль- реальных межэлектродных расстояниях произведение pd та- таково, что рабочая точка для воздуха находится на пра- правой ветви кривой Пашена. Поэтому с увеличением р или d Unp растет, а при уменьшении их — снижается. Левая ветвь соответствует разреженным газам, так как меж- межэлектродные расстояния порядка 0,001 мм при атмос- атмосферном давлении на практике не применяются. Для по- повышения Unp газовых промежутков используют как по- повышение давления (обычно до 1,5 МПа), так и глубо- глубокое разрежение газа (вакуум). При значительном снижении давления газа (левая ветвь кривой Пашена) Unp растет из-за затруднения образования газового раз- разряда вследствие малой вероятности столкновения' заря- заряженных частиц с молекулами. Но рост не беспределен: при давлениях порядка 10—10"* Па A0~3—10~4 мм рт. ст.) газовый разряд переходит в вакуумный. Ваку- Вакуумный же пробой обусловлен процессами на электродах, и поэтому иПр в вакууме зависит от материала и со- состояния поверхности электродов [13, 14]. Даже в однородном поле при неизменных давлении и температуре электрическая прочность газа не остается неизменной. При малых межэлектродных расстояниях л 1/пр 10 5 1 0*1 ,ко \ \ V \ V 1 > у \ /> / / / 10' Рис. 23.1. Зависимость Uap воздуха (/) и водорода B) от произведения давления р на расстояние между элект- электродами d [9] 35-2159 545
из-за затруднения в образовании электронных лавин ?пР существенно возрастает. В табл. 23.4 приведены значения ?пр воздуха при нормальных условиях при изменении d в пределах от 0,006 до 1 см. В слабонеоднородном поле, как и в однородном, пробой газового промежутка происходит сразу при воз- возрастании приложенного напряжения до ?/ор. Особенно- Особенностью пробоя газа в резконеоднородном поле является возникновение при сравнительно низком напряжении коронного разряда (короны) в области с повышенной напряженностью электрического поля (вблизи электрода с малым радиусом кривизны), а пробой промежутка происходит при более высоком напряжении, так что про- пробой газа в резконеоднородном поле характеризуется дву- двумя значениями напряжений: начальным (коронным) 0н и более высоким пробивным ?/пр. В неоднородном поле пробивное напряжение газа при том же расстоянии между электродами тем ниже, чем больше степень неоднородности поля. Поэтому в од- однородном поле ?/Пр газа максимально. Наименьшее зна- значение Unp имеет газовый промежуток между электрода- электродами стержень — плоскость, между которыми создается электрическое поле с наиболее высокой степенью неод- zoo 100 80 60 ?0 20 у E у / ! • 4 fi / на н ¦ 100 во 60 S 20 * \ 0,01 О,О? 0,10,10,4 1 Z Рис. 23.2. Зависимость ?/пр и ?пр (в амплитудных зна- значениях) в однородном поле от расстояния между элект- электродами в воздухе при частоте 50 Гц, температуре 20°С и давлении 0,1 МПа [15] 3000 2500 Z 000 со \15OO а ^1000 500 /А \ О О,?0,81,2 d,n ^ 2 ? 5 8 10 с Рис. 23.3. Зависимость амплитудных значений С/пр воз- воздушного промежутка от расстояния между электродами стержень—стержень (/) и стержень—плоскость B) при частоте 50 Гц, температуре 20°С и давлении 0,1 МПа [16] нородности. На рис. 23.2 и 23.3 приведены зависимости ?/ор воздушного промежутка от расстояния между элек- электродами для однородного и резконеоднородных полей. В несимметричных электрических полях, которые создаются либо между электродами неодинаковой фор- формы, либо между одинаковыми электродами при заземле- заземлении одного из них (при этом симметрия поля нарушает- нарушается влиянием земли и других заземленных предметов), при пробое газового промежутка на постоянном напря- напряжении характерно существенное влияние на ?/пр поляр- полярности электродов (рис. 23.4). Этот эффект обусловлен влиянием положительного объемного заряда, образую- образующегося вблизи электрода с меньшим радиусом кривизны (у незаземленного электрода при одинаковой их форме). Пробой газа при высоких частотах отличается свое- своеобразием. На рис. 23.5 приведена зависимость пробив* 120 100 80 60 Рис. 23.4. Зависимость Uар воздушного проме- ™ жутка от расстояния между электродами стер- 20 жень — плоскость при различной их полярное- ти [17] ',кВ /у г / J -г/ / у* / 1 О t 1,6 0,6 J / / / 1 10? 10* 10* f,X\K Z * 6 8 d,cn Рис. 23.5. Зависи- Зависимость отношения пробивного на- напряжения возду- воздуха при нормаль- нормальных условиях в однородном поле от частоты / к пробивному на- напряжению при по- постоянном токе [9] Рис. 23.6. Зависи- Зависимость амплитуды разрядного напря- напряжения в воздухе вдоль различных изоляционных ци- цилиндров диаметром 50 мм в однородном поле при частоте 50 Гц от длины про- промежутка (высоты цилиндра) d: t — парафин; 2 — стек- стекло; 3 — стекло при не- неплотном контакте с электродами; 4 — чис- чисто воздушный проме- промежуток [I8J 100 80 60 40 го (В I / V / у / / / / 3 d,ct% 546
ного напряжения воздуха в однородном электрическом поле при давлении 0,1 МПа от частоты (рассматривает- (рассматривается отношение UUpf при частоте / к Unpo в постоянном электрическом поле). При частотах до 10* Гц пробивное напряжение от частоты не зависит, а с дальнейшим рос- ростом частоты постепенно снижается, проходя через мини- минимум в области частот 10е—107 Гц. Спад объясняется об- образованием в разрядном промежутке объемного заряда, облегчающего пробой. При последующем возрастании частоты Unp резко увеличивается. Это обусловлено тем, что с уменьшением времени полупериода при высоких частотах для накопления электронами достаточной для ионизации молекул энергии требуется существенное уве- увеличение приложенного напряжения. Разряд в воздухе вдоль поверхности твердого ди- диэлектрика называют поверхностным разрядом или по- поверхностным перекрытием. Внесение твердого диэлектри- диэлектрика в воздушный промежуток существенно снижает его разрядное напряжение, даже если цилиндрический обра- образец поместить между параллельными пластинами, соз- создающими в промежутке однородное поле. Хотя в этом случае образующие цилиндра совпадают с направлением силовых линий электрического поля и поэтому поле, казалось бы, должно оставаться однородным, разряд всегда развивается в воздухе вдоль поверхности твердо- твердого диэлектрика при более низком напряжении, чем в чисто воздушном промежутке без цилиндра из твердого диэлектрика. На рис. 23.6 приведены зависимости напря- напряжения поверхностного разряда в воздухе вдоль изоля- изоляционных цилиндров из различных твердых диэлектриков при частоте 50 Гц от высоты цилиндра (длины разряд- разрядного промежутка). Снижение разрядного напряжения обусловлено нарушением однородности электрического поля, так как пленка влаги на поверхности диэлектриче- диэлектрического цилиндра имеет неодинаковую толщину в различ- различных участах вдоль длины образца, в результате чего напряжение вдоль цилиндра распределяется неравно- неравномерно. Поэтому гидрофобный (несмачивающийся) пара- парафин в меньшей степени снижает разрядное напряжение по сравнению с чисто воздушным промежутком, чем гид- гидрофильный (смачивающийся) фарфор или стекло. При П Г, см Рис. 23.7. Зависимость амплитудного разрядного напря- напряжения в воздухе от расстояния между электродами по поверхности твердых диэлектриков в неоднородном по- поле при частоте 50 Гц: / — чисто воздушный промежуток; 2 — парафин; 3 — бакелит; 4 — фарфор и стекло 481 тщательном просушивании гидрофильных материалов их напряжение поверхностного перекрытия можно поднять практически до разрядного напряжения чисто воздушно- воздушного промежутка. Напряжение перекрытия в неоднородном поле су- существенно ниже, чем в однородном, причем гигроскопи- гигроскопические свойства твердого диэлектрика влияют меньше (рис. 23.7), так как в неоднородном поле воздействие пленки влаги на форму электрического поля не столь заметно. Сжиженные газы обладают высокими электроизоля- электроизоляционными свойствами: их гг немногим более единицы, а Таблица 23.1. Свойства газов по отношению к свойствам воздуха [9] Характеристика Плотность Теплоп роводность Удельная теплоем- теплоемкость Электрическая проч- прочность Азот 0,97 1,08 1,05 1,00 Углекис- Углекислый газ 1,52 0,64 0,85 0,90 Водород 0,07 6,69 14,35 0,60 Эле- газ 5,19 0,70 0,59 2,3 Таблица 23.2. Диэлектрическая проницаемость газов при температуре 20°С и давлении 0,1 МПа при различных частотах [9] Газ Гелий Водород Кислород Аргон Азот Углекислый газ Элегаз Воздух %т при низких частотах ,000072 1,00027 1,00055 ,00056 ,00058 1,00096 1,00191 1,00058 t при длине волны 30 мм 1,00036 1,00053 — 1,00059 1,00099 1,00058 Таблица 23.3. Диэлектрическая проницаемость «г газов при различном давлении [9] Газ Воздух (при 19°С) Азот (при 20°С) Углекислый газ (при 15°С) 0,1 МПа 1,00058 1,00058 1,00098 2 МПа 1,0109 1,0109 1,020 10 МПа 1,0549 1,055 Таблица 23.4. Электрическая прочность воздуха в однородном электрическом поле при 20°С и давлении 0,1 МПа при различном межэлектродном расстоянии |2| d, см 0,006 0,008 0,01 0,02 12,5 10,7 9,7 7,4 0,04 5,9 0,06 0, 5,3 |4, 0,4 3,6 1,0 3,1 35* 547
электрическая прочность составляет 30—35 МВ/м [19]. Некоторые свойства сжиженных газов приведены в табл. 23.5. Таблица 23.5. Характеристика Температура кипе- кипения, к Диэлектрическая про- проницаемость ег Свойства сжиженных Азот 77,4 1,431 Кис- Кислород 90,2 1,48 Водо- Водород 20,4 1,231 газов Неон 27,2 [20] Гелий 4,2 1,047 23.3. Жидкие диэлектрики Жидкости легко загрязняются и трудно очищаются. Поэтому на практике применяют технически чистые жидкие диэлектрики, содержащие примеси как попадаю- попадающие извне, так и образующиеся в результате процесса старения. Такие материалы характеризуются ионной и молионной электропроводностью. Ионная обусловлена диссоциацией молекул самой жидкости (собственная электропроводность) и примесей (примесная электропро- электропроводность). Для неполярных жидкостей характерна при- примесная электропроводность. Полярные же отличаются повышенной удельной проводимостью из-за наличия обо- обоих видов ионной электропроводности, причем возраста- возрастание вг приводит к росту проводимости, так что сильно полярные жидкости с ег более 20 (вода, спирты, кетоны Таблица 23.6. Характеристики жидких органических диэлектриков [9 Характеристика Температура застывания, °С (не выше) Температура вспышки, °С (не ниже) Вязкость кинематическая при 20°С, 10"в ма/с р при 20°С, Ом-м гг при 20°С tg Ь при 50 Гц и 20°С То же при 100°С ?пР при 50 Гц и 20°С, МВ/м 10, 23] Нефтяные масла трансформатор- трансформаторное —45 135 17—26 Юн—Ю" 2,1-2,4 0,0005—0,002 12—26 конденса- конденсаторное —45 135 30—45 10W—101» 2,1-2,3 — <0,005 20—25 кабельные МН-2 -45 135 37 1012—1013 2,2—2,3 — 0,003 18—20 С-220 -30 180 800 1013—101* 2,1-2,2 — 0,003 20—24 П-28 -10 240 2000 Юн-low 2,2-2,4 — 0,025 14—18 Характеристика Температура застывания, °С (не выше) Температура вспышки, °С (не ниже) Вязкость кинематическая при 20°С, 10 ма/с р при 20°С, Ом«м ег при 20°С tgb при 50 Гц и 20°С То же при 100°С ?пР при 50 Гц и 20°С, МВ/м Касторовое масло — 15 ч- 17 130 (при 50° С) Юз—юн 4,0—4,5 0,02 14—16 Октол —12 165 100 (при 100° С) 10xa 2,2-2,4 0,0012 16—17 Продолжение табл. 23.6 Дибутилсебацинат —8 180 I08—10е (при 50° С) 4,2—4,3 0,80 (при 1 кГц и 50°С) 16 Вазелин конденса- конденсаторный нефтяной t каплвпадения 37° С 10W—1013 3,8-4,0 0,0002 (при 1 кГц) 20—22 Примечания: 1. Дибутилсебацинат применяется в конденсаторостроении. 2. Вазелин — полужидкий материал. 3. Температура вспь.шки — температура вспышки паров жидкости в смеси с воздухом, определяемая по стандартной методике. Таблица 23.7. Характеристики хлорированных жидких диэлектриков [9] Характеристика Температура застывания, °С Температура начала кипения при 0,1. МПа, °С Вязкость кинематическая при 20°С, 10"в м2/с р при 90°С, Омм ег при 90°С tg Ь при 50 Гц и 90° С Епр, МВ/м, не менее Трихлор- дифенил -18 320 126 >3-109 4,5 <0,025 20 при 65° С Совол 5 350 1800 >5-109 4,1 <0,015 20 при 65° С ГХБД (гексахлор- бутадиен) —21 212 2 >5* 1010 2,3 <0,003 20 при 20° С Трихлор- бензол (ТХБ) — 16 215 1,5 >7-108 3,3 <0,150 16 при 20° С Совтол-10 (90 % сово- ла -+- 10 % 221 650 >8.Ю8 4,3 <0,100 20 при 65° С Гексол B0 % сово- ла +¦ 80 % ГХБД) —60 215 4 > 1,3-101° 2,7 <0,010 24 при 20° С 548
Таблица 23 Характеристика Температура застывания, ° С Температура вспышки, °С Вязкость кинематическая при 20°С, 10-в м2/с tg5 при 20° С р при 20°С, Ом-м е, при 20° С .8. Характеристики кремнийорганических жидких пмсж ПМС-10 -60 170 10 0,' ПМС-20 -60 180 20 ПМС-50 —60 200 50 3008—0,0010 1012 2,6-2,7 пэсж пэс-д -60 150 80-180 0,0003 2-Ю12 2,4-2,8 N* 3 —70 125 15 — 10" — диэлектриков [9, 23 ПМФСЖ ФМ-5 — 110 200 15,7 0,0020 10" 2,8 ФМ-1322 —70 200 24,5 0,0016 10" 2,7 ПХ(Ф)ОСЖ ФС-5 — 100 2оо 18 0,0200 5-Ю10 5,4 ФС-56 -90 З'О 720 — 6,3 Примечание. ПМСЖ — полиметилсилоксановые жидкости; ПЭСЖ — полиэтилсилоксановые жидкости; ПМФСЖ — полиметил- фенилсилоксановые жидкости; ПХ(Ф)ОСЖ — полихлор (фтор) органосилоксановые жидкости. Таблица 23.9. Характеристики фторорганических жидких диэлектриков [9, 23] Наименование Фреон-114 Фреон-113 Фреон-215 Фреон-212 Фреон-214 Температура, °С кипения 3,6 47,6 74,0 92,8 114,0 замерзания —94 -35 —80 23,8 —92,8 ?пр п?и 25° С, жидкости 19,3 12,2 12,6 12,6 11,8 60 Гц и МВ/м пара при 0,1 МПа 9,8 11,0 12,6 — 13,0 %г при 25" С и 100 Гц 2,26 2,41 2,76 2,52 2,78 tg й, 10 при 25° С и 100 Гц 1 1 6 2 2 р при 25° С, Омм 1014—1015 при 0°С 1014 1018 Ю12 10" Таблица 23.10. Электрические характеристики жидких диэлектриков высокой степени чистоты при 20° С [22, 23] Название жидкостей к-Гексан «-Гептан Циклогексан Тетрахлоруглерод Бензол Толуол Тетрахлорэтилен Гексахлорбутадиен Трихлорэтилен 1,2,4-Три хлорбензол Диэтилэфир Хлороформ ж-Дихлорбензол Бромбензол Хлорбензол 1,1, 2,2-Тетрахлорэтан Метиленхлорид орто- Дих л орбе нзол 1,2-Дихлорэтан Паральдегид 1,88 1,93 2,04 2,24 2,28 2,39 2,46 2,55 3,44 3,98 4,38 4,89 4,90 5,31 5,54 8,08 8,56 9,43 10,03 15,06 ?пР, МВ/м 86,8 84,0 83,0 81,0 78,4 78,6 77,6 89,0 67,0 62,0 58,0 54,5 53,8 49,9 49,9 35,5 32,5 31,2 27,5 18,2 и т. п.) являются ионными полупроводниками с р=103-г- 10е Ом-м. Молионная электропроводность обусловлена такими носителями, как заряженные коллоидные части- частицы (молионы) — коллоидная вода, смолистые вещества, мыла и пр. Примеси ухудшают и другие электрические характе- характеристики жидкостей (tg б, ?пр). Относительно менее чув- чувствительна к примесям величина ег. Теории пробоя жид- жидких диэлектриков построены в зависимости от типа при- примесей, определяющих механизм развития пробоя [2, 21, 22]. В табл. 23.6 приведены характеристики некоторых жидких органических природных и синтетических диэлек- диэлектриков. К природным относятся нефтяные масла: транс- трансформаторное, конденсаторное и кабельные (маловязкое МН-2, С-220 средней вязкости и высоковязкое П-28), а также касторовое масло и конденсаторный вазелин; к синтетическим — полиолефиновая жидкость октол и ди- эфиры, к которым принадлежит дибутилсебацинат. В табл. 23.7, 23.8 и 23.9 приведены характеристики син- синтетических жидких диэлектриков на основе хлорирован- хлорированных углеводородов, кремнийорганических и фтороргани- фторорганических соединений. Подробно свойства жидких диэлект- диэлектриков рассмотрены в [9, 23—26]. Специальной физической и химической очисткой можно довести р неполярных жидкостей до 1016— 1018 Ом-м, а ?пР —до 140—260 МВ/м [21]. В табл. 23.10 представлена зависимость электрической прочности ?Пр от ег для высокочистых жидких диэлектриков, применяе- применяемых в качестве растворителей и для других целей. 23.4. Твердые диэлектрики Природные смолы и синтетические полимеры (высо- (высокомолекулярные соединения) применяют для получения электроизоляционных лаков, эмалей, компаундов, пласт- пластмасс, пленочных, волокнистых и других материалов. Природные смолы и синтетические полимеры бывают термопластичные (после действия нагрева не теряют способности плавиться и растворяться в подходящих растворителях) и термореактивные (после нагрева стано- становятся неплавкими и нерастворимыми). Синтетические полимеры получаются с помощью реакций двух типов: 549
Смола Шеллак Канифоль • Янтарь Таблица 23.11. р. Ом • м 1018-Ю1* 1018 — Ю1* 1017 V 3,5 2,8 2,8 Свойства природных смол при 20°С и 50 Гц [9] tg г 0,01 (COOl*1) 0,003 0,001 ?пр. МВ/м 20-30 10-15 Растворители Этиловый спирт Жидкие углеводороды, рас;отельные масла, спирт, скипидар На холоде не растворяется •» После длительного нагрева. Таблица 23.12. Характеристики термопластичных полимерных диэлектриков и материалов на их основе при 20 °С [10, 12, 28] Наименование р. Ом • м tg 8 при 50 Гц ?пр. МВ/м Полиэтилен Полипропилен Полистирол Полистирол ударопрочный Политетрафторэтилен (фторопласт-4) Политрифторхлорэтилен (фторопласт-3) Поливинилхлоридный пластикат изоляционный Винипласт (жесткая пластмасса на ос- основе поливинилхлорида) Полиметилметакрилат (органическое стекло, плексиглас) Полиформальдегид Полиэтилентерефталат (лавсан) Поликарбонат (дифлон) Полиамиды: капрон анид (нейлон) фенилон Полиимид (полипиромеллитимид) 10"—10" (до 150 СС) 10" ЮЮ—1012 1012—Ю" 1010—Ю" Ю12—10" 1018—Ю" Ю"—10" —Ю" —Ю" —Ю" 10ю 1010—Ю" (при 250 СС)| 2,2-2,3 2,2 2,4-2,6 2,6-2,7 1,9-2,2 3,0 4—8 4,0 3,6 3,7 3,1—3,2 3,0—3,1 4,5 4,6 4,5 3,0—4,5 B—6). Ю-4 при 10е Гц B—5).Ю-4 при 10е Гц B—8). Ю-4 при 10« Гц B—3)-10 при 10е Гц <Ь10-4 (до 1010 Гц) 25-60 25—40 20—25 23—25 25—27 при d 1,5-0 E—8). 10-* 0,02 0,06 C-4). 10-* B—3)-10-« B—3)-10"» 0,06—0,1 0,04 0,02 A-5). Ю-8 B-6)-Ю-8 (при 250 °С) = 4 мм при d = 4 мм 13—15 20—50 25—60 15—25 25 140—180 (пленка) 20—25 (у пленки 180) 20—22 20—25 18—22 (у пленки >100) 100—300 (пленка) Таблица 23.13. Марка пластмасс Э1-340-02; Э2-330-02; Э8-361-63; Э9-342-73; ЭЮ-342-63; Э11-342-63; О 1 С 1 О 1 /\О 315-121-02 ЭЗ-340-65; Э4-100-30; Э5-101-30; Э6-014-30 (вы- (высокочастотные) В1, В2, ВЗ, В4, В5 (с по- повышенными электроизоляци- электроизоляционными свойствами) Д1, Е1 (с повышенными ду- гостойкостью, теплостойко- теплостойкостью и механической проч- прочностью) АГ-4 (для работы в интер- интервале температур от —196 до +200 °С и в тропических условиях) Свойства термореактивных р, Ом • м 10Ю— юн Ю11—10" 1010—Ю" ЮЮ—10" IQio-юн V 7,5—9,5 6-8 4-6 4-5 5-8 при 10» Гц электроизоляционных пластмасс при 20 °С [9—12] tg Ь при 50 Гц 0,08 0,010—0,012 при 10е Гц 0,03-0,05 0,05—0,06 0,02-0,05 при 10е Гц * ?пр. МВ/м 13-20 15-20 12—14 5—10 13—18 Состав Связующее — новолачная и резольные фенолформаль- дегидные смолы (или их мо- модификации); наполнитель — органический, минеральный, их смесь Связующее — мочевино- и меламиноформальдегидные смолы; наполнитель — орга- органический, минеральный, их смесь Связующее — модифициро- модифицированная фенолформальдегид- пая смола; наполнитель — стекловолокно 550
Продолжение табл. 23.13 Марка пластмасс р, Ом • м tg 5 при 50 Гц Епр. МВ/м Октав КМК-218; ВПМ-1; ПК-9; КФ-9; КФ-10 и др. (рабочие температуры 200—350 СС, тропикостойкие) Эбонит Эскапон 10Ю—1013 Ю12—101» Ю14—Ю" 3-6 2,8-3,5 2,7-2,9 0,004—0,02 Од —0,013 при 10е Гц 0< >5 4—7 (у КФ до 20) 20—35 30—35 Кремнийорганические смолы с минеральным наполнителем «Твердая резина», вулканизи- вулканизированная 30—35% серы пг 0е Гц Таблица 23.14. Свойства основных ви.**ь слоистых пластиков при 20°С [9, 29] Синтетический каучук СКБ, полимеризованный без вулкани- вулканизаторов Шастик Гетинакс низковольтный (марки I, II, III, IV, VI) »*/ Гетинакс высоковольт- высоковольтный (V) Гетинакс высокочастот- высокочастотный (VII, VIII) Текстолит низковольт- низковольтный (марки А, Б, Г) Текстолит высокочас- высокочастотный: марки ВЧ марки ЛТ Стеклотекстолит низко- низковольтный, рабочая тем- температура 130°С (мар- (марки СТ, СТ-Б, СТ-1) То же, рабочая темпе- пература 155 °С (мар- (марка СТ-11) Стеклотекстолит с ра- рабочей температурой 155°С; высоковольтный (СТЭФ-1) высоковольтный и высокочастотный (СТЭФ) Стеклотекстолит с ра- рабочей температурой 180°С высоковольтный (СТК) р. Ом • м 1010—ЮП 1ч, t 10*-10* 10" 1011 10»—1011 1011 1011 Ю"— 101* 1012—101» 9S* Ом 1012 1018 10W Ю18 юн— юн 1012 1018 ЮН— 1QH Ю12—10ls 1018 1013—101* V 7-8 7-8 7-8 8 7-8 4 — — 5—6 5—6 tg Ь при 50 Гц 0,10—0,40 0,015 0,020—0,025 при 10е Гц <0,6 0,05 при 10е Гц 0,03 при 10е Гц <0,4 — 0,03—0,05 0,003—0,005 0,001—0,005 20—35 27—30 28—40 4,5-12 8—16 25—32 10—25 12—20 20—30 20—30 18-25 Состав Целлюлозная бумага — наполнитель. Связующее — резол ь- ные смолы фенолформаль- дегидного типа и эпок- эпоксидная смола Хлопчатобумажная ткань и лавсановая (ЛТ) — наполнитель. Связующее — резоль- ные смолы фенолформаль- дегидного типа и эпохеид- нофенольная смола (ЛТ) Стеклоткань — напол- наполнитель , связующее — фе- нолформальдегидные, эпоксидные и кремний- органические смолы Таблица 23.15. Характеристики электроизоляционных компаундов при 20 °С [9—11, 30] Марка компаунда и тип Температура размягчения, °С Холодо- Холодостойкость, °с (не выше) Объемная усадка, % (не бо- более) р, Ом • м >и!о I при 50 Гц МВ/м 225 (битумный) КГМС-1 (полиэфирный отверждения) КГМС-2 —то же, но тичный горячего более элас- 97—102 250 250 Пропиточные —25 -60 -60 8,0—8,5 6-7 8—10 Юп—Ю12 Юн—Ю12 Юи— Ю12 2,8—3,2 6 6 0,02 0,02—0 0,02—0 ,04 ,04 20—22 18—22 18—20 551
Продолжение табл. 23.IS Марка компаунда и тип КП-18 (полиэфирный горячего от- отверждения) Д1 (эпоксидный горячего отверж- отверждения) К-67, К-67Ф (кремнийорганические горячего отверждения) Температура размягчения, °С Не размяг- размягчается То же » » Холодо- Холодостойкость °с (не выше) —50 —50 —60 Объемна я усадка, % (не бо- более) 0,5—1 5-8 р, Ом • м Ю10_10И Ю"— Ю12 10i3_iQi* V 4,4—5,0 при 103Гц 4,0 при 10е Гц при 50 Гц 0,02—0,03 при 108 Гц 0,01-0,02 при 10е Гц 0,005—0,015 МВ/и 28-33 28-30 20-22 МБК-1 (метакриловый твердый) МБК-2 (то же менее твердый) МБК-3 (то же эластичный) К-168 (эпоксидный холодного от- отверждения) К-293 (то же горячего отверждения) К-30 (полиуретановый горячего отверждения) К-31 (то же) Виксинт К-18 (кремнийорганический холодного отверждения) МК-45 (маслоканифольный) МБ-70 (битумный) МБ-90 (битумный) МБМ (битумно-масляный) П ропшпочно-заливочные 250 250 250 —60 —60 —60 -60 —60 0,5 0,5 0,5 0,5-1,5 1-2 Юп— !012 1010 — Юп 101° —1031 Не размяг- размягчается То же 45—48 70—73 90—92 55—60 Заливочные -80 -80 —60 —8 — 10 — 10 -45 3-4 3—4 2-3 6—7 8-9 8-9 7-8 ЮЮ—1012 109—1010 109—101° 10Ю—10П 1010—10П 1010 — Юп 3,1—3,5 4,0—5,6 4,5—5,2 5 3,0 0,05—0,07 0,03—0,04 0,03—0,04 0,02—0,04 0,05—0,08 0,02-0,03 0,05—0,07 0,01-0,02 20-25 17-20 16-18 25-30 20-25 27-30 27-30 15-18 12-16 14—16 14-16 15-17 Вид материала Бумага конденсаторная обычная Бумага конденсаторная специальная улучшенного качества Бумага конденсаторная с малыми диэлектричес- диэлектрическими потерями Бумага кабельная Бумага кабельная мно- многослойная Бумага кабельная мно- многослойная упрочненная Бумага кабельная вы- высоковольтная многослой- многослойная Таблица Марка КОН-1 КОН-2 СКОН-1 СКОН-2 СКОН-3 МКОН-08 МКОН-1 МКОН-2 МКОН-3 К-080 К-120 К-170 КМ-120 КМ-170 КМП-120 КМП-170 КВМ-080 КВМ-120 КВМ-170 23.16. Характеристики волокнистых материалов [Л] Толщина, мм 0,010—0,030 0,004—0,030 0,010—0,030 0,004—0,022 0,005—0,022 0,010—0,020 0,008—0,030 0,006—0,030 0,006—0,015 0,080 0,120 0,170 0,120 0,170 0,120 0,170 0,080 0,120 0,170 Механические характеристики Разрывная длина, м 8000 8500 8000 8500 8500 8000 8000 8000 8000 Разрывное усилие, Н 83,4 127,5 171,7 142,2 186,4 152,0 196,2 74 142 186 tg 5 (при 50 Гц) <0,26 при 100°С <0,32 при 100°С <0,20 при 100°С <0,24 при 100°С <0,32 при 100 °С <0,12—0,16 при 120 °С <0,16—0,20 при 120 °С <0,22—0,28 при 120 °С <0,26—0,32 при 120 X Не нормируется Тоже <0,0022 при 100 °С <0,0022 при 100 °С <0,0022 при 100°С Пробивное напряжение слоя, В» не менее 360—620 240—680 380—620 270—590 300—610 320—470 340—620 300—680 310—520 Не норми- нормируется То же » > *пр. МВ/м — — — — — — — — — — — — 552
Продолжение табл. 23.16 Вид материала Бумага кабельная вы- высоковольтная многослой- многослойная стабилизированная Бумага кабельная мно- многослойная стабилизиро- стабилизированная уплотненная Бумага телефонная Бумага электроизоля- электроизоляционная крепированная Бумага кабельная по- лупроводяшая уплотнен- уплотненная одноцветная с вклю- включением в композицию сажи Бумага кабельная по- полупроводящая двухцвет- двухцветная уплотненная с вклю- включением сажи в компози- композицию одного слоя Картон электроизоля- электроизоляционный для работы в воздушной среде Картон электроизоля- электроизоляционный для работы в трансформаторном масле Фибра листовая элект- электротехническая и техниче- техническая Марка КВМС-080 КВМС-120 КВМС-170 КВМСУ-080 КВМСУ-120 КТ-50 эктм КПУ-80 КПУ-120 КПДУ-80 КПДУ-120 ЭВ ЭВС ЭВП эвт ЭВА AM А Б В Г ФЭ ФТ Толщина, мм 0,080 0,120 0,170 0,080 0,120 0,050 0,44 0,080 0,120 . 0,080 0,120 0,10—3,0 0,20—0,40 0,10; 0,20 0,10—0,50 0,15 2,0; 2,5; 3,0 2,0; 2,5; 3,0 1,0—6,0 2,0; 2,5; 3,0 0,5—3,0 0,4—3,0 0,6—25,0 Механические характеристики 69 108 147 98 137 60,8 44,2 78,4 117,6 94 127,4 Предел проч- прочности при растяжении в продоль- продольном направ- направлении, МПа 83—98 127 127 118 118 39 39 49 59 34—39 69—74 29—49 tg S (при 50 Гц) <0,0018 <0,0019 <0,0019 <0,0026 <0,0026 при 100 при 100 при 100 при 100 при 100 Не нормируется То же 9 = 10*4- Р,=5 • 10* Э-К^Ом °с сс °с 'С °с •м -т- 10е Ом Не нормируется То же То же Пробивное напряжение слоя, В, не менее Не норми- нормируется То же Испытатель- Испытательное напря- напряжение, кВ 40—50 40—50 31—90 55-70 19-57 Епр, МВ/м _ — — — >40 в масле при (90±5) °С _ 8—12 12 12 12—13 11 >3,5—7,0 >2-4 Примечание. Разрывная длина — длина, при которой бумага разрывается под действием собственной массы. Разрывное усилие прикладывается к полоске бумаги шириной 15 мм. Таблица 23.17. Характеристики лакотканей [11] Марка лакоткани ЛХМ-105 ЛХМС-105 ЛХММ-105 Основа лакоткани (ткань) Хлопчатобу- Хлопчатобумажная То же » Пропиточный состав Масляный лак То же » 0 0 0 0 Номинальная мм ,15; ,30 ,17; ,17; 0,17; 0 0,20; 0,20; толщина, ,20; 0,24; 0,24 0,24 со <и || 1* if Ii 38—45 44—51 50—64 ? Ф s «и м (не м< $ 10" 10" 10" «/пр * ъ -35 °С 1 гельной ости ьозр 75% ШхХ при отн< вла ха4 4—9,5 4,5-7,4 4,8-9,2 , кВ .<->¦§>> 24 ч вы и при 20 носительн ости возр ?2) % gSSgg о D.X те о <и о. ч «о С в(С Ю X 1,5—4,0 1,9-3,5 2,0-4,0 и л н юстойкос Наг 105 105 105 553
Продолжение табл. 23М Марка лакоткани ЛХБ-105 ЛШМ-105 ЛШМС-105 Л КМ-105 ЛКМС-105 ЛСМ-105/120 ЛСММ-105/120 ЛСЛ-105/120 ЛСЭ-105/130 ЛСБ-120/130 ЛСП-130/155 ЛСК-155/180 ЛСКР-180 ЛСКЛ-155 ЛСУ ЛСК-2 ЛСК-5 Основа лакоткани (ткань) Хлопчатобу- Хлопчатобумажная Шелковая » Капроновая Стеклянная > > » Пропиточный состав Битумно-масляный лак Масляный лак То же » « » » Бутадиен-стироль- нын латекс Эскапоновый лак Битумно-масляно- алкидный лак Полиэфирно-эпок- Полиэфирно-эпоксидный лак Кремнийорганиче- ский лак Кремнийорганиче- ская резина Кремнийорганиче- ский лак липкий Полиуретановый лак Кремнийорганиче- ская эмаль Пол у проводящая кремнийорганиче- екая эмаль Номинальная толщина, мм 0,17; 0,20; 0,24 0,08; 0,10; 0,12; 0,15 0,04; 0,05; 0,06; 0,10; 0,12 0,10; 0,12; 0,15 0,10; 0,12; 0,15 0,15; 0,17; 0,20; 0.24 0,17; 0,20; 0,24. 0,15; 0,17; 0,20 0,12; 0,15; 0,17; 0.20; 0,24 0.12; 0,15; 0,17; 0,20; 0,24 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,17 0,05; 0,06; 0,08; 0,10; 0,12; 0,15; 0,17, 0,20 0,12; 0,15; 0,17; 0,20 0,12; 0,15 0,13 0,15; 0,17 0,12; 0,15: 0,20 0,12; 0,15; 0,20 к " А [ельная разрывн грузка (по ост >, Н/см 58-80 7—24 11—25 20—30 20—30 85-170 95-170 95—150 70—170 70-170 35-130 20—150 70—150 70—105 90—130 50—120 70—150 Ом-м (не мене< о. 10" 10» 1011 1011 10" 1011 10" 1012 1012 1012 1010 1012 1012 1012 10" 10" &= 106 Ом Unp, кВ I if с5§3 4,5—9,2 2,3—8,5 0,4-9,3 3,3—7,8 3,(—9,3 3,2-8,0 4,0—9,2 3,2—6,8 2,6—9,6 2,6—10,8 0,8—9,0 1,0-9,0 0,7-4,9 0,8—0,9 ^ ^ Q Ъ 2,5—7,5 — 2,0-3,6 1,4-3,8 2,0-4,2 1,7-3,4 2,0—4,2 1,5-4,2 2,3-4,6 1,3-3,0 0,7-3,6 0,9-4,1 0,6-3,5 0,6—5,0 0,6-2,7 — 3,0—5,5 1,3-4,2 — грсвостойкость. 105 105 105 105 105 120 120 120 130 130 155 180 180 155 155 180 180 Таблица 23.18. Характеристики электроизоляционных слюд при 20°С [9] Разновидность слюды Мусковит Флогопит Фторфлогопит (син- (синтетическая слюда) Нагревостой- кость, °С 500—600 800—1000 ЮОО—1050 р. Ом • м 1012— 10" Ю"— 10х2 1012—Ю1* ?s. Ом Ю"—1012 10Ю— Ю" 10"— 101* V 6,1-8,4 5,5-6,7 6,1—7,5 при 50 Гц 0,0004—0,008 0,006—0,015 при 10* Гц 0,0001—0,0004 0,0002—0,006 0,0001-0,0003 *пр. МВ/м 100—250 70-150 100-250 Таблица 23.19. Характеристики некоторых видов миканитов и микалекса [9—11] Наименование Миканит кол- коллекторный Марка КФШ КФГ КФП КФА Виды слюды и склеивающего вещества Флогопит обычный; шеллак То же глифталевая смола » ; полиэфирная смола Флогопит нагревостойкий; ам- аммофос Толщина, мм 0,4-1,5 0,4-1,5 0,7-1,5 0,7-1,2 р при 20 ~С. Ом • м Ю" — mi2 1012 — Ю13 Ю" —Ю12 Ю" —1012 ?пр при 20 °С. МВ/м 19—22 19-22 19—22 19—22 Нагревостой- кость, °С 130 130 155 >180 554
Продолжение табл. 23 19 Наименование Миканит про- прокладочный Миканит гибкий Иикалес Марка ПМГ ПФГ пег ПФК гмс ГФС гмч ГФЧ ГМС-ББ ГФС-ББ ГМЧ-ББ ГФЧ-ББ ГФК Вид слюды и склеивающего вещества 1 Мусковит, флогопит обычный; | их смесь; глифталевая смола Флогопит нагревостойкий, крем- нийорганическая смола \ Мусковит, флогопит; масляно- / глифталевый лак (светлый) \ Мусковит, флогопит; битумно- / масляный лак (черный) 1 Мусковит, флогопит; светлый 1 и черный лаки. Миканит | оклеен бумагой с двух сто- Флогопит; кремнийорганический лак Порошок слюды мусковит — на- наполнитель, легкоплавкое стек- стекло — связующее Толщина, мм 0,5—1,0 0,15-1,0 0,15 0,2—0,5 0,2—0,5 0,2-0,5 4—15 о при 20 ГС, Ом • м ЮН— 101* Ю10— 1011 Юн- 101* ЮН—101* Юн— Ю1* Юн— 101* 1010—101* ?Пр при 20 °С, МВ/м 16—23 16—38 20—30 20-30 16-23 19—25 13-18 НагревостоП- кость, °С 130 180 130 130 130 180 300—350 Таблица 23. Наименование Слюдинит кол- коллекторный Слюдинит гиб- гибкий Слюдопласт коллекторный Слюдопласт прокладочный Марка КСШ ГСП ГХСП Г2СП ГСП-ПЛ-10 ГСП-ПЛ-20 ГСП-ПЛ-50 Г,СК Г2СК гхскн г2скн КИФШ КИФП КИФН-С КИФК ПИФШ ПИФША ПИФТ 20. Характеристики некоторых видов Вид склеивающего материала, подложки Шеллак Полиэфирный лак То же; стеклоподложка с одной сто- nnuLI UUtlDI То же; стеклоподложки с двух сто- сторон Полиэфирный лак; полиэтилентере- фталатная пленка толщиной Юмкм с одной стороны То же, 20 мкм То же, 50 мкм Кремнийорганический лак; стекло- подложка с одной стороны То же, стеклоподложки с двух сторон Кремнийорганический лак нагрево- нагревостойкий; стеклоподложка с одной стороны То же; стеклоподложки с двух сторон Шеллак Полиэфирная смола Нагревостойкое связующее Кремнийорганическая смола Шеллак » Алюмофосфат с кремнийорганическим лаком слюдинитов и слюдопластов [9—11] Толщина, мм 0,45-1,2 0,15—0,30 0,10, 0,15 0,2-0,3 0,15; 0,20 0,20; 0,25 0,25; 0,30 0,10; 0,15 0,2-0,3 0,10; 0,15 0,2—0,3 0,4—1,5 0,4— СМ- СМОЙ— 0,5— 0,5— 0,5— U5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 р при 20 °С, Ом • м ЮЮ—101* 1011 — 101* 10П—Ю1* ЮП—101* ЮН—101* ЮП—101* Юн—Ю1* Юн— 101* ЮП—101* 1011 — Ю1* ЮН —101* 1010—1011 10Ю — 1011 10" —10" 10" _ 101* Ю" —101* Юн—101* IQU—lOi* 28—35 17—23 20—22 28—30 30-32 28—30 26—28 20—22 28—30 20-32 26-28 22-26 22-24 24—26 24—26 20—28 20-28 20—28 Нагрево- стой кость, °С 130 130 130 130 130 130 130 155 155 300 300 130 155 >180 >180 130 130 >180 555
Продолжение табл. 23.20 Наименование Слюдопласт композиционный (гибкий) Марка ГИТ-ТС ГИП-ТС ГИП-СС гик-тс гик-сс Вид склеивающего материала, подложки Триэтиленглифталевый или глифта- левый лак; подложки из стекло- стеклоткани и стеклосетки Полиэфирный лак; подложки из стек- стеклоткани и стеклосетки или обе подложки из стеклосетки Кремнийорганический лак; подложки из стеклоткани и стеклосетки или обе подложки из стеклосетки Толщина, мм 0,25; 0,30 0,35-0,45 0,35—0,45 р при 20 °С, Ом • м Юн — Ю12 Юн—ioia Юн—1Q12 МВ/м 10—19 10—19 9—18 Нагрево- стой кость. °С 130 155 180 Таблица 23.21. Свойства электротехнических кварцевых стекол [9] Таблица 23.22. Свойства некоторых электроизоляционных стекол [9] Характеристика Средний ТК линейного расширения, С"*1, в интервале температур, СС: 20—50 120—420 420-1200 р, Ом • м, при *, °С: 20 200 600 1000 tgb, Ю-4, при 1010 Гц и 20°С То же при 1000 °С ?пр> МВ/м, при /, °С: 20 200 600 Вид стекла Прозрач- Прозрачное 4,0-Ю-7 6,0-Ю-7 5,0-10 1014 1012 10е 3,8 1,0 5,0 44 32 6 Непро- Непрозрачное — — 1013 1010 10* ю2 3,7 3,0 — 32 21 3 Марка стекла С5-1 С40-1 С48-1 С87-1 С63-1 С77-1 Средний ТК линейного расширения в интервале 20—300 °С, ю-7 °с-» 5 40,0±1,5 48,0±1 87,0±1 63,0±2 77,0±2 •г при S, Ъ при 3,81 5,10 5,40 7,20 14,0 13,0 20 °С г о О 3,80 4,70 4,90 6,80 12,0 11,0 при J ? ъ при 1 22 22 13 18 12 кг*, ю°с г 1 1 1 53 65 62 131 78 р. Ом • м О 1 при — — — — 3-Ю11 9-10й о о при — — — 6,2-10* 6,3-107 Марка ситалла С-15-12 (СТЛ-1) С-12-14 (СТЛ-5) ТС-81 (СТЛ-8) АС-05-С-023 (СТЛ- СТ-50-1 (СТМ-2) СТ-50-2 (СТМ-3) АС-05-336 (СТБ-2) Таблица 23.23. Ю) Свойства некоторых Средний ТК линейно- линейного расширения в интервале 300—400 СС, Ю-7 1,2 7,0 17 120 50 50 48 ег при при 10* Гц 9,7 7,4 7,0 5,7 8,3 5,6 5,1 25 °С при 10»° Гц 7,05 6,42 5,40 7,90 5,50 4,96 марок технических сита л лов [9] tg в, ю-« при 10* Гц 461 32 41 21 15 200 10 при 25 °С при 10»° Гц 153 64 120 45 5 17 Ом • м 2,2-1010 4,1 • Ю11 3,3-1010 4,6-1010 7,1-1010 3,2-1010 4,9-1010 1 1 2 1 4 1 1 ,8- ,9- ,35 ,15 ,56 ,67 ,04 Ом 10" 1012 10й •10й •10й • юн •1012 ?пР* МВ/м 70,7 27,0 29,6 85,3 47,2 27,9 65,9 Таблица 23.24. Основные характеристики электрокерамических материалов [10] Материал Электрофарфор Ультрафарфор УФ-46 и УФ-43 Стеатит СК-4, ТК-21 Кордиерит Плот- Плотность, кг/м8 2200 3200 3000 2800 Механические характеристики Предел прочности при растя- растяжении, МПа 30—55 50—60 60-70 Предел проч- прочности при статическом изгибе, МПа 60—110 200—250 170—190 70—88 Удельная ударная вязкость, кДж/м* 1,8—2,2 2,5—2,8 3,0—3,5 2,0—3,0 ТК линей- линейного рас- расширения. 3,5—5,0 5,0—5,5 6,0—6,4 2,0-2,3 Электрические характеристики при 20 °С Ом • м Ю"—1012 1012 — Ю13 Ю13—Ю14 Ю»—1010 5-8 8,0-8,8 6,5-7,0 5—6 при 50 Гц 0,022—0,025 0,0005—0,001 0,001—0,003 ЕПР' МВ/м 30—32 30-36 40—42 4,5—6,0 Примечание. Механические характеристики относятся к неглазу рованным образцам. У глазурованного фарфора и стеатита характеристики выше на 15—20%. Значения ТК расширения даны для интервала температур 20—100 °С. 556
полимеризации и поликонденсации. Некоторые полимеры последнего типа по аналогии с природными материалами также называют смолами (например, фенолформальде- фенолформальдегидные смолы, полиэфирные, эпоксидные). В трехтомной энциклопедии полимеров представлены подробные сведе- сведения по всем разделам химии, физики и технологии по- полимеров и полимерных материалов (пластмасс, каучуков и резин, химических волокон, пленочных материалов, ла- лаков, красок и др.) [27]. Свойства природных смол при- приведены в табл. 23.11. Пластмассы — композиционные материалы, основой которых являются полимеры, определяющие главные свойства и выполняющие роль связующего, соединяю- соединяющего все компоненты материала в монолит. Остальные компоненты — наполнители, пластификаторы, стабилиза- стабилизаторы и другие — при введении в неполярные полимеры снижают их электроизоляционные свойства. Поэтому пластмассы на основе таких полимеров — отличных ди- диэлектриков — состоят практически только из связующе- связующего. В табл. 23.12 приведены свойства термопластичных полимерных органических диэлектриков и материалов на их основе, в табл. 23.13 — свойства термореактивных пластмасс, а в табл. 23.14 — слоистых пластиков с лис- листовым (рулонным) наполнителем. Электроизоляционные компаунды (составы)— тверде- твердеющие материалы. При технологическом применении (пропитке, заливке) находятся в жидком состоянии. В рабочем состоянии они тверды. Их свойства приведены в табл. 23.15. Свойства волокнистых материалов — бумаг (в том числе полупроводящей), картона и фибры указаны в табл. 23.16, а лакотканей (и полупроводящей тоже) — в табл. 23.17. Слюда — неорганический диэлектрик. В табл. 23.18 приведены свойства важнейших видов слюды. Микани- Миканиты—клееные листовые материалы на основе слюды, ко- которые могут иметь и волокнистые подложки. В табл. 23.19 приведены свойства некоторых видов миканитов и мика- микалекса (пластмассы на основе слюды). Заменителями ми- миканитов являются материалы из слюдяных бумаг — слю- диннты и слюдопласты; свойства некоторых их видов приведены в табл. 23.20. Слюдинитовая бумага получает- получается из отходов слюды мусковит, а слюдопластовая — из отходов слюды флогопит. Стекла — неорганические аморфные вещества, пред- представляющие собой обычно системы различных окислов. В табл. 23.21 указаны свойства кварцевых стекол, а в табл. 23.22 — ряда других электроизоляционных стекол. Ситаллы — стеклокристаллические материалы, полу- получаемые путем кристаллизации стекол специального сос- состава. Свойства технических ситаллов некоторых марок даны в табл. 23.23. Электротехническая керамика — камнеподобный ма- материал, получаемый спеканием массы заданного состава и состоящий из кристаллической и аморфной фаз. Свой- Свойства распространенных электрокерамических материалов приведены в табл. 23.24. 23.5. Активные диэлектрики Сегнетоэлектриками называют диэлектрики, облада- обладающие в определенном температурном диапазоне спонтан- спонтанной поляризацией. К своеобразным свойствам сегнето- алектриков относятся: высокое и сверхвысокое значение tr\ резкая зависимость ег от температуры с острыми пи- пиками в точке Кюри; резкая зависимость гг от напряжен- напряженности электрического поля. Эти свойства используются в устройствах на основе сегнетокерамических материалов. На рис. 23.8 приведена зависимость гг титаната бария от температуры, откуда видно, что при 125°С у этого мате- материала существует точка Кюри. На рис. 23.9 для этого же материала показана зависимость гг от напряженности -zoo - 100 t,°C / / 1 / N Рис. 23.8. Зависимость ег титаната бария от температу- температуры при различной напряженности электрического по- поля [32J 8000 6000 WO 2000 0 0,4- 0,8 ?"Эф,МВ/м Рис. 23.9. Зависимость ег титаната бария от напряжен- напряженности электрического поля при температуре 22°С [32] электрического поля ?Эф. На основе сегнетокерамики созданы вариконды — нелинейные диэлектрические кон- конденсаторы, емкость которых резко изменяется при изме- изменении воздействующих на них переменных и постоянных электрических напряжений. Свойства сегнетокерамики для варикондов приведены в табл. 23.25. Основными ха- характеристиками варикондов являются: точка Кюри Тс; ен — начальная диэлектрическая проницаемость в слабом •переменном электрическом поле B—5 кВ/м); коэффици- коэффициент нелинейности по переменному полю /C~ = emax/eH, где втах —максимальное значение диэлектрической про- проницаемости в переменном поле (при ?=?тах); коэффи- коэффициент реверсивной нелинейности по постоянному полю /(_= E^/emin, где г^— диэлектрическая проницаемость в переменном поле при отсутствии смещающего постоян- постоянного поля, emin — диэлектрическая проницаемость при том же переменном поле и значительном смещающем по- постоянном поле, когда е уже практически не зависит от смещающего поля. Пьезоэлектрики — кристаллические диэлектрики, не имеющие центра симметрии, в которых под действием механических напряжений возникает электрическая по- поляризация (прямой пьезоэлектрический эффект), а под действием внешнего электрического поля — механическая деформация (обратный пьезоэлектрический эффект). Та- Таким образом, с помощью пьезоэлектриков можно преоб- преобразовывать электрические сигналы в механические и нао- наоборот. Между поверхностной плотностью заряда q, обра- образующегося при прямом пьезоэффекте на поверхности поляризованного кристалла, и механическим напряжени- напряжением а существует прямо пропорциональная зависимость q = doy причем знаки зарядов на электродах пьезоэле- мента зависят от направления механических напряжений (сжатие — растяжение). Механическая деформация и в такой же зависимости находится с напряженностью вне- внешнего электрического поля Е при обратном пьезоэффек- пьезоэффекте: u—dE, а характер деформации (сжатие или растяже- 557
ние) определяется направлением поля (полярностью на- напряжения, приложенного к электродам пьезоэлемента). Коэффициент d (пьезомодуль) у одного и того же диэлектрика одинаков как для прямого, так и для об- обратного пьезоэффекта. В качестве пьезоэлектрических применяются материалы с ярко выраженными пьезосвой- ствами: пьезоэлектрические монокристаллы и пьезокера- мика. Обычная сегнетокерамика как изотропная среда не обладает пьезосвойствами. Для придания этих свойств сегнетокерамику поляризуют: выдерживают в нагретом состоянии в сильном постоянном электриче- электрическом поле [33, 34]. В итоге векторы спонтанной поляри- зованности доменов внешним полем ориентируются, из изотропного тела керамика превращается в анизотроп- анизотропное, обладающее устойчивой остаточной поляризованно- стью Ро, направление которой определена поляризую- поляризующим полем. Это приводит к появлению пьезоэффекта. Помимо пьезомодуля, значение которого зависит от кристаллографического направления, для оценки пьезо- элементов применяют коэффициент электромеханической связи /(, характеризующий эффективность преобразова- преобразования механической энергии в электрическую и наоборот (при прямом и обратном пьезоэффекте), а также меха- механическую добротность QM, определяемую потерями на внутреннее трение в материале, от значения которой су- существенно зависит увеличение амплитуды колебаний эле- элемента при резонансной частоте. Работоспособность пье- зоматериалов определяется также значениями гг> tg 6 и точкой Кюри Тс. Пьезокерамические материалы в зависимости от на- назначения делят на четыре класса. Материалы класса I применяют для высокочувстви- высокочувствительных пьезоэлементов, в частности, в режиме слабых сигналов, когда определяющим параметром является пьезомодуль. Материалы класса II предназначены для применения в условиях сильных электрических полей и высоких ме- механических напряжений. Дополнительным требованием здесь является малый tg б и высокая механическая доб- добротность QH. Материалы класса III применяют для пьезоэлемен- пьезоэлементов с повышенной стабильностью резонансных частот во времени и с изменением температуры, с высокой механи- механической добротностью Qm. К классу IV относят материалы для высокотемпе- высокотемпературных пьезоэлементов (с Тс выше 300 °С). В табл. 23.26 приведены параметры некоторых про- промышленных пьезокерамических материалов. Их подраз- подразделяют на три типа: Тип А. Материалы системы титаната бария (ТБ-1, ТБК-3, ТБКС). Таблица 23.26. Характеристики промышленных пьезокерамических материалов [20] Тип Б. Материалы системы цирконата-титаната свинца (ЦТС-19, ЦТС-21, ЦТС-22, ЦТС-23, ЦТС-24, ЦТС-300). Тип В. Материалы ниобатной системы [НБС-1, НБС-3, (Ko,5Nao,5)Nb03]. Пьезомодуль измеряется в пКл/Н A пКл—10~1аКл). Если направление остаточной поляризации Ро принять за ось 3, то пьезоэффект вдоль этой оси характеризуется пьезомодулем <*зз при сжатии— растяжении материала вдоль оси 3, а пьезомодулем rf3t — при деформации в перпендику- перпендикулярной плоскости. Вследствие высоких значе- значений гг, tg б и малой Qm пьезо- керамику нецелесообразно ис- использовать на частотах выше 10 МГц. На ВЧ и СВЧ приме- применяют монокристаллические пье- зоэлектрики, причем наиболее часто — кварц. Кристалл квар- кварца — шестигранная призма, увенчанная двумя пирамидами (рис. 23.10). Для оценки свойств кварца используют прямоугольную систему коор- координат. При этом оптическая Рис. 23.10. Кристалл правого кварца и его оси [19] Таблица 23.25. Свойства сегнетокерамики для варикондов [20, 31] Мате- Материал ВК-1 ВК-2 вк-з ВК-4 ВК-5 ВК-6 ВК-7 ТС °с 75 75 25 105 25 200 <20 •н при 20 сС 2300—2500 2000—2500 10000—20000 1800—2000 2000—3000 400—500 2000—4000 6-8 15—20 1—2 10—16 35—50 20—50 — Етах» кВ/м 150—200 120—150 50—100 250—300 80—100 500-600 —• >2 >2 >8 >2 >2 >2 tg Ь при 20 °С 0,02 0,01 0,03 0,015 0,01 0,03 0,001 Марка материала ТБ-1 ТБК-3 ТБКС ЦТС-19 ЦТС-21 ЦТС-22 ЦТС-23 ЦТС-24 ЦТС-300 НБС-1 НБС-3 (Ko.5Nao,5)Nb°3 Класс I II III I IV III II II III II III IV 7 С 1 С 120 105 160 290 410 330 280 280 330 265 270 420 V 1400 1200 450 1400 550 800 1050 1050 1100 1600 1800 420 tgb 0,01 0,02 0,002 0,03 0,02 0,02 0,007 0,007 0,003 <0,02 0,025 0,013 Пьезомодули, пКл/Н 45-78 43 27 119 27 50 100 100 95 67 40 49 100—190 77 77 282 67 100 200 200 280 167 100 160 /С 0,2—0,36 0,25 0,25 0,47 0,20 0,20 0,43 0,45 0,43 0,28 0,20 0,45 Qm 100—300 >300 >350 70 100 >400 >200 >200 500 150 3*300 240 558
ось 1 проходит вдоль кристалла через вершины пира- пирамид. Три оси Ху называемые электрическими, проходят через веошииы шестиугольника в плоскости, перпенди- перпендикулярной оси Z. Три оси У, проходящие перпендикуляр- перпендикулярно сторонам того же шестиугольника, называют меха- механическими. Кристаллы кварца отличаются очень высокой меха- механической добротностью E-104—107 и выше у синтетиче- синтетических кристаллов) и малыми значениями tg 6 (не более 2-Ю-4) и гг D,52—4,63), что обеспечивает работоспо- работоспособность пьезоэлементов на высоких частотах, хотя пье- зомодули кварца невелики (rfn = 2,31 пКл/Н, due = 0,7 пКл/Н). Значение коэффициента электромеханиче- электромеханической связи К у кварца невелико и составляет только 0,1. Пьезомодуль du определяет поляризацию вдоль оси X при деформации вдоль этой оси, a d,4 — при деформации сдвига в плоскости, перпендикулярной оси X. Наиболее широкое применение находят пластины косых срезов кристалла кварца, отличающиеся термо- термостабильностью частоты механических колебаний и дру- другими полезными свойствами [9, 20]. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Сканави Г. И. Физика диэлектриков (область сла- слабых полей). М.: Гостехиздат, 1949. 2. Сканави Г. И. Физика диэлектриков (область сильных полей). М.: Физматгиз, 1958. 3. Теория диэлектриков/Н. П. Богородицкий, Ю. М. Волокобинский, А. А. Воробьев, Б. М. Тареев. М.: Энер- Энергия, 1965. 4. Поплавко Ю. М. Физика диэлектриков. Киев: Ви- ща школа, 1980. 5. Тареев Б. М. Физика диэлектрических материалов. М.: Энергоатомиздат, 1982. 6. Бёнинг П. Электрическая прочность изоляционных материалов и конструкций: Пер. с нем./Под ред. A. А. Воробьева. М.: Госэнергоиздат, 1960. 7. Техника высоких напряжений/Г. Н. Александров, B. Л. Иванов, К. П. Кадомская и др./Под ред. М. В. Ко- стенко. М.: Высшая школа, 1973. 8. Казарновский Д. М., Тареев Б. М. Испытание электроизоляционных материалов и изделий.— 3-е изд. Л.: Энергия, 1980. 9. Справочник по электротехническим материалам/ Под ред. Ю. В. Корицкого, В. В. Пасынкова, Б. М. Таре- ева. — 2-е изд. М.: Энергия. Т. 1, 1974. Т. 2, 1974. Т. 3, 1976. 10. Электротехнический справочник/Под ред. В. Г. Ге- Герасимова, П. Г. Грудинского, Л. А. Жукова и др. — 6-е изд. Т. 1. М.: Энергия, 1980. 11. Электротехнические материалы: Справочник/ В. Б. Березин, Н. С. Прохоров, Г. А. Рыков, А. М. Хай- кин. — 3-е изд. М.: Энергоатомиздат, 1983. 12. Справочник по пластическим массам/Под ред. В. М. Катаева, В. А. Попова, Б. И. Сажина. — 2-е изд. М.: Химия, 1975. Т. 1, Т. 2. 13. Буц В. П., Железное М. Т., Юринов М. М. Ва- Вакуумные конденсаторы. Л.: Энергия, 1971. 14. Сливков И. Н. Электроизоляция и разряд в ва- вакууме. М.: Атомиздат, 1972. 15. Бабиков М. А., Комаров Н. С, Сергеев А. С Техника высоких напряжений. М.: Госэнергоиздат, 1955. 16. Долгинов А. И. Техника высоких напряжений в электроэнергетике. М.: Энергия, 1968. 17. Техника высоких напряжений/П. В. Борисоглеб- Борисоглебский, Л. Ф. Дмоховская, В. П. Ларионов и др./Под ред. Д. В. Разевига. М.: Госэнергоиздат, 1963. 18. Техника высоких напряжений/Л. Ф. Дмоховская, В. П. Ларионов, Ю. С. Пинталь и др./Под ред. Д. В. Ра- Разевига. — 2-е изд. М.: Энергия, 1976. 19. Казарновский Д. Мм Яманов С. А. Радиотехни- Радиотехнические материалы. М.: Высшая школа, 1972. 20. Электрорадиоматериалы/Б. М. Тареев, Н. В. Ко- роткова, В. М. Петров, А. А. Преображенский/Под ред. Б. М. Тареева. М.: Высшая школа, 1978. 21. Адамчевский И. Электрическая проводимость жидких диэлектриков: Пер. с польск./Под ред. Г. С. Ку- чинского. Л.: Энергия, 1972. 22. Балыгин И. Е. Электрическая прочность жидких диэлектриков. М.: Энергия, 1964. 23. Шахнович М. И. Синтетические жидкости для электрических аппаратов. М.: Энергия, 1972. 24. Крейн И. Р., Кулакова Р. В. Нефтяные изоляци- изоляционные масла. М.: Госэнергоиздат, 1959. 25. Липштейн Р. А., Шахнович М. И. Трансформа- Трансформаторное масло. — 2-е изд. М.: Энергия, 1968. 26. Ренне В. Т. Электрические конденсаторы. — 3-е изд. Л.: Энергия, 1969. 27. Энциклопедия полимеров. М.: Советская энци- энциклопедия, 1972. Т. 1 (А—К); 1974. Т. 2. (Л —Полиноз- ные волокна); 1977. Т. 3 (Полиоксадиазолы — Я). 28. Поливинилхлоридные пластикаты и их примене- применение в кабельной технике/Ю. Н. Ван-Гаут, Ю. М. Котт, Ю. В. Ляхов, И. Д. Троицкий/Под ред. И. Д. Троицкого. М.: Энергия, 1978. 29. Барановский В. В., Дулицкая Г. М. Слоистые пластики электротехнического назначения. М.: Энергия, 1976. 30. Гладков А. 3. Электроизоляционные лаки и ком- компаунды. М.: Энергия, 1973. 31. Вариконды в электронных импульсных схемах/ В. Ю. Булыбенко, Т. Н. Вербицкая, В. Ф. Анципарович и др./Под ред. В. Ю. Булыбенко. М.: Советское радио, 1971. 32. Пасынков В. В. Материалы электронной техники. М.: Высшая школа, 1980. 33. Смажевская Е. Г., Фельдман Н. Б. Пьезоэлектри- Пьезоэлектрическая керамика. М.: Советское радио, 1971. 34. Глозман И. А. Пьезокерамика. М.: Энергия, 1972. Глава 24 ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Н. А. Бабушкина Термоэлектрические явления — группа физических явлений (Зеебека, Пельтье и Томсона), обусловленных существованием взаимосвязи между тепловыми и элект- электрическими процессами в проводниках. Эффект Зеебека состоит в том, что в электрической цепи из разнородных металлов возникает термоэлектро- термоэлектродвижущая сила (термо-ЭДС) Е]2, если места контактов поддерживаются при разных температурах Т{ и Гг. 559
Термо-ЭДС El2 зависит только от температур Т{ и Т2 соединенных проводников и от природы материалов, со- составляющих термоэлемент. По значению Е12 оценивают температуру в месте спая. В небольшом интервале тем- температур имеет место зависимость E\2**S\2{T\—Г2), где 5i2 —коэффициент термо-ЭДС, определяемый природой материалов термоэлемента и интервалом температур, в котором он применяется. Коэффициент Sl2 может резко меняться с температурой (и даже менять знак). Измеряемые термо-ЭДС относятся всегда к паре ме- металлов и поэтому не являются характеристиками отдель- отдельных металлов. В таблицах обычно приводят термо-ЭДС материалов по отношению к свинцу, платине или меди. Эффект Пельтье состоит в том, что при прохожде- прохождении тока через спай различных проводников кроме джоу- лева тепла выделяется или поглощается в зависимости от направления тока некоторое количество тепла Qn» про- пропорциональное протекающему через контакт заряду (т. е. силе тока / и времени /), где П — коэффициент Пельтье, который зависит от при- природы находящихся в контакте материалов (см. табл. 24.6). Эффект Пельтье так же, как эффект Зеебека, можно наблюдать лишь при наличии двух разнородных провод- проводников. Эффект Томсона заключается в обратимом выделе- выделении (или поглощении) теплоты в однородном проводни- проводнике, по которому протекает электрический ток, при одно- одновременном наличии параллельного току градиента тем- температуры: О,. =Г(Тг-Т1)П, где |i — коэффициент Томсона, зависящий от природы материала (см. табл. 24.7); / — ток; t — время. В противоположность явлениям Зеебека и Пельтье эффект Томсона относится к одному однородному про- проводнику, поэтому коэффициент \i для любого проводни- проводника может быть определен независимо. Согласно термодинамической теории коэффициенты Томсона \i> Зеебека 5 и Пельтье Я связаны соотноше- соотношениями Кельвина: По известной зависимости коэффициента Томсона от температуры можно рассчитать коэффициенты термо- ЭДС и Пельтье отдельных металлов — так называемые абсолютные коэффициенты термо-ЭДС и Пельтье метал- металлов: Т ^TdT. Дифференциальная термо-ЭДС пары металлов представ- представляется в виде разности абсолютных значений термо-ЭДС отдельных металлов: Sx 2 = 5Х — Sa. Абсолютная термо-ЭДС металла при низкой темпе- температуре может быть измерена, если составить термопару из металла и сверхпроводника, так как дифференциаль- дифференциальная термо-ЭДС в этом случае создается только ее нор- нормальной ветвью. Абсолютная термо-ЭДС свинца (табл. 24.1), полу- полученная таким образом Кристиан [1], является общеприз- общепризнанным стандартом, используемым для всех термоэлект- термоэлектрических измерений. Значения абсолютной термо-ЭДС свинца, приведенные в более поздней работе Робертса [2], отличаются от данных Кристиан при температуре вы- выше 20 К (табл. 24.1). При высоких температурах «стандартами» могут также служить благородные металлы: медь, серебро, зо- Рис. 24.1. Абсолютная термо-ЭДС металлов: а — тугоплавких и благородных в области температур выше 300 К [5]; б — меди, серебра и золота при температурах от О до 250 К [7]; в — щелочных металлов при низких темпе- температурах [7] -16 2 1 *^ к— —*- — — 200 J00 Рис. 24.2. Температурная зависимость абсолютной тер- термо-ЭДС щелочных металлов: / — обобщенная кривая для натрия, калия и рубидия; 2 —для лития [8J 560
f / \ A К? г/1- 1 0,5 0 I- Z II i 50 100 150 ZOO 250 Г,К Рис. 24.3. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС кадмия (а), цинка (б) и магния (в) в парал- параллельном (||) и перпендикулярном (-L) гексагональным осям направлениях [9] Z00 250 JOOT,K Рис. 24.4. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС ванадия, ниобия и тантала [10] лото (табл. 24.2). Их следует предпочесть переходным металлам — платине или вольфраму, значения абсолют- абсолютных термо-ЭДС которых значительно больше. В табл. 24.3 и 24.4 представлены значения термо- ЭДС переходных металлов. В табл. 24.5 приведены диф- дифференциальные термо-ЭДС металлов относительно пла- платины. На рис. 24.1—24.12 приведены температурные за- зависимости абсолютных термо-ЭДС для ряда металлов. Цифры, приводимые в таблицах, следует считать не абсолютно точными, а лишь наиболее заслуживающими доверия, так как термо-ЭДС материала чувствительна к ничтожному количеству примесей, к ориентации кри- 2.0 10 [ z с* /I V/ V ¦/ \ ч V v W ?00 800 1200 1600 ZOOO 7JK Рис. 24.5. Температурная зависимость абсолютной тер- термо-ЭДС вольфрама, молибдена и хрома [8]; TN—точка Нееля для хрома 0,8 0,6 0,1 о i 1 1 ¦ -Rh SO 100 150 ZOO 250 300T,K Рис. 24.6. Температурная зависимость абсолютной тер- термо-ЭДС родия и иридия [10] -50 ?00 800 1200 TtK Рис. 24.7. Температурная зависимость абсолютной тер- термо-ЭДС никеля, железа, палладия и кобальта [11]: Гс — точка Кюри; а—Э, а-v — точки структурных переходов кобальта и железа •36—2159 561
г 0 I:; -V -5 —S -7 1 ь У > щ 8ft 5S j ill* ft? 1 1 г Б5ТК 0 20 *0 60 80 100 120 ПО 160 180 ZOO2201*0260 180790 J20 T,K 0 20 ?0 60 80. 100,120 1?0 180 180 Рис. 24.8. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС монокристаллов: а — гадолиния A2] (О — в базисной плоскости, Д — по оси с. Д— по оси с при ?-0.1 Тл, [J—в плоскости а—с, 17° от оси а); б —тербия [12] (О — по оси о, ? — по оси Ъ, Д — по оси с, Ш— по оси b при ?-0,13 Тл) 20 ?0 60 80 100 120 1?О 160 180 200 220 2?О 260280Т,К 0 20 ?0 60 80 180 200 220 2?0 260 280T,K Рис. 24.9. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС монокристаллов диспрозия (а) и гольмия (б) [12]: О — по оси а\ ? — по оси Ь\ Д — по оси с 80 100 120 1?0 160 180 200 220 2?0260 280T,K \ \ Y 0 20 ?0 60 80 100 120 1?0160 П 1 a** у ?0 200 2. 10 2 У W260 2MT,K Рис. 24.10. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС монокристаллов эрбия (а) и иттрия (б) [12]: О — в базисной плоскости; Д — по оси с zoo г, к 0,1 / 20 Т,К Рис. 24.11. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС манганина [13] (Си — 82,2%, Мп — 13,3%, Ni— 4,5%) it: О а? «о4 •• 10 15 20 25 Рис. 24.12. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС сверхпроводящего сплава Nb — 48%, Ti — 52% (ГКР«9 К) [14] сталлических зерен, термической или даже холодной об- обработке материала. По этой причине термо-ЭДС может возникнуть (при наличии температурных перепадов) в цепи, состоящей из одного и того же материала, если различные участки цепи подвергались различной техно- технологической обработке. При сравнении значений S мате- материалов, измеренных разными исследователями, могут выявляться расхождения порядка 10%. Градуировочные таблицы термопар см. в гл. 8. Наиболее полные теоретические и экспериментальные данные по термоэлектрическим явлениям представлены в[3]. Обобщенные данные о составе, физико-химических и метрологических свойствах применяемых в настоящее время сплавов для термопар см. в [4]. 562
Таблица 24.1. Абсолютная термо-ЭДС чистого свинца по данным Кристиан [1] и Робертса |2| т, к 7,25 7,5 8,0 8,5 9,0 9,5 10,0 10,5 11,0 11,5 12,0 12,5 13,0 13,5 14,0 14,5 15,0 15,5 16,0 16,5 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,0 26,0 27,0 28,0 29,0 30,0 32,0 34,0 36,0 38,0 SKP' мкВ/К —0,204 -0,221 -0,257 -0,297 —0,343 —0,390 —0,434 —0,475 —0,516 -0,556 -0,593 -0,628 -0,658 -0,683 —0,706 -0,728 -0,746 -0,760 —0,771 —0,777 —0,781 —0,785 -0,785 —0,784 -0,783 -0,782 -0,781 -0,780 -0,779 -0,778 -0,777 -0,776 —0,775 -0,774 -0,772 -0,770 -0,768 -0,766 SPo6. мкВ/к —0,204 -0,220 —0,226 —0,298 —0,343 -0,388 -0,433 —0,476 —0,517 —0,556 —0,593 -0,627 —0,657 -0,684 —0,707 -0,728 —0,745 —0,759 —0,770 —0,777 —0,782 —0,786 —0,784 —0,779 —0,771 —0,760 -0,748 —0,735 —0,721 —0,707 —0,694 —0,681 -0,669 —0,657 -0,636 -0,617 —0,601 —0,587 Г, К 40,0 42,0 44,0 46,0 48,0 50,0 55,0 60,0 65,0 70,0 80,0 90,0 100,0 110,0 120,0 130,0 140,0 150,0 160,0 170,0 180,0 190,0 200,0 210,0 220,0 230,0 240,0 250,0 260,0 270,0 280,0 290,0 300,0 310,0 320,0 330,0 340,0 350,0 мкВ/К —С —С —с —с —с —с —с —с —с —с ,764 1,766 >,768 >,770 ),772 ),774 1,777 ),779 >,782 ),784 ),794 ),824 ),865 —0,899 —0,927 —0,952 —0,980 — — — — ,010 ,034 ,054 ,075 1,098 ,120 ,143 1,161 1,175 1,191 ,205 ,224 ,243 ,259 ,271 — — SPo6' мкВ/К —0,575 —0,564 —0,555 —0,548 —0,542 —0,537 —0,530 —0,527 —0,528 -0,531 —0,544 —0,562 -0,583 —0,606 -0,631 —0,656 —0,682 —0,708 -0,734 —0,760 -0,785 —0,810 —0,834 —0,858 —0,882 —0,904 —0,927 —0,948 -0,969 —0,989 — — — ,009 ,028 ,047 1,065 ,084 ,101 ,119 1,136 Таблица 24.2. Абсолютная термо-ЭДС для некоторых металлов [5] в интервале температур от 100 до 2400 К, значения основаны на данных РЬ [1] т, к 100 150 200 273 300 400. 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1600 1800 2000 2200 2400 S. мкВ/К Си 1,19 1,12 1,29 1,70 1,83 2,34 2,83 3,33 3,83. 4,34 4,85 5,36 5,88 6,40 6,91 — — — — — Ag 0,73 0,85 1,05 1,33 1,51 2,08 2,82 3,72 4,72 5,77 6,85 7,95 9,06 10,15 — — — — — — Аи 0,82 1,02 1,34 1,79 1,94 2,46 2,86 3,18 3,43 3,63 3,77 3,85 3,88 3,86 3,78 — — — — — Pt 4,29 1,32 -1,27 —4,45 —5,28 —7,83 —9,89 -11,66 — 13,31 — 14,88 —16,39 — 17,86 —19,29 —20,69 —22,06 -23,41 —26,06 —28,66 —31,23 — Pd 2,00 -1,63 —4,85 —9,00 -9,99 — 13,00 -16,03 — 19,06 -22,09 —25,12 —28,15 —31,18 —34,21 —37,24 —40,27 —43,30 —49,36 -55,42 -61,48 — w — — — 1,07 4,44 7,53 10,29 12,66 14,65 16,28 17,57 18,53 19,18 19,53 19,60 18,97 17,41 15,05 12,01 8,39 Mo _ — — — 5,57 8,52 11,12 13,27 14,94 16,13 16,86 17,16 17,08 16,65 15,92 14,94 12,42 9,52 6,67 4,30 2,87 Таблица 24.3. Значения S для чистых переходных металлов при температуре ниже комнатной, мкВ/К [3] (основаны на данных для РЬ [1]) Элемент Sc Y*i La Ti Zr Hf Термо-ЭДС при температуре, К 10 -1,6 —0,3 —0,5 — — 20 —3,0 -0,4 -0,4 — — 50 —8,0 —3,3 -2,8 — -3,0 °_ 80 Группе -12,7 -4,5 -4,5 — Группа —3,0 +3,0 0 100 i IIIB —14,0 -4,4 -4,9 ' +0,3 IV В -2,6 +4,5 0 150 —15,6 -3,1 -4,5 +0,4 0 +7,5 +2,5 200 -16,3 -1,9 -3,2 +0,7 +2,0 +8,5 +3,7 250 —16,5 -0,9 -1,4 + 1,0 +4,0 +9,5 +4,7 273 —16,2 -0,7 —0,5 + 1,3 +4,5 +9,5 +5,3 36* 563
Продолжение табл. 24.3 Элемент V*2 Nb*a Та*8 Сг*з Мо*« W*8 Мп TV 1С Re Fe*4 Ru Os Co*4 Rh*5 ,r*5 Ni*4 Pd*4 Pt Термо-ЭДС при температуре, К 10 +0,19 +0,31 +0,36 +3,1 -0,02 +0,05 — +0,61 + 1,0 — — -0,19 — -2,0 +0,4 +0,6 20 +0,76 +0,98 + 1,03 +6,7 -0,11 —0,28 +12,5 + 1,32 +2,5 — _ —0,5 —0,33 —0,11 -4,7 +1,6 +2,3 50 +2,45 +2,73 + 1,41 +8,2 —0,48 -2,78 + 15,5 + 1,18 +8,0 — -1,0 -0,11 +0,13 -7,2 +4,3 +5,8 80 100 Группа VB +2,91 +3,09 +0,78 Группа +5,0 -0,2 -3,70 Группа +0,08 Группа + 12,0 +0,2 -2,2 -3,0 +0,54 +0,57 -8,1 +3,7 +5,5 +2,65 +3,13 0 VIB +5,0 +0,1 —4,04 VIIB -2,5 -0,66 VIII + 13,0 0 -3,2 -4,0 +0,78 +0,73 — 11,0 +2,00 +4,29 150 + 1,52 + 1,42 —0,8 +7,0 +0,94 —2,45 -7,0 —2Т21 + 16,0 -1,1 —3,8 —9,0 +0,92 +0,77 — 11,0 — 1,63 + 1,82 200 +0,72 +0,65 -1,5 + 11,8 +2,50 -1,41 -8,5 -3,51 + 17,0 -1,5 -4,0 —12,0 +0,75 +0,64 — 13,5 —4,85 -1,27 250 +0,26 -0,04 -2,0 + 17,5 +4,08 -0,10 —9,7 4,63 + 15,5 -1,5 -4,0 — 18,0 +0,58 +0,46 —17,0 -7,42 -3,28 273 +0,13 -0,20 -2,2 + 18,8 +4,57 +0,56 -10,0 -5,03 + 15,0 -1,5 -4,0 -19,0 +0,48 +0,35 -18,0 -9,00 -4,45 ** В числителе данные для базисной плоскости, в знаменателе— вдоль оси с *а См. также рис. 244 [91 •• См. также рис. •* См. также рис. " См. также рис. Элемент Sc La Ti Zr Hf V Nb Та Сг Mo W Таблица 24.4. Области линейной зависимости термо-ЭДС Температурный интервал линейности, К Группа IIIB 150-500 750-1400 300—583 Группа IVB 400—800 400—800 900—1400 500—1000 Группа VB 500-1100 600—1400 1100—1800 Группа VIB 500—800 300—600 1200—2100 200—300 1800—2400 Диапазон изменения термо-ЭДС, мВ -7,2~-5 -5-Г-9 -2ч-2,3 З-т—5 7,54—5 —64-2 8-0 1-6 — 1,54-6 —2-Т-9 10-12 6—13 1,6-7 -24-2,5 17-8 Элемент переходных металлов Температурный интервал Мп Re Fe Ru Os Co Rh Ir Ni Pd Pt линейности, К Группа VJIB 300—1000 450—1500 Группа VIIIB 300—700 500—1800 600—1800 100—500 1400—1600 600—1700 300—1300 1400-1800 200—500 600—1500 300—1800 400—2000 [3, 8] Диапазон изменения термо-ЭДС, мВ —10ч—4 _7- 1 12ч—5 —2-г -3,J —5-т —8ч 0,5ч —9,5 3-2—10 —46 —8,5 —0,8 1-1—0,4 —4,54—9 — 15 —20 —10 4—2,5 4-40 4—30 —8-55 564
Таблица 24.5. Значения термо-ЭДС материалов (мВ) относительно платины для различных температур в градусах шкалы МПТШ-68 [6] Температура свободных концов термопары 273 К. Положительный знак термо-ЭДС металла соответствует току через спай термопары, идущему от платины к этому металлу. Материал Элементы Алюминий Висмут Вольфрам Германий Золото Индий Иридий Кадмий Калий Кальций Кобальт Кремний Литий Магний Медь Молибден Натрий Никель Олово Палладий Родий Рубидий Ртуть Свинец Серебро Сурьма Таллий Тантал Торий Углерод Церий Цинк Материалы для термопар Алюмель (94% Ni+2% A1+ + 2%Si + 2%Mn) Хромель (90% Ni + 10% Сг) Константан F0% Cu+40% Ni) Сплавы Манганин (84%Cu+4% Ni+ + 12% Mn) Нихром (80% Ni+ + 20%Cr) Ферронихром F0% Ni+24% Fe+ + 16% Сг) Бронза бериллиевая (98% Cu+2% Be) Бронза фосфорис- фосфористая (85% Си+13% Sn+l,86%Zn + + 0,16% Pb + +0,013% Р) 0 -0 0 —4 —0 —0 -0 1 63 —1 0 —0 1 2 0 0 —0 1 0 -0 0 0 —0 —2 —3 5 гз ,45 ,04 ,43 4,00 ,21 725 ,04 ,61 ,13 ,12 ,37 ,19 ,00 ,28 ,26 ,81 ,20 ,09 724 ,21 721 ,22 ,07 ,39 ,36 ,35 173 0 —0 —0 ,06 ,31 ,15 -26,62 —0 —0 -0 0 37 — 1 —0 —0 -0 1 —0 0 —0 0 -о" -0 -0 -0 -0 1, о 2, ,39 ~35 ,31 ,78 ,17 ,00 ,09 ,37 729 ,12 ,12 ,48 ,34 ,46 лг ,39 10 > 13 33 29 20 98 373 0 0 1 33 0 0 0 0 —0 —1 —4 1 0 0 1 —1 0 —0 0 —0 0 0 4 0 0 —0 0 0 - -1 2, -3, 0, 1, 0, 0, 0, ,42 ,90 ,12 ,9 ,78 ,69 ,65 ,90 ,51 ,33 1,56 ,82 ,44 ,76 ,45 748 ,42 ,57 ,70 ,60 ,44 ,74 ,89 ,58 ,33 ,13 ,70 776 29 81 51 61 14 85 67 55 473 1,06 2,35 2,62 72,4 1,84 1,49 2,35 — -1,13 —3,08 —80,57 — 1,10 1,83 3,19 — —3,10 1,07 1,23 1,61 — 1,33 1,09 1,77 10,14 1,30 0,93 -0,26 1,54 — 1,89 -2,17 5,96 —7,45 1,55 2,62 2,01 1,26 1,34 Температура, Ь 673 2,84 6,70 82,3 4,63 — 3,55 — -7,24 — 4,68 7,57 — —5,45 — ft Oft 3,*91 — — 4,57 20,53 — 2,91 —0,50 3,72 — 5,29 -3,64 12,75 — 16,19 4,25 6,25 5,00 4,19 3,50 873 5 12 43 8 6 — 1 8 13 —7 -5 6 8 28 5 —0 6 -5 19 -21 7, ю, 8, 6, ,15 ,26 ,9 ,12 ,10 1,28 ,34 ,13 Г04 ,03 ,77 ,41 ,87 795 ,45 ,79 28 61 >,46 84 53 68 30 1073 19,25 — 12,26 — 9,10 — — 13,99 — —_ — 12,81 19,83 — —9,83 — -7,96 10,14 — — — 13,33 — — 10,02 0,22 10,98 — — —7,07 26,20 -34,81 — 15,41 13,03 — — 1273 27,73 — 17,05 — 12,57 — — — — 14,21 — — — 18,16 27,74 — — 12,11 — — 11,61 14,02 — — — — — — 15,15 1,72 16,46 — — -8,78 32,47 —43,85 — 20,87 18,06 — — 1473 ___ _ 37,72 — — — 16,45 — — — — — — 36,96 — — — -15,86 18,39 — — — — — — 21,37 4,03 — — — — 10,33 38,48 — — — — — 1673 _.. — 20,47 — — — — — — — —20,40 22,99 — — — — — — — — -11,72 44,04 — — — — — — 565
Таблица 24.6. Значения коэффициента Пельтье для различных пар металлов [15J Продолжение табл. 24.7 Железо — кон- стан тан г. к 273 293 403 513 593 833 Л, мВ 13 15 19 26 34 52 Медь — Т, К 29-2 328 478 563 613 718 никель П, мВ 8,0 9,0 10,3 8,6 8,0 10,0 Свинец — т, к 293 383 508 578 633 713 константан /7, мВ SJ 11,8 16,0 18,7 20,6 23,4 Примечание, при Т = 293 К. Медь — константан: Я = 11,0 мВ Таблица 24.7. Значения коэффициента Томсона для различных металлов [15] Металл Ag А1 (99 %) Аи Cd (монокристалл) Со Си Си + 0,37% Аи Fe (армко) г, к 105 150 300 260 300 400 105 150 300 373 473 373 473 100 200 300 70 170 300 20 40 60 90 130 300 323 423 523 |i, мкВ/К -0,10 +0,55 + Ь31 +0,11 —0,08 —0,56 + 0,29 +0,96 + 1,61 +6,9 +7,3 +8,2 +SJ -8,4 — 19,6 —25,4 —0,26 +0,47 + 1,52 +0,44 +2,17 +2,96 +2,20 + 1,71 +2,33 — 15,3 —22,8 —26,3 Металл Ni Pb (99,99%) Pd Pt Sn (99,99%) Zn (монокристалл) II* J_2* W Константан Нейзильбер Г, К 100 200 260 120 200 400 20 100 200 300 203 273 393 100 200 300 400 322,5 * 398 322,5 398 328 323 384 446 328 |A, МКВ/К —4,5 -12,1 — 15,7 —0,19 —0,45 —0,85 + 1,9 -7,8 -12,1 — 18,2 —9,6 —9,1 -9,2 +0,86 +0,42 —0,07 -0,45 + 1,6 +4,6 +4,1 +8,8 +8,5 —24,6 -25,5 —26,0 —12,0 ¦i || — образец вырезан вдоль гексагональной оси кристалла (томсон-эффект измеряется вдоль образца). " 1 — образец вырезан под углом 90° к гексагональной оси кристалла. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Chistian J. W., Jan J.-P., Preason W. В., Temple- ton I. M.//Proc. Roy. Soc. Lond. 1958. Vol. A245. P. 213— 221. 2. Roberts R. В.//РЫ1. Mag. 1977. Vol. 36, № 1. P. 91—107. 3. Блатт Ф. Д. Термоэлектродвижущая сила метал- металлов: Пер. с англ ./Под ред. Д. К. Белащенко. М.: Метал- Металлургия, 1980. 4. Рогельберг И. Л., Бейлин В. М. Сплавы для тер- термопар: Справочник. М.: Металлургия, 1983. 5. Cusack N., Kendall P.//Proc. Phys. Soc. 1958. Vol. 72. P. 898—893. 566
6. Physics Vade Mecum AIP 50th Anniversary/Ed. Herbert L. Anderson N. Y., AIP, 1981. 7. Mac Donald D. К. С Thermoelectricity: An Intro- Introduction to the Principles. N. Y.: John Wiley and Sons, 1962. 8. Vedernikov M. N., Burkov A. T. Present state of experimental knowledge on thermopower of metals at high temperatures adove 77 K.: Thermoelectricity in Me- Metallic Conductors/Ed. F. J. Blatt. N. Y. Lond.: Plenum Press, 1978. 9. Rowe V. A., Schroeder P. A.//J. Phys. Chem. Solids. 1970. Vol. 31. P. 1—8. .10. Carter R., Davidson A., Schroeder P. A.//J. Phys. Chem. Solids. 1970. Vol. 31, № 10. P. 2374—2376. 11. Greig D. Thermoelectricity in transition metals.— Thermoelectricity in Metallic Conductors/Ed. F. J. Blatt. N. Y. — Lond., Plenum Press, 1978. 12. Sill L. R., Legvold S.//Phys. Rev. 1965. Vol. 137, №4A. P. 1139—1145. 13. Rathanayaka K. D. D.//J. Phys. E. Sci. Instrum. 1985. Vol. 18, № 5. P. 380—382. 14. Harmans C.//Cryogenics. 1982. Vol. 22, N 1. P. 39—40. 15. Landold-Bornstein. Zahlenwerde und Funktionen aus Physik, Chemie, Astronomie, 6 Teil, Elektrische Eigen- schaften. Berlin, Gottingen-Heidelberg: Springer-Verlag, 1959. Глава 25 ЭЛЕКТРОННАЯ И ИОННАЯ ЭМИССИЯ Т. М. Лифшиц, А. Л. Мусатов 25.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Электронная и ионная эмиссия — испускание элект- электронов или ионов телами под влиянием внешних воздей- воздействий: нагревания, потока фотонов, электронов, ионов или сильного электрического поля. В зависимости от ха- характера внешнего воздействия различают соответственно термоэлектронную, термоионную, фотоэлектронную, вто- вторичную электронную и вторичную ионную, электронно- ионную, ионно-электронную и полевую (иначе — туннель- туннельную или автоэлектронную) эмиссии. Во всех видах эмис- эмиссии, кроме полевой, роль внешних воздействий состоит в увеличении энергии части электронов или ионов тела до значения, позволяющего преодолеть действие сил, кото- которые связывают их с телом, и выйти в вакуум или в дру- гую среду. При ионной эмиссии эмитироваться могут как положительные, так и отрицательные ионы. Тело, испускающее электроны или ионы, называется эмиттером. Для наблюдения и использования электрон- электронной или ионной эмиссии необходимо создать у поверх- поверхности эмиттера электрическое поле, отсасывающее эми- эмитированные частицы. Обычно для достижения эмиссион- эмиссионным током насыщения достаточно приложить небольшое поле (десятки или сотни вольт на сантиметр). В случае полевой эмиссии внешнее электрическое поле превраща- превращает потенциальный порог, существующий на границе тела и препятствующий выходу электронов, в барьер конеч- конечной ширины и уменьшает его высоту, вследствие чего становится возможным квантовомеханическое туннели- рование электронов сквозь барьер. При этом энергия электрического поля затрачивается только на ускорение эмитированных электронов. Для возникновения полевой эмиссии необходимо приложить к телу сильное электри- электрическое поле (I ~ 107 В/см), при этом плотность тока может достигнуть 107 А/см2. При еще ббльших импульс- импульсных полях локальные участки эмиттера (выступы, заост- заострения) сильно разогреваются (чаще всего током полевой эмиссии) и взрываются. Часть вещества эмиттера пере- переходит из конденсированной фазы в плотную плазму. Этот процесс сопровождается испусканием интенсивного электронного потока — возникает взрывная электронная эмиссия. Монографии и обзоры по эмиссионной электро- электронике и различным видам эмиттеров приведены в [1—4, 7, 12, 14—17, 27—30, 34]. 25.2. РАБОТА ВЫХОДА Важнейшей эмиссионной характеристикой твердых тел является работа выхода eq> (e — заряд электрона, Ф — потенциал), равная минимальной энергии, которая необходима для перемещения электрона с поверхности Ферми в теле в вакуум, в точку пространства, где на- напряженность электрического поля практически равна нулю [1]. Если отсчитывать потенциал от уровня, соот- соответствующего покоящемуся электрону в вакууме, то (р— потенциал внутри кристалла, отвечающий уровню Фер- Ферми. Согласно современным представлениям в поверхност- поверхностный потенциальный барьер, при преодолении которого и совершается работа выхода, основной вклад вносят об- обменные и корреляционные эффекты, а также — в мень- меньшей степени — электрический двойной слой у поверхно- поверхности тела. Наиболее распространенные методы экспери- экспериментального определения работы выхода — эмиссион- эмиссионные: по температурной, спектральной или полевой зависимости соответственно термо- фото- или полевой эмиссии, а также по измерению контактной разности по- потенциалов между исследуемым телом и другим телом (анодом), работа выхода которого известна [1, 2]. В табл. 25.1, 25.3 и 25.4 приведены значения работы выхода простых веществ и некоторых соединений. Вне- Внешнее электрическое поле уменьшает работу выхода (эф- (эффект Шоттки). Если поверхность эмиттера однородна, то уменьшение работы выхода, эВ, при наложении элект- электрического поля напряженностью $, В/см, равно = 3,79 .10-* Тонкие слои адсорбированных щелочных и щелочно- щелочноземельных металлов на поверхности тел существенно снижают работу выхода. Особенно сильно уменьшается работа выхода металлов и полупроводников при адсорб- адсорбции на их предварительно очищенных поверхностях сло- слоев цезия, бария и их оксидов. Углерод и кислород при адсорбции на поверхности тел, как правило, увеличива- увеличивают их работу выхода (табл. 25.2, рис. 25.1 и 25.2). 567
Таблица 25.1. Работа выхода простых веществ (в круглых скобках приведены кристаллографические индексы граней) [2J Продолжение табл. 25.1 Элемент Алюминий Барий Бериллий Бор Ванадий Висмут Вольфрам Гадолиний Галлий Гафний Германий Гольмий Диспрозий Европий Железо Золото Индий Иридий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кобальт Кремний Лантан Литий Лютеций Магний Марганец Медь Молибден Мышьяк Натрий Неодим Никель е Поликристалл [2] 4,25 2,49 3,92 4,5 4,12 4,4 4,54 3,1 3,96 3,53 4,76 3,22 3,25 2,5 4,31 4,70а 4,62р 4,68Т 5,1C] 3,8 5,27[3] 3,3 4,1 2,22 2,80 4,41 4,8 3,3 2,38 3,33 3,64 3,83 4,40 4,3 3,75C] 2,35 3,2 4,50 <р. эВ Монокристалл [3] 4,41 A00) 4,06 (ПО) 4,24 A11) — — — — — 4,63 A00) 5,25 (ПО) 4,47 A11) 4,18 A13) 4,30 A16) — — — 4,80 A11) — — — 4,67 A00) 4,81 A11) 5,47 A00) 5,37 (ПО) 5,31 A11) —. 5,42 (ПО) 5,76 A11) 5,67 A00) 5,00 B10) — 2,39 (ПО) 4,85 A00)*1 4,91 A00)*2 4,60 A11)** — — — 4,59 A00) 4,48 (ПО) 4,98 A11) 4,53 A12) 4,53 A00) 4,95 (ПО) 4,55 A11) 4,36 A12) 4,50 A14) 4,55 C32) — 5,22 A00) 5,04 A10) 5,35 A11) Элемент Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Празеодим Рений Родий Ртуть Рубидий Рутений Самарий Свинец Селен Серебро Скандий Стронций Сурьма Таллий Тантал Теллур Тербий Титан Торий Тулий Углерод Уран Хром Цезий Церий Цинк Цирконий Эрбий е Поликристалл [2] 3,99 4,38 4,7 4,8 5,32 2,7 5,0 4,75 4,52 2,16 4,60 2,7 4,0 4,72 4,3 3,3 2,35 4,08 3,7 4,12 4,73 3,15 3,95 3,30 3,10 4,7 3,3 4,58 1,81 2,7 4,24 3,9 3,25 <р, эВ Монокристалл [3] 4,02 @01) 4,87 (ПО) 4,36 A11) 4,63 A12) 4,29 A13) 3,95 A16) 4,18 C10) 5,6 A11) 5,7 A11) — 5,75 A011) — — — — — — — 4,64 A00) 4,52 (ПО) 4,74 A11) — — 4,7 A00) 4,15 A00) 4,80 (ПО) 4,00 A11) — — — — — 3,73 A00) 3,90 (ПО) 3,67 A13) — — — 4,9 @001) — — ¦» п-Тип. •• р-Тип. Таблица 25.2. Работа выхода поликристаллических простых веществ, покрытых оптимальным слоем адсорбата [2]. Вещества расположены по латинскому алфавиту Вещество — адсорбат Ag-O, Cs Ag-Ba Ag-Cs Au—Cs Аи—Ва ?<р, 9 В 1,0-1,2 1,56 1,65 1.8 2,3 Вещество — адсорбат Аи—С Аи-0 Be—Cs C-Cs Се—Ва Cr-Cs еф, зВ 4,05 5,66 1,94 1,37 2,2 1,71 568
Продолжение табл. 25.2 Вещество — адсорбат Cu-Cs Си—Ва Fe-Cs Hf-Ba Ir-Cs Ir-Ba Mo—Cs Mo-K Mo—Ba Mo-Na Nb-Cs Nb-Ba Ni-Cs Ni-Ba Os—Cs Os—Ba Pd-Cs Pt-Rb Pt-Cs Pt-K Pt-Ba Pt-Na e<?> эВ 1,64 3,35 1,82 2,3-2,4 1,79 2,4 1,54-1,66 1,76 2,2 2,64 1,37 2,2 1,37 1,52 1,44—1,5 2,22 1,51 1,57 1,59 1,69 2,05 2,10 Вещество — адсорбат Pt-0 Re—Cs Re-K Re—Y Re—Ba Re—Th Rh—Ba Ru—Ba Та—Cs Та—Ba Ta-Th Та—Y W-Cs W-Ba, 0 W-K W—Ba W—Y W-Th W-aU w—pu W—fU ey, эВ 6,55 1,4-1,51 1,72* 2,38 2,42 2,58—3,15 2,1—2,2 2,22 1,6—1,69 2,2 2,52 3,02 1,62—1,78 1,96 2,0 2,1 3,0 3,0—3,3 3,37 3,31 3,19 Рис. 25.2. Изменение работы выхода поверхностей A00) вольфрама (/), A00) иридия B) и сплава осмий — ири- иридий (<?), покрытых пленкой оксида бария толщиной @,8) монослоя, при нагревании [5] Таблица 25. 3. Работа выхода некоторых монокристаллических полупроводников [2] (в скобках для работы выхода указаны погрешности) Рис. 25.1. Изменение работы выхода моноатомного слоя бария на поверхностях A00) вольфрама A) и иридия B) в процессе окисления. По оси абсцисс отложена экспози- экспозиция поверхности в кислороде [5] Таблица 25. 4 Работа выхода тугоплавких соединений переходных металлов с неметаллами [4] Полупровод- Полупроводник AgAsSa AlSb Bi2Te3 GaAs GaSb In As InSb PbS PbSe PbTe V2O6 Индекс грани A00) (МО) @001) A00) (ПО) (ПО) A11) A00) (ПО) (ПО) (ПО) (ПО) A11) A00) @01) A00) @10) @10) ?<р, ЭВ 5,7 4,86 5,40 4,38 @,05) 4,05—4,45 4,65—5,35 5,13 4,0 4,55 4,01 @,02) 4,9 @,05) 4,57-4,77 4,39—4,43 3,5 @,2) 4,14—4,30 5,14 @,2) 4,5 @,2) 6,71 @,08) Примечания Сколотая грань р-Тип, сколотая грань /?-Тип л-Тип р-Тип л-Тип р-Тип р-Тип л-Тип Сколотая грань Сколотая грань n-и р-Типы л-и р-Типы Металл Ванадий Вольфрам Гафний Железо Иттрий Лантан Марганец Молибден Ниобий Рений Скандий Тантал Титан Хром Цирконий 4,12 4,54 3,53 4,31 3,3 3,3 3,83 4,3 3,99 5,0 3,3 4,2 3,95 4,58 3,9 VB2 WB2 HfBa FeB2 YBA LaBe MnBa MoB2 NbB2 ScB2 TaBa TiB2 CrB, ZrB2 бориды 3,88 2,62 3,85 3,5—3,75 2,22-3,58 2,41—3,20 4,14 3,83—4,14 3,65 — 2,29—3,76 2,8-4,4 3,80—3,95 3,36 3,60-4,48 VC W2C HfC Mo2C NbC TaC TiC ZrC *<p, эВ, для соединений карбиды 3,85 2,6-4,58 2,04-4,15 — 3,80-4,74 2,24-4,1 _ 3,05—4,4 2,35—4,12 2,1—4,39 VN HfN NbN TaN TiN ZrN нитриды 3,56 — 3,85—3,90 —. — 3,92 — 3,8—4,42 2,92-3,75 2,92-3,90 WSi2 YSi2 MoSi2 NbSi2 ReSi2 TaSi2 TiSt2 CrSi2 ZrSi2 силициды 4,04—4,62 — — 3,26 4,02—4,73 4,34 4,02 4,42-4,71 3,95 3,78 3,95 569
26.3. ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ Плотность тока насыщения термоэлектронной эмис- эмиссии (ТЭ) для эмиттера с однородной поверхностью при слабом внешнем электрическом поле, не влияющем на работу выхода, определяется уравнением Ричардсона — Дэшмана [2]: оксиды получаются при разложении карбонатов щелоч- щелочноземельных металлов, нанесенных на металлический керн катода, в процессе его прогрева непосредственно в вакуумном приборе, в котором катод должен работать. Оксидные низкотемпературные катоды наиболее широко применяются в электровакуумных приборах. В высоко- высокотемпературных оксидных катодах с рабочей температу- температурой 1400—1900 К используются оксиды иттрия и тория. Такие катоды применяются в магнетронах. 127 227 327 427 1527 527 627 727 827 927 1127 1327 \ 1727 ТЛ 500 600 700 800 900 1000 1200 Ш0 1600 2000 Т,К Рис. 25.3. Зависимости плотности тока ТЭ от температуры и работы выхода катода [6] где г — коэффициент отражения электронов от потенци- W ального барьера, усредненный по энергиям электронов; Л0 = 4 nmek2lhb= 120,4 Асм-К — универсальная по- постоянная, одинаковая для всех твердых тел; <ргвфо+ + {dyldT)T\ фо —значение ф, В, при Г=0; *-1,60Х ХЮ9 Кл —заряд электрона: k-1,38• 10-23 Дж-К— постоянная Больцмана (рис. 25.3). Термоэмиссионный катод (термокатод) — элемент электровакуумного или газонаполненного прибора, явля- являющийся источником электронов. Основные типы термо- термоэмиссионных катодов: металлические, оксидные, метал- лопористые (распределительные), металлосплавные и боридные. Металлические термокатоды, изготавливаемые из торированного вольфрама, в настоящее время находят ограниченное применение. рис 25.4. Зависимость плотности тока ТЭ от темпера- Оксидный термокатод — смесь оксидов металлов, различных катодов [7]: нанесенная на металлический керн. В низкотемператур- ,_вольф *1 ТОр„рованный вольфрам; /-оксид тория; ных катодах, работающих в интервале температур от *_*ексЖрид лантана (см. также [81); 5-оксидно-иттриевый 900 ДО 1300 К, используются смеси ОКСИДОВ щелочнозе- катод с присадками вольфрама, молибдена или тантала [11]; мельных металлов — бария, кальция и стронция. Эти б-Ькатод; 7-оксидный катод Ш 10-5 2000 1600 570
Рис. 25.5. Зависимость скорости испарения от плотности тока ТЭ для различных материалов [7]: /-вольфрам; 2 — торированный вольфрам; 3 — пропитанный катод; 4 — гексаборид лантана [7, 8] Металлопористый вольфрамово-бариевый термока- термокатод — пористая вольфрамовая губка, внешняя поверх- поверхность которой покрыта пленкой бария, снижающей рабо- работу выхода и обеспечивающей получение большого тока ТЭ. В процессе работы пленка бария разрушается вслед- вследствие ионной бомбардировки и под воздействием газов, выделяющихся из деталей приборов. Возобновление пленки происходит вследствие поступления бария из вольфрамовой губки при термическом разложении со- содержащегося в ней активного вещества. Существует не- несколько типов металлопористых термокатодов: камер- камерные, или L-катоды — состоят из камеры, заполненной активным веществом — карбонатом бария-стронция — и закрытой стенкой-губкой, наружная сторона которой яв- является эмиттирующей поверхностью; пропитанные — пористая губка из вольфрама, рения или молибдена, по- поры которой заполнены активным веществом — алюмина- алюминатом или вольфраматом бария-кальция; и прессованные. Последние изготовляются в виде таблеток или керамиче- керамических трубок, путем спрессовывания смеси из порошков оксида иттрия или оксида тория и порошков тугоплав- тугоплавких металлов (вольфрам, молибден, тантал). Катоды этого типа так же, как и оксидно-ториевый, работают при температурах 1700—1800° С и предназначены для использования в СВЧ-приборах, главным образом в маг- магнетронах. Боридный термокатод — катод на основе металло- подобных соединений типа МеВ6, где Me — щелочнозе- щелочноземельный, редкоземельный металлы или торий. В каче- качестве термокатода наиболее широко применяется гекса- гексаборид лантана, реже — гексабориды иттрия и гадолиния и диборид хрома. Покрытие оксидного слоя тонкой плен- пленкой осмия понижает работу выхода катода и увеличива- увеличивает его эмиссионную способность. Термоэмиссионные ка- катоды из гексаборида лантана работают при температуре 1650 К и обеспечивают получение плотности тока ТЭ до 50 А/см2. Высокая механическая прочность и устойчи- устойчивость таких катодов к ионной бомбардировке позволяет использовать их в режиме термополевой эмиссии (при напряженности внешнего электрического поля 106 В/см значительная часть эмиссионного тока обусловлена тун- нелированием электронов сквозь барьер). В этом режи- режиме катод из гексаборида лантана при температуре 1400—1500 К может эмитировать ток с плотностью до 1000 А/см2. Катоды из гексаборида лантана не отрав- отравляются на воздухе и устойчиво работают в относительно плохом вакууме. Срок их службы не зависит от давле- давления остаточных газов в приборе до давлений порядка 10~2 Па. Эти катоды используются в ускорителях и раз- различных вакуумных устройствах. Основные характеристики термокатодов — работа выхода еу\ рабочая температура Т\ плотность тока на- насыщения ТЭ /э и ее зависимость от температуры; ско- скорость испарения активного вещества при рабочей темпе- температуре 1>исп; эффективность катода г\ — отношение плотности тока ТЭ к мощности, затрачиваемой на нагре- нагревание катода; критерий качества катода q — отношение работы выхода к теплоте испарения активного вещества при данной температуре; толщина активного слоя d (для однородных катодов — диаметр). Характеристики различных термокатодов приведены в табл. 25.5—25.14 и на рис. 25,4—25.11. Таблица 25.5 Термоэмиссионные свойства вольфрамового термокатода [в] (чистый вольфрам, р = 19,3 г/см», е<р = 4,54 эВ) Т, К 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 /э, А/см« 3,9-10"8 1,3-Ю-2 4, МО 1,2.10-1 3,0-Ю-1 7,0-10-1 1,6 3,5 7,3 14,0 °исп, г/(см«с) 1,6-Ю-12 lf2-10-ii 7,8. Ю-11 4,4-Ю-10 2,0-Ю-9 8,8-Ю-9 3,2.10-8 1,1-Ю-7 3,5-10 9,7-107 V0Hcn». Кл'г 2,5.10е 1,Ы09 5,0-10* 2,7-108 1,5.108 8,0-Ю7 5,0-107 3,1107 2,1-107 1,7-Ю7 dI4, мм/ч* з,о.ю-в 2,3-Ю-8 1,5-Ю-7 8,2. Ю-7 3,7.10"« 1,6-Ю-6 6,0-Ю-6 2,1-Ю-4 6,5-Ю-4 1,8-Ю-3 4 = 0,1 мм Ь10в 1,4.|10& 2-104 3-Ю3 830 180 50 14 4,6 1,7 Срок службы. (/=1 ММ МО7 1,4.10е 2-10* 3-104 8300 1800 500 140 46 17 ч массивный катод Ь10я 1,4. 107 2,2- 10е 3-Ю6 8-104 1,8.10* 5-Ю3 1440 460 170 Толщина слоя вещества, испаряющегося за 1 час при температуре Г. 571
Рис. 25.8. Термоэлектронная эмиссия пяти тугоплавких металлов и сплава вольфрам — молибден (в равных массовых количествах) в парах цезия [9]: температура жидкой фазы цезия 200°С. Наклонные прямые — линии постоянной работы выхода 2500 2000 WPP ПРР ПРР 1РРР 300 800 Т.К 10 1 Ю'3 ю-' 2500 1800 ПОО V\\\ /200 к 1OOL ч V J I 1 900 1 5 6 7 8 3 10 Рис. 26.6. Термоэлектронная эмиссия поликристалличе- поликристаллического вольфрама в парах цезия [9]: аля каждой кривой снизу указана температура жидкой фазы цезия Тс$ и сверху плотность потока атомов цезия на по- верхность катода Да Наклонные прямые — линии постоянной работы выхода Рис. 25.7. Термоэлектроннаая эмиссия поликристалли- поликристаллического молибдена в парах цезия [9]. Обозначения те же, что на рис. 25.6. 572 70 10 1РЧ/Т,К~ Таблица 25.6. Термоэмиссионные свойства мета л л опор истого вольфрамово-бариевого термокатода (L-катод) [6| (е<?= 1,8ч-2,0 эВ, количество ВаО 30 мг/см8) Г, К 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 /э,А/см« 1 • Ю-5 з- ю-* 5-Ю-3 6-10-* 0,4 2 10 30 90 300 Г/(СМ«С) _ — 1,7* 100 2.J0"9 1,7-Ю-8 ыо-7 5,5-Ю-7 ЭКл/гП' 1,2-10» 5-109 1,8-109 9-108 5,5-108 мм/ч —. 6-Ю-4 7-10-* 6.10-2 0,4 2 Срок служ- службы», ч 5104 4300 500 75 15 * Срок службы определяется запасом активного вещества; дан- вые приведены для стан/артного катода [6]. Таблица 25 7. Термоэмиссионные свойства BaO-SrO-оксидного термокатода |6] [р = 5,5 г/см3, е<р= 1,6 эВ, толщина активного слоя 20 мкм A0 мг/см2), керн никелевый, ^= Г, К 500 600 700 800 900 1000 ЛОО 1200 1300 /э,А/см« ю-5 4-Ю-4 7е10 4-10-2 0,4 3,0 12 50 200 •«. Г/(СМ*С) — 5-Ю-11 2-Ю-9 8. Ю-8 1 • 10-« Кл/г б" 6- 6- 2 1010 109 108 108 3 1 5 6 ,2- ',2* ,5- мм/ч "ю-7 10"8 ю-4 ю-3 Срок службы, ч _ — — — — 5000 115 3 0,23 •'Минимальная толщина активного слоя, при которой термока- термокатод сохраняет работоспособность. *» Значения для ВаО. Для ВаО — 5Ю• термокатодов скорость испарения несколько меньше.
Рис. 25.9. Фазовая диаграмма оксидного катода (систе- (система ВаО—СаО—А12О3) [10], определенная при Г=1250°С: ВвВаО; С==СаО; /4е=А1,О3. Существенные композиции от- отмечены кружками, а их мольные отношения даны как В : С : А Таблица 25.8. Рекомендуемые режимы работы оксидных катодов [2] /э, А/см» 7\ К Предельный срок службы, ч Непрерывный режим токоотбора 0,05 0,15 0,20 0,30 1000—1040 1000—1070 1070—1100 1070—1100 20000 5000 3000 2 000 Импульсный режим токоотбора 3,0 5,0 6,О*1 10,0s*1 2,5*а 4,0*а 1000—1040 ЮОО—1040 1070—1100 1070—1100 1070—1100 1070—1100 10000 5000 3000 2 000 3000 2 000 *1 Длительность импульса — микросекунды. •• Длительность импульса — сотни микросекунд. ВаО SrO СаО Рис. 25.10. Эмиссионная способность оксидов разного состава [12]: цифры у кривых — значения импульсного тока, А/см2 Таблица 25.9. Термоэмиссионные характеристики и срок службы прессованных металлопористых оксидно-никелевых катодов [7] г, к 1200 1220 1270 1340 /э, А/см« 0,5 0,5 \ 3 Срок служ- службы, ч 5000 5000 5000 3000 Режим отбора тока Стационарный » Таблица 25.10. Термоэмиссионные константы боридов, позволяющие рассчитать <?Т по формуле <р =% + (д<?/дТ)Т и коэффициент вторичной эмиссии [7] Рис. 25.11. Зависимость плотности стабильного тока ТЭ эмиссии ВаО—SrO-оксидного катода от толщины слоя оксида d [13] Соединение ВаВ0 СеВв СгВ26 DyBe ErBe 3,45 2,59 3,36 3,53 3,37 ед<?/дТ, КГ* эВ/К 7,5 2,3 — 1,5 2,3 Коэффициент вторичной эмиссии а _шт 0,68 0,77 0,8 1573
Продолжение табл. 25.10 Продолжение табл. 25.12 Соединение EuBe GdBe HoBe LaBe LuBe MnB2 NdBe PrBe ScBe SrBe TbBe ThBe TiB2 TmBe + TmB4 VB2 yb! YbBe ZrB2 *<po, эВ 4,9 2,05 3,42 2,68 3,0 4,14 3,97 3,46 2,96 2,67 3,26 2,92 3,88 3,38 3,95 2,22 3,13 3,67 edv/dTt 10-* эВ/К 4,0 1,6 1,4 1,6 1,6 2,5 2,3 2,5 2,0 — — 2,18 3,0 2,0 Коэффициент ' вторичной эмиссии о 0,8 0,7 0,95 0,8 — 0,8 0,8 0,58 — — — 0,82 — 0,8 1,0 0,85 Таблица 25.11. Термоэмиссионные свойства гексаборида лантана LaBe [6, 8] (р = 2,61 г/см3, 268В) Катод (массовый состав, %) W + ThO2+B(97,5+2 + 0,5) W + La2O3 G0 + 30) W+Nd2O3 G0+30) W + Gd2O3 G0 + 30) W + [75%Gd2O3 + + 25% La2O3] G0 + 30) W + Th (пропитанный) г, °c 1370 1300 1300 1400 1400 1600 /в, А/см* Импульс- Импульсный ре- режим _ — — — — — Стацио- Стационарный режим 0,4 1,4 0,5 0,4 0,86 2-3 Таблица 25.13. Высокотемпературные термокатоды [14] Катод Mo — La2O3 Mo — С — La2O3 — Pt Ir-La Re — LaBe W - Re - Y W — Re — Nd ZrC —W ZrC —W, ZrC —Mo r. °c 1580 1570 1430 1400 1440 1730 1780 2030 /8, A'CMl 7 5 4 3 ] 2 1 1 Срок службы, ч 7000 — 4500 1500 800 500 10 000 9000 г. к 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 N X . л 0,4 1,0 3,0 8,5 25 100 400 о- •* Я U В и а ью-11 1 • 10~10 1 -10-» 9-Ю-9 7-Ю"8 6-Ю-7 410-6 я и а 4,0-101° 1,0-1010 3,0-10* 9,5-108 3,6.108 1,7.10е 1,0-10е d, 1,4- 1,4- 1,4- 1,2- 1,0- 8,3- 5,55 мм ю-7 10~в ю-5 ю-4 ю-3 Ю-3 • ю-2 Срок тода < службы ка- : косвенным подогревом, ч Точечн нокрис ческий 1 X 2104 2150 215 25 3 0,35 0,05 1НЫЙ, 100 мкм 5 * ее S? 7105 7-Ю4 7103 800 100 12 1,8 Таблица 25.14. Работа выхода е<р, теплота испарения Q и критерий качества q^eylQ термокатодов [7| Таблица 25.12. Термоэмиссионные свойства прессованных термокатодов различного состава [7] Катод (массовый состав, %) ThH2 + W2C + W @,5 + + 10 + 89,5) W + ThO2 (96 + 4) W + ThO2 + B(95+4+l) г, °с 1700 1500 1600 1370 /э, А/см* Импульс- Импульсный режим 0,8 2,0 Стацио- Стационарный режим Тип катода Вольфрамовый Танталовый Ториево-оксид- ный Боридный Вольфрамово- бариевый Оксидный *<р, эВ 4,54 4,2 3,2 2,8 2,1 1,6 Q, эВ 8,0 7,9 7,6 6,8 4,7 4,0 0,57 0,53 0,42 0,41 0,45 0,4 Г, К. при долго- долговечности 10 000 ч 2300* 2000* 1770 1720 1300 1030 1000 ч 2500* 2200* 1870 1870 1420 1100 * Значения ориентировочные, так как долговечность катодов: прямого накала зависит также от диаметра катода. 25.4. ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ Фотоэлектронная эмиссия (ФЭ) — эмиссия электро- ной, вызываемая облучением тел электромагнитным из- излучением [15—21]. Приведем основные законы ФЭ: 1. Фототок в режиме насыщения прямо пропорцио- пропорционален интенсивности падающего излучения. 2. Для каждого вещества существует длинноволно- длинноволновая граница А,о. При к>ко ФЭ не происходит. С длинно- длинноволновой границей связана пороговая частота vo=c/Xa (с — скорость света) и пороговая энергия или фото- фотоэлектрическая работа выхода hv0. 3. Максимальная кинетическая энергия фотоэлект- 574
ронов линейно возрастает с частотой падающего излуче- излучения и не зависит от его интенсивности. Эти законы нарушаются при очень больших плотнос- плотнос(F^ 1 В/2) тях потока падающего излучения 1 Вт/см2), когда становятся существенными многофотонные процессы. Перечислим основные характеристики фотокатодов: Квантовый выход Уя= (l\le)l(Fxlh\)t электрон/фо- электрон/фотон — число вышедших в вакуум фотоэлектронов, при- приходящихся на каждый падающий на поверхность фото- фотокатода фотон. Здесь /* — фототок насыщения на данной длине волны; F х — интенсивность излучения на данной длине волны. Спектральная чувствительность Sx= /х/^х— 0,807 Yx\y мА/Вт — фототок насыщения на единицу мощности падающего на фотокатод монохроматического излучения (X— в нм). Спектральная характеристика — зависимость Sx или Ухот частоты или длины волны падающего излучения. Интегральная чувствительность S — отношение фо- фототока насыщения к потоку излучения стандартного ис- источника света, за который обычно принимают вольфра- вольфрамовую лампу накаливания с температурой нити 2850 К: I = //F= \SX FxdX/683 JJ /Cx d\. Здесь S — в мкА/лм; Sx— в мкА/Вт; /(х — относи- относительная спектральная чувствительность человеческого глаза (КтахжК х-бб5им); ^i и Х2 — граничные длины волн излучения видимого спектра. Плотность темпового тока /т — плотность тока ТЭ неосвещаемого фотокатода при рабочей температуре. Темновой ток — основной источник шума в фотоэлект- фотоэлектронных приборах. Среднее квадратическое значение шу- шумового тока в отсутствие излучения дается формулой 1/2 где 5 — площадь поверхности фотокатода; Af — ширина полосы частот регистрирующего устройства. Фотоэмиссия из металлов. Пороговая энергия ФЭ из металлов совпадает с работой выхода. ФЭ из метал- металлических фотокатодов при частотах излучения, не очень далеких от пороговой частоты (v^l,5 Vo), хорошо опи- описывается феноменологической теорией Фаулера, согласно которой где a^F/hv — отношение плотности возбужденных светом электронов к плотности нормального электронно- электронного газа в эмиттере; А0=4nemk2/hz — постоянная Ричард- Ричардсона. Пороговая частота ФЭ v0 строго определена толь* ко при Г=0. При Г>0 ФЭ наблюдается вблизи порога и при частотах v<v0. Квантовый выход ФЭ из чистых металлических поверхностей в видимой области спектра имеет порядок 10 электрон/фотон, а при /iv^lO эВ не превышает 10~2 электрон/фотон (рис. 25.12). hv,dB Рис. 25.12. Спектральная характеристика квантового вы- выхода ФЭ с чистой поверхности меди [18] Фотоэмиссия из полупроводников. В полупроводни- полупроводниках ФЭ может быть обусловлена возбуждением элект- электронов из валентной зоны, с уровней примесей, дефектов, поверхностных состоянии и из зоны проводимости (в вырожденных полупроводниках n-типа). Для каждого из этих случаев пороговая частота имеет свое значение. Обычно, если иное не оговорено, под фотоэлектрической работой выхода понимают минимальную энергию фото- фотонов, при которой начинается ФЭ из валентной зоны по- полупроводника (табл. 25.15). Это значение, как правило, превосходит работу выхода. Спектральная зависимость квантового выхода ФЭ вблизи порога в полупроводни- полупроводниках имеет вид где m=l~3 в зависимости от типа оптических переходов и механизма рассеяния фотоэлектронов. Квантовый вы- выход ФЭ из полупроводников зависит от электронного сродства х ~ энергии, необходимой для перевода элект- электрона со дна зоны проводимости на уровень вакуума. Все эффективные фотокатоды имеют малое значение х» так что yJEg<\. Квантовый выход фотоэмиссии полупро- полупроводников с %/Eg>l мал (рис. 25.13). 70" 5 I 8 П'5 п-6 л-7 9 // Образец, jo, Ом • см J/y 0f0018,p~mun 0,0/7,р -man 0,0Z/,/7-ma/7 0t851,p-{nun 12,5,п-тип 0,062,n-mun 0.0057.n-mun 5,2 S,6 St8 6,0 Рис. 25.13. Спектральные характеристики квантового вы- выхода ФЭ для образцов кремния п- и р-типов с различной степенью легирования х/Я?«4 [16] 575
Снижение работы выхода полупроводников путем адсорбции на их поверхности электроположительных атомов (цезия, бария и других) приводит к уменьшению X и резкому увеличению квантового выхода. В случае GaAs, GaP, Si и ряда других полупроводников совмест- совместная адсорбция цезия и кислорода приводит к столь сильному снижению работы выхода, что реализуется условие отрицательного электронного сродства (ОЭС). Полупроводники с ОЭС обладают наибольшим кван- квантовым выходом в видимой и ближней инфракрасной об- областях спектра. Эффективные фотокатоды. Все эффективные фото- фотокатоды — полупроводники. Металлы имеют высокий квантовый выход (около 0,1 электрон/фотон) только в области hv> 12 эВ и обычно при наличии на их поверх- поверхности оксидных пленок. Эффективными фотокатодами для области спектра Ж200 нм (/iv>6 эВ) являются щелочногалоидные со- соединения (Csl, CsBr и другие), иодид меди и галоидные соединения серебра. Высокий квантовый выход в облас- области A,«200-s-350 нм получен на теллуриде цезия (Cs2Te) и теллуриде рубидия (Rb2Te). Следует отметить, что эти фотокатоды относятся к категории так называемых сол- кечно-слепых, т. е. фотокатодов, чувствительных в ульт- ультрафиолетовой области спектра, но не реагирующих на излучение Солнца. Рассмотренные ниже фотокатоды для видимой области спектра имеют высокий квантовый вы- выход и в ультрафиолетовой области. Фотокатоды, чувствительные в видимой области спектра, представляют собой антимониды щелочных ме« таллов. Некоторые из них (CsNa2KSb) чувствительны и в ближней инфракрасной области спектра, вплоть до Я=850-5-900 нм. До последнего времени единственным фотокатодом в области Х=900н-1100 нм был Ag — О — — Cs-фотокатод. В настоящее время разработан новый класс фотокатодов — с ОЭС. Фотокатоды с ОЭС пред- представляют собой сильнолегированные полупроводники р-типа (GaAs, Si, твердые растворы GalnAs, InGaAsP и другие), работа выхода которых сильно снижена ад- адсорбцией цезия и кислорода, так что уровень вакуума находится ниже дна зоны проводимости в полупровод- полупроводнике. Они обладают наивысшей чувствительностью в красной и инфракрасной областях спектра. В области Я>1,1 мкм высоким квантовым выходом обладают только фотокатоды на основе полупроводни- полупроводниковых гетероструктур с внешним смещением (InGaAs — InP — Ag — CsO). Длинноволновая граница таких фото- фотокатодов определяется шириной запрещенной зоны узко- узкозонного полупроводника (InGaAs), в котором происхо- происходит поглощение света. Сильное электрическое поле пе- переводит фотоэлектроны из InGaAs в верхний слой InP и увеличивает их энергию до значения, превышающего уровень вакуума. Фотокатоды такого типа обладают чувствительностью в области Я до 1,7 мкм. В табл. 25.16, 25.17 и на рис. 25.14—25.26 приведены характеристики наиболее распространенных фотокатодов. Таблица 25. 15. Ширина запрещенной зоны ?g, сродство к электрону х и порог фотоэмиссии ftv, различных полупроводниковых материалов [16] Продолжение табл. 25. 15 Материал Антимонид: галлия индия магния Арсенид галлия Арсенид индия Аурит цезия Бромид серебра Германий Иодид: калия лития меди натрия рубидия цезия Карбид кремния: гексагональный кубический эВ X. эв 0.7 0,2 0,8 1,4 0,4 2.6 2,5 0,7 6,2 5,9 3 5,8 6,1 6,3 2,9 2,2 4,1 4,6 3,0 4.1 4,9 1.4 3,5 4,2 1,1 1,4 3 1,5 1.2 0,1 4.1 4,8 5.5 4.8 3,8 5,5 5,3 4 6 4,9 7,3 7,3 6 7,3 7.3 6,4 7 7 Материал Кремний Оксид бария Оксид магния Селен Селенид кадмия Сульфид кадмия Сульфид свинца Теллур Теллурид: висмута кадмия свинца рубидия цезия Титанат бария Фторид лития Фосфид индия Хлорид серебра 1,1 3,7 8,7 1,8 1,7 2,4 0,4 0,3 0,1 1,5 0,3 3,3 3,3 2,7 12 1,3 3 X, эВ 4 1.3 4,2 5,3 3,8—4,8 4,2 4,6 5,2 4,4 4,7 <0,5 <0,5 4,4 3 «, эВ 5,1 5 10 6 7 6,2-7,2 4,6 4,9 4,3 5,9 5 3,7 3,5 5,3 13 5,7 6 576
Таблица 25.16. Свойства фотокатодов на основе антимонидов щелочных металлов [15, 16, 40» 41] Фотокатод LijSb Ntfb KsSb KaSb Rb3Sb CsaSb Na.KSb KJCsSb K,CsSb @) CsNa2KSb Rb2CsSb Кристаллическая структура Гексагональная Кубическая Гексагональная Кубическая 0,02 >0,07 0,07 0,10 0,15—0,25 0,30 0,30 0,35 0,30—0,40 0,30 Хф, нм 320 330 550 460 580 620—700 600—670 650—700 780 870—940 680—750 5, мкА/лм _ 12 2 25 40—80 30—60 50—100 130 300 130 ,0 1,1 1,4 1.1 1.0 1,6 1,0 1,0 1,0 1,4 1,45 X. эВ 2,9 2,5 0,9 1,6 1,2 0,45 1,0 1,1 <1,1 «0 0,2 Тип про- проводимости п п р п р р р р р р _ — — — 10в 107 ю-17 ю-16 10-ie ю-17 Таблица 25.17. Параметры основных фотокатодов для видимой и ближней инфракрасной областей спектра [16, 18] Фотокатод Cs^b K2CsSb CsNaaKSb Ag-O-Cs GaAsP —Cs —О GaAs — Cs — О InGaAsP — Cs — О In<),53Ga0.47As - -InP-Ag- -Cs-0 X,, нм 620—700 650—700 900—940 1200 680 900 1100—1150 1700 Ym 0,2—0,25 0,3—0,4 0,3—0,4 0,005 0,5 0,3 0,2 0,08 Scp, мкА/лм 40—80 55—65 200—250 20—40 200—300 800—1400 200—500 — Sm, мкА/лм 120 200 450 70 375 2150 1640 — /т, А/см» io-17 10-ie 10-is —io-u <10~14 10-1*— 10"ie 10-и — Ю8 — /7V,3B Риси 25.15. Спектральные характеристики квантового вы- выхода ФЭ для фотокатодов на основе антимонидов ще- Рис. 25.14. Спектральные характеристики коэффициента лочных металлов: ЮГЛОЩения а (/) И квантового выхода ФЭ B) ДЛЯ /-Rb3Sb; 2-K»Sb с кубической структурой; З-KaSb с гекса- фотокатода ИЗ Cs3Sb [16] тональной структурой; 4 — Na3Sb; 5 — Li8Sb [16] •37-2159 577
1,6 Zfi /7V,35 Рис. 25.16. Спектральные характеристики квантового вы- выхода ФЭ для многощелочного и бищелочных фотока- фотокатодов: / —CsNa2KSb; 2 — K2CsSb(O); 3 — Na2KSb [16] »¦*, Рис. 25.19. Спектральные характеристики кванто- квантового выхода ФЭ для иодидов щелочных ме- металлов [16] Рис. 25.17. Спектральная ха- характеристика квантового вы- выхода ФЭ для фотокатода из Ag-0-Cs [16] Рис, 25.20. Спектральные характеристики кванто- квантового выхода ФЭ для не- некоторых щелочногалоид- ных соединений [16] ; г з Рис. 25.18. Спектральные характеристики кванто- квантового выхода ФЭ для фо- фотокатода из Cs2Te без из- избытка цезия (/) и с из- избытком цезия B) [16] да-' 5 /о о 8- ж5 1 1 1 1 /t- 7 - 7 8 3 10 hv,3B Рис. 25.21. Спектральные характеристики квантового выхода ФЭ для некоторых галоидных соединений се- серебра: / — монокристалл AgBr; 2 — плавленый AgBr; 3 — AgCl [16] 578
ИГ5 500 700 9 0 /1,нм Рис. 25.22. Спектральные характеристики квантового выхода ФЭ для фотокатодов с ОЭС: 1—GaAsP; 2 — GaAs; 3, 4 — InGaAsP с разной шириной за- запрещенной зоны [18] 1,6 2Л 2,6 hv,3B Рис. 25.23. Спектральная характеристика квантового выхода ФЭ для полупрозрачного фотокатода из GaAs [18] 1,0Л,мкм Рис. 25.24. Спектральные характеристики квантового выхода ФЭ для фотокатодов из Gai-* In* As с различ- различной шириной запрещенной зоны: Е8=* 1,43 эВ *=0; Ее= -1,29 эВ *=0,1; ?*=1,18 эВ *=0,17, ?,«1,13 эВ х—0,2 [20] 10 Рис. 25.25. Спектральные характеристики квантового выхода ФЭ для кремниевого фотокатода при освещении «на отражение> (/) и «на просвет» B) [21] Д,мкм Рис. 25.26. Спектраль- Спектральные характеристики квантового выхода ФЭ для фотокатодов из InGaAs — InP — Ag—Cs—О, при раз- различных значениях внешнего смещения [191 Рентгеновская фотоэлектронная эмиссия (РФЭ) возникает под действием рентгеновского излучения и связана с переходом фотоэлектронов с глубоких атом- атомных уровней в вакуум. Характерной особенностью фото- фотоэлектронных спектров РФЭ является наличие узких ли- линий, соответствующих фотоэлектронам, которые вышли из тела без рассеяния энергии (табл. 25.18 и рис. 25.28— 25.30). При использовании длинноволнового рентгенов- рентгеновского излучения (/iv—1 кэВ) энергия эмитированных электронов составляет несколько сот электрон-вольт. Длина свободного пробега таких электронов равна 0,5— 2 нм (рис. 25.27), так что линейчатая часть спектров РФЭ отражает свойства приповерхностного слоя толщи- толщиной до пяти монослоев. Эта особенность спектров РФЭ позволяет использовать их для анализа состава поверх- поверхности в рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии (РФС). Энергии для химических элементов в со- соединениях различаются на несколько электрон- вольт. Так, для углерода энергия фотоэлектронной 1 s-линии меняется от 281 (HfC, TiC) до 292 эВ (СО2). Этот эффект, обычно называемый химическим сдвигом, дает возможность получать с помощью РФС информа- информацию не только о составе поверхности, но и о химических ЗГ* 579
Таблица 25.18. Энергия основных фотоэлектронных рентгеновских линий (энергия связи) химических элементов (ftv = 1486,6 эВ) и относительное сечение фотоионизации для этих линий. Сечение фотоионизации 1 s-линии натрия принято за единицу [37, 39] Продолжение табл. 25.W Элемент Средняя энергия линии, эВ Диапазон энергии линии, эВ 1$-переход I 74 | Относительное сечение фото- фотоионизации 56 113 191 287 402 531 686 863 1072 1305 — 4 8 12 9 4 6 0 2 2 -переход 0,009 0,033 0,127 0,188 0,338 0,480 — 1,000 0,086 Элемент 4iNb 42МО 43ТС 44RU 45Rh 4ePd 47Ag Jed 49In snSn 5iSb 52Tb 53I 54Xe 55CS 56Ba B7La БвСе 69Pr eoNd >m gjSm взЕч e4Gd J»Tb >y Средняя энергия линии, эВ 181 206 230 253 282 309 337 368 405 445 486 530 575 619 672 724 780 834 882 930 980 1034 1083 1136 1186 1244 1295 Диапазон энергии линии, эВ 6 8 6 — 4 4 5 2 2 3 3 4 5 6 4 2 2 — — — — — Относительное сечение фото- ионизации 0,570 0,564 — — 0,846 0,990 0,894 1,170 1,410 1,880 2,35 2,81 1,89 1,88 — 3,12 2,70 1 ,00 1,00 1,00 1,51 1,21 1,24 1,91 __ — i& i»? 1ьк «Sc '"I M „Fe „Co MCu 31 Ga З.КГ s,Rb 3.ST 3»Y 102 133 165 199 241 293 347 402 458 515 577 641 710 781 855 934 1022 1117 1219 1329 57 69 88 110 133 158 6 8 8 11 0 1 2 6 8 6 6 4 8 6 6 4 2 2 4 7 -переход 8 7 0 1 _ 0,141 0,163 0,198 0,724 0,377 0,421 0,522 0,478 0,865 0,777 0,836 1,500 0,135 0,200 0,210 0,180 0,239 0,262 0,84 0,380 0,430 „Но в»|г n Lu 75Re -ft 90 111 4d5/2-nepexod 161 169 180 185 197 4f7/2-nepexod 17 25 34 43 52 62 73 85 100 118 138 159 335 380 6 8 6 6 3 4 5 3 2 2 3 4 3 5 0,119 0,237 0,189 0,282 0,236 0,427 0,660 0,885 0,625 0,860 0,86 1,04 1,14 1,17 1,507 1,67 3,30 3,34 580
WOO Е,зВ к. 25.27. хжов из Зависимость средней глубины выхода / элек- твердых тел от энергии электронов [23] 300 200 100 Еь>эВ Рис. 25.28. Фотоэлектронный рентгеновский спектр угле- углерода (мишень — полиэтилен) [39]: по оси абсцисс отложена энергия связи электрона в атоме Рис. 25.29, Фотоэлектронный рентгеновский спектр цезия (мишень — CsOH) [39]: по оси абсцисс отложена анергия связи электрона в атоме 581
600 Рис. 25.30. Фотоэлектронный рентгеновский спектр кис- кислорода (мишень — А12О3) [39]: по оси абсцисс отложена энергия связи 25.5. ВТОРИЧНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ Вторичная электронная эмиссия (ВЭЭ) — эмиссия электронов, вызываемая бомбардировкой тел электро- электронами. Основные закономерности ВЭЭ. Электроны, бомбар- бомбардирующие поверхность тела, называются первичными; электроны, эмитированные телом, — вторичными. Вто- Вторичные электроны могут эмитироваться как со стороны облучаемой первичным пучком поверхности тела (ВЭЭ «на отражение»), так и — в тонкопленочных эмиттерах — со стороны поверхности, противоположной облучаемой (ВЭЭ «на прострел»). Основной характеристикой вто- вторично-электронных эмиттеров является зависимость о — коэффициента ВЭЭ от энергии Ер первичных элект- электронов. Коэффициент ВЭЭ есть отношение числа элект- электронов N2, испускаемых телом, к числу падающих на него за то же время первичных электронов Nil а#/#— =/a//i (/ц 1% — первичный и вторичный токи соответст- венно). Значение о зависит от свойств и структуры эмиттера, состояния его поверхности, энергии первич- первичных электронов Ер и угла падения первичного пучка ai поверхность эмиттера. В потоке вторичных электронов имеются две груп- группы электронов: истинно вторичные — электроны вещест- вещества, которые получили от первичного пучка энергию, дос- достаточную для их выхода в вакуум, и отраженные (упру- (упруго и неупруго) — часть первичного пучка, отраженна! от тела. При малых Ер (?р<10 эВ) основную долю вторичных электронов составляют упруго отраженные электроны. С ростом Ер доля упруго отраженных элект- электронов уменьшается и при ?Р>0,1 кэВ дает лишь не* сколько процентов всей ВЭЭ. Истинно вторичные элект- электроны имеют энергию от 0 примерно до 50 эВ. Наиболее вероятная энергия истинно вторичных электронов со- составляет 1,5—3,5 эВ. Неупруго отраженными условно принято считать вторичные электроны, энергия которых превышает 50 эВ. Отношение числа неупруго отражен- отраженных электронов к числу первичных электронов называет- называется коэффициентом неупругого отражения r\ — N2 (Ep> >50 sB)/Ni (в N2 входят и упруго отраженные элект- электроны, но число их мало и на значение г\ не сказы- сказывается). ВЭЭ из металлов и полупроводников. В металлах I полупроводниках максимальное значение от обычно лежит в пределах 0,5—1,8 (табл. 25.19—25.21 i рис. 25.31—25.38). В некоторых диэлектриках (щелочжь галоидные кристаллы, MgO) om значительно больше A0—35). Это обусловлено большой глубиной выхода вторичных электронов из этих материалов B0—100 нм). Наличие в диэлектрике сильного электрического поля, на- направленного от эмитирующей поверхности в глубь слот (т. е. ускоряющего вторичные электроны), приводит I значительному увеличению а. Сильное поле обычно соз- создается электронной бомбардировкой тонкого слоя ди- диэлектрика на проводящей подложке при такой энерпш EPt что а>1. В результате поверхность диэлектрика за- заряжается положительно относительно металлическо! подложки. Ток ВЭЭ, возникающий в присутствии силь- сильного электрического поля в эмиттере, состоит из двух компонент: малоинерционной (эта часть называется вто- вторичной электронной эмиссией, усиленной полем, ее инер* ционность менее Ю-6 с) и самоподдерживающейся, су- существующей и при отсутствии первичного пучка, пос- после того как осуществлена первоначальная зарядка слоя. Эффективные эмиттеры вторичных электронов. Эф- Эффективные эмиттеры фотоэлектронов: сурьмяно-цезие- вый, многощелочной, фотоэмиттеры с ОЭС и другие - одновременно являются эффективными эмиттерами вто- вторичных электронов. Широкое распространение получили также эффективные эмиттеры вторичных электронов на основе сплавов магния, бериллия и некоторых других элементов. Эти эмиттеры представляют собой слой окси- оксида соответствующего металла на поверхности исходного сплава (Ag—Mg, Al—Mg, Cu—Be, Ni—Be и т. п.). В канальных вторичных электронных умножителях ис- используются эмиттеры вторичных электронов из проводя- проводящих стекол. Характеристики эффективных эмиттеров вторичных электронов приведены в табл. 25.22—25.24 и на рис. 25.39—25.43, где Ер т— энергия первичных элект- электронов, при которой достигается максимальное значение коэффициента вторичной электронной эмиссии ат. 582
Таблица 25.19 для различных Элемент Алюминий Барий Бериллий Бор Висмут Вольфрам Гший Гафний Германий Железо Золото Индий Иридий Иттрии Кадмий Калий Кальций Кремний Лантан Литий Магний Медь Молибден 0,88 0,83 0,55 1,2 1,32 1,4* ,08 J6 ,08 ,3 ,81 ,41 ,8 0,93 1,59 0,53 0,60 1,03 1,03 0,48 0,88 1,40 1 ,23 эВ 300 400 200 150 900 700 500 700 400 350 900 500 800 350 800 170 200 300 500 75 300 700 600 . Коэффициенты ВЭЭ поликристаллов [22] Элемент Никель Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Рений Ртуть Селен Серебро Скандий Свинец Стронций Сурьма Таллий Теллур Титан Торий Углерод (графит) Цезий Цинк Цирконий 1,34 1,2 1,43 1,7 1,75 1,8 1,6 1,63 1,23 1,70 0,83 1,4 0,72 1,19 1,30 1,22 0,83 1,14 1,0 0,72 1,41 1,1 Ерт- *в 600 370 600 750 550 850 750 700 300 800 200—250 700 400 600 700 450 300 600—ЮОО 300 400 700 350 Таблица 25.20. Коэффициенты ВЭЭ для некоторых оксидов и халькогенидов [22] Соединение Оксид: бора сурьмы теллура свинца Селенид: висмута индия кальция мышьяка сурьмы Сернистая сурьма Сернистый: мышьяк свинец германий Теллурид: мышьяка сурьмы 2,5-2,8 1,6-1,8 1,7-1,85 1,8-2,0 1,25—1,35 1,3-1,5 1,4-1,6 1,1-1,4 1,2-1,4 1,1-1,35 1,5-1,8 ,25—1,3 -1,05 1,1-1,3 1,2—1,35 Ерт* 9В 250 — 600 600 600—700 300-350 300—350 400 500-600 450-500 300 500 400 400 700—800 Металл Вольфрам Железо Иридий Молибден Никель Ниобий Таотал Таблица 25.21. Анизотропия вторично-эмиссионных свойств Параметр ВЭЭ Epmi ЭВ п III "Ерш, эВ Ерт, эВ т Ерт> эВ Еот* эВ монокристаллов [4] Плоскости монокристаллов A00) 1,66 780 2,11 650 1,52—1,58 350—400 1,38 350—820 1,43 750 (И1) 1,58 670 — 1,85 650 1,4—1,45 350—510 1,52 770 1,29 360 (П«) 1,48 550—720 1,34 450 1,95 650 1,35 400—460 _^ 1,25—1,34 380—880 (Нб) 1,39 820 — — ... A12) I — 1,14 720—760 — — 1,25 740 A02) — — 125 550 — „^ Поликрис- Поликристаллы 1,42 700 1,30 350 1,80 800 1,28 400 1,34 600 1,20 370 1,3 700 583
0,2 Ofi 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 Рис. 25.31. Зависимость коэффициента ВЭЭ а (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения электро- электронов г\ от энергии первичных электронов для бора, угле- углерода, бериллия, магния и алюминия [22] 9 0 0,1 Ofi 0,6 Ofi 1,0 1,5 2,0 2,5Ер,кэВ Рис. 25.32. Зависимость коэффициента ВЭЭ а (сплош- (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов т) от энергии первичных электронов для калия, кальция, скандия, титана и кремния [22] б 1А 1,2 1,0 0,8 0,6 OJt 0,2 - у У -4 Zn Sr i i i i ]^ 1 1 1 Ofi 0,2 0 0,2 Ofi Ofi Ofi 1,0 2,0Ер,кэВ Рис. 25.34. Зависимость коэффициента ВЭЭ б (сплош* ные линии) и коэффициента неупругого отражаю электронов г\ от энергии первичных электронов для цнн* ка, селена, стронция, иттрия, циркония и ниобия [22] с 1,8 1.6 1.0 0.8 0.6 0,2 I f In ^rt?B&?i3fSM№ <Cd; ¦ . - v 9 Mo -o,$ '0,2 д 0,2 Ofi Ofi Ofi 1,0 2ftEp,*sB Рис. 25.35. Зависимость коэффициента ВЭЭ а (сплош- (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов г) от энергии первичных электронов для молиб- молибдена, палладия, серебра, кадмия и индия [22] V 0 0,2 Ofi Ofi Ofi 1,0 1t5 2,0 2,5 Ep,K3i 6 Ofi Ofi 0,2 - / Ba, Sn j Sn i I i 4sC^La La - '0,6 Ofi 0Л 0 0,2 0/t Ofi OJS 1,0 2fi Ер,кэ8 Рис. 25.33. Зависимость коэффициента ВЭЭ а (сплош- Рис. 25.36. Зависимость коэффициента ВЭЭ а (сплош- (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения ные линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов т) от энергии первичных электронов для же- тронов г\ от энергии первичных электронов для олова» леза, никеля, меди, галлия и германия [22] сурьмы, теллура, цезия, бария и лантана [22] 584
I1* 12 1.0 0,8 Ofi 0,2 0 ¦ ll Та i .^^^ LJX <^^ ПТ w 1 1 Re sear t[ Pt а Pt " I Таблица 25.23. Коэффициенты ВЭЭ эффективных эмиттеров «на прострел» [24] 0,6 -0,2 0J 0> 0,6 Ofi 1,0 2,0Ер,кэй Рк. 25.37. Зависимость коэффициента ВЭЭ а (сплош- ше линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов г\ от энергии первичных электронов для гафния, тантала, вольфрама, рения и платины [22] О 0,2 0,*t 0,6 0,8 1,0 &0Ер,КзЬ Рк. 25.38. Зависимость коэффициента ВЭЭ а (сплош- вые линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов Y) от энергии первичных электронов для золота, ртути, таллия, свинца и висмута [22] Эмиттер КС! MgO Si-CsO GaAs—CsO 2 0,5 2 0 0 о при Е , 5 4,2 5 50 2 10 2 4 200 15 кэВ 15 2 — 520 60 20 2 — 725 112 Таблица 25.24. Коэффициенты ВЭЭ для эффективных эмиттеров при малых энергиях первичных электронов Ер [24] эмйттеР CuBe CuAlMg Cs3Sb CsNa2KSb GaP (поликристалл) —CsO GaAs (поликристалл) —CsO 9 300 2—4 2—4 2—6 3—5 28 26 при ? эВ 600 4—6 3-7 4—15 7—11 50 42 1000 7—12 7—16 3—12 10—19 68 65 0,2 0Л Ofi 0,8 1,0 2,0Ео,эВ Рис. 25.39. Зависи- Зависимость коэффициента ВЭЭ от энергии пер- первичных электронов для Cs3Sb и медно-бе- риллиевого сплава [15] Таблица 25.22. Максимальные значения юаффициента ВЭЭ для эффективных эмиттеров [13] Эмиттер CsNazKSb Csg$b Он-Ве Ag-Mg GaP(lOO) (монокристалл) — CsO GaP (поликристалл) — CsO dAs(IOO) - CsO Si A00) -CsO GtAsn - Ро с A00) — CsO oa' ' Cd CiFi 39 10 6-8 12 500 200 540 950 110 20 20—35 5 20 Epm> кэВ 1,8 0,5 0,6 0,6 12 4 20 20 1,7 2 1,7—5,5 1,4 0,9 200 ?00 600 600 Ер,эВ Рис. 25.40. Зависимость коэффициента ВЭЭ от энергии первичных электронов для алюминий-магниевого и мед- но-магниевого сплавов [15] 585
Рис. 25.41. Зависимость коэффициента ВЭЭ от энергии первичных элек- электронов для моно- G) и поликристаллического B) GaP—CsO-эмиттеров Рис. 25.43. Завис* мость коэффициента ВЭЭ от энергии пер- первичных электрона для Si-—CsO-эмитт* ров «на отражение» (/) и «на прострел (d45 мкм) B) Щ ров (/) Рис. 25.42. Зависимость коэффициента ВЭЭ для GaAs—CsO-эмиттеров от энергии первичных элек- электронов «на отраже- отражение» (/) и «на прострел» (d=3 + 4 мкм) B) [26] Таблица 25.25. Энергия основных пиков оже-электронов ?оэ для различных элементов и относительная оже-чувствительность ? [38] Эмиссия оже-электронов (ЭОЭ). В спектрах вторл- ных электронов имеются узкие линии, соответствующе вторичным электронам, возникшим в результате оже- процесса, протекающего при бомбардировке тела пер- первичными электронами, которые вышли из тела без рас- рассеяния (табл. 25.25 и рис. 25.44—25.46). Этот процесс состоит в следующем. При возбуждении атома первт* ными электронами происходит переход электрона с ка- какого-либо внутреннего уровня (например, К) в свобод- свободное состояние выше уровня вакуума. Освободивший^ Продолжение табл. 25.25 Элемент Элемент при Е = 3 кэВ ?¦ при Ер = 3 кэВ з{л 4Ве KLL-переход 43 104 179 272 379 503 647 990 1180 1396 LMM-переход isAl 14Si »P ieS ИС1 18АГ иК 20Ca 21Sc Ti 23V 24СГ 26Mn 2eFe 27C0 28Ni 29Cu зо^п 3lGa 32Ge 33AS 34Se 35ВГ 37Rb asSr 68 92 120 152 181 215 252 291 340 418 473 529 589 703 775 848 920 994 1070 1147 1228 1315 1396 1565 1649 1746 0,14 0,15 0,2 0,3 0,5 0,48 0,22 0,11 0,05 0,24 0,35 0,55 0,8 1 0> 0,5 0,35 0,45 0,45 0,32 0,23 0,21 0,27 0,26 0,22 0,17 0,13 0,1 0,08 0,065 0,05 0,03 0,025 0,02 4i 42Mo 44RU 52 84Xe 55CS В 8 59РГ eoNd e2Sm e3Eu ? ftTm MNN-nepexod 147 167 186 273 302 330 351 376 404 430 454 483 511 532 563 584 625 661 669 730 814 858 895 1073 1126 1175 1393 1449 1514 1573 1624 1680 1736 1799 1908 1967 2024 2078 0,22 0,26 0,33 0,5 0,65 0,8 1 1 0,95 0,8 0,6 0,45 0,32 0,16 0,12 0,09 0,065 0,05 0,04 0,028 0,026 0,024 0,024 0,024 0,024 0,025 0,027 0,03 0,036 0,045 0,055 0,05 0,04 0,027 0,022 0,019 * Относительная оже-чувствительность серебра (Е = 351 эВ) принята равной единице. 586
О 100 200 300 Е,эВ Рис. 25.44. Оже-спектр углерода [42] 400 Рис. 25.45. Оже-спектр кислорода (мишень MgO) [42] WO 500 600 Е,эВ Рис. 25.46. Оже-спектр цезия (мишень Csl) [42] уровень заполняется электроном с вышележащего уров- уровня (например, L). Выделившаяся при этом энергия, которая приближенно равна Ек—EL (где Ек и EL — энергия связи электронов на уровнях К и L соответст- соответственно), испускается в виде рентгеновского кванта либо передается другому электрону, находящемуся на сосед- соседнем уровне. Такой процесс приводит к эмиссии из атома электрона с энергией EKLL, приближенно равной Ек — 2EL. Кроме серии KLL интенсивны также оже-серии LMM, MNN и др. Энергия оже-пика характеризует данный атом, поэто- поэтому анализ спектров оже-электронов позволяет получить информацию о составе приповерхностной области твер- твердого тела, откуда происходит ЭОЭ. Энергия оже-элект- оже-электронов лежит в диапазоне 30—2000 эВ. Средняя длина свободного пробега электронов с такими же энергиями составляет 0,5—2 нм, так что спектры оже-электронов отражают свойства приповерхностного слоя толщиной до пяти монослоев. Амплитуда оже-пика пропорциональ- пропорциональна концентрации атомов данного сорта на поверхности твердого тела и эффективности оже-переходов, которая характеризуется величиной, называемой оже-чувстви- тельностью. Она определяется числом вторичных оже- электронов с данной энергией, испущенных данным эле- элементом, в расчете на число первичных электронов и за- зависит от энергии первичных электронов. Анализ спект- спектров оже-электронов лежит в основе электронной оже- спектроскопии (ЭОС) — основного метода изучения состава поверхности твердых тел. 25.6. ПОЛЕВАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ Полевая (туннельная, автоэлектронная) эмиссия (ПЭ) — испускание телами электронов под действием сильного внешнего электрического поля у их поверхнос- поверхности. Если внешнее электрическое поле достаточно велико для того, чтобы потенциальной порог на границе тела превратился в барьер конечной и малой ширины (?^107 В/см), то становится возможным просачивание электронов сквозь барьер (квантовомеханическое тунне- лирование) и выход их в вакуум. При этом электроны не- непосредственно после прохождения сквозь барьер имеют ту же энергию, что и внутри тела, а электрическое поле совершает работу только на ускорение электронов в ва- вакууме в межэлектродном промежутке между эмиттером 587
и анодом и на нагревание эмиттера проходящим по нему эмиссионным током. Плотность тока ПЭ, А/см2, из ме- металла при 7<20°С описывается формулой [27] ( ё — в В/см): Таблица 25.26. Функция Нордгейма 6(//) [27] где Q(y) — функция Нордгейма (табл. 25.26), в которой аргументом является относительное снижение работы выхода внешним электрическим полем напряженностью Е в соответствии с эффектом Шоттки: 1/2 / (её) /<р. Если еср — в эВ, а ё — в В/см, то плотность тока ПЭ (в А/см2) /=1,54-Ю-6 xel «¦ Г — ехр — еу I 6,79.10?(g<pK/2 3,62 e<t Отсюда видно, что ПЭ зависит от электрического поля так же, как ТЭ зависит от температуры: ln(j/?2)=a e/(l/S) (Рис- 25.47). При высоких температурах плот- плотность тока ПЭ возрастает с 7\ особенно сильно в облас- области малых (но уже вызывающих ПЭ) электрических по- полей. Распределение по энергиям электронов, эмитируе- эмитируемых из металла, при ПЭ при низких температурах эмит- эмиттера начинается от энергии, соответствующей уровню Ферми в металле (принимаемому за нуль), и простира- простирается в область отрицательных энергий. Ширина распре- распределения на половине высоты составляет около 0,5 эВ (рис. 25.48). При возрастании температуры энергетиче- энергетический спектр эмитируемых электронов расширяется в сто- сторону положительных энергий. ПЭ полупроводников об- обладает рядом особенностей, связанных с распределением электронов по энергиям в них, с проникновением внеш- внешнего электрического поля в полупроводник и с сильной термо- и фоточувствительностью полупроводников, ока- оказывающей влияние на ток ПЭ (рис. 25.49) [28, 29]. Токи ПЭ с большой плотностью удается получать с эмиттеров, имеющих форму острия. Предельная плот- плотность тока, еще не разрушающего острие, /кр возрас- возрастает с увеличением угла при вершине эмитирующего ко- конуса, так как с увеличением этого угла улучшается отвод теплоты от острия (табл. 25.27, рис. 25.50). В очень сильных электрических полях, когда плотность тока ПЭ достигает 108—109 А/см2, локальные участки катода, из которых происходит эмиссия, (острия) в результате сильного разогрева взрываются, образуя плотную плазму, расширяющуюся со скоростью и «10® см/с. Этот процесс сопровождается возникнове- возникновением интенсивной эмиссии (взрывная электронная эмис- эмиссия, рис. 25.51) [30]. Ток /, А, взрывной электронной эмиссии при взрыве одиночного острия / = 3,7- Ю-5 Vm vtl(d — vt), где U — напряжение между катодом и анодом в про- процессе взрывной эмиссии, В; d — расстояние между ни- ними, см; t — время от момента приложения импульса напряжения (t<d/v). ПЭ используется в некоторых вакуумных электрон- электронных приборах, в полевой электронной и ионной микро- микроскопии, взрывная электронная эмиссия — в сильноточ- сильноточных ускорителях электронов и в импульсных источни- источниках рентгеновского излучения высокой интенсивности, [30]. У 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 1,0000 0,9948 0,9817 0,9622 0,9370 0,9068 0,8718 0,8322 0,7888 0,7413 0,6900 У 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 0,6351 0,5768 0,5152 0,4504 0,3825 0,3117 0,2379 0,1613 0,0820 0 . В/см Рис. 25.47. Зависимость плотности тока ПЭ от напр* женности электрического поля для некоторых метал- лов (а) и эмиттеров с различной работой выхода (б) Щ 588
* 10 10* Ю'7 -ft* -Qfi - Рис. 25.48. Распределение по энергиям электронов при ПЭ из вольфрамового острия с ориентацией по оси <100> при различных температурах эмиттера [31] Таблица 25.27. Значения экспериментально измеренных предельных плотностей токов ПЭ с одноострийных катодов [28] ю-' • -13SK о-515 К L-630K *) ft/ 0,2 0f3 ft* Ю'$ ю-7 Материал катода W W W W W W-Zr Та, Re UB, ZrC Длительность приклады- прикладываемого напряжения, с Постоянно действую- действующее напряжение 10—10-» ю-7 Ю-8—ю-» 4-10-* 4.10-* 3-10-* зю-« Предельная плотность тока, А/см* Ю7 2-10' 5-Ю7—10е 310е—510е 10* Ы0»—5-10» 5-Ю7 Ю7—108 107—108 Ю'9 • -195К о-235К 0-273 К &-300К б) 0,1 0,2 0,3 ft* < ' -* з 8 7 10 30 ю ю-* 10" Ю'9 6 • о-т75К Л- 300 К 0,15 0,25 Ю'6 Ю' 50 70 а,град W г9 0,2 0,28 0,36 U,kB'1 Рис. 25.50. Зависимость критической (наибольшей нераз- неразрушающе й эмиттер) плотности тока ПЭ металлического острия от угла раствора конуса катода [28]. Материал катода — вольфрам, длительность импульсов тока 3,5 мкс, частота повторения 50 с*1: кружки — эксперимент, заштрихованная полоса — расчет Рис. 25.49. Вольт-амперные характеристики тока ПЭ по- полупроводников при различных температурах [29]: а—• низкоомный германий п-типа; б — высокоомный германий; р-типа: в — сульфид цинка; г — сульфид кадмия 589
10° 10 Рис. 25.51. Расход массы медных острий М при много- многократных включениях тока взрывной полевой эмис- эмиссии [30]: N — число включений, (У-30 кВ; расстояние катод-анод 3 мм; угол раствора конуса катода а-б°; 1,3 — M(N); /', 3' — dMIdN. Длительности импульсов: /, /'—5-10—• с; 2, 2/—2-10-8 с; 3, 3' — 5-10—в с 25.7. ИОННАЯ И ИОННО-ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ Ионная эмиссия — испускание телом ионов хими- химических элементов, входящих в состав тела, при его на- нагревании (термоионная эмиссия) или при бомбардиров- бомбардировке его поверхности другими частицами: электронами (электронно-ионная эмиссия), ионами (вторичная ионная эмиссия) или при облучении фотонами (фотодесорбция). Под действием ионной бомбардировки может возникать также электронная эмиссия (ионно-электронная эмиссия, табл. 25.28 и рис. 25.52). Интенсивную термоионную эмиссию обнаруживают тела с каркасно-полостной структурой кристаллической решетки (цеолиты, алюмо- алюмосиликаты и другие), в полости которой введены атомы щелочных металлов. Эти атомы слабо связаны с основ- основной решеткой и могут при нагревании легко переме- перемещаться внутри тела, диффундируя к поверхности и ис- испаряясь с нее. На основе таких материалов изготавли- изготавливаются эффективные твердотельные источники ионов (табл. 25.29 и рис. 25.53, 25.54). При вторичной ионной эмиссии некоторая доля частиц эмитируется в виде нейтральных атомов. Основные характеристики ионной эмиссии: и — плотность ионного тока; 5 — коэффициент распыле- распыления — отношение общего числа распыленных частиц (нейтральных и ионизованных) к числу первичных ионов; /(+ — коэффициент вторичной ионной эмис- эмиссии—отношение числа вторичных ионов с определенным отношением заряда к массе к числу первичных ионов (для неэлементарных мишеней под коэффициентом вто- вторичной ионной эмиссии понимают величину у"/ = = /С+/С,-, где С/ — относительная концентрация атомов f-ro сорта в мишени); p+«A:+/S — коэффициент иони- ионизации (табл. 25.30—25.32). Вторичная ионная эмиссия широко используется в масс-спектроскопии вторичных ионов для анализа состава приповерхностных слоев твердых тел [34], Таблица 25.28. Коэффициенты ионно-электронной эмиссии металлов f, электрон/ион [35] (данные получены графической интерполяцией между экспериментально измеренными значениями) Мишень Li А1 Сг Си Ag Аи Первич- Первичный ион Н+ н2- Не+ н2+ Не+ Н+ н2+ Не+ Н+ н2+ Не+ Н+ н2+ Не+ Н+ н2+ Не+ 2 0,475 0,260 0,465 0,225 0,087 0,280 0,280 0,240 0,310 0,162 0,225 0,360 0,360 0,138 0,315 3 0,560 0,320 0,525 0,310 0,132 0,330 0,360 0,270 0,420 0,420 0,210 0,390 0,650 0,295 0,450 0,540 0,240 0,410 4 0,650 0,365 0,590 0,380 0,156 0,380 0,430 0,305 0,485 0,480 0,265 0,455 0,810 0,375 0,570 0,680 0,325 0,510 Энергия первичных ионов, 7 0,830 0,465 0,740 0,560 0,230 0,510 0,580 0,375 0,650 0,650 0,380 0,620 1,15 0,610 0,910 0,980 0,550 0,810 10 0,965 0,550 0,880 0,700 0,310 0,620 0,710 0,450 0,780 0,780 0,470 0,800 1,42 0,800 1,21 1,22 0,720 1,09 15 1,12 0,680 1,10 0,875 0,450 0,765 0,880 0,540 0,960 0,960 0,580 1,04 1,70 1,03 1,65 1,46 0,930 1,52 кэВ 20 1,23 0,775 1,27 1,01 0,555 0,885 1,04 0,635 1,10 1,08 0,670 1,18 1,89 1,20 2,00 1,64 1,09 1,83 30 1,36 .0,945 1,54 1,23 0,745 1,10 1,26 0,810 1,42 1,29 0,830 1,44 2,17 1,50 2,50 1,77 1,38 2,34 40 ( 1 ,46 1,07 U77 1,34 ),885 1,31 ,36 ),940 ,69 ,45 0,960 1,70 2,33 1,67 2,89 2,03 1,59 < >,68 50 ( ] е \ ,55 ,16 ,95 ,38 ),955 1,42 ,01 ,94 ,57 ,08 ,78 >,15 ,70 — Мишень W Первичный ион н+ 50 1,54 75 1,62 100 1,64 Энергия 125 1,65 первичных ионов, 150 1,64 кэВ 175 1,61 200 1,56 1 225 ,53 [36] 590
Таблица 25.29. Термоионные свойства цеолитов и алюмосиликатов щелочных металлов [33] Материал Цеолит Алюмосиликат Li (U20Al3O3-2SiO2) Алюмосиликат Rb (Rb20-Al2O3-2SiO2) Алюмосиликат Rb + + МоA0%) Алюмосиликат Na (Na2O.Al203-2Si02) Алюмосиликат Na + + W A0%) т. cc 1100 1100 1160 1160 1200 1200 Эмитируе- Эмитируемые ионы Cs+ Li+ Rb+ Rb+ Na+ Na+ Плотность ионного тока, мА/см* 12 0,6 0,4 2-5 2 20 /5 20 Ер,кэВ Рис. 25.52. Зависимость коэффициента ионно-электрон- ной эмиссии v при бомбардировке мишеней ионами ар- аргона ^Аг* от энергии первичных Ер [23]: крестики — поликристаллический молибден; светлые кружки — поверхности A11) монокристалла германия; темные кружки — монокристалл хлористого натрия. Измерения проведены при Давлении р^: 10—в Па. Поверхности мишеней подвергнуты ионно- ионному травлению в вакууме (р~10-7 Па) при Г-350°С (Ge и NaCI), молибденовая мишень предварительно отожжена таком же давлении при Г-1700 К 1,5 2,0 15 3,0 3tSU,*B Рис. 25.53. Вольт-амперные характеристики источника ионов цезия из алюмосиликата цезия (Cs2-Al2O3-2SiO2) в импульсном режиме при различных температурах като- катода [32]. Расстояние катод—анод 2 мм, длительность им- импульсов тока 10 мкс, частота повторения 25 с~1 при 800 1600 гт то тои,в Рис. 25.54. Вольт-амперные характеристики источника ионов К+ на основе алюмосиликата калия с присадкой вольфрама (K2OAl2O3-2SiO2H- 10%W) в импульсном ре- режиме при разных температурах источника [33]. Значения ионного тока усреднены по импульсу. Длительность им- импульсов 700 мкс, частота повторения 10 с Таблица 25.30. Основные параметры вторичной ионной эмиссии пленок чистых металлов [34] Первич- Первичный ион Аг+ Не* V Параметр Р+, 10 ион/атом S, атом/ион /(+, 10 ион/ион f*+, 10 ион /атом S, атом/ион /С+, 10-4 ион/ион Р+, 10 ион/атом S, атом/ион /С+, 10 ион/ион Металл А1 ПО 3,7 410 — 9600 1,6 15300 Ti 92 2,3 212 337 0,8 270 5900 1,1 5900 Мп 22 3,5 77 26,8 1,1 29,8 265 2,3 610 N1 6,4 6,1 39 9,8 1,5 14,7 63,5 3,3 210 Си 1,9 8,5 16 4,73 1,9 9 14 4,3 60 Sn 0,66 8,3 565 4,15 2,8 11,6 9,3 5,1 47,5 Та 6,9 2,9 20 50 0,68 34 250 1.1 275 Аи 0,056 12 0,71 0,185 3,2 0,59 0,32 6,5 2,08 591
Таблица 25.31. Относительные коэффициенты вторичной ионной эмиссии наиболее распространенных металлов при бомбардировке ионами Аг+, Не* и О+ (энергия первичных ионов 8 кэВ, за эталон принято железо при бомбардировке ионами А г* [34], элементы расположены по латинскому алфавиту) Элемент Ag А1 Аи Be Bi Cd Се Со Сг Си Первичный ион Аг+ 0,108 9,62 0,012 2,19 0,358 0,019 0,40 1,22 1,01 0,262 Не+ 0,07 62,2 0,025 15,5 0,13 0,016 0,773 0,37 2,95 0,235 О+ 0,135 447 0,051 163 0,464 0,106 14,7 5,97 41,6 1,26 Элемент Dy Ег Fe Gd Hf Но In Y Yb La Первичный Ar+ 1,88 4,50 1,00 2,28 2,25 2,88 1,50 2,87 1,05 0,49 He+ 2,84 2,03 0,872 1,47 1,33 3,03 30 8,4 2,8 0,725 ион O+ 23,1 15,8 15,8 13,2 8,58 21,4 53,8 51,2 25,2 12,8 Элемент Lu Mg Mn Mo Nb Nd Ni Pb Pd Pt Pr Re Rh Ru Sc Первичный Ar+ 15,6 11.4 2,15 0,385 1,16 4,13 0,98 0,086 0,042 0,112 1,03 0,65 0,89 0,76 7,75 He+ 2,64 13,3 0,95 1,86 4,05 1,11 0,415 1,08 0,033 0,013 2,61 2,14 0,556 0,724 31 ион O+ 16,6 86 13,5 25,2 35,6 17,8 4,42 1,22 1,55 0,076 22,2 20,5 24 20,6 205 Продолжение Элемент Sm Sn Та Tb Ti Tu V W Zn Zr • табл. Первичный Ar+ 0,275 0,094 0,186 7,00 1,56 1,68 2,75 0,187 0,034 0,296 He+ 1,84 0,202 0,853 3,63 7,14 6,7 13,1 0,447 0,107 2,08 Ю1 ИОН 0* 19,5 0,558 5,43 23,8 127 22,1 200 5,83 0,918 28,2 Таблица 25.32. Основные параметры вторичной ионной эмиссии карбидов [34] (бомбардировка первичными ионами Аг+ с энергией 8 кэВ, плотность потока первичных ионов 10~3 А /см2) Параметр S Тме Тс Рме Рс TiC 3,0 21,0 0,056 0,20 0,007 vc 2,9 24 0,034 0,24 0,005 СгС, 3,3 14 0,033 0,12 0,004 ZrC 2,3 2,7 0,047 0,033 0,008 NbC 2,9 6,7 0,054 0,067 0,007 МоС 2,9 1,9 0,030 0,018 0,004 HfC 4,0 1,3 0,056 0,009 0,005 ТаС 2,8 0,82 0,030 0,008 0,004 we 2,5 0,52 0,080 0,006 0,012 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Добрецов Л. Н., Гомоюнова М. В. Эмиссион- Эмиссионная электроника. М.: Наука, 1966. 2. Фоменко В. С. Эмиссионные свойства матери- материалов: Справочник. — 4-е изд. Киев: Наукова думка, 1981. 3. Michaelson H. B.//J. Appl. Phys. 1977. Vol. 48, No 11. P. 4729—4733. 4. Электрические и эмиссионные свойства спла- вов/Е. М. Савицкий, И. В. Буров, С. В. Пирогова, Л. Н. Литвак. М.: Наука, 1978. . 5. Haas G. A., Shin A., Marrian С. R. K.//Appl. Sur- Surface Sci. 1983. Vol. 16, No 1—2. P. 139—162. 6. Ardenne M. Tabellen zur Angewandten Physik Auflag»3. Berlin: VEB Verlag der Wissenschaften, 1962. Bd. 1. 7. Термоэлектронные катоды/Г. А. Кудинцева, А. И. Мельников, А. В. Морозов, Б. П. Никонов. М.: Энергия, 1966. 8. Futamoto M., Nakazawa М., Usami К. е- а.// J. Appl. Phys. 1980. Vol. 51, No 7. P. 3869—3876. 9. Houston J. M., Webster H. F.//Advances in Elect- Electronics and Electron Phys. 1962. Vol. 17. P. 125—206. 10. Lipeles R. A., Kan H. K. A.//Appl. Surface Sci. 1983. Vol. 16. No 1—2. P. 189—206. 11. Кульварская Б. С.//Радиотехника и электрони- электроника. 1970. Т. 15, № 8. С. 1717—1720. 12. Никонов Б. П. Оксидный катод. М.: Энергия, 1979. 13. Soukup R. J.//J. Appl. Phys. 1977. Vol. 48, No 3. P. 1098—1100 14. Ашкинази Л. А., Соболева Н. А.//Итоги науки и техники. Сер. Электроника. 1983. Т. 15. С. 154—216. 15. Соболева Н. А., Меламид А. Е. Фотоэлектрон- Фотоэлектронные приборы. М.: Высшая школа, 1974. 16. Соммер А. Фотоэмиссионные материалы. Пер. с англ. М.: Энергия, 1973. 17. Белл Р. Л. Эмиттеры с отрицательным элект- электронным сродством: Пер. с англ. М.: Энергия, 1978. 18. Escher J. S.//Semiconductors and Semimetals. 1981. Vol. 15. P. 195—300. 19. Escher J. S., Bell R. L., Gregory P. E. e. a.// IEEE Trans. Electron Devices. 1980. Vol. ED-27. p. 1244—1259. 20. Fischer D. G., Enstrom R. E., Escher J. E. e. a.// J. Appl. Phys. 1972. Vol. 43, No 9. P. 3815—3823. 21. Howorth J. R., Folkes J. R., Palmer J. C.// J. Phys. D. Appl. Phys. 1976. Vol. 9, No 5. P. 785-794. 22. Бронштейн И. М., Фрайман Б. С. Вторичная электронная эмиссия. М.: Наука, 1969. 23. Электронная и ионная спектроскопия твердых тел/Под ред. Л. Фирменса, Дж. Венника, В. Декейсе* ра: Пер. с англ. М.: Мир, 1981. 24. Гаванин В. А., Кутенин Ю. Д.//Итоги науки и техники. Сер. Электроника и ее применение. 1980. Т. 12. С. 43—81. 592
25. Martinelli R. U.//Appl. Phys. Lett. 1970. Vol. 17, No 8. P. 313—314. 26. Martinelli R. U., Schultz M. L, Gossenber- g«r H. F.//J. Appl. Phys. 1972. Vol. 43, No 11. P. 4803— 4804. 27. Елинсон М. И., Васильев Г. Ф. Автоэлектрон- Автоэлектронная эмиссия. М.: Физматгиз, 1958. 28. Ненакаливаемые катоды /Под ред. М. И. Елин- сона. М.: Сов. радио, 1974. 29. Фишер Р., Нойман X. Автоэлектронная эмиссия полупроводников: С дополнительным обзором Г. Н. Фу- рсея и О. И. Львова. М.: Наука, 1971. 30. Бугаев С. П., Литвинов Е. А., Месяц Г. А., Преображенский Д. И.//Успехи физ. наук. 1975. Т. 115, Ml, С. 101—120. 31. Swanson L. WM Crouser L. C.//Phys. Rev. 1967. Vol.163, No 2. P. 622—631. 32. Кульварская Б. С, Кан X. С, Доценко В. Г.// Тез. докл. V Всесоюзн. симп. по сильноточной электро- электронике. Томск: Ин-т сильноточной электроники СО АН СССР, 1984. Ч. 1. 33. Кульварская Б. С.//Итоги науки и техники. Сер. Электроника. 1981. Т. 13. С. 111—149. 34. Черепин В. Т. Ионный зонд. Киев: Наукова думка, 1981. 35. Baragiola R. A., Alonso E. A., Oliva Florio A.// Phys. Rev. В. 1979. Vol. 19, No 1. P. 121—129. 36. Ewing R. I.//Phys. Rev. 1965. Vol. 139, No 6A. P. 1840—1843. 37. Pholoemission in Solids//Ed. by M. Cardona, L. Ley: Topics in Applied Physics. Berlin — Heidelberg: Springer-Verlag, 1978. 38. Handbook of Auger electron Spectroscopy/ P. W. Palmberg, G. E. Riach. Weber R. E. Edina: Phys. Electron. Industry, 1975. 39. Handbook of X-Ray Photoelectron Spectrosco- py/C. D. Wagner, W. M. Riggs, L. E. Davis. Minnesota, USA: Perkin-Eimer Corp., 1979. 40. Hoene E. L.//Aev. Electron. Electron. Phys. 1972, Vol. 33A. P. 369—380. 41. Аршавский А. Н., Голубев Г. П., Кауфман И. К. и др.//ЖТФ. 1986. Т. 56. Вып. 8. С. 1580—1587. Глава 26 МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ДИА- И ПАРАМАГНЕТИКОВ В. Ю. Иванов, Л. И. Винокурова Ниже приведены магнитные характеристики ве- веществ, не обладающих (в отсутствие магнитного поля) атомной магнитной структурой: простых элементов, наиболее известных неорганических соединений, а так- также некоторых важных для практики соединений (си- (силициды, селеииды, теллуриды и др.). В слабых магнитных полях (|Лв#<к7\ где \хв — магнетон Бора, // — напряженность магнитного поля, к— постоянная Больцмана, Т — температура) намагни- намагниченность / таких веществ возрастает прямо пропорцио- пропорционально напряженности поля: /=xv#, где %v — магнит- магнитная восприимчивость единицы объема. Вещества с отрицательной магнитной восприимчи- восприимчивостью называют диамагнитными (xv<O). Причиной диамагнетизма является электромагнитная индукция молекулярных токов, вызываемая в электронных обо- оболочках атомов внешним магнитным полем. Явление диамагнетизма присуще всем веществам без исключения. Парамагнетизм (Xv>0) характерен для веществ, частицы которых (атомы, молекулы, ионы, атомные яд- ядра) обладают собственными магнитными моментами, но в отсутствие внешнего магнитного поля эти моменты ориентированы хаотически, так что в целом /=0. Во внешнем поле магнитные моменты атомов парамагнит- парамагнитных веществ ориентируются преимущественно по полю. Если поле очень велико (рвН'&кТ), то все магнитные моменты парамагнитных частиц ориентированы строго пополю (магнитное насыщение). С повышением температуры вследствие дезориенти- дезориентирующего действия теплового движения частиц магнит- магнитная восприимчивость убывает — в простейшем случае ю закону Кюри: xv = C/T, где С — постоянная Кюри, рЭф — эффективный магнитный мо- с=зЫь *4 здесь рэф- 3k мент на молекулу; N — число молекул в единице объ- объема, t Для веществ, в которых носители магнитного мо- момента взаимодействуют между собой и с внутрикристал- лическим полем, температурная зависимость магнитной восприимчивости парамагнетиков следует закону Кю- Кюри — Вейсса: Ху*=*С /(Т — 0), где постоянная С во мно- многих случаях практически совпадает с постоянной С в законе Кюри для свободных магнитных ионов данного вида; постоянная 6 характеризует взаимодействие маг- магнитных ионов между собой и с внутрикристаллическим полем. Закон Кюри — Вейсса выполняется обычно в определенной области температур. При низких темпера- температурах (ниже Г«70 К) наблюдаются отклонения от него, вызванные влиянием неоднородных электрических полей соседних ионов или ориентированных диполей молекул растворителя на орбитальный момент электронов. Закон Кюри — Вейсса выполняется также для ферро- и анти- антиферромагнетиков в некотором интервале температур вы- выше температуры магнитного упорядочения. Парамагнитными могут быть и химические соедине- соединения с ионами, не обладающими магнитным моментом в основном состоянии. В этих соединениях парамагнетизм связан с квантовомеханическими поправками, обуслов- обусловленными примесью возбужденных состояний с магнит- магнитным моментом. Такой парамагнетизм (поляризационный или парамагнетизм Ван Флека) не зависит от темпера- температуры. В металлах вклад в парамагнитную восприимчи- восприимчивость, обусловленный спиновым парамагнетизмом 138-2159 593
электронов проводимости (парамагнетизм Паули), поч- почти не зависит от температуры. Парамагнитная восприимчивость полупроводников, обусловленная примесными носителями, в простейшем случае зависит от температуры экспоненциально: XVе А Г1/2 ехр (—Де/B kT))t где А — константа вещества; де — ширина запрещенной зоны полупроводника. Для характеристики магнитных свойств веществ обычно используют удельную магнитную восприимчи- восприимчивость (т. е. магнитную восприимчивость на единицу массы): XeXv/p» где р — плотность вещества. Часто магнитную восприимчивость относят к одному молю ве- вещества (Хш). Между величинами X и Х« существует следующее соотношение: Хт = хМ, здесь М — относи- относительная молекулярная масса. В табл. 26.1 приведены значения удельной магнит- магнитной восприимчивости диа-и парамагнитных веществ, для которых температурная зависимость восприимчивости не описывается законом Кюри — Вейсса. В табл. 26.2 приведены значения восприимчивости в основном при комнатной температуре некоторых пара- парамагнетиков, температурная зависимость восприимчивости которых удовлетворяет закону Кюри — Вейсса. Сделана попытка ограничиться лишь теми веществами, в кото- которых не обнаружено магнитное упорядочение при низ- низких температурах (по крайней мере выше 4,2 К). Значения х в таблицах даны в СИ (м3/кг). Для пе- пересчета в СГСМ (смя/г) нужно значение х» выраженное в СИ, умножить на 103. В таблицах при отсутствии дополнительных обозна- обозначений приведены данные для твердого поликристалличе- поликристаллического состояния. В других случаях приняты сокращения: (м/к) — монокристаллическое состояние (в случае, ко- когда для вещества приведены данные для монокристалли- монокристаллического и поликристаллического состояний, во избежание ошибок специально выделено значение поликристалли- поликристаллического состояния — (п/к); х И и XI —восприимчивос- —восприимчивости, измеренные вдоль и перпендикулярно оси наиболее высокой симметрии; х«» X»» Хс — восприимчивости вдоль направлений векторов трансляций элементарной ячейки данной кристаллической решетки; (г) — газообразное, (ж) -— жидкое, (тв) — твердое состояние; (р) — рас- раствор; р — концентрация дырок в полупроводнике; я — концентрация электронов в полупроводнике; Гпл — температура плавления; Тисп — температура испарения; ДГ — интервал температур, в котором температурная зависимость х следует закону Кюри — Вейсса, прочерк в таблицах означает, что значение температуры измере- измерения в оригинальной работе не приведено. Детальные сведения о явлениях диамагнетизма и парамагнетизма веществ можно найти в следующих мо- монографиях: Я. Г. Дорфман «Магнитные свойства и строение веществ», М., 1955; Ч. Киттель «Введение в физику твердого тела», пер. с англ., М., 1978; С. В. Вон- совский «Магнетизм», М., 1971. Некоторые физические свойства элементов, в том числе и кристаллические структуры, приведены в монографии В. И. Чечерникова «Магнитные измерения», Изд-во МГУ, 1969, Таблица 26. 1. Значения маги итной восприимчивости диа-и парамагнитных веществ Вещество Но н; н2 н2 H3As03 Н3ВО3 НВг НС1 HF HI HI HIO3 HIO4 HNO3 Н0О*1 НоО*1 НоО*1 Н2О*1 Н2О*Х Н2О2 Н3РО3 Н3РО4 H2S H2SO4 H2Se03 H2Se04 H2Te03 H2Te04 D2 DH DHO D2O DaO D2O He Li*2 Li*2 LiBr LiBrO3 Li (C2H3O2) Li2CO3 LiCl LiClO3 LiF LiH Lil LiIO3 LtNO3 LiNO3-3H2O Li2O LiOH Li2SO4 Li2SO4-H2O Be*3 (м/к) X] Be*3 (м/к) xx Be (п/к) Be T, К 293 90 <20 293 298 273 273 287 281 195 298 298 298 273 273 293 373 :>373 298 298 298 298 298 298 298 288 291 — _ 302 276,8 276,8 293 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 292 298 293 298 298 290 293 293 103 291 X, 10-» м*/кг -1,974 — 1,9867 -1,97 -2,7 (ж) —0,406 (тв) -0,55 —0,407 (ж) —0,62 (ж) —0,43 (ж) —0,373 (ж) —0,370 -0,27 —0,294 -0,316 —0,7019 (тв) -0,7177 (ж) —0,7199 (ж) —0,72454 (ж) -0,727 (г) -0,015 -0,518 (р) -0,447 (р) —0,748 —0,406 -0,352 (тв) —0,353 -0,24 -0,43 —0,994 (г) — 1,325 (г) —0,682 (ж) —0,626 (тв) —0,632 (ж) —0,637 (ж) -0,47 2,04 3,35 —0,400 -0,289 -0,513 —0,365 -0,573 -0,319 (р) -0,389 -0,79 —0,37 —0,26 —0,48 -0,504 —0,57 -0,516 -0,364 -0,43 —2,38 -0,80 -0,75 -1,0 Литера- Литература 1 о 2 3 4 1 > 1 10] )i 7 7 7 1 ] ПП [12] [1; 12J Температурный коэффициент T/xdl/dT уменьшается от 2.9Х при 278 К до 0,62-10"» при 343 К [61 . от 298 К до 78 К х увеличи- Температурный коэффициент T/ Г при 278 К до 0,62-10"» при 343 •« При уменьшении температуры 1Я рис! 261.!. 594
Продолжение табл. 26.1 Продолжение табл. 26.1 Вещество Be Be BeCI2 Be(NO3J Be(NO3J-3H2O BeO*1 Be(OHJ BeSO4 BeS04-4H2O B*2 B*2 B*2 B*2 B*« a-B (ромбоэдри- (ромбоэдрический) fl-в (ромбоэдрический) В (аморфный) В (аморфный) ВС1з ВА С (алмаз) С (алмаз) С (алмаз) С (алмаз) С (алмаз) С (алмаз) С (алмаз) С (графит) (п/к) С (графит) (п/к) С (м/к), ХУ С (м/к), -у" ecu сн2 CN2 CNC1 С02 СО COS СОС12 cs2 N2 к, NH3 NH4Br NH4C2H3O2 (NH4JCO3 NH4CI NH4C!O3 NH4F NH4I NH4IO3 NH4NO3 NH4OH (NH4JSO4 ада* NO MO NO NO т. к 573 1200 298 298 298 298 290 298 290 90 293 373 503 1373 300 300 300 300 298 298 103 293 300 473 673 1173 1473 14 289 293 293 291 293 298 298 298 298 298 298 293 88 293 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 294 298 63—90 117,64 146,9 298 X. 10-» м«/кг -1,2 -1,3 -0,332 -0,308 (p) —0,311 —0,476 —0,537 —0,354 —0,51 -0,63 -0,62 —0,73 —0,76 —0,71 —0,795 -0,78@,10) —0,3 -0,645 —0,511 (ж) -0,56 —0,49 -0,49 —0,98 -0,50 —0,51 —0,54 -0,56 -4,7 —3,0 —21 -0,4 —0,442 —0,4936 —0,432 (ж) -0,527 —0,454 —0,35 —0,539 —0,485 —0,554 (ж) —0,507 -0,427 — 1,06 (г) —0,484 (тв) —0,533 —0,545 —0,686 (тв) —0,415 —0,62 (тв) —0,455 (тв) —0,323 —0,421 (тв) —0,90 —0,51 —0,440 —0,632 0,66 (тв) 3,81 (ж) 77,45 (г) 48,7 (г) Литера- Литература 12] 12] 4 7 13] 1; 13] 14] 14 14] [15] [16] 15] 16] II 12] 1] 17 14 14 14 14 18 18 [19] [19] 4] 20] 21] 22] 23] 4; Вещество NO2 N2O N2O N2O3 N2O4 N2O4 N2O5 P-o2 r°« o2 o2 o2 o, o3 o3 Ne Na*a Na«* Na*« Na*8 Na2B4O- Na2B4O710H2O NaBr NaBr-2H2O NaBrO3 NaC2H3O2 NaC2H3O23H2O Na.COs N2CO310H2O NaCl NaCl NaCl NaCl NaClO3 Na2Cr207 NaF NaHCO3 NaHPO3 NaHPO4 NaHPO4H2O NaH2PO2 Nal NaI.2H2O NaIO3 NaNO2 NaNO3 Na2O Na2O2 NaOH NaPO3 Na2S Na2S2 Na2S3 Na2S4 Na2S6 Na2SO4 Na2SO4- 10H2O Na2SO3-7H2O Na2S2O3 Na2S2Or3H2O Na2S2O4 Na2Se т. к 408 285 289 291 257 295,1 289 33 54,3 54,3 70,8 90,1 293 90 90 293 78 298 303 523 298 293 298 291 298 298 282 298 290 123 298 635 1206 298 298 298 293 293 293 296 293 298 300 298 298 298 298 298 290 298 298 298 298 298 298 298 298 293 298 290 298 298 X. 10-» м'/кг 3,26 (г) —0,429 (ж) —0,429 (г) —0,206 (ж) —0,276 (тв) -0,250 —0,332 (тв) 118 (тв) 319 (тв) 310 (ж) 271,4 (ж) 240,6 (ж) 107,8 (г) 0,14*1 (ж) 0,14 (г) -0,33 (г) 0,582 0,610 0,600 0,620 —0,422 —0,593 —0,40 —0,420 (р) -0,293 —0,458 —0,483 -0,39 -0,58 —0,501 (тв) —0,518 (тв) -0,499 —0,508 —0,326 —0,21 —0,383 (тв) -0,21 —0,457 —0,399 —0,438 (тв) -0,381 -0,380 —0,405 (р) -0,268 -0,210 —0,301 —0,319 —0,36 —0,59 —0,417 -0,50 -0,48 —0,48 —0,48 —0,48 —0,37 —0,571 —0,462 —0,246 —0,368 (тв) -0,200 —0,48 Литера- Литература 24 §] 91 26] 26] 1] 27] 4 1 1 4 1 7 28] и 28J 28] 1] 1] 1] 29] 30] 30] 4] 30] I 4 7 30] 1] 4 10] 31] ** Значение х не зависит от температуры. ** См. рис. 26.2. *' См. рис. 26.3. ** При Г < 90 К значение х не зависит от Т [1]. •¦ См. рис. 26.4, 26.5. 38» 595
Продолжение табл. 26.1 Вещество Na2Se2 Na2Te Na2Te2 Mg*1 (п/к) Mg*1 (п/к) Mg(M/K), x,. Mg (м/к), x MgBr2 Mg(C2H3O2J.4H2O MgCO3 MgCO33H2O MgCl2 MgCl2.6H2O MgF2 Mgl2 Mg(NO3J-6H2O MgO2 Mg(OHJ MgSO4 MgSO4.H2O MgSO4.5H2O MgSO4.7H2O М|з(РО4J.4Н2О Al*2 AlBr3 AICI3 AIF3 A12O3** A12O3.2H2O A12(SO4K Si" SiBr4 SiC SiC!4 SiO2 Si(OHL SiO(OHJ Si2O(OH). P (черный) P (белый) P (белый) P (красный) P P PCI3 PCU P2O5 POCI3 a-S (ромбическая) P-s (моноклинная) S*5 S S г, К 298 298 298 1,2 293 293 293 298 298 298 293 298 291 298 298 291 290 288 298 298 298 298 298 298 Т>ТПЛ 292 292 302 298 293 298 300 298 300 298 293 293 293 293 293 103 317 293 318 393 292 298 291 286 293 293 293 т>тпл 828 X. 10-», м»/кг —0,392 —0,432 —0,349 0,25 0,46 0,46 0,46 -0,39 -0,541 —0,384 —0,525 -0,498 —0,57 —0,364 —0,399 -0,287 (р) —0,25 —0,378 —0,415 —0,441 —0,518 —0,551 —0,499 0,61 0,44 (ж) -0,32 —0,60 -0,16 —0,36 —0,337 -0,27 -0,228 —0,370 —0,265 —0,520 -0,493 —0,443 -0,427 —0,429 —0,86 —0,90 —0,90 —0,67 —0,90 (ж) —0,90 (ж) -0,463 —0,490 —0,46 -0,449 -0,487 -0,464 0,259ч-0,374 —0,480 (ж) 22 (г) Литера- Литература 4 t 4 [ 4 4 1 Н] 31 и 12 33 53 [331 ] 1 7 ; 1 { * к к '' ( i ] \ 1 i Г' Г щ ] 171 55] 1] I] SI i? г г 14] 14] 4] г [1] [37J [1] [1] ¦» См. рис. 26.6. •• См. рис. 26.7. ** х зависит от способа получения вещества [10]. •« Зависимость % от концентрации электронов и дырок см. в [98]. *• Значение х зависит от способа изготовления и термообработ- термообработки вещества [37]. Вещество S S (м/к), Уа S (м/к), х& S (м/к), хс S2C SC12 SCI3 S2CI3 SFe SH2 SI SI2 SOC12 SO2C12 SOC Cl Cl CIF3 CIH C1H Ar Ar K*1 K*1 K*1 KBr KBrO3 КС2Нз0в KCN KCNO K2CO3 KC1 КСЮ3 KC1O4 K2Cr04 K2Cr207 KF K4Fe(CN)e KHF2 KH2PO4 KHSO4 KI КЮ3 KIO4 KMnO4 KNO3 KNO2 KOH K2S K2Sa K2S3 K3S4 K2S5 KSCN K2SO3 K2SO4 K2S2O3 K2S2O5 K2S4Oe т. к 1023 298 298 298 298 298 298 298 293 298 298 298 298 298 298 283 298 213 298 298 195 273 90 293 293 303 523 298 298 298 298 293 298 298 298 298 298 293 298 298 293 290 298 298 298 295 298 293 298 298,5 298 298 298 298 298 298 298 289 299 295 293 Продолжение X, 10"» м»/кг 14,5 (г) -0,500 —0,478 -0,474 —0,554 (ж) -0,480 -0,357 -0,365 -0,301 -0,748 -0,332 -0,184 —0,553 —0,284 —0,378 -0,402 -0,539 -0,57 (ж) —0,57 -0,287 —0,647 —0,620 (ж) -0,49 -0,49 0,532 0,460 0,467 (ж) -0,413 —0,315 —0,458 —0,568 -0,465 —0,427 -0,523 -0,349 -0,342 —0,020 —0,100 —0,406 —0,353 —0,428 —0,435 -0,36 —0,384 —0,295 —0,292 -0,127 —0,333 —0,274 —0,390 -0,54 -0,50 —0,46 —0,43 —0,41 —0,49 —0,404 -0,385 -0,393 -0,389 -0,412 табл. 26,1 Литера* тура 38 38 38 10 1] 1 1 101 i 10] 11 10) 10 10 20 1] ib 101 21 и и 26J 26J I 1 1 1 39j И 11 1 Ю1 40J 4 ' 4 з 1 ** См. рис. 26.4, 26.5; при уменьшении температуры от 298 К до 78 К X уменьшается на 0,2% [26]. 596
Вещество K2S2O7 K2S2O8 K2Si03 Са*1 (п/к) Са*2 (м/к) СаВг2 CaBiy3H2O Са(ВЮ3J Са(С2Н3О2J СаСО3 СаС12 СаС12-6Н2О CaF2 Cal2 Са(Ю3J Ca(NO3J Ca(NO3J-4H2O CaO CaO2 Ca(OHJ CaSO4 CaS04.(l/2)H2O CaS04.H2O CaSO4.2H2O Sc*3 Sc*3 Sc*3 Sc2(C2O4K ScH0 26 $^0,36 Sc2O3 Sc2(SO4K Ti*4 (п/к) Ti*4 (п/к) Ti*4 (п/к) Ti (м/к), x|( Ti (м/к), * Ti (м/к), x± Ti (м/к), x± TiC*5 TiCI4 Til2 TiN*5 TiO*e TiO2 Ti^Os TiO3 TiP TiS Ti2S3 TiS2 TiS3 TiSi TiSi2 Ti5Si3 т, к 295 293 299 291 293 298 298 298 283 298 290 288 293 298 298 298 298 289 298 298 293 298 293 298 90 292 293 293 293 293 293 293 293 90 293 293 298 573 298 573 293 293 288 293 79 293 293 248 297 298 293 296 90—573 293 293 293 Продолжение X, 10"» ма/кг —0,398 -0,371 -0,383 (p) 1,05 -0,369 —0,453 —0,287 -0,446 -0,382 —0,49 —0,462 -0,360 -0,371 —0,260 -0,239 (p) —0,194 -0,27 —0,330 —0,297 -0,364 —0,384 —0,384 -0,43 8,2 7,0 6,45 @,05) —0,25 6,38 6,20 3,61 -0,018 —0,33 3,13 3,19 3,36 3,35 3,65 3,07 3,38 0,6 -0,213 5,93 1,00 1,38 0,08 8,1 1,38 0,25 5,40 0,91 0,408 —0,09 0,20 1,2 2,54 табл. 26.1 Литера - тура 4| 30] 4] 12] 33] 1 4 10] 10 30 » || 41] 42 29 42 [42] [42] 29] 1] 1] 44] 45] [45] [45] [45] 46] 47] 1] 48 49 50 51 а 1] 51 53 54 55 55 56 Вещество V*i VC14NO V2CI7NO V3C18(NOM V2C>5*2 VOC13 VP V3Si V5Si3 VSia VSi2 Cr(CO), Cr(CeHeJ CrO3 CrO2Cl CrO2Cl CrO2Cl CrP Cr3P Cr3Si Cr3Si Cr5Si3 Cr5Si3 CrSi CrSi2 MnnSio* FeAs2 FeB2 (порошок) FeB2 (м/к) Fe(CN)eH4 Fe(COL FeS б FeSi CoP Co2P CoPS CoPSe Co3S4 Co2Si CoSi CoSi CoSi2 NiAs Ni3P *" Ni3S2 Ni2Si NiSi NiSi Nil,03Si1.93 Cu*4 Cu*4 CuBr CuCN CuCl Cul Cu2O Cu3P Cu3Pa Т. К 293 298 298,5 298,5 293 293 297 293 293 293 293 298 298 293 220,4 249,3 296,2 298 4,2 293 293 293 293 293 293 293 90—670 100—300 115—300 298 298 298 295 293 298 298 298 298 293 293 293 293 293 298 90—373 4,2 293 293 293 293 293 296 7>7 298 298 298 298 298 298 291 Продолжение табл. X, 10"» м»/кг 5,30 5,0 10,504 10,998 —0,069 0,032 4,4 3,0 1,50 1,32 0,050 —0,724 0,40 —0,094 —0,040 0,017 3,80 4,0 2,1 2,3 3,0 3,06 5,1 -oU 2,1834 0,74 —0,138 —0,329 —0,019 —0,480 0,084 7,9 0,6 3,54 0,17 0,089 3,4 6,4 —0,3 —0,44 0,4 0,322 0,2309 8,8 4,3 0,3 -0,3 —0,08 0,19 —0,086 —0,097 (ж) -0,345 —0,267 —0,400 —0,330 —0,216 —0,149 —0,23 26.1 Литера- Литература 571 58| 59 59 60 61 52 62 63 [56 64 п 65 66 66 66 67 68 70 69 69 63 69 71 72 73 74 74J И 11 И 75 76 67 67 77 11 78 79 76 80 76 1] 73 68 81 79 [76 7! 82 83] 1] 7] •» См. рис. 26.6. •• у изотропна. •• См. рис. 26.8. •4 См. рис. 26.9. •• х почти не зависит от Т [48]. •• х не зависит от Т между 79 и 373 К [49]. •» См. рис. 26.10; при Т < 770 К * не зависит от Т [10]. ** Значение х не зависит от Т [60]. ** Значение X не зависит от Т [72]. •« См. рис. 26.11. 597
Вещество CuPa CuS Cu2S CuS2 CuSCN CuSe Cu2Se CuSej CuTe2 Zn (п/к) Zn (п/к) Zn*1 (м/к), Х„ Zn*i (м/к), xx Zn3Asa ZnBr2 Zn(C«H3OaJ.2H2O Zn(CNJ ZnCO3 ZnCl2 ZnF2 Znl2 Zn(NO3J zS(pH)a ZnS ZnS Zn3Sb2 ZnSO4 ZnSO4H2O ZnSO4.7H2O Zn3(PO4J Ga*2 (п/к) Ga*2 (п/к) Ga*2 (п/к) Ga (м/к), ia Ga (м/к), x* Ga (м/к), xc GaAs GaCl2 Cal2 GaN Ca2O CaP Ca2S CaS Ca2S3 CaSb CaSe Ge*3 Ge*3 Ge*3 GeCl4 GeF4 Gel4 GeO GeO2 GeS GeS2 As (п/к) 7\ К 298 293 77—1073 300 298 293 77—1073 298 298 298 Т>Тил 293 293 300 292 298 298 298 296 299,6 298 298 298 298 300 77 298 300 298 298 298 298 80 290 303 298 298 298 300 293 298 293 298 300 298 295 298 293 293 4,2 77,3 293 298 298 298 298 298 298 298 84 Продолжение x. иг» м*/кг -0,28 0,05 0,30 0,15 —0,398 —0,14 0,25 0,42 -0,40 —0,175 —0,12 (ж) —0,190 —0,145 —0,434 —0,40 —0,46 —0,392 -0,271 —0,477 —0,370 -0,307 —0,333 -0,565 —0,67 -0,465 -0,36 —0,26 -0,466 —0,34 -0,351 -0,497 -0,365 —0,35 (тв) —0,31 [тв) 0,036 (ж) -0,12 —0,42 —0,23 -0,230 —0,45 -0,46 -0,332 -0,219 -0,298 -0,210 — 1,715 —0,34 —0,201 —0,20 —0,1102 —0,1095 —0,1059 —0,34 —0,34 —0,30 —0,325 —0,328 —0,391 —0,390 0,146 табл. 26.1 Литера- Литература 1] 84] 84] 85] 1] 86 84 87 87 1] И 88} № 89] 89] 10] Л] 10] 90] 90 90 17 1] 1 6 1 17] 1] 91] 1] 92] 93] 94] 94] 10] 99] Вещество As (П/к) As (п/к) As (п/к) [З-As аморфный [J-As аморфный 7-As аморфный As (м/к) v *1 As (м/к) х #1 As (м/к) х *1 As (м/к) х As (м/к) х As (м/к) х AsBr3 L AsCl3 Asl3 As.03 AsOCI As2S2 Se*2' (гексагональный) Se*2 (гексагональный) Se*2 (гексагональный) Se*2 Se (аморфный) Se2Br2 SeoCl2 SeO2 SeO3H2 SeO4H2 SeOCl2 Is Br, &, BrF8 Кг IT* Кг Rb*3 RbBr Rb2CO3 RbCl RbF Rbl RbNO3 Rb2S Rb2S2 Rb2S3 т, к 181 298 461 90 293 293 82 292 531 82 292 510 298 298 298 298 298 f\f\O 298 291 298 1,6-77 293 900 300 298 298 298 298 298 298 298 103 265 266 291 298 291 Г:298ИСП 303 298 298 298 298 298 293 298 298 298 Продолжение X, 10~» м*/кг 0,092 0,016 -0,087 —0,30 -0,316 -0,307 1,005 0,578 0,273 -0,238 —0,279 -0,302 -0,337 -0,441 —0,312 —0,208 —0,240 -0,327 —0,03 —0,32 0,272 0,188-0,271 —0,304 (ж) —0,279 —0,356 —0,414 —0,264 —0,245 -0,352 —0,353 —0,293 —0,40 (тв) -0,40 (тв) —0,40 (ж) —0,40 (ж) -0,353 (ж) -0,46 (г) —0,248 —0,258 —0,38 (ж) —0,344 (г) 0,21 0,198 —П Я41 Mill ооооо< ю со Со Со со ( —0,394 —0,383 -0,374 табл. 26А Литера- Литература 99] 99| 991 И 1J 991 99) [99] [99] [99] [99] [1] 10] X 10] I1] [ЮО] [37] [1] 101] 1 1 1 10 10 10 12 12 12 12 102] 9 10] •» См. рис. 26.12. ¦»См рис. 26.13. •* См. рис. 26.14 — 26.16; зависимость электронов, дырок —см. [95—98]. от концентраций •1 См. рис. 26.17. •• См. рис. 26.18. •• См. рис. 26.4; при уменьшении температуры от 298 до 78 К значение х увеличивается на 2,5% [9]. 598
Продолжение табл. 26.1 Вещество Rb2S4 Rb2S6 Rb2Se Rb2SO4 Sr Sr SrBr2 SrBr2.6H2O Sr(BrO3J Sr(C2H3O2J SrCO3 SrCl2 SrCl2-6H2O Sr(C103J SrCrO4 SrF2 Srl2 Sr(iO3J Sr(NOj2 Sr(N03J.4H2O SrO SrO2 Sr(OHJ Sr@H)a.8H2O SrSO4 Y*i Y*i Zr*2 Zr*2 Zr*2 ZrBr4 ZrC ZrCl4 ¦7.C Zrl4 ZrN Zr3N4 Zr(NO3L.5H2O ZrO2 ZrP ZrS3 ZrSiO4 Nb*3 Nb*3 Nb*3 NbH0,86 NbF4 NbO2 Nb2O6 NbP Mo*4 Mo*4 Mo*4 Mo*4 Mo^Br. Mo(CO)e MoFe г, к 298 298 298 293 295 533 298 298 298 284 298 293 298 298 298 293 298 298 298 298 298 298 298 298 298 90 292 293 298 90 293 293 301 293 303 301 302 293 293 298 288 297 90—573 292 14 289 293 81 291 297 295 295 297 20,4 63,8 298 293 290,5 293 293 X. 10-» м»/кг —0,371 -0,368 -0,363 -0,331 1,05 0,73 —0,35 —0,45 -0,272 -0,385 —0,32 —0,40 -0,544 -0,287 -0,025 -0,296 —0,328 -0,247 —0,270 —0,374 -0,34 —0,27 —0,33 -0,512 -0,315 2,43 2,15 0,197 0,365 1,305 1,33 1,38 -0,261 -0,22 -0,302 -0,194 -0,191 0,57 —0,03 -0,179 -0,112 —0,21 -0,19 -0,215 2,34 2,28 2,34 0,62 0,70 0,580 0,05 0,09 -0,52 1,56 1,13 0,93 0,82 -0,06 -0,28 —0,12 Литера- Литература i i ( ( ; i 10] 10] If 1] 103] 57] 104] 18] 104] 104] 104] 18] 105] 1] a. 54 I!. И] 37] 106 106 107 50] 108] 52] 1] 1] 1] A] 109] 1] Вещество МоОа МоО3 Мо2С3 Моо05 Мо3О8 MoS2 MoS3 МоТе2 Тс Тс Тс ТсО2.2Н2О ТсО2.2Н2О ТсО2-2Н2О Тс2О7 TcO4(NH4) TcO4(NH4) Ru*i Ru*i Ru*1 RuAsjj RuO2 RuOCL RuP2 Rh*a Rh*a Rh*a RhCl3 RhF4 Rh2O3 Rh2(SO4K.6H2O Rh2(SO4K.14H2O Pd*3 Pd*3 Pd*3 PdCl2 PdCI2 Ag*4 Ag*4 Ag*4 Ag*4 AgBr AgC2H3O2 Aich Ag2CO3 AgCI AgCЮ4 Ag2F AgF Agl AgNO2 AgNO3 Ag2O AgP2 AgP3 AgsPO4 Ag2S (ромбическая) AgSCN AgSO4 т. к 289 293 298 293 298 289 289 293 78 298 402 78 300 398 298 78 298 18 293 723 90—770 297 299 90-765 20 293 723 298 293 298 298 298 20 288 1503 291,5 300 14 293 975 т>тпл 283 298 299 298 290 298 297—350 298 298 298 298 298 287 298 298 298 77—1073 298 299 Продолжение X. 10-» м«/кг 0,32 0,02 —0,175 0,23 0,101 —0,48 —0,33 —0,342 2,9 2,7 2,5 3,4 1,2 1,34 -0,129 0,077 0,050 0,43 0,34 0,496 —0,1681 1,26 0,74 —0,2849 0,926 1,03 1,195 —0,036 2,79 0,408 —0,173 —0,200 7,32 5,333 1,7 —0,214 0,255 —0,19 —0,181 —0,1786 —0,22 (ж) —0,318 —0,362 —0,322 —0,292 —0,34 —0,179 -0,274 —0,288 -0,34 -0,273 —0,269 —0,578 —0,158 —0,318 —0,329 -0,287 0,32 —0,3726 —0,292 табл. 26Л Литера- Литература 1] 1] И 110] 1] 10] 1] 111] и 1] 1] 112] 1] 112] и 10 10 12 44 1) 73] 113] 114] 73) 1151 44] 115] 1] 14] 1] 116] 18] 1] 117] 10] 10] Г 1 10] Ю] 1] 84] [1] W •¦ См. рис. 26.8. •» См. рис. 26.10, 26.19. •• См. рис. 26.10. ** См. рис. 26.20. •• См. рис. 26.21. •* См. рис. 26.22. •« См. рис. 26.23. ** См. рис. 26.24. 599
Вещество Ag2SO4 Ag2Se Cd*i (п/к) Cd*i (п/к) Cd*i (п/к) Cd (м/к), х„ Cd (м/к), х„ Cd (м/к), х± Cd (м/к), хх CdaAs, CdBr2 CdBr2.4H2O Cd(C2H3O2J Cd(C2H3O2J.3H2O Cd(CNJ CdCO2 CdCO3 CdCl2 CdCl2.H2O CdCl2-2H2O CdCrO4 CdF2 Cdl2 CdA03J Cd(NO3J Cd(NO3J.4H2O CdO CdO Cd(OHJ Cd3P2 Cd3(PO4J CdS CdSO4 3CdSO4-8H2O CdSb Cd3Sb2 CdSe (м/к), x,j CdSe (м/к), x± CdP2*2 Cd3P2 In*3 (п/к) In*3 (п/к) In (м/к), x,j In (м/к), xx InAs InBr3 InCl InCl2 InCl3 InF2 InN** In2O In2O* InP*6 InP0i2As0>8 In2S T, К 298 77—1073 14 293 т>тил 14 293 14 293 300 298 298 298 291 298 288 298 298 285 298 298 298 298 298 298 298 300 300—900 298 300 298 298 298 286 293 300 298 298 300 293 298 293 293 293 298 298 298 298 298 293 298 298 293 293 298 Продолжение табл. х. 10-» м»/кг -0,298 0,35 —0,310 -0,176 (тв) —0,160 (ж) 0,679 —0,243 —0,130 -0,142 -0,431 —0,321 —0,407 -0,379 —0,365 -0,328 —0,305 —0,271 —0,375 —0,368 0,451 —0,074 —0,270 —0,320 —0,235 -0,233 -0,454 -0,380 —0,278 -0,28 -0,338 -0,302 —0,436 —0,284 —0,281 —0,30 —0,434 —0,354 -0,304 -0,415 -0,16 —0,077 —0,56 —0,158 -0,078 —0,2714 —0,30 —0,20 —0,30 —0,57 —0,40 —0,320 —0,191 —0,076 —0,313 —0,282 —0,19 26.1 Литера- Литература 1] 84] 10| 1] 1] 118] [118] [118] [118] 89] 4 119] 120] 1] 7 121] 122] 89] 123] [123] 124 125 126 \ 127] [127] 128] 129] 1] 1] 130] 130] [1] Продолжение табл. 26Л Вещество InS In2S3 InS3 InSb*1 InSb*2 InTe кубическое InTe тетрагонное a-Sn (серое) a-Sn (серое) a-Sn (серое) P-Sn (белое)*6 (п/к) P-Sn (белое)*5 (п/к) p-Sn (м/к), х„ P-Sn (м/к), х, Sn X SnBr4 Sn(CH3L Sn(C2H6L Sn(C4H9L SnCl2 SnCI4 SnClo.2HaO Snl4" SnO SnO2 Sn2O3 Sn(OHL SnO(OH)a SnSO4 SnSe Sb*e (п/к) Sb*e (п/к) Sb (м/к), X|| Sb (м/к), x0 Sb (м/к), x± Sb (м/к), x. SbBr3 Sb(CeH6K SbCd SbCl3 SbCl8 SbF3 Sbl3 Sb2O3 SbOCI Sb2S3 Sb2Se3** Sb2Te3 SbZn SbZn3 SbZn3 Те** Te« Te*s г, к 298 298 293 293 293 293 293 273*3 273*4 100 4,2 293 293 293 т>тпл 298 293 293 293 298 298 298 298 298 298 289 293 293 291 293 293 т>тил 90 293 90 293 298 298 293 298 298 298 298 298 298 298 130—500 130—150 293 293 т>тил 14,2 293 т>тпл X. 10"» м»/кг -0,19 —0,30 —0,19 -0,281 -0,284 -0,14 -0,22 -0,310 -0,265 -0,267 0,023 0,026 0,026 0,029 —0,038 (ж) —0,340 —0,738 —0,144 —0,669 —0,36 —0,441 (ж) -0,405 0,327 -0,14 —0,27 —0,33 -0,321 —0,278 -0,29 —0,10 —0,81 (тв) —0,02 (ж) — 1,73 — 1,42 -0,50 -0,50 —0,318 —0,515 -0,213 -0,380 —0,401 (ж) -0,256 -0,293 -0,238 -0,214 —0,25 —0,383 -0,398 —0,285 —0,261 —0,107 (ж) —0,293 —0,283@,005) —0,05 (ж) Литера- Литература 11 1 7 1 1 1 1 1 с 1 ] ] 1 30] 31 32 32 30 30 ] L1 ;'94] 27] [127] 1 1 1 1 ] 1 1 1 1 7 ; с с ] ] 0] 0] 0] ] ] ] 0] г Ю] Ю] K if [И [133] [133] [133] [133] 1 [1 1 [ 1 1 [ [1 1 1 [] [i rr [1 h 34] 0] к, 35 34 34 34 36 >7] ] ¦» См. рис. 26.25. •• Восприимчивость решетки. •• См. рис. 26.26. •« Решеточная часть у. •» /i= 1,9-10»* см-«. •1 п =6,2-101в см-«. •« п=4-10»« см-». ** n — 1017 см-». •« Решеточная часть. •* См. рис. 26.27. •• См. рис. 26 28. •7 р-Проводимость, •в См. рис. 26.29. 600
Продолжение табл. 26.1 Продолжение табл. 26.1 Вещество Те*1 (м/к), х, Те*1, х± ТеВг2 ТеС12 TeFe ТЮ2 ТеО2Н2 Те(СН3J С12 Те(СН3J12 *2 *2 'г *2 '2 It (атомарный) \х (атомарный) 12 (м/к), Ха \г (м/к), хь h (м/к), Хс 1С12 1С13 IF. IH IH Хе Cs*2 Cs*2 CsBr CsBrO3 CsjCOa CsCl CsC103 CsF Csl CsIO3 CsNO3 CsjS Cs2S2 CSjSg Csls4 Cs2S5 Cs2S. Cs2SO4 Cejse4 Ba Ba Ba BaBr2 BaBr2.2H2O Ba(BrO3J Ba(C2H3O2JH2O BaCO3 BaCI2 BaCI2-2H2O Ba(C103J BaF2 Bal2 BaI2.2H2O Ba(lO3J т. к 293 293 298 298 298 291 298 298 298 14 298 368 386 433 1303 1440 298 298 298 285 288 298 298 195 281 298 298 Т>Тил 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 293 573 673 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 X, 10-» м»/кг —0,329 -0,296 —0,369 —0,474 —0,273 —0,14 —0,216 —0,402 —0,353 —0,313 (тв) —0,35 (тв) -0,38 (тв) —0,39 (ж) —0,33 (ж) 6,85 (г) 8,82 (г) -0,354 -0,331 —0,336 —0,336 (ж) —0,387 (р) -0,387 -0,262 —0,369 (тв) —0,373 (тв) —0,33 0,23 0,20 (ж) —0,316 -0,288 -0,318 —0,337 (тв) —0,30 —0,293 —0,318 —0,270 -0,279 —0,349 —0,355 —0,354 —0,353 —0,352 -0,349 -0,321 —0,331 0,150 0,316 0,415 —0,31 —0,357 —0,269 —0,366 —0,298 —0,35 —0,409 —0,288 -0,291 —0,317 —0,38 -0,251 Литера- Литература [Ю] [Ю] 1 1 1 7 10] Ю] Ю] 136] 1] 14] 14 14 1] it. 137] 137] 1] 4 1 1 10] 10 1] 9 Г 1 1 1 1 1 1 1 1 10] 1) 10 10 10 10 10 1] 10] 1] 138] 138] Вещество Ba(NO3J ВаО ВаО2 Ва(ОНJ Ва(ОНJ.8Н2О BaS BaSO4 BaS2Oe.2H2O La*i La*1 LaBe LaCl3 La(NO3K La2O3 La2S3 La2S4 LaS3 LaS4 La2(SO4K LaJSO4K.9HaO Hf** Hf*2 HfOa HfP HfS2 HfS3 Та*8 (п/к) Та** (п/к) ТаВг4 ТаС16 Ta3N§ ТаО2 Та2О6*4 TaON ТаР ТаВг4 \у*ь WBr4 WBre we WCIa WCI4 WCle WFe wo2 w2o5 wo3 Re*« ReO2 (ромбический) ReO2 (моноклин- (моноклинный) Re2O2 ReO3 Re2O7 ReO2-2H2O ReS ReS2 Re2S, Os г, к 298 298 298 298 298 291 298 293 293 298 298 288 298 298 292 293 293 293 293 293 4,2 77 293 293 297 293 90—573 293 2143 293 304 293 293 293 293 297 293 293 297 293 293 293 303 298 298 298 293 298 293 77—300 300 293 298 298 295 293 290,5 290—373 298 X. 10-» м»/кг —0,254 —0,19 —0,240 -0,31 —0,497 —0,32 —0,306 —0,359 0,73 0,85 -0,294 5,6 —0,072 —0,24 -0,099 -0,246 —0,03 -0,26 —0,30 -23 0,46 0,40 0,39 —0,109 —0,10 0,005 -0,21 0,85 0,685 —0,15 0,391 —0,008 0,32 —0,095 —0,064 —0,62 -0,15 0,29 —0,149 0,03 0,05 —0,098 -0,178 —0,179 —0,134 (ж) 0,264 0,20 —0,068 0,363 0,25 0,44 0,2 0,088 —0,033 -0,291 0,2 —0,50 0,19 0,052 Литера- Литература 1] 1 1) 1] 1] 7] 1 30] 139] 1] 10] а, 1] 1 1] 140] 140] 43] 11 141] 141] 142] 65] 52 53 143] 1] 1] 144] 1] 145 146 145 145 52 144 44] 147] 148] 1] 1 147] 1] 1] 148] 1] 1] 149] 149] 150] 151] 1] 1] 152] 153] 153] 11 уменьшается, а х ¦«При повышении температуры постоянна; при Т — 493 К х. =» Xj^ • ** При уменьшении температуры от 298 до 78 К значение X уве- увеличивается на 12%. •« См. рис. 26.8. •• См. рис. 26.9, 26.30. •» См. рис. 26.31. •« При Н -* оо. •» См. рис. 26.32. •« См .рис. 26.32. 601
Вещество Os Os OsAsa OsCl2 OsCl3 OsCl4 (ромбический) OsCl4 (кубический) Osl3 OsO2 OsOa OsO4 OsO4 OsPa Ir*1 Ir*l IrBr3 1гС13 (ромбический) 1гС13 (моноклин- (моноклинный) IrO2 (м/к), xa IrO2 (м/к), xc pt*a Pt*« Pt*a PtCl PtCl2 PtCl3 PtCl4 PtCl2CO PtCl?2CO Pt2O3 Ptla Ptl3 Ptli PtS PtSa PtSe PtSea PtTe PtTea Au*8 Au*3 Au*8 Au*8 AuBr AuCl3 AuCl AuF3 Aul AuP3 Hg*« (п/к) Hg** (п/к) Hg** (п/к) Hg*4 (п/к) Hg (м/к), x(| Hg (м/к), x± HgBr2 HgBr г. к 698 7>ГПЛ 90—800 298 295,5 300 300 295 77 300 77 300 90—760 293 698 1423 293 298 298 300 300 20 293 623 1493 298 295 298 298 293 293 298 300 300 300 195—723 90—723 195—723 90—723 195—723 90—723 14 296 975 Т>Тил 298 298 298 298 298 298 80 293 560,5 Т^>Тпсп 80 80 298 298 Продолжение табл. X, ю-» м»/кг 0,070 0,14 (ж) —0,3279 0,158 3,04 3,25 2,65 0,557 0,536 0,528 -0,045 -0,048 —0,3845 0,14 0,167 0,31 -0,2 -0,183 0 0,92 @,02) 0,83 @,02) 1,094 0,97 0,795 0,30 —0,51 0,188 —0,221 —0,276 —0,289 —0,37 —0,086 0,225 0,234 0,285 —0,14 —0,28 -0,11 —0,13 —0,12 —0,05 —0,132 —0,142 -0,1417 -0,17 —0,22 -0,37 —0,288 0,291 -0,28 —0,369 —0,118 (тв) —0,167 (ж) -0,1637 (ж) -0,39 (г) —0,112 -0,121 —0,261 —0,204 26.1 Литера- Литература 10] 10 73 10 154 155 155 156 157 157 157 157 88] 26] 1] 158] 159] 159] 160] 160] 115] 44] 161 14] 161] 162] 1] П 109] 109] 1] 1& ш: 16: 164 16^ 164 1# tfr 1& ш Ц \ \ \ [ \ \ \ П7] i] i i i i i i 166] 167] 1] 166] [166] [1 [1 •» См. рис. 26.21. •« См. рис. 26,33. •» См. рис. 26.34. •« См. рис. 26.35. Вещество HgBrO3 Hg(CH3J Hg(C2H5J Hg(C4H9J Hg(C5HnJ Hg(C2H3O2J Hg2(C2H3O2)a Hg(CNJ HgCl HgCI HgCl2 Hg2Cla HgCrO4 Hg2CrO4 H$F HgF2 Hgl Hgl2 HglO3 HgNO3 Hg(NO3J Hg(NO3J.2H2O HgO Hg2O Hg.(OHJ HgS Hg(SCNJ HgSO4 Hg2SO4 a-Tl (п/к) (гек- (гексагональный) o-Tl (п/к) (гекса- (гексагональный) P-Tl [(п/к) (куби- (кубический) Tl a-ТГ" (м/к), х„ a-Tl*i (м/к), х, Т1Вг Т1ВЮ3 Т!С2Н3Оа TICN TICNS Т1СО3 Т1С1 Т1С!О3 Т!СЮ4 T1F ТП Т1Ю3 T1NO2 T1NO3 Т12О3 Т13РО4 T12S T12SO4 Pb (п/к) Pb (п/к) Pb Pb*2 (м/к) РЬВг2 Т, К 298 293 293 293 293 301 300 298 298 т>тпл 298 298 298 298 298 302 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 14,2 298 >508 573 293 293 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 14,2 289 330 293 298 Продолжение X. \0г* м*/кг -0,239 -0,199 -0,158 -0,115 —0,103 -0,317 -0,276 -0,265 —0,22 (тв) -0,248 (ж) -0,302 -0,253 —0,039 -0,122 -0,241 -0,260 —0,253 -0,283 -0,245 -0,213 -0,228 -0,225 -0,20 -0,183 —0,23 —0,238 -0,305 -0,263 —0,247 -0,258 -0,249 -0,158 -0,131 (ж) —0,420 —0,164 -0,225 -0,228 —0,262 -0,213 -0,254 -0,217 -0,241 —0,228 -0,075 -0,199 -0,248 —0,229 -0,203 -0,212 -0,166 —0,304 -0,201 -0,223 -0,132 -0,111 —0,075 (ж) —0,114 -0,247 табл. 26.1 Литера- Литература 10] 36 36 36 36 1 4 10] 4 136] [1] 1] 1] 10] [168] 109] И Чп 11 •• См. рис. 26.6. •• См. рис. 26.27; вует [130], анизотропия х в плоскости A00) отсутст* 602
•i Решеточная часть х» * См. рис. 26.36. •»О». рис 26.37. •« e-U переход»! в р-U при Т * = 933 К. Вещество И>(СгНзО ), Pb(CNS), * * РЬСОз РЬС1г РЬСЮ4 PbF, РЫ, РЬ(Ю3), Pb(NO3), РЮ РЬОг PbjOi РЬ3(РО4), PbS (порошок) PbS PbSO4 PbSe*i PbTe PbTe Bi« (п/к) Bi« (п/к) Bi»2 В1(м/к), * В1(м/к), x{{ Bi(M/K), xl{ Bi(M/K), xL BI(m/k), xL Bi (м/к), 7 , BiBr3 BiCI3 Bi,(CrO4K Bi(NO3K.5H»O ВЮ BitOs Bi(OHK Bi.(SO4), BitSe3 Bite Bj,Te3 Th Th Th ThCI4-8H2O Th(NO3L тю« TL/\ ThO2 e»U^3 11*1 a-U*3 a-U*3 ¦3 *4 7*. К 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 293 291 298 293 293 298 293 293 293 14 298 Г>ГПЛ 14 85 298 14 85 298 298 298 298 303 298 298 298 298 298 298 298 298 298 130—600 293 130—600 90 298 130—300 305,2 298 83 298 80 293 623 288—1193 Продолжение табл. X» 10~* м*/кт -0,274 —0,254 —0,229 —0,265 —0,056 —0,237 -0,274 —0,235 —0,223 -0,19 —0,09 —0,24 —0,224 —0,342 —0,390 -0,230 —0,447 -0,446 (тв) —0,051 (ж) — 1,55 -1,34 —0,0502 (ж) — 1,20 — 1,295 -1,053 -1,77 -2,04 —1,482 —0,328 —0,084 0,201 -0,23 —0,34 —0,23 -0,328 —0,49 —0,18 -0,253 -0,253 -0,239 —0,282 —0,410 -0,57 —0,402 0,66 0,57 0,410 -0,348 -0,225 -0,056 —0,061 1,63 1,72 1,85 2,02 26.1 Литера- Литература 169] 7] 1] 170] 170] 1] 135] 135 134 171 1] 1] 171] [172] [173] [171] [172] [173] 135] 13] 135] i, ] 1] 175] 1] 176] 176] 1] 176 1 Вещество UF- UO3 UOS u2s2 U3Se6 a-Np a-Pu1*2 a-Pu*s [i-Pu*4 7-Pu** e-Pu PuFe PuO2 Am Am T, к 288—1193 90 293 293 290,5 293 293 300 293 78—793 78-793 78—793 78—793 78—793 295 300 300 300 Продолжение табл X* 10"» м«/кг 2,06 0,01 0,12 4,5 10,527 4,545 3,567 2,34 2,5 2,35*а 2,44*а 2,36*а 2,31 2,36 0,483 2,645 4,0 2,82 • 26.1 Литера- Литература 176] 177] 177] 1] 178 179 180 181 11 181 182 182 182 182 1] 1 1 1 *l P-U переходит в j-U при Г == 1040 К. ** См. рис. 26.38; %-Ри переходит в р-Pu при Г = 400 К. •» Приведено среднее значениеjt для указанного интервала •¦ ?-Ри переходит в т-Pii при г =* 490 К. •* 7-Ри переходит в S-Pu при Т «590 К. ¦• о-Ри переходит в t-Pu при Г = 740 К. Таблица 26.2. Магнитная восприимчивость парамагнетиков, температурная зависимость которых удовлетворяет закону Кюри — Вейсса Вещество Sc (ТВ) TiBr2 TiS* Ti2(SO4K VBr2 VBrs VCI, VCI4 VF3 VI, (красный) VI, (красный) (черный) VI* (черный) vi3 VI3 VOC1 VTe CrB2 СгН CrSO4 Cr2(SO4K MnF4 Fe(OHJ Fe2(SO4K 7\ К 292 288 296 — 293 293 293 293,8 293 295 90 295 90 295 90 293 293 295 293 301,4 283 kl Л 7,0 3,10 0,408 — 15,3 9,95 19,8 5,86 2,53 14,0 26,6 13,8 26,3 8,02 39,0 20,3 >o 13,63 30,1 124,6 30,6 Д7\ К — 90—300 — 14—290 — — 14—300 — — — — __ — 100—600 — 90—900 90—295 65-300 1,8 2,8 0,52 1,41 4,30 2,72 4,15 1,62 2,55 3,32 2,43 3,27 2,42 2,92 3,50 2,22 1,7 2,07 1,77 4,80 3,84 3,84 5,22 5,8 в. К —950-r- 1ЛЛЛ — 1UUU —1110 — -400 -20 —565 ±1 — —140 — 140 — — __ 0 — 1550 —247 -16 — 10 -65 Лите- Литература [Ю] 10] 53] Ю] 191] 191] 101 192 193 194 [194] [194] [194] 194] 194] 195] 10] 196 197 198 10] 199] 200] 10] 603
Продолжение табл. 26.2 Вещество Fe2(SO4K СоаО3 СоТе2 Nil2 NiS2 NiS2 NiTe NiTe NiTe2 CuS2 ZrBr3 ZrCl2 ZrCi3 ZrS2 NbF3 NbO NbO2 Nb2O6 NbS2 MoBr2 MoBr3 MoBr4 MoCl3 M0CI4 a-MoCU M0CI5 M0CI5 TcCl4 RuF4 RuF5 RuO2 RhF4 Pd Pd PdF6 CeBe CeF3 Ce2S3 CeSn3 Pr2O3 NdBe NdF3 Nd(NO3K Nd2(SO4K Nd2Se3 Nd2O3 Sm2O3 EuBr2 EuCl2 Eu2O3 Eu2(SO4K GdBe GdC2 GdH2 Gd2(SO4K GdSn3 Tb2(SO4K Er2(SO4K Er2Se3 T, К _ 293 293 293 293 293 298 300 300 300 296 293 295 295 295 293 293 293 293 290 296 299,6 305 306 — 298 293 2SS — 293 293 293 292 __ _ 293 293 293 — — 293 292 292 298 293 285,5 — 293 293— /uu _ 27,5 3,11 12,4 0,844 — 0,445 0,29 0,18 0,925 0,35 0,535 0,95 0,29 0,05 0,09 0,39 1,34 1,56 1,62 0,21 9,6 0,856 3,80 — 20,5 — 1,22 2,99 5,333 — 14,3 11,0 11,1 13,5 — >o 24,7 15,2 17,3 >o — 5,15 86,2 119 28,7 17,6 89,9 — 129 >o >o Д7\ К 300—900 90—723 83—603 4—440 440—900 90—600 100-400 4,2—100 — — — — 1,5—150 — 1,5—150 — — — — 195—293 — —291 292 — — 450—1000 >1000 620—1030 100—293 — — — 620—1030 153—373 83—373 83—373 300—673 — — — 90—292 90—292 180—673 293—628 623—1033 80—300 80—300 83—700 — 293—630 293—700 — рэФ» »B 5,8 2,3 2,81 3,25 3,15 2,70 0,61 0,99 0,57 0,58 «0,4 0,6 «0,4 0,61 0,7 0,052 0,32 0,237 0,98 0,35 1,24 1,02— 1,28 0,67 2,54 «0,85 1,52 «1,6 3,14 3,04 3,60 0,62 1,1 1,62 1,82 2,05 291 2,51 2,66 2,8 3,59 3,82 3,75 3,72 3,69 3,47 3,58 3,66 1,50 7,95 7,91 3,62 3,62 7,63 7,95 7,83 7,92 8,0 9,63 9,53 9,63 e, к —75 —540 —42 —2100 — 1000 — -1100 — —25 — — — — — 180 — — 0 — 1100 — — — — —39 — 23 — 57 —74 — — — —228 —578 — —344 —62 —57 — -73 -455 —56 —49 -42 — 18 -33 —27 — 150 0 0 — 135 — 100 —49 —44 11 -0,4 —73 -2,3 — 10,8 Лите- Литература [10] 201] 202] 10] 203] 203 204 205 204 206 207 207 207 53J 208] 108 209 108 146 210 210 210 210] 211 212 213 10] 213] 214 214 161 193 10] 10] 193] 10] 10] 10] 215] 215] 10 10 10 10 10 10 215] 10; 01 ^ zio 10] 10 10 10 10 1 10 10 10 215] 10] 10] [10] 1 Вещество Tm2O3 Tm2O3 YbBe Yb2(SO4K Yb2Se3 HfS2 TaF23 TaS WBr3 WBr5 WBr5 WCU WCU ReBr3 ReC!3 ReCI4 ReCl5 ReCl5 ReCl6 ReCle ReO2 ReOCl4 ReS2 OsCI4 OsF6 OsFe OsF7 IrCI4 IrFe IrO62 Pt Pt PtF4 UBr3 UBr4 UCI3 UC14 UF4 UI3 U(SO4J PuCl3 PuF4 T, К 296,5 — 293 296 293 293 293 293 302,3 293 300,6 305 300 293 302 297 293 — 293 — 195 ___ 298 290,3 292 294 293 300 294 300 293 298 — 301 Ц 133 11,7 >o 0,005 3,34 0,11 0,88 0,43 1,0 1,07 1,20 1,38 1,99 3,37 4,01 __ 4,25 0,20 — 0,15 — 2,65 0,997 1,035 1,68 9,92 6,33 10,0 9,69 11,24 7,2 0,072 >0 5,5 Продолжение табл Д7\ К 290—700 — 623—1033 290—700 90—293 — — — 195—293 — 90—293 293 220-300 90—290 77—300 <150 98-297 — 90—300 294 295,4 297 195 293 293,6 300—700 290—720 >900 — 290—480 77—570 300—509 90—550 77—500 200—394 150—300 90—590 200—450 "эф, V-B 7,28 9,43 4,58 4,83 4,75 0,44 1,4 0,57 0,94 %1 1,19 «1,1 1,02 0,17 2,04 1,55 2,32 2,57 2,21 2,07 0,49 1,51 0,38 2,02 2,31 1,50 1,19 1,98 «2,90 2,8 1,61 1,81 1,1 3,29 3,12 3,03 3,29 3,28 3,31 3,46 1,1- 1 А 1 ,4 2,4 в, К —41,6 -25 —2 -82 -63 — -690 — 0 —7 13 20 —985 -158 —265 —266 -164 —30 — -25 — — — -66 — —30 —4025 — 1096 — 1617 — 25 —35 -29 —62 — 116 5 — ПО — —100 26 2 Лите- Литература 10] 215] 10] 10] Ю] 53] 193] 205] 216] Ю] 217] Ю] 217] 218 213 219 Ю] 219] 219| 219] 220] 10] 220] 221 222 223 224 225 226 10] 10] 10] 227] 10] 10 10 10 10 10 10 10 [10J Рис. 26.1. Зависимости *|| и Хх для Be от темпе- температуры [183] / У Be \ \ \ 500 1000 Тл К 604
0,3 f 0,F * 0,7 0,8 0,9 - - - — - - v V 5 J У в 7 / V 6 / ? 1 Рис. 26.2. Зависимость удельной магнитной вос- восприимчивости В от тем- температуры по данным раз- разных работ: / — а — В; 2—5 — Р- В; 6. 7 — аморфный В [184] О 300 600 300 Т, К 30 ? s X i i 20 N \ С \ Рис. 26.3. Зависимость * I —X ц для графита от температуры [19] 100 200 300 Т,К * Д i зв Л 25 4w C5 Rb К Na ^ -1 15 -200 -150 -100 -50 0 50 Рис. 26.4. Зависимость %т для Cs, Rb, Na, К от темпера- температуры [185, 186] 0,6 ,0,5 Na К и—о о—о- ¦»¦ -о» 100 200 ?-0,20 W -0,15 1,10 1,00 Ч о Т1 мд Са WO ZOO T, К Рис. 26.6. Зависимость % для Са, Mg, TI от температу- температуры [33] •о о X 18 16 1?, \ \ \ \ \ X ч X А х i ™* X О ZOO ?00 600 Т, К Рис. 26.7. Зависимость Хт Для Al от температуры [33] ^200 100 ¦ , —-^ Sc La - юо zoo зод т,к Рис. 26.8. Зависимость %т для La, Sc, Y от температуры: La [41, 139]; Sc, Y [41, 185] Рис. 26.5. Зависимость х для Na и К от температуры Рис. 26.9. Зависимость х/Хго для Ti, Hf от температуры [26, 185] (Х20 — восприимчивость при 20°С) [44] 605
1>0 0,9 0,8 го %ог %о д—д. ям — — д 2 V •с-х- «Ч «а- \ 250 300 ~i | х" V I / I г- О 100 ZOO JOO ?00 500 600 700 SOO 900 1000 Т,К Рнс. 26.10. Зависимость х/Хзо для V, Zr, Nb от темпера- температуры (хго—восприимчивость при 20°С) [57]. На вставке — аномальная зависимость х/Х2о для V при низких темпе- температурах -0,0750 -0,0770 -0,0790 -0,0810 4 -0,0ЛГ0 -0,8850 -0,0870 с Си А 3 0,5 о,з •*• "^—. Ga ¦ . ——• Хс *а Г, К Рис. 26.13. Зависимости Ха, Хб» Хс для Ga от температу- температуры [187] -0,10 Ge -D,1Z Рис. 26.14. Зависимость х Для Ge от температуры. Удельное сопротивление 44—46 Ом*см; концентрация примеси Sb ниже 10м см-3 [94] О JOO ?00 500 SOO 700 800900 Т,Н Рис. 26.11. Зависимость х Для Си от температуры [117] 0,11 i 0,10 Рис. 26.12. л/ V \ Zti Хц 1,11 1,10 ±1,03 1,08 *1,07 1,05 к. \ N л-Ge \ \ \ о 100 zoo т, too 200 300 Т, К Рис. 26.15. Зависимоость х Для п — Ge от температуры: Зависимости Хц И^'ДЛЯ Zn ОТ температуры Концентрация носителей в образцах: О, Д — 101* см-3; D — [118, 185] (Я-65,7104 А/м) ю^ см-' [94. 185] 606
-дадо ^ -0,100 > / Ge \ \ 600 800 Рис. 26.16. Зависимость х Для Ge от температуры [130, 185] 10 As - • • ¦ »- Хх 0 100 ZOO Т,К Рис. 26.17. Зависимости х ц и Хх Для As от температу- температуры [188] -11 *> -1Z к -и -# — +-*+-*& 200 Ш 600 800 1000 Т, К ISO $ 150 f WO X 90 Zv п ^^Т o-<HU и 5/7 100 150 ZOO 250 Т, К Рис. 26.19. Зависимости х ц и Х± Для Zr от темпера- температуры [189] (//-8,75-10s А/м) Мо о °oV^ 500 1000 Рис. 26.20. Зависимость х/Хго Для Мо от температуры (Хго — восприимчивость при 20° С) [44] (точки — разные циклы измерений) %/*го 1,0 л Охлажоенис уг If ж \ Нагрев Рис. 26.18. Зависимость %v Для твердого и жидкого Se от температуры [101]: 0 500 1000 1500 tfC О — гексагональный Se (медленное охлаждение от 7*пл); ? — аморфный (закалка от Гпл до 280 К); ±- моноклинный (от- рис 26.21. Зависимость х/Хго для Ru и 1г от температу- жиг при 450* К); ф-жидкий ры (хао — восприимчивость при 20°С) [4] 607
Rh / / И О \ In 500 1000 1500 t,°C Рис. 26.22. Зависимость х/Хго для Rh от температуры (Х20 — восприимчивость при 20°С) [44] 1,0 0,5 О 80 160 ZW Т,К Рис. 26.26. Зависимости х ц и^ для In от температу- температуры [127] Pd 500 1500 t,°C Рис. 26.23. Зависимость х/Х2о для Pd от температуры (X — восприимчивость при 20°С) [44] t- -0,1760 Н -0,1800 J8Z0 ^0,72 *>0,70 f 0,28 $0,26 Sn Sn о-о— — — РЬ =э—о-- 80 160 29-0 T,K Рис. 26.27. Зависимости х Для Sn и РЬ и Дх-Х_|_—Хц для Sn от температуры [127] 200 300 HO JOO 600 700 800 900 T,K Рис. 26.24. Зависимость х Для Ag от температуры [117]: О — нормальный образец; Ц—выдержка в течение 12 ч при температуре измерения; ? — обезгаженный образец о,' 0,6 «0,2 0,1 \ А V —*Ч Ч о—«, —-^ Gc — ¦ 1 —о 100 200 Т, К 00 Sb -оо 100 200 300 Т, К Рис. 26.25. Зависимости Хн и Xi Для Cd от температу- температуры [118, 185] Рис. 26.28. Зависимости %т ц и Xmj^ для Sb от темпера- температуры [190] 608
so n - с К 1-ГО -го 21 О— w t Q0 600 / J f 800 , \/ 1 I rnoo T T,K e 4 у \ Pt - 500 1500 t,9C Рис. 26.29. Зависимость Xv Для твердого и жидкого Те от температуры [101]: О — нагрев; ф — охлаждение ШО - Рис. 26.33. Зависимость х/Хяо для Pt от температуры (Х20 — восприимчивость при 20°С) [44] *f -o,mo ZOOJOO tOO 500 600 700 800 900 T,K Рис. 26.34. Зависимость х Для Аи от температуры Аи —<ч — — \ 0,180 * °f7700 100 ZOO 7\K Рис. 26.30. Зависимость % для Ш от температуры [142] -V* Тпл Нд -zoo -wo юо 200 t,°c Рис. 26.35. Зависимость х Для Hg от температуры [185]з О, А» ?, ф — данные разных авторов 500 1000 1500 t,°C Рис. 26.31. Зависимость х/Хго для V, Та, Nb от темпера- тУРы (Х20 — восприимчивость при 20°С) [44] 7.2 V *2О I / 500 1000 Рис. 26.32. Зависимость х/Х2о для Re и W от температу- температуры too — восприимчивость при 20°С) [44] Рис. 26.36. Зависимости х в и Xj_ Для Bi от температу- температуры [185] • 39- 2159 609
2.1 e ~~ ic J у X и 500 550 BOO 650 700 750 800 850 900 350 t,°C ox— — — — o—— 2— 4 1,7 0 50 100 150 ZOO 250 300 J50 ?00 ?50 t,°C Рис. 26.37. Зависимость х Дл* U от температуры [176, 185]: О — нагрев; X — охлаждение -200 - 100 200 300 *00 t,°C Рис. 26.38. Зависимость % для Pu от температуры [181, 185]: j^ ф _ измерения при нагреве; Л, О — при охлаждении; Ш—при низких температурах СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. CRC Handbook of Chemistry and Physics. Ed. 63rd. 1982—1983. 2. Havens G.//Phys. Rev. 1933. Vol. 43. P. 992—998. 3. Onnes H. K., Perrior A.//Proc. Acad. Sci. Amster- Amsterdam. 1911. Vol. 14. P. 115—122. 4. Kido K.//Sci. Repts. Tohoku Univ. 1932. Vol. 21. P. 149—151, 288—289, 869—872. 5. Ehrlich P.//Z. Anorgan. und allgem Chem. 1942. Bd. 249. S. 219—224. 6. Cabrera В., Fahlenbrach H.//Ann. Soc. Espan. Fos. Quim. 1934. Vol. 32. P. 525—537. 7. Meyer St.//Phys. Z. 1925. Bd. 26. S. 51—54. 8. Witmcr E. E. /Phys. Rev. 1942. Vol. 61. P. 387— 392. 9. Collings E. W.//J. Phys. Chem. Solids. 1965. Vol. 26. P. 949—954. 10. Foex G. Tables de Constantes et Donnees Nume- riques 7. Constantes Selectionnees Diamagnetisme et Pa- ramagnetisme. Paris. 1957, 11. Веркин Б. И., Дмитренко И. М., Свечкарев И .В.// Журн. эксперим. и теорет. физ. 1961. Т. 40. С. 670—675. 12. Owen M.//Ann. Phys. 1912. Bd. 37. S. 657. 13. Klemm L.//Z. Electrochem. 1939. Bd. 45. S. 354— 357. 14. Honda K.//Ann. Phys. 1910. Vol. 32. P. 1003— 1063. 15. Soloviev N. E., Makarov V. S., Ugai Ya. A. e. a.// J. Less-Common. Met. 1979. Vol. 67. P. 161—164. 16. Kubler LM Gewinner G., Koulmann e. a.//Phys» Stat. Solidi (b). 1975. Vol. 69. P. 323—328. 17. Hudgens S., Kastner M., Fritzsche H.//Phys. Rev. Lett. 1972. Vol. 33. P. 1552—1554. 18. De Haas WM van Alphen P. M.//Proc. Koninke Ne- derl. Acad. Wet. Amsterdam. 1933. Vol. 36. P. 263—270. 19. Mauroubi A.t Flandorois SM Coulon C. e. a.// J. Phys. Chem. Sol. 1982. Vol. 43. P. 1103—1109. 20. Pascal P.//Compt. rend. 1908. Vol. 147. P. 56-58, 242—244, 742—744; 1910. Vol. 150. P. 1167—1169; Ann. chimie et de phys. 1910. Vol. 19. P. 5—70. 21. Pascal P.//Compt. rend. Paris. 1909. Vol. 148. P. 413—415. 22. Joussot-Dubien J.t Lemanceau В., Pacault A.// J. Chim. Phys. 1956. Vol. 53. P. 198—205. 23. Bitter F.//Phys. Rev. 1930. Vol. 35. P. 1572— 1577. 24. De Fotis G. C.//Pnys. Rev. B. 1981. Vol. 23. p. 4714—4740. 25. Laine P. Compt. rend. 1933. Vol. 196. P. 910— 913. 26. Venskateswarlu K.f Sriraman S.//Z. Naturforsch. 1958. Bd. 13a. S. 445—451. 27. Prusad MM Kanekar C. R., Kamat L. S.//J. Chem. Phys. 1951. Vol. 19. P. 686—689. 28. Ishiwara T.//Sci. Repts. Tohoku Univ. Ser. I. 1914. Vol. 3. P. 303—319; 1916. Vol. 5. P. 53—61; 1920. Vol. 9. P. 233—240. 29. Meslin J.//Ann. chimie et de phys. 1906. Vol. 7. P. 145—194. 30. Pascal P.//Compt. rend. 1921. Vol. 173. P. 144- 146, 712—714; 1922. Vol. 174. P. 457—460, 1698—1700; 1923. Vol. 175. P. 1063—1065. 31. Klemm W., Sodomann H., Langmesser P.// Z. Anorgan. und allgem. Chem. 1939. Bd. 241. S. 281- 304. 32. Thomas J. G., Mendoza E.//Philos. Mag. 1951. Vol. 43. P. 900—906. 33. Веркин Б. И., Свечкарев И. В.//Укр. физ. журн. 1962. Т. 7, № 3. С. 322—325. 34. Wilson J.//Proc. Roy. Soc. 1921. Vol. A98. P. 274—278; 1923, Vol. 103. P. 185—189. 35. Das D.//Indian J. Phys. 1967. Vol. 41. P. 525- 532 36. Pascal P.//Compt. rend. 1913. Vol. 156. P. 323- 327; 1914. Vol. 158. P. 37—38. 37. Суворова Л. Н., Байдаков Л. А.//Изв. АН СССР. Неорг. мат. 1977. Т. 13. С. 806—810. 38. Nllakantan Р.//Ргос. Indian Acad. Sci. (A). 1936. Vol. 4. P. 419—422. 39. Pascal P. Compt. rend. 1923w Vol. 176. P. 1887- 1888; 1923. Vol. 177. P. 765—768. 40. Epdo H.//Sci. Repts. Tonoku Univ. Ser. 1. 1925. Vol. 14. P. 479—512. 41. Bommer H.//Z. Elektrochem. 1939. Bd. 45. S. 357—362. 42. Volkenshtein N. V.f Goloshina E. V.f Kost M. E. e. a.//Phys. Stat. Sol. (b). 1983. Vol. 117. P. K47 — K49. 43. Wedekind E.//J. Angew. Chemie. 1924. Bd. 37. S. 87—88. 44. Kojima H., Tebble R. S., Williams D. E. G.//Proc. Roy. Soc. Ser. A. 1961. Vol. 260. P. 237—250. 45. Reekie J., Yao Y. L.//Proc. Phys. Soc. (Lond.). 1956. Vol. B69. P. 417—431. 46. Munster A., Lagel K./Z. Physik. 1956. Bd. 144. S. 139—145. 47 Gervais D., Basso-Bert M., Choukroum R. e. a.// С R. Acad. Sci. Paris, Ser. С 1969. Vol. 269. P. 257- 260. 48. Klemm WM Schuth W.//Z. anorgan und allgen. Chem. 1931. Bd. 201. S. 24—31. 610
49. Васильев Ю. В., Хрищева Д. Д., Ария С М.// Хури. неорг. химии. 1963. Т. 8. С. 785—789. 50. Rudorff W., Luginsland H. H.//Z. anorgan. und dlgem. Chem. 1964. Bd 334. S. 125—132. 51. Wedekind E., Horst C.//Ber. chem. Ges. 1912. И. 45. S. 262—270; 1915. Bd 48. S. 105—112. 52. Scott B. A., Eulenberger G. R., Bernheim R. A.// J.Chem. Phys. 1968. Vol. 48. P. 263—268. 53. Conroy L. E., Park K. C.//Inorg. Chem. 1968. Vbl. 7. P. 459—467. 54. Haakon H., Kjekshug A., Rost E. e. a.//Acta. (km. Scand. 1963. Vol. 17. P. 1283—1289. 55. Радовский И. З., Рабинович Б. С, Сидорен- II Ф. А. и др./Др. Уральского политехи, ин-та. 1970. 1 186. С. 155—157. 56. Robins D. A.//Philos. Mag. 1958. Vol. 3. P. 313— 327. 57. Suzuki H., Miyahara S.//Phys. Soc. Japan. 1965. Vol.20. P. 2102—2108. 58. Kriessman С J.//Rev. Modern. Phys. 1953. Vol. 25. P. 122—126; Phys. Rev. 1954. Vol. 9. P. 837—844. 59. Whittcker A. G.t Yost Don M.//J. Amer. Chem. Soc. 1949. Vol. 71. P. 3135—3137. 60. Roch J.//Compt. rend. 1959. Vol. 249. P. 56—65. 61. Gervais D., Choukroun R.//J. Inorg. Chem. 1974. Vol. 36. P. 3679—3687. 62. Clogston A. M.t Gossard A. C, JaccarinoV. e. a.// Phys. Rev. Lett. 1962. Vol. 9. P. 262—266. 63. Рыкова М. А., Сабирзянов А. В., Загряж- Загряжский В. А. и др.//Тр. Уральского политехи, ин-та. 1970. Т. 186. С. 37—40. 64. Сидоренко Ф. А., Радовский И. 3., Зеленин Л. П. н др.//Порошковая металлургия. 1966. № 9. С. 68—74. 65. Tilk W., Klemm W.//Z. Anorgan. und allgem. Chem. 1939. Bd 240. S. 355—368. 66. Bartecki A., Wajda S.//Proc. Symp. Wroclaw, 1962. 1964. P. 305. 67. Stein B. F., Walmsley R. H.//Phys. Rev. 1966. Vol. 148. P. 933—940. 68. Gambino R. J., Me Guire T. R., Nakamura Y.// J. Appl. Phys. 1967. Vol. 38. P. 1253—1255. 69. Радовский И. 3., Шубина Т. С, Гельд П. В. i др.//Порошковая металлургия. 1965. № 2. С. 33—40. 70. Радовский И. 3., Бортник А. Н.//Тр. Уральского политехи, ин-та. 1968. Т. 167. С. 120—122. 71. Гельд П. В., Сидоренко Ф. А. Силициды переход- переходных металлов четвертого периода. М.: Металлургия, 1971. 72. Levinson L. M.//J. Solid Slate Chem. 1973. Vol.6. P. 126—135. 73. Holseth H., Kjekshug A.//J. Less-Common Me- Metals. 1968. Vol. 16. P. 472—481. 74. Boda G., Stenstrom В., Lugredo V. e. a.//Phys. Ser. 1971. Vol. 4. P. 132—137. 75. Miyahara S., Teranish! T.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39. P. 896—899. 76. Shinoda DM Asanabe S. T.//J. Phys. Soc. Japan. 1966. Vol. 21. P. 555-561. 77. Nahigian H., Steger J., Me Kinzie H. L. e. a.// //Inorg. Chem. 1974. Vol. 13. P. 1498—1507. 78. Heidelberg R. F., Luxem A. H., Talhouk S.// //Inorg. Chem. 1966. Vol. 5. P. 194—198. 79. Фролов А. А., Сидоренко Ф. А., Кренцис Р. П.// //Тр. Уральского политехи, ин-та. 1970. Т. 186. С. 18— 21. 80. Yaccarino V., Wertheim G. К., Wernick J. R. e. a.// Phys. Rev. 1967. Vol. 160. P. 476—489 81. Badger E. H. M., Griffith R. H., New- ling W. B. S.//Proc. Roy. Soc. 1949. Vol. A 197. P. 1*4— 193. 82. Сидоренко Ф. А., Мирошников Л. А., Гельд П. В.//Изв. вузов. Физика. 1969. № 5. С. 114— 117. 83. Czanderna A. W.//J. Chem. Phys. 1966. Vol. 45. P. 3159—3167. 84. Adou J. J., Baudet J.//J. chim. phys. 1967. Vol. 64. P. 1540—1547. 8$. Gautier F., Krill G., Panissod P. e. a.//J. Phys. С 1974. Vol. 7. P. L170—L172. 86. Klemm W., Schfith W.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1931. Bd. 203. S. 104—108. 87. Bither T. A., Bouchard R. J., Cloud W. H. e. a.// //Inorg. Chem. 1968. Vol. 7. P. 2208—2217. 88. Mac Clure J. W., Marcus J. A.//Phys. Rev. 1951. Vol. 84. P. 787—788. 89. Зюбина Т. А., Торопцев В. П., Тороп- цев Ю. П. и др.//Изв. АН СССР. Неорг. материалы. 1977. Т. 13. С. 355—357. 90. Pankey T.//J. Appl. Phys. 1960. Vol. 31. P. 1802— 1806. 91. Рустамов П., Алиев О. М., Курбанов Т. X. и др.//Изв. АН СССР. Неорг. материалы. 1977. Т. 13. С. 1748-1751. 92. Busch G. A. Kern R.//Helv. Phys. Acta. 1959. Vel. 32. P. 24—57. 93. Довлетов К., Мархуда Ю. Ам Аникин А. В. и др.//Изв. АН СССР. Неорг. материалы. 1978. Т. 14. С. 33—35. 94. Van Itterbeek A., Duchateau W.//Physica. 1956. Vol. 22. P. 649—656; 1957. Vol. 23. P. 169—172. 95. Hedgcock F. T.//J. Electronics. 1957. Vol. 2. P. 513—515. 96. Bowes R.//Phys. Rev. 1957. Vol. 108. P. 683—689. 97. Stevens D. K., Cleland J., Grawford L. H. e. a.// Ibid. 1955. Vol. 100. P. 1084—1093. 98. Geist D.//Z. Physik. 1959. Bd. 157. S. 335—361; 490-498. 99. Bennett S., Heyding R. D.//J. Phys. Chem. Solids. 1966. Vol. 27. P. 471—477. 100. Badley B. G., Disalvo F. J., Warszczak J. V.// Solid State Commun. 1972. Vol. 11. P. 89—91. 101. Busch G., Risi M., Uuan S.//Helv. phys. acta. 1960. Vol. 33. P. 1002—1013. 102. Honda К., Ishiwara T.//Sci. Repts Tonoku Univ. 1915. Vol. 4. P. 215—260. 103. Rao S. R., Sovithri K.//Proc. Indian Sci. 1941. Vol. 14A. P. 584—592. 104. De Monsabert W. R., Boudreaux E. A.//Phys. Chem. 1958. Vol. 62. P. 1422—1428. 105. Juza R., Rabenau A., Nitgshke J.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1964. Bd. 332. S. 1—9. 106. Trzebiatowski W., Stalinski B.//Bull. Acad. po- lon. sci. Cl. 1953. Vol. 1. P. 317—318. 107. Горцева Ф. П., Дидченко Р. Неорг. химия. 1965. Т. 4. С. 182—184. 108. Khan H. R., Raub С. J., Gardner W. Е. е. а.// Mater. Res. Bull. 1974. Vol. 9. P. 1129—1130. 109. Klemm W., Yacobi H., Tilk W.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1931. Bd. 201. S. 1—23. 110. Fendins H.//Dissert. Hannover, 1931. 111. Morette A.//Compt. rend. 1942. VoL 215. P. 86— 88. 112. Nelson С M., Boyd R. E., Smith WmT.//J. Amer. Chem. Soc. 1954. Vol. 76. P. 348—352. 113. Fletcher J. M., Gardner W. R.t Greenbield B. F. e. a.//J. Chem. Soc. (A) 1968. Vol. 1968. P. 653—659. 114. Fletcher J. M., Gardner W. E., Hooper E. W. e. a.//Nature. 1963. Vol. 199. P. 1089—1095. 115. Hoare F. E., Matthews J. C.//Proc. Roy. Soc. 1952. Vol. A212. P. 137—148. 116. Papatheodorou G. N.//Inorg. Nucl. Chem. Lett 1974. Vol. 10. P. 115—117. 39« 611
117. Garber M., Henry W. G., Hoeve H. G.//Canad. J. Phys. I960. Vol. 38. P. 1595—1603. 118. Marcus J. A.//Phys. Rev. 1949. Vol. 76. P. 413— 416, 621—627. 119. Mookherji T.//J. Electrochem. Soc. 1970. Vol. 117. P. 1201—1204. 120. Страхов Л. П., Римадханов K.f Королев В. В.// //Изв. АН СССР. Неорг. материалы. 1973. Т. 9. С. 645— 647. 121. Singh S., Singh P.//J. Phys. Chem. Sol. 1980. Vol. 41. P. 135—139. 122. Пилат И. М.//Физика металлов и металловеде- металловедение. 1957. Т. 4. С. 232—238. 123. Страхов Л. П., Крепкая В. П., Казен- Казенное Б. А.//Физика твердого тела. 1969. Т. 11. С. 3595— 3597. 124. Потыкевич И. В., Бондарь Г. И., Коваль В. С. и др.//Укр. физ. жури. 1983. Т. 28. С. 1072—1076. 1?5. Сирота Н. Н.. Виткина Ц. 3., Антюков А. М. и др.// Изв. АН БССР. Сер. физ.-мат. 1976. № 2. С. 126—128. 126. Verharghe H., Vandermeerssche С, Le Conep- te C.//Phys. Rev. 1959. Vol. 80. P. 758—764. 127. Александров Б. Н., Веркин Б. И., Свечка- рев И. В.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1960. Т. 39. С. 37—40. 128. Busch GM Menth A., Natterer B.//Z. Naturforsch. 1964. Bd. 19a, S. 542—551. 129. Juza R., Hahn H.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1940. Bd. 244. S. 111—124. 130. Busch G., Kern R.//Helv. phys. acta. 1959. Vol. 32. P. 24—29. 131. Stevens D. K., Crawford J. H.//Phys. Rev. 1955. Vol. 99. P. 487—488. 132. Darnell A. J., Libby W. F.// Ibid. 1964. Vol. A135. P. 1453—1459. 133. Broniewski W., Franczek S., Witkowskl R.// //Ann. Phys. 1938. Vol. 10. P. 5—19. 134. Endo H.//Sci. Repts. Tohoku Univ. 1927. Vol. 16. P. 201—234. 135. Matyas M.//Czechoslov. J. Phys. 1958. Vol. 8. P. 301—308. 136. De Haas W. J., van Alphen P. M.//Acad. Sci. (Amsterdam). 1933. Vol. 36. P. 158—169. 137. Rao S. R., Venkataramiah H. S.//J. Mysore Univ. B. 1948. Vol. 8, Nb 2. P. 39—46. 138. Une С T.//Phys. Rev. 1933. Vol. 44. P. 43—45. 139. Lock J. M.//Proc. Phys. Soc. (Lond.). 1957. Vol. B70. P. 476—479, 566—571. 140. Klemm W., Meisel K., von Vogel H.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1930. Bd 190. S. 123—144. 141. Kreissman C. J., McCuire T. R.//Phys. Rev. 1955. Vol. 98. P. 936—937. 142. Волкенштейн Н. В., Галош и на Э. В.//Физика металлов и металловедение. 1964. Т. 18. С. 784—788. 143. Hall J. R., Marchunt N. К., Plowman R. A.// Australian J. Chemie. 1963. Vol. 16. P. 34—38. 144. Schafer H., Gerken R., Scholz H.//Z. anorgan. and allgem. Chem. 1965. Bd. 335. S. 96—103. 145. Brauer G., Weidlein J., Strahle J.//Ibid. 1966. Vol. 348. P. 298—307. 146. Крылов Е. И.//Журн. неорг. химии. 1958. Т. 3. C. 1487—1489. 147. McCarley R. E., Brown T. M.//Inorg. Chem. 1964. Vol. 3. P. 1232—1236. 148. Fendins H.//Dissert., Hannover, 1931. 149. Gibart P.//Compt. rend. 1964. Vol. 259. p. 4237—4241. 150. Biltz W.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1930. Bd. 214. S. 227—236. 151. Greiner J. D., Shanks H. R.//J. Solid State Chem. 1972. Vol. 5. P. 262—266. 152. Cheretien A., Odent G.//Compt. rend. 1963. Vol. 257. P. 2290—2295. 153. Thaore K.//Bull. Soc. chim. France. 1965. P. 1284. 154. Белова В. И., Семенов И. Н.//Журн. неорг. хи- химии, 1971, Т. 16. С. 2871—2875. 155. Machmer P.//Z. Naturforsch. 1969. Vol. 24B. P. 200—208. 156. Schuber H., Huneke К. Н., Brendel C.//Z. anor- anorgan. und allgem. Chem. 1971. Bd. 383. S. 49—56. 157. Белова В. И. Сыркин Ю. К.//Журн. неорг. хи- химии, 1958. Т. 3. С. 2016—2021. 158. Колбин Н. И., Самойлов В. М.//Журн. неорг. химии, 1968, Т. 13. С. 906—909. 159. Brodersen К., Machmer P.//Naturforsch. 1962. Bd. 176. S. 127—133. 160. Ryden W. D.t Lawson A. W.//J. Chem. Phys. 1970, Vol. 52. P. 6058—6064. 161. Gouthrie A. N., Bourland L. T.//Pnys. Rev. 1931. Vol. 37. P. 303—308. 162. Brodersen K., Thiele G., Schnering H. G.// 111. anorgan. und allgem. Chem. 1965. Bd. 337. S. 120— 128. 163. Argue G. R., Banewicz J. J.//Inorg. Nucl. Chem. 1963. Vol. 25. P. 923—927. 164. Gronvold F., Haraldsen H., Kjikshus A.//Acta Chem. Scand. 1960. Vol. 14. P. 1879—1886. 165. Rao S. R., Sriraman S.//Proc. Indian Acad. Sci. 1937. Vol. 5A. P. 343—350. 166. Vogt E.//Ann. Phys. 1932. Bd. 14. S. 1—39. 167. Bates L. F., Baker С I. W.//Proc. Phys. Soc. (Lond.). 1938. Vol. 50. P. 409—412. 168. Rao S. R., Narayanaswamy A. S.//Philos. Mag. 1938. Vol. 26. P. 1018—1030. 169. Pascal P., Minne P.//Compt. rend. 1931. Vol. 193. P. 1303—1305. 170. Mikhail H., Mekkawy J.// Czech. J. Phys. 1978. Vol. B28. P. 216—222. 171. Shoenberg D., Uddin M. Z.//Proc. Roy. Soc. 1936. Vol. A156. P. 687—701. 172. Kapitza P.//Proc. Roy. Soc. 1931. Vol. A131. P. 224—273. 173. Rao S. R. J.//J. Mgsore Univ. B. 1945. Vol. 5. №2. P. 69—77. 174. Smith J. F., Greiner J. D.//Phys. Rev. 1959. Vol. 115. P. 884—891. 175. Trzebiatowski W., Selwood P. W.//J. Amer. Chem. Soc. 1950. Vol. 72. P. 4501—4506. 176. Bates L. F., Hughes D.//Proc. Phys. Soc. (Lond.). 1954. Vol. B67. P. 28—37. 177. Henkel P., Klemm W.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1935. Bd. 222. S. 70—72. 178. Picon M., Flahaut J.//Compt. rend. 1953. Vol. 237. P. 1160—1162. 179. Picon M., Flahaut J.//Ibid. 1955. Vol. 240. P. 784—785. 180. Khodadad P.//Ibid. 1958. Vol. 247. P. 1205- 1209. 181. Brodsky M. B.//Inst. Phys. Lond. 1971. Confe- Conference Didest Rare Earth and Actihides. JSfe 3. P. 75—83. 182. Seguin M.//Ibid. 1958. Vol. 246. P. 3243—3246. 183. Гречнев Г. Е., Свечкарев И. В., Середа Ю. П.// Жури, эксперим. и теорет. физ. 1978. Т. 75. С. 993—998. 184. Landolt-Borhstein, Numerical Data and Functio- Functional Relationships in Science and Technology. New Series. Group III. Vol. 17e. P. 284. 185. Landolt-Bornstein, Zahlenwerte und Funktionen. Ed. 6-th, 1962. Bd. II, 9 teil. 186. Bohm В., Klemm W.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1939. Bd. 243. S. 69—85. 187. Marchand A.//Compt. rend. 1955. Vol. 241. P. 468—470. 612
^ 188. Yamaguchi Y.//Solid State Commun. 1970. Vol. 8. P. 833—835. ! 189. Волкенштейн Н. В., Галошина Э. В., Щеголи- кина Н. И.//Физика металлов и металловедение. 1968. J. 25. С. 180—185. 1 190. Browne S. H., Lane С. T.//Phys. Rev. 1941. Vol. 60. P. 895—899. I 191. Klemm W., Hoschek E.//Z. anorgan. und allgem. (jhem. 1936. Bd. 226. S. 359—369. 192. Clark J. KM Machin D. J.//J. Chem. Soc. 1963. p. 4430—4437. 193. Nyholm R .S., Sharpe A. G.//J. Chem. Soc. 1952. P. 3579—3587. 194. Juza D., Giegling D., Schaber H.//Z. anorgan. flnd allgem. Chem. 1969. Bd. 366. S. 121 — 130. 195. Воробьев Н. И., Печковский В. В., Ко- бец Л. В.//Журн. меорг. химии. 1974. Т. 19. С. 3—6. 196. Cadeville М. C.//J. Phys. Chem. Sol. 1966. Vol. 27. P. 667—674. 197. Проскурняков А. А., Крылов Е. И.//Журн. неорг. химии. 1965. Т. 10. С. 1017—1021. 198. Hume D. N.. Stone H. W.//J. Amer. Chem. Soc. 1941. Vol.63. P. 1200—1209. 199. Hoppe R., Daehne W., Klemm W.//Ann. Chem. 1962. Vol. 658. P. 1—14. 200. Zernicke J.//Rec. Trav. Chim. 1953. Vol. 72. P. 390—397. 201. Williams E. H.//Phys. Rev. 1926. Vol. 28. P. 167—173. 202. Haraldsen H., Gronvold F., Hurlen T.//Z. anor- anorgan. und allgem. Chem. 1956. Bd. 283. S. 143—164. 203. Furuseth S.. Kjekshus A., Andersen A. F.//Acta Chem. Scand. 1969. Vol. 23. P. 2325—2329. 204. Vandenbempt E., Pauwels U de Clippeleir K.// //Bull. Soc. Chim. Belg. 1981. Vol. 80. P. 283. 205. Uchida E., Kondoh H.//J. Phys. Soc. Japan. 1955. Vol. 11. P. 21—28. 206. Munson R. A., de Sorbo W., Koubel J. S.// //J. Chem. Phys. 1967. Vol. 47. P. 1769—1784. 207. Lewig J., Machin D. J., Newnham I. E. e. a.// //J. Chem. Soc. 1962. № 11. P. 2036—2044. 208. Ehrlich P., Ploger F., Pietzka G.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1955. Vol. 282. S. 19—27. 209. Rudolf W., Luginsland H. H.//Ibid. 1964. Bd. 334. S. 125—138. 210. Klemm W., Steinberg H.//Ibid. 1936. Bd. 227. § 193 213 211. Schafer H., v. Schnering H. G., Tillack J.//Ibid. 1967. Bd. 353. S. 281—297 212. Kepert D. LM Mandyszewshy R.//Inorg. Chem. 1968. Vol. 7. P. 2091—2098. 213. Knox K., Coffey G. E.//J. Amer. Chem. Soc. 1959. Vol. 81. P. 5—13. 214. Holloway J. H., Peacock R. D.//J. Cham. Soc. 1963. P. 3892—3898. 215. Тейлор К., Дарби М.//Физика редкоземельных соединений/Пер, с англ. М.: Мир. 1974. 216. Brown D. A., Glass W. К- О Daly C.//J. Chem. Soc. Dalton. Trans. 1973. № 12. P. 1311—1315. 217. Brisdon B. L., Edwards D. A., Machin D. J.//J. Chem. Soc. (A). 1967. P. 1825—1829. 218. Perakis N.//J. Phys. Radium. 1954. Vol. 15. P. 191. 219. Brown D., Colton R.//J. Chem. Soc. 1964. P. 714—717. 220. Schuth W., Klemm W.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1934. Bd. 220. S. 193—198. 221. Colton R.t Farthing R .H.//Australian J. Chem. 1968. Vol. 21. P. 589—597. 222. Hargreaves G. В., Peacock R. D.//J. Chem. Soc. 1960. JSo 11. P. 2618—2626. 223. Hargreaves G. В., Peacock R. D.//Proc. Chem. Soc. 1959. № 1. P. 85—89. 224. Glemser O., Roesky H. W., Hellberg К. Н. e. a.// //Chem. Ber. 1966. Bd. 99. S. 2652—2663. 225. Bpse D. M., Bhar H. G.//Z. Physik. 1928. Bd. 48. S. 716—721. 226. Figgis B. N., Lewis J., Mabbs F. E.//J. Chem. Soc. 1961. P. 3138—3147. 227. Nast R., Hoerl W.//Chem. Ber. 1962. Bd. 95. S. 1470—1475. Глава 27 МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ /С. Г. Гуртовой МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ 27.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Вещества, обладающие спонтанным магнитным мо- моментом, т. е. имеющие конечную намагниченность при достаточно низкой температуре и нулевом внешнем маг- магнитном поле, называются ферромагнетиками в широком смысле слова. При этом упорядочение спиновых и ор- орбитальных моментов электронов в этих веществах не обязательно имеет простой характер (см. структуры ¦Конус» и «Феррн» на рис. 27.16). Для ферромагнетиков характерны зависимости магнитной проницаемости от внешнего магнитного поля и предыстории образца, а также существование температуры, выше которой веще- вещество переходит в парамагнитное состояние с нулевым спонтанным магнитным моментом. Намагниченность и магнитная индукция. Магнит- Магнитный момент единицы объема магнетика называют на- намагниченностью. Намагниченность J, А/м, магнитная ин- индукция В, Тл, и напряженность магнитного поля Н, А/м, связаны известным соотношением: где цо==4л1О~7 Гн/м — магнитная постоянная. Если эллипсоидальный образец магнетика находится во внешнем магнитном поле Н, то поле внутри образ- образца Н, определяется формулой где N — тензор размагничивающих коэффициентов (факторов). В ферромагнетиках намагничивание из состояния с нулевой индукцией изображается кривой намагничива- намагничивания ОА (или О/4') (рис. 27.1), описывающей зависимость магнитной индукции (или намагниченности) от Н. На- Намагниченность с ростом поля достигает предела /s, на- называемого намагниченностью насыщения. При перемаг- ничивании зависимость В(Н) [или 1(Н)] образует характерную S-образную кривую — петлю гистерезиса 613
Рис. 27.1. Зависимости магнитной индукции В и намагниченности / ферромагнитного мате- материала от напряженнос- напряженности поля Н (рис. 27.1). Точки пересечения петли гистерезиса с осями ординат и абсцисс дают значения соответственно оста- остаточной индукции Вт (или остаточной намагниченности /г) и коэрцитивной силы Нсв (или Hcj). Часто для описания магнетиков используют удель- удельный магнитный момент (иначе удельную намагничен- намагниченность) а, т. е. магнитный момент единицы массы. Еди- Единица удельного магнитного момента в СИ — Ам /кг, в системе СГСМ — Гс-см3/г (в англоязычной литерату- литературе — emu/g). Иногда в качестве магнитной характерис- характеристики приводят атомный магнитный момент п, т. е. сред- средний магнитный момент, приходящийся на атом или на формульную единицу вещества; его измеряют в магнето- магнетонах Бора \хв. Удельный и атомный магнитные моменты связаны с соотношением где М — молярная масса, соответствующая формуль- формульной единице вещества, кг-моль-1; NA —постоянная Авогадро, моль. Точка Кюри и точка компенсации. Температура Гс, при которой магнетик переходит из ферромагнитного в парамагнитное состояние, называется температурой или точкой Кюри. В некоторых интерметалл идах со сложной магнитной структурой при так называемой тем- температуре компенсации Гкомп спонтанная намагничен- намагниченность обращается в нуль вследствие компенсации со- составляющих ее намагниченностей магнитных подреше- ток. Магнитная восприимчивость и проницаемость. За- Зависимость / от И представляется в виде / = х#. г^е у — магнитная восприимчивость (объемная), а зависи- зависимость В от И принято записывать в виде B=\i*H, где цш — абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м. Та- Таким образом, восприимчивость и проницаемость связаны соотношением где Цг=«|1а/Цо — относительная магнитная проницае- проницаемость вещества. Дифференцирование индукции по полю дает относительную дифференциальную магнитную про- проницаемость (х8ф — эффективный атомный магнитный момент, Аи*; k — постоянная Больцмана. Кроме определенной выше магнитной восприимчи- восприимчивости единицы объема х» часто используют удельную восприимчивость Хр и молярную восприимчивость Xmt т е. восприимчивости в расчете на единицу массы или моль вещества. Эти величины связаны между собой формулами ХР = Х/Р и Хт = ХР М, где р — плотность, кг/м3. В СИ и системе СГСМ объемная восприимчивость — безразмерная величина, удельная восприимчивость выражается в ма/кг и см3/г (в англоязычной ли- литературе — в emu/g), а молярная восприимчивость — в м3/моль и см3/моль (в англоязычной литературе — в emu/mol). Единица абсолютной магнитной проницаемости в СИ — Гн/м. В системе СГСМ магнитная проницаемость М, определяемая формулой B=\iH, безразмерна (как и относительная проницаемость в СИ). Магнитная анизотропия. Различие магнитных свойств ферромагнетика вдоль неэквивалентных направ- направлений в теле, называемое магнитной анизотропией, наи- наиболее выражено о монокристаллах. Мерой магнитной анизотропии является работа намагничивания, необхо- необходимая для поворота вектора J из положения вдоль оси легкого намагничивания, вдоль которой этот вектор на- направлен в отсутствие поля, в новое положение — вдоль внешнего поля. Эта работа определяет плотность свободной энергии магнитной анизотропии Еа, Дж/м8, которая следующим образом выражается через углы между вектором намагниченности J и кристаллографи- кристаллографическими осями: 1) для кубических кристаллов Эта величина в слабых полях носит название относи- относительной начальной проницаемости, а максимальное ее значение на всей кривой намагничивания — относи- относительной максимальной проницаемости. При температурах Т>ТС парамагнитная восприим- восприимчивость многих магнетиков достаточно хорошо описы- описывается законом Кюри — Вейсса где аь а2 и а3 — направляющие косинусы вектора J; 9 1 2 9 2 2 «=а, «2 4- «! а5 + «2 аз; 2) для гексагональных кристаллов ?а = Ki sin2» + K2 sin4& + ... , Где ф — уГол между вектором J и гексагональной осью с. Магнитострикция. Изменение размеров и формы тела при его намагничивании называют магнитострикцией. Различают объемную магнитострикцию, характеризуе- характеризуемую относительным изменением объема тела w«AV/V, и анизотропную магнитострикцию, характеризуемую относительным изменением размеров тела Х«Д/// поч- почти без изменения его объема. Иногда этот вид магни- тострикции не совсем точно называют линейной магни- магнитострикцией. Магнитострикция насыщения, т. е. магнитострикция, возникающая при намагничивании кристалла до насы- насыщения, для кубических кристаллов определяется фор- формулой + 2А, (оц a, где С = \io(NA/V)\x2^/Sk\ 0D — парамагнитная темпе- температура Кюри, К. Здесь V — молярный объем, м3/моль; «г + а, а3 ?, & 4? + a? + зг о3 ?, + 2AS ( a] at a3 ?2 ?, + оц а§ а3 ?, ?3 + «1 аг 4 ?i?t) + ¦•¦+*, где а/ и Р/ — направляющие косинусы вектора J и 614
пектора, вдоль которого производится измерение маг- магнитострикции; /4=/z3s, если направление легкого на- намагничивания — ось [100]; Л*Лз (s— 7з), если направ- направление легкого намагничивания — ось [111]. Продольная (а/ = р() магнитострикция вдоль глав- главных кристаллографических осей кубического кристалла определяется формулами *ioo = B/3) (Л, + Л4Ь Х110 = A/12) BЛ! + 6Л2 + А4), Часто можно положить Л3—hA=h5=O и пользовать- пользоваться упрощенной формулой X = C/2) Х100 (s - 1 /3) + ЗХШ (а, а2 h pf + + а1 аЗ ?1 Эз + а Для поликристаллического материала анизотропную магнитострикцию можно получить из соотношения X = C/2) \s (cos2» -1/3), где Xs=BX,ioo+3Xin)/5, а# — угол между вектором J и направлением измерения. Магнитострикция насыщения гексагональных крис- кристаллов описывается выражением + <*2 fi2) а3 ?з] + ГС1 — eI) С1 — й) — (^ ?ж Направляющие косинусы а<, р< относятся к системе гфямоугольных координат, где оси 1 (х) и 2(t/) совпа- совпадают с направлением а и by a ось 3 (г) — с гексаго- гексагональной осью с (см. рис. 27.35). Для поликристаллического материала продольная магнитострикция насыщения может быть получена по формуле B/5) (8/15) XD Поперечная магнитострикция насыщения (т. е. магни- магнитострикция, измеряемая в направлении, перпендикуляр- перпендикулярном J) выражается формулой Х± = B/15) Хл + A/3) (\в + Хс ) - D/15) Хо . Для гексагональных кристаллов редкоземельных металлов (см. рис. 27.32—27.34) применяют отличные от приведенного выше выражения для магнитострикции насыщения - («i ?i - «2 ?i или + Ba\ [(а, ^ + а2 ?2J - (а, З2 - <х2 З^2 ] + + С [(«, ?, + а2 р2J - (в, ?2 - а2 W2 ] + - 4) + А»! Р2з ( + /«1 A - Р|) + (Иногда обозначают С=Ал2/2, .4= —Я,г«4.) Магнитомягкие материалы. Магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагни- чиваются в относительно слабых магнитных полях на- напряженностью Я ~ 10-М О3 А/м, относятся кмагнитомяг- ким. Для этих материалов характерны высокие значения относительной магнитной проницаемости — начальной Цгнач~ ~ Ю2~105 И маКСИМаЛЬНОЙ |Агтах~Ю3Ч-106. Коэрцитивная сила Нс магнитомягких материалов сос- составляет обычно от 1 до 102 А/м, а потери на магнитный гистерезис очень малы— 1 — 103 Дж/м3 на один цикл перемагничивания. Для многих материалов в качестве справочной характеристики приводят удельные потери, т. е. мощность потерь Я, на частотах перемагничиваю- щего поля 50 или 400 Гц при различных значениях ам- амплитуды индукции (например, Pi.wso — мощность по- потерь на частоте 50 Гц при индукции, равной 1,0 Тл). Магнитострикционные материалы. Основными ха- характеристиками магнитострикцнонных материалов (см. табл. 27.32), применяющихся для изготовления магни- магнитострикцнонных преобразователей, являются: коэффи- коэффициент магнитомеханической связи /(, квадрат которого равен отношению преобразованной энергии (механиче- (механической или магнитной) к подводимой (соответственно магнитной или механической), динамическая маг- нитострикционная постоянная а=*(до/дВ)* и маг- ьитострикционная постоянная чувствительности \=*(дВ/о)ц, где а — механическое напряжение, Я/м2, В — магнитная индукция, Тл, а индексы ей// означают неизменность деформации и магнитно- магнитного поля. Величина а существенна для работы излуча- излучателей, а Л — для работы приемников. Плотность р и модуль Юнга Е определяют резонансную частоту пре- преобразователей; от механической прочности, магнито- магнитострикции насыщения Х5 и индукции насыщения Bs, зависит предельная интенсивность магнитострикци- онных излучателей; механическая добротность Q, удельное электрическое сопротивление рэл и коэрци- коэрцитивная сила Нс определяют потери энергии на вихревые токи и гистерезис при работе преобразователя. Значе- Значения /С, о, Л существенно зависят от напряженности подмагничивающего поля, значение которого //опт, от- отвечающее максимуму /С, обычно называют оптималь- оптимальным. Магнитотвердые материалы. К магнитотвердым от- относятся материалы, которые намагничиваются до насы- насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряженностью Я~103-1-10б А/м. Магнитотвердые материалы характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы Яс> остаточной индук- индукции Вг и максимальной плотности магнитной энергии (ВН)тЛх на участке Вг, — Нсв размагничивания петли гистерезиса (рис. 27.1). В § 27.1 и 27.3 в каждом из пунктов, объединяю- объединяющих ту или иную группу металлических ферромагнети- ферромагнетиков, сначала приводятся температурные зависимости парамагнитной восприимчивости, зависимости намагни- намагниченности, удельного или атомного магнитного моментов от температуры, магнитного поля, состава сплавов и зависимости температур Кюри сплавов от их состава. Затем идут данные по магнитной анизотропии и, на- наконец, по магнитострикции. При отборе материала не ставилась задача достичь всеобъемлющей полноты, а делалась попытка отразить современное состояние и тенденции развития физикп 615
магнитных явлений. В главе дается также информация как о наиболее распространенных отечественных техни- технических магнитных материалах, так и о перспективных материалах, едва вышедших за пределы лабораторий. Наиболее полные сведения о магнитных свойствах ферромагнитных металлов и сплавов можно найти в монографиях [3, 4, 59]. Свойства металлических ферро- ферромагнитных материалов описаны в учебнике [25] и справочниках [26—28]. 27.2. ЭЛЕМЕНТЫ 27.2.1. Железо, кобальт, никель. Среди переходных ^-металлов ферромагнитны только Fe, Co и Ni C ^/-ме- ^/-металлы), составляющие основу почти всех магнитных материалов. В табл. 27.1 — 27.5 и на рис. 27.2—27.15 содержатся сведения об их магнитных свойствах. Обзор магнитных свойств этих металлов дан в [ПО]. 2 ГЦ И Ni а) 600 800 1ООО 1200 1?ОО 1600 Г, К Таблица 27.2. Зависимости относительной намагниченности Js/J0 для Fe, Co и Ni от относительной температуры Т/Тс [30] Т/ТС 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 Fe 1 0,996 0,99 0,975 0,95 0,93 0,90 Со, Ni 1 0,996* 0,99 0,98 0,96 0,94 0,90 т/тс 0,7 0,8 0,85 0,90 0,95 1 Fe 0,85 0,77 0,70 0,61 0,46 0 Со, Ni 0,83 0,73 0,66 0,56 0,40 0 ¦ Только для Ni. Рис. 27.3. Кривые намагничивания для основных крис- кристаллографических направлений монокристалла Fe при 7=20°С [67] 1000 1200 Рис. 27.2. Температурные зависимости обратной моляр- молярной парамагнитной восприимчивости для гранецентри- рованного кубического Ni [31] и гранецентрированной кубической уфазы Fe (a), a также для объемноцентри- рованных кубических Э- и б-фаз Fe и гранецентриро- гранецентрированной кубической фазы Со (б) [91] Элемент Fe Со* Ni оф, А • м*/кг 221,71@,08) 162,55 58,57@,03) Таблица 27.1. Основные Л 2,216 2,226 1,715 1,729 (Н || с) 1,721 (Н || [100] в ба- базисной плоскости) 0,616 0,619 1044 B) 1388B) 627,4@ магнитные свойства К ,3) °5<4.2К), 222,671 163,862 (Н| 163,078 (Н в базисной 58,872 Fe, Co, Ni А • м«/кг с) 1A00] плоскости) о B87 К). А • м«/кг 218,210 162,624 55,370 Литература [55] 194] [90] [94] [55] [94] * В области температур около 700 К в Со происходит переход из гексагональной плотноупа кованной (ГПУ) а-фазы, устойчивой при низких температурах, в гранецентрнрованную кубическую (ГЦК) ?-фазу, устойчивую при высоких температурах [110]. 616
Рис. 27.4. Кривые намагничивания для основных крис- кристаллографических направлений монокристалла Со при Г 20°С [74] о Рис. 27.5. Кривые намагничивания для основных крис- кристаллографических направлений монокристалла Ni при Г«20°С [73] 75,28 100,?6 131,31 131,01 225,69 25%67 286У61 75,28 100,51 131,31 165,50 156,81 225,7* 25%67 286,66 Н\\ [100] S базисной плоскости 162 10 i ,Тл Рис. 27.7. Кривые намагничивания гексагонального крис- кристалла Со в сильных магнитных полях при различных температурах; ///, Н — внутреннее и внешнее магнит- магнитные поля, с — гексагональная ось [94] 218 Рис. 27.6. Кривые намагничивания кристалла Fe в сильных магнитных полях при различных температурах. Намагниченности вдоль осей [1001, [110] и [111] раз- различаются здесь менее чем на 0,05%. Кривые проведены по средним значениям этих намагниченностей; ц<// индукция внутреннего магнитного поля [94] 617
6 8 10 Т,Г02К Рис. 27.10. Температурные зависимости констант магнит- магнитной анизотропии Со для гексагональной (а) и кубиче- кубической гранецентрированной (б) фаз: кривые с экспериментальными точками — данные [69, J04], кривые без экспериментальных точек — данные [33] 10 Рис. 27.8. Кривые намагничивания кристалла Ni в силь- сильных магнитных полях при различных температурах, Но Hi — индукция внутреннего магнитного поля [94] О 200 J ?00 600 800 1ООО Г, К Рис. 27.9. Температурные зависимости констант магнит- магнитной анизотропии Fe Рис. 27.П. Температурные зависимости констант магни- токристаллографической анизотропии Ni из [57] (а, кружки — первая работа [57], крестики — вторая) и [32] (б) -1 -2 у i- -5 -6 6) Kj-0,0J О 100 ZOO 300 ?00 500 T,K 618
Таблица 27.3. Производная (l/f&0) (д<*>/дНут для элементов группы железа Вещество Fe Ко, ГЦК* e-Со, ГПУ* № г. к 1,5 77 293 4,2 293 4,2 293 4,2 77 294 377 428 479 568 606 Но \дН ) ' 10-« Тл-i 4,5 4,5 4,5—6 4,8 5 3,2 7,2 6 1,2 1,5 1,0 0,5 0,0 -0,7 -3,8 —11,0 Литература [102] [102] [77, 102] 101] 102] 101] ПО] 39] [105] •См. примеч. к табл. 27.1. 100 ?00 600 800 Т, К Рис. 27.12. Темпера- Температурные зависимости констант магнитост- рикции Fe [109] -so - too гоо г, к Рис. 27.13. Температурные зависимости констант магни- тострикции двух образцов Ni (черные и белые кружки) [78] -60 О 1ОО ZOO3OO ?00 SOO Т,К Рис. 27.14. Температурные зависимости магнитострикции /.юс и km Ni [77] Таблица 27.4. Константы магнитострикции, Fe и Ni при комнатной температуре Элемент Fe Ni hi 36,2 -94- Ч-— 99 Л, —34,0 —42-т- -г—44 Л, 2 —0,7-5- -f-0,1 -1,44- -5-3,4 0,2ч- 4-1,5 Литература [6i] [36, 78] Таблица 27.5. Константы магнитострикции а-Со(ГПУ)* при различных температурах [70] г, °с —200 0 20 200 400 20 [39] —66 —52 —50 -32 —16 -45 хв. Юг- —123 —109 —107 —88 —70 -95 +126 + 126 +126 + 120 + 105 +110 -128 —103 —105 -82 -52 -100 * См. примеч. к табл. 27.1. 20 -1О\- Рис. 27.15. Зависимости —20 продольной магнитост- магнитострикции поликристалли- поликристаллических образцов от ин- ""• дукции внешнего магнит- магнитного поля при Г=20°С —, [3] 27.2.2. Редкоземельные и актиноидные элементы. Ферромагнитное упорядочение в /-металлах чаше реали- реализуется в довольно сложных магнитных структурах («Конус», «Ферри» на рис. 27.16), переход к которым из парамагнитного состояния («Пара» на рис. 27.16) 619
осуществляется при понижении температуры, как пра- правило, через антиферромагнитные (АФ) фазы («Спи- («Спираль», «АФ-конус», «Волна» на рис. 27.16). Есть сведения о ферромагнитных, метастабильных при комнатной и более низких температурах, кубиче- кубических фазах Рг, Nd и Рт [80]. Обнаружен [71] ферро- ферромагнетизм кубической гранецентрированной фазы Cm (см. рис. 27.29, 27.30), которая также, видимо, метаста- бильна при температурах, меньших температуры Кюри. Данные о магнитных свойствах редкоземельных металлов приведены в табл. 27.6. О 20 132 52 85 О 32 5ST,K Рис. 27.16. Виды магнитного упорядочения в тяжелых редкоземельных элементах по данным нейтронографии [80] Таблица 27.6. Магнитные свойства ферро- и ферримагнитных редкоземельных металлов (фаза с пространственной группой РЪ3/ттс) [80] Эле- Элемент Gd Tb Dy Ho Er Tm p- v-i 7 9 10 11 9 7 эф* В ,98 ,77 ,83 ,2 ,9 ,61 я и В 7,63 9,34 10,33 10,34 9,1 7,14 Направле- Направление оси легкого намагничи- намагничивания при Г=0 К Ь а Ъ _ с к 230 179 132 85 58 ,0 ,0 ,0 ,0 ,0 К 293,4 219,5 89,0 20,0 20,0 32,0 "II 317 195 121 73, 61, 41, с 0 7 0 . К Н±с 317 239 169 88, 32, -17, 0 5 0 Температурные и полевые зависимости спонтанного магнитного момента, а также температурные зависимос- зависимости обратной парамагнитной восприимчивости рассмат- рассматриваемой группы элементов даны на рис. 27.17—27 30. Рис. 27.17. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента (вдоль оси с) кристалла Gd при раз- различных значениях индукции внешнего магнитного поля [92] ПО 160 ZOO Z*tO Z80 310 Рис. 27.18. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента (вдоль оси Ь) кристалла ТЬ при раз- различных значениях индукции внешнего магнитного поля tee] 160 Z00 2?0 280 320 360 ?00 ??0 ?SO Г, К Рис. 27.19. Температурные зависимости обратной удель- удельной парамагнитной восприимчивости (вдоль осей о, Ь и с) кристалла ТЬ [62] 620
о-НИс В1100 150 Вт, 200 Рис. 27.20. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента монокристалла Dy при различных зна- значениях индукции магнитного поля, приложенного вдоль оси а в базисной плоскости [34] О 2 ? 6 8 10/лоНи1п Рис. 27.23. Зависимости атомного магнитного момента монокристалла Но от индукции внутреннего магнитного поля. Внешнее магнитное поле прикладывалось вдоль осей a, b и с при температуре 4,2 К [40] 3 ? 5 6 /А0Н,Тл Рис. 27.21. Зависимости атомного магнитного момента монокристалла Dy от индукции внешнего поля [58] 10 10 30 tO SO 60 10 80 30 100 Г, К Рис. 27.24. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента (вдоль оси с) кристалла Ег при раз- различных значениях индукции внешнего магнитного по- поля [63] 350 300 250 К 150 ЮН 50 10 30 50 70 90 Т,К О Z0 ?0 ВО 80 100 ПО 1?О 160 Т, К Рис. 27.22. Температурные зави- зависимости удельного магнитного момента (вдоль осей бис) крис- кристалла Но при различных значе- значениях индукции внешнего магнит- магнитного поля [ЮЗ] 621
1 1 ^ И И С о . о ниа/«»ь: - - i t i i i S в 9 ^ Mile Рис. 27.28. Зависимости атомного магнитного момента монокристалла Тт от индукции внутреннего магнитного поля при Г»4,2 К [98] 0,7 0,J 0,1 0,1 Рис. 27.25. Зависимости атомного магнитного момента монокристалла Ег от индукции магнитного поля, прило- приложенного вдоль осей п. b и с, при температуре 4,2 К [40]: f) — значения л из [97], умноженные на 0.963 !86] 20 180 Т,К Рис. 27.26. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента (вдоль оси с) кристалла Тт [98] Рис. 27.29, Температурные зависимости атомного маг- магнитного момента для Cm в гранецентрированной кубиче- кубической р-фазе при различных значениях индукции внешне- внешнего магнитного поля [71] ?0 80 ПО 160 200 Г, К Рис. 27.27. Температурные зависимости обратной удель- удельной восприимчивости в парамагнитной области (вдоль осей бис) кристалла Тт [98] 622
220 260 300 3<MT,K Рис. 27.30. Температурные зависимости обратной объем- объемной парамагнитной восприимчивости Cm в гранецентри- рованной кубической 0-фазе при различных значениях индукции внешнего магнитного поля [71] О ?0 ВО ПО 160 200 2*0 Т, К Рис. 27.33. Температурные зависимости констант магни- тострикции ТЬ, экстраполированных к нулевому внешне- внешнему полю [96] О ?0 80 120 НО 200 Г, К Рис. 27.34. Температурные зависимости констант магни- тострикции Dy во внешнем поле с индукцией 3 Тл [95] 0 100 200 Рис. 27.31. Температурные зависимости констант Ci— —/С1 + /С2 и С2—/С2/2 магнитной анизотропии гексаго- гексагонального кристалла Gd [87] -SOffO О 0,5 1,0 1,5 2,0 2,S /л0Н,Тл Рис. 27.35. Зависимости магнитострикции вдоль осей мо- Рис, 27.32. Температурные зависимости констант магни- нокристалла Dy от индукции магнитного поля, прило- Тострикции Gd [88] женного вдоль оси а [79] 623
Рис. 27.36. Изотермы продольной А,ц и поперечной Х± магнитострикций поликристаллического гексагонального Dy[l] Далее приведены характерные температурные зависи- зависимости констант анизотропии и магнитострикций для тяжелых редкоземельных элементов (рис. 27.31—27.34) и, наконец, в качестве примера — зависимость магни- магнитострикций от индукции магнитного поля для Dy (рис. 27.35, 27.36). 27.3. СПЛАВЫ Большинство данных этого параграфа относится к двухкомпонентным системам. Исключение составляют система сплавов Fe—Со—Ni и гейслеровы сплавы. 27.3.1. Сплавы на основе rf-элементов. Эти сплавы дают огромное разнообразие сочетаний магнитных свойств, зависящих, как правило, от механической и термомагнитной обработки. Это обеспечивает их широ- широкое применение. В этом пункте кроме данных о хорошо изученных и используемых в технике сплавах на осно- основе Fe, Со и Ni (табл. 27.7, 27.8, 27.12 и рис. 27.37— 27.54) приведены сведения о гейслеровых сплавах (табл. 27.9), некоторых интерметаллидах (табл. 27.11) и слабых зонных ферромагнетиках (табл. 27.10). В пос- последних малая спонтанная намагниченность (п<цв) воз- возникает в результате упорядочения спинов электронов проводимости. Данные о разбавленных сплавах, обладающих свое- своеобразными ферромагнитными свойствами (см. [89]), не приводятся. 2,5 2,0 1,5 1,0 0,5 О в - у / Сг Мп i /7 ^ Is ь^ // / ч/' ч/л o-Fe-V ¦ -Fe-Cr o-Fe-NI •-Fe-Co o-NJ-Co Д-Ni-Cu v-NI-V 0-NI-Cr b-NI-Mn 4, A-Co-Cr ^ O-Co-Mn f^^c *-Чистые 25 26 27 Число электронов на атом 28 23 Рис. 27.37. Зависимость атомного магнитного момента сплавов и чистых металлов от среднего числа электро- электронов на атом [3] (кривая Слэтера — Полинга) 10 20 JO ?0 SO 60 70 80 90100 Массовое содержание Ni, % Рис. 27.38. Индукция насыщения (/) температура Кю- Кюри B) сплавов Fe—Ni и индукция насыщения упорядо- упорядоченных сплавов с составом, близким к FeNi3 C) [3] 160 О 20 ?0 60 80 100 Массовое содержание Со, % Рис. 27.39. Удельный магнитный момент насыщения сплавов Fe —Со при Г=20°С [108] 624
Продолжение табл. 27.7 О 1 1 j ^ 5 б 7 МассоЗое содержание S i, % Рис. 27.40. Магнитные свойства и удельное электриче- электрическое сопротивление сплавов Fe—Si при Г=20°С [81] Второй компо- компонент сплава Rh Ru Sn Si V Атомное со- содержание, % 10,0 25,0 40 7,0 12,5 2,3 6,0 8,3 15,9 23,5 5,9 10,6 18,6 as, A • м»/кг (Г = 20°С) 209 192 161 200 105 208 197 204 174 141 204 184 149 2,32 2,39 2,26 2,18 1,17 2,18 2,16 2,00 1,67 1,32 2,09 1,91 1,58 ТС* К 987 897 933 1041 1041 993 926 860 1088 1078 1056 Таблица 27.7. Удельный магнитный момент насыщения и температура Кюри бинарных сплавов железа [30] Второй компо- компонент сплава А1 Аи Со Сг 1г 0s Pd Pi Атомное со- содержание, % 7,1 19,7 24,9 26,0 6,2 10,2 20 33 50 75 80 17,7 47,5 67,8 4,0 15,0 8,1 12,5 5,5 40,0 74,8 8,1 12,4 24,8 50,0 а , А • м*/кг (Г = 20 °С) 207 184 134 149 174 154 236 238 233 203 184 196 90 35 200 120 158 50 203 129 45 191 177 104 32 Л, Цв 2,05 1,74 1,29 1,40 2,08 2,02 2,42 2,52 2,42 2,14 1,94 1,70 0,98 0,53 2,25 1,67 1,97 0,69 2,19 1,89 0,97 2,36 2,43 2,23 0,75 ТС* К 1029 937 714 767 1040 1041 1223 1243 1253 1143 1183 951 756 541 1023 — — — 1027 — 523 — 437 —• Таблица 27.8. Удельный магнитный момент насыщения и температура Кюри бинарных сплавов кобальта [30] Второй компонент сплава Сг Мп N1 Атомное со- содержание, % 5,6 10,6 16,7 22,1 4,2 11,9 17,3 22,5 40 70 а , А • м«/кг (Г =20°С) 134 100 59,5 19 144 109 84 48 124 90 1,42 1,07 0,64 0,24 1,53 1,16 0,89 0,57 1,38 0,97 ТС. К — — — — — — — 1173 953 • 40-2159 625
0,7 п с 0,5 0,? 0,3 0,2 0,1 ¦ Л ¦/ * • -Pd -о-са *-Sb А А1 ч о-Бл NJ* о-гл 4*4* «-« о\ X. + -Мл V \ \ 1 1 1 1 1 Л 0 5 10 15 10 1530 3S ?0 ?S 50 5560 Атомное содержание легирующего элемента, % Рис. 27.41. Зависимости атомных магнитных моментов насыщения от состава сплавов Ni с неферромагнитными металлами [3] SO 70 $0 50 ?0 JO 10 Массовое содержание Fe, °/o 10 с* Рис. 27.43. Индукция, соответствующая намагниченно- намагниченности |10/, Тл (сплошные кривые), в поле с //—1,19-105 А/м и температура Кюри, °С (пунктир) сплавов Fe—Со—Ni [72] ?50 \ ?00\ 35 0\ 300 150 Z00 150 100 50 п 50 юо\ 150V zool \йх\л -Q\\ -Ш л - V / ; JL Г о " ц \Ч'А "^"^^ * Д\ : ^ \ 1 1 1 1 1 1 1 1 • -Си D -pd 1 -Pt > - 7»r\ »¦ - Al > -st r -Sb з -Mo » -Аи i -Mn 7 — V ¦ -Cr с — TI * 1 1 ^ -Sn i t Таблица 27.9. Температура Кюри и атомные магнитные моменты гей ел еров ых сплавов (простая кубическая структура CsCI) [106] Соединение Cu2MnAl Cu2MnIn Cu2MnSn CoaMbSi Co2MnGa CoaMnGe Co^MnSn 7-c,K 600 520 530 982 694 905 829 3,6 4,0 4,1 5,1 4,1 5,1 5,1 Соединение Ni2MnGa Ni2MnIn Ni2MnSn Ni2MnSb Pd2MnGe Pd2MnSn Pd2MnSb Au2MnAl гс. К 379 323 344 360 170 189 247 258 4,2 4,4 4,1 3,3 3,2 4,2 4,4 3,1 0 5 10 15 10 15 30 35 ?0 ?5 50 55 60 Атомное содержание легирующего элемента, % Рис. 27.42. Температуры Кюри сплавов Ni [3] 626
Таблица 27.10. Магнитные свойства и кристаллическая структура слабых зонных ферромагнетиков на основе переходных tf-элементов [2, 101J Соедине- Соединение ZrZnf Sc,In A114V N13AI Кристаллическая структура Сингония, пространственная группа Кубическая Fd3m Гексагональная Р63/ттс Объемноцентрированная тетрагональная струк- структура типа Ni4Mo Dla Орторомбическая Параметры решетки, нм а = 0,739 а = 0,642-^0,656 с =0,512 -4- 0,518 а = 0,640 с =0,398 10» кг/м» 7,16 4,38 7,45 ТС.К 16—27 6—7,5 43-55 41,5— 75 33 16 130 1,3-1,4 0,75 0,67-1,3 1,4-1,7 1,0 0,12—0,18 0,06—0,15 (Sc) 0,41—0,92 (V) 0,075—0,1 Литера- Литература [83, 85J [93] [60, 84] [51, 53] [35] Таблица 27.П. Атомные магнитные моменты в расчете на атом 3d-элемента и температуры Кюри некоторых бинарных интерметаллидов [41] Продолжение табл. 27.11 Соединение Au4Mn СоВ Со2В СозВ CoPt CoS2 СгВе12 CrGe2 CrSl,19 СгТе Сг3Те4 FeAl Fe3Al FeB Fe2B FeBe* Fe3C Fe3Cr Fe3Ge FeP Сингония (тип кри- кристаллической структуры) Объемноцентриро- ванная тетрагональ- тетрагональная (Ni4Mo) Орторомбическая (FeB) Тетрагональная JCuAl,) Орторомбическая (Fe3C) Тетрагональная (AuCu) ГЦК (FeS2) Тетрагональная (МоВе12) ГЦК (Cu3Au) Гексагональная (NiAs) Гексагональная (NiAs) Моноклинная Кубическая (CsO) ОЦК (сверхрешет- (сверхрешетка CsCl) Орторомбическая (FeB) Тетрагональная (СиА12) ГЦК (MgCu2) Орторомбическая (Fe3C) ГЦК (Cu3Au) Гексагональная (Ni3Sn) Орторомбическая (МпР) Тс » К 363 477 429 747 813 122—130 50 98 >77 160 (TN) 305(Гс) 239—334 80 (TN) 329 (Тс) 623 773 598 1043 75 483 993 365 215 л, txg 4,15 0,28 0,76 1,11 0,17 0,84-0,96 -0,2 —0,1 2,56 (Сг) ^0,47 (Pt) 0,11 2,45 2,3 -1,0 1,46 (Fe I) 2,14 (Fe II) 1,12 1,91 -0,1 2,01 -1,3 1,90 0,36 Соединение Fe2P Fe3P FePd3 FePt FeRh Fe3Si Fe3Sn MnAs MnB MnB2 MnBi Mn3Ga Mn3Ge Mn6Ge3 Mn3ln MnPt3 MnSb MnSi Mn6Sn3 Mn6Y Сингония (тип кри- кристаллической структуры) Гексагональная Fe2P) "етрагональная (Ni3P) ГЦК (Cu3Au) Тетрагональная (AuCu) Кубическая (CsCl) Кубическая (Cu2MnAl) Гексагональная Гексагональная (NiAs) Орторомбическая (FeB) Гексагональная (А1В2) Гексагональная (NiAs) Гексагональная Гексагональная (Ni3Sn) Гексагональная (Mn6Si3) Кубическая (Cu6Zn8, 7-латунь) ГЦК (Cu3Au) Гексагональная (NiAs) Кубическая (FeSi) Гексагональная (Niln) Орторомбическая (GdMn6) 266—278 716 540 743 330 (TN) 675 (Тс) 808 743 318 (на- (нагревание) 306 (охлажде- (охлаждение) 578 143-157 633 470 28 320 583 <300 583 34 263 490 п. v-B 0,77-1,32 1,84 2J (Fe) 0,5 (Pd) ^0,2 3,0 (Fe) 0,9 (Rh) 1,51 (Fe I) 2,15 (Fe II) 1,9 3,4 1,92 0,19—0,25 3,52 -0,02 0,38 2,5 -0,1 3,60 (Mn) 0,17 (Pt) 3,53 0,4 1,23 2,2 40* 627
Продолжение табл. 27 Л Соединение MnZn3 NiPt Ni3Y Сингония (тип кри- кристаллической структуры) Гексагональная (Ni3Sn) Тетрагональная (AuCu) Орторомбическая (CeNi3) >400 136 33 Таблица 27.12. Зависимость констант магнитной анизотропии К\ и /f2, 102 Дж/м3, для сплавов Fe—Co—N1 и Со—Ni от температуры [3, 77] 0,06 0,16 Массовый состав, % Fe 50 25 20 15 10 10 10 10 _ .__ — Со 10 25 15 25 40 30 20 10 65 50 40 20 10 3 Ni 40 50 65 60 50 60 70 80 35 50 60 80 90 97 Т = Кг 61 4 9 —26 —72 -38 -29 —2 —258 — 108 —74 —4 16 — 10 20 С Кг — 160 16 — ПО 34 —4 -80 17 —39 150 —40 40 8 -40 9 Кг 19 4 —1 — 10 —54 — 17 -25 —2 ___ — 00 °С к» 4 2 — 18 —45 41 —50 70 -20 — — Кг 7 —3 -3 -3 -9 -12 — 14 -2 — J98°C Кг -60 22 2 -15 -102 -37 29 6 _ — Масса Вое содержание А1,% 2 V- 6 8 10 12 1? 16 -60 30 ?0 50 60 70 80 90100 Массовое содержание NT, % Рис. 27.44. Константа магнитной анизотропии /Ci для сплавов Fe—Ni при Г«20°С: / — закаленные, неупорядоченные сплавы; 2 — медленно охлаж- охлажденные, упорядоченные сплавы 1381 0 5 10 15 20 25 30 Атомное содержание А1,% Рис. 27.46. Константы магнитной анизотропии К\ для сплавов Fe—A1 при 7=20°С: / — медленно охлажденные, упорядоченные сплавы; 2 — час- частично упорядоченные сплавы; 3 — закаленные, неупорядочен- неупорядоченные сплавы [64] 0 10 20 30 ?0 50 60 Массовое содержание Со,% Рис. 27.45. Константы магнитной анизотропии /Ci для сплавов Fe—Со при Г=20°С: / — закаленные, упорядоченные сплавы; 2 — медленно охлаж- охлажденные, упорядоченные сплавы [65] О 10 Z0 30 ?0 5060 70 Тг,103Кг Рис. 27.47. Температурные зависимости константы маг- магнитной анизотропии сплавов Ni—Cu различного соста- состава [3] 628
Рис. 27.51. Константы магнитострикции km и Хт кубических гране- центрированных сплавов Со—Ni при 7=20°С [45] по данным [64, 111] Х,П 100 80 60 ?0 20 n -2Ot -?0 -60S - - j / ' f , / 100 / у / I I I I О 10 20 JO ?0 5060 Массовое содержание Со,% о го ?о 60 so Атомное содержание N1, % Рис. 27.48. Производная A/3 \х0) (да>/дН)Т для сплавов Fe—Ni Рис. 27.52. Константы магнитострикции сплавов Fe—Si при Г=20°С: нижние кривые в области массового содержания SI 4—7%-зависимости для бо- более упорядоченных образ- образцов, охлаждавшихся мед- медленнее [64] О 1 Z 3 ? 5 6 7 Массовое содержание S1, % -60 30 ?0 SO 60 70 80 90 100 Массовое содержание Ni, % Рис. 27.49.' Константы магнитострикции кубических гра« нецентрированных сплавов Fe—Ni при Г=20°С: сплошные кривые — закаленные, неупорядоченные сплавы; пунктир — медленно охлажденные, упорядоченные сплавы [38] Массовое содержание А1,% Z ? 6 8 10 12 1? 6 А, 10 150 100 50 0 -so -$ т - .»• >о_г г- — — >х-2 ^ У о * У '' ¦ \ ^ Fe3co Чв 1 I II 8° FeCo * О 10 20 30 ?0 50 60 Массовое содержаниеСо,% Рис. 27.50. Магнитострикция насыщения вдоль кристал- кристаллографических осей [100] и [111] для сплавов Fe—Со при 7=20°С: / — закаленные, неупорядоченные сплавы; 2 — медленно ох- охлажденные, упорядоченные сплавы [65] 0 5 10 15 20 15 30 Атомное содержание А1, °/о Рис. 27.53. Константы магнитострикции А,юо и Яш вдоль кристаллографических осей [100] и [111] для сплавов Fe—A1 при Г=20°С: /_ медленно охлажденные, упорядоченные сплавы; 2 — охлаж- охлажденные с промежуточной скоростью, частично упорядоченные сплавы; 3 — закаленные, неупорядоченные сплавы [64] 629
Рис. 27.54. Константы магни- 10 20 30 ?0 тострикции Km и Кщ спла- Ат9мное содержание Cut% bob Ni—Си при Г=20°С [77] 20 О 200 300 WO SOOfOOT,K 27.3.2. Сплавы на основе /-элементов. При всем многообразии сплавов редкоземельных элементов приве- приведены данные только для трех характерных систем интер- металлидов (R — редкоземельный элемент): RFe2, RC05 и R2Co,7 (табл. 27.13, 27.14 и рис. 27.55—27.68). Мате- Материалы на их основе находят применение в технике. Бо- Более полная информация о свойствах этих веществ содер- содержится в [43]. Данные о некоторых ферромагнитных со- соединениях и сплавах актиноидов приведены в табл. 27.15, 27.16, Таблица 27.13. Магнитные моменты насыщения, температуры Кюри и температуры компенсации интерметаллидов (пространственная группа Fd3m) [43] Соединение YFe2 CeFe, SmF2 GdFe2 TbFea* DyF2 HoFe2* ErFea* TmFe2 YbFe2 LuFe2 «» V-B 2,78—3,1 2,38-2,59 2,50—2,8 2,8-3,75 3,68-^5,8 4,9—7,31 5,1-6,67 4,75-5,85 2,52-2,7 1,8-2,3 2,70-2,97 Tc. К 535—554 221—240 676—700 785—810 696—711 633—638 597—614 590—595 566—610 — 558—610 гкомп» к — — — — — 480—490 255—248 31 — • Феррнмагнитная структура. Рис. 27.55. Температур- Температурные зависимости удель- удельной намагниченности сплава TbFe2 [49]: I — монокристалл, ось [111]; 2 — поликристалл в поле с индукцией 12 Тл [49]; 3 — поликристалл [42] Рис. 27.56. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента сплава DyFe2 [49]: / — монокристалл, ось [100]; 2 — поликристалл в поле с индук- индукцией 12 Тл [49]; 3 — поликристалл [42] 100 500 Т,К Рис. 27.57. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента сплава TmFe2 [49]: сплошная кривая — монокристалл, ось [111] [49]; пунктир — поликристалл [42] 100 у*0Н,Тл Рис. 27.58. Кривые намагничивания TbFe2 и TmFe2 при Т=20°С [29,47] 630
Таблица 27.14. Магнитные свойства и постоянные решетки интерметалл и дов RCo5 (пространственная Группа РЪ/ттт) [22, 43] Соедине- Соединение yco;1 LaCo5 CeCog1 PrC(* NdCo*1 SrnCo5 GdCo5 DyCo^ HoCo^5 TmCoe а, нм 0,4941 0,5052 0,4923 0,5013 0,5015 0,5001 0,4974 0,4951 0,4910 0,4888 0,4873 f, HM 0,3971 0,3970 0,4019 0,3988 0,3982 0,3970 0,3971 0,3978 0,3996 0,4003 0,4003 p, 10» кг/м* 7,60 8,03 8,57 8,32 8,39 8,53 8,86 8,91 9,15 9,13 9,03 6,8—8,2 7,3 5,7-7,4 9,9—10,0 9,5—11,7 6,0—6,8 1,2-1,5 0,57—0,8 0,7—1,5 1,1-2,0 0,46-2,1 1,5-1,9 тс* К 977- 997 J7<7/ 840 737 912 910 1020 1008— 980 966 1000- — 1066 986— — 1123 1020 гкомп. — — — — — — — 99- -120 93— —170 71 •| Ферромагнитная структура. ** Ферри магнитна я структура. 100 75 50 25 -0,4- -о,з -0,2 --o,i -50 -100 0 0,1 0,1 0,3 уи0Н,Тл Рис. 27.60. Кривая намагничивания и петля гистерезиса монокристаллического образца SmCo6,3, снятые вдоль оси с при Г = 20°С после травления и электрополировки. Амплитудное значение индукции равно 3,0 Тл [19] 6 - ? - 2 - —-^ J -11 10 г i i -—^^ $ X 8 *\^ 7 ^*" i i 200 ?00 600 800 WOO Г, К 30 го 10 *К т ¦ »L \\ Sm Nd \ \ Pr Y i i Се \ i i а) 0 Z00 ?00 600 800 WOO 1200 Г, К 300 600 $00 1200T, К Рис. 27.59. Температурные зависимости атомных магнит- Рис- 27-61- Температурные зависимости атомных магнит- магнитных моментов в расчете на формульную единицу соеди- ных моментов, приходящихся на формульную единицу нений Rdo6: соединений R2Coi7 с легкими лантаноидами и иттрием /-СеСо»; 2-YCo5: 3-SmCo6; 4-NdCo»; '5-РгСо5; 5- (а) и с тяжелыми лантаноидами (б). Измерено в поле CdCos; 7-TbCoe,i; 8-DyCoe,2; 9-НоСовл; /в~ЕгСов PU С индукцией 2 Тл [76] 631
10' 10* 1О1 Рис. 27.62. Кривые намагничивания монокристалла Sm2Coi7 в направлении кристаллографической оси [100] при различных температурах [24] 0 tOO ZOO 300 ?00 500 Рис. 27.63. Темпера- Температурные зависимости абсолютного значения константы магнитной анизотропии К\ для DyFe2 и TmFe2 [49] Таблица 27.15. Магнитные свойства и постоянные решетки ферромагнитных монохалькогенидов и монопниктидов актиноидов (пространственная группа FmStn) [107) Соединение US USe UTe NpN PuP PuAs PuSb CmN CmAs Постоянная решетки, нм 0,5487—0,5490 0,571—0,575 0,6146—0,6161 0,4898 0,5651 0,586 0,6240 0,5027—0,5041 0,5905 тс* к 172—180 160,5—187 102—110 82—100 125 129 85 109 88—140 173—180 188 104 82—100 130 129 90 — 2,22—2,31 2,51 2,84 2,13—2,44 1,06 0,97 1,0 7,02 6,58 п* &в 1,20-1,76 1,31-2,0 1,10—2,20 1,4-2,2 0,42—0,77 0,35 0,57 — Таблица 27.16. Магнитные свойства и кристаллическая структура некоторых ферромагнитных интерметаллидов актиноидов [107) Соедине ние ThCo5 UCo53 UFe2 UNi2 UPt NpFe2 NpAI2 NpMn2 NpNi2 NpOs, PuFe2 AmFe, Кристаллическая структура Сингоння, пространственная группа Гексагональная, Р6/ттт Ромбоэдрическая, R3m Кубическая, Fd3m Гексагональная, Я63/ттс Орторомбическая, Стст Кубическая, Fd3m Кубическая, Fd3m Кубическая Fd3m Кубическая, Fd3m Кубическая, Fd3m Кубическая, Fd3m Кубическая, Fd3m Параметры решетки, нм а =0,476 с =3,649 0,758 а = 0,406 с =0,825 а = 0,372 и 1 П77 О — 1 ,U// с =0,441 0,7144 0,7785 0,7230 0,7098 0,7528 0,7190 0,730 ..к 410—740 360 160—162 30 27—30 492—500 56 18 28—32 7,5—8 564—600 350-400 V к — 170 45 — 523 56 — 20 -ПО 599 — — 2,0—3,0 2,5 2,62 4,2 2,3 — — 2,3 3,7 4 я» V-B 5-8 2,4 0,06 (U); 0,59 (Fe); 1,09B) 0,12 0,07—0,52 1,09 (Np); 1,35 (Fe); 2,6B) 1,5 0,3-0,4 1,2 0,4 0,45 (Pu); 1,47 (Fe); 2,3B) 2,8 632
30 * " v \\ t 1 [20] SmCo5 \/f X/ Л ceco5 Рис. 27.64. Температур- Температурные зависимости констан- константы магнитной анизотро- анизотропии К\ в сплавах RCos [43] О 200 ?00 Рис. 27.65. Температур- Температурные зависимости кон- констант магнитной анизо- тропии в соединении Г, К Sm2Coi7[171 ZSOO- TbFe2,ATff>(; TmFe, ErFe. Aw<0 .) 0,5 1t0 ftS 2,0ju0H,Ti\ 47] Рис. 27.66. Абсолют- Абсолютное значение констан- константы магнитострикции |^i ц| монокристал- монокристаллов TbFe2, ErFe2 и TmFe2 при комнат- комнатной температуре [29, HoFe2 DyFe2 0,5 1,0 f,S Рис. 27.67. Константа магнитострикции Яюо монокристал- монокристаллов DyFe2 и HoFe2 при Г=20°С [50] Рис. 27.68. Температурные зависимости констант магни- магнитострикции монокристаллов TbFe2 и DyFej [48J 27.4. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 27.4.1. Магнитомягкие материалы. Материалы с наибольшей намагниченностью на- насыщения. К этой группе материалов принадлежат сорта железа с минимальным количеством примесей (табл. 27.17, 17.18), нелегированные электротехнические стали (табл. 27.19, 27.20), сплавы на основе системы Fe—Со (рис. 27.69—27.72, табл. 27.21, см. также рис. 27.39, 27.45, 27.50, табл. 27.7), в том числе пер- меидюр (массовый состав 49% Со, 2% V, остальное Fe). Первая цифра в марках железокобальтовых и желе- зоникелевых сплавов в табл. 27.21 (см. также табл. 27.31) указывает на процентное содержание (по массе) соответ- соответственно кобальта (буква К) и никеля (буква Н), сле- следующая цифра — на содержание легирующего элемен- элемента — хрома (X), ванадия (Ф), молибдена (М). Цифры в пятизначных марках нелегированных электротехнических сталей означают: первая — вид об- обработки давлением и структурное состояние A — горя- горячекатаная и кованая, 2 — калиброванная); вторая — содержание кремния @ — сталь нелегированная, без нормирования коэффициента старения; 1 — сталь неле- нелегированная с заданным коэффициентом старения); третья — основную нормируемую характеристику (8 — коэрцитивная сила); четвертая и пятая — значение ос- основной нормируемой характеристики (коэрцитивная сила в целых единицах А/м), Данные этого параграфа, если не указано другое, соответствуют комнатной температуре, т. е. 20°С. 633
Таблица 27.17. Химический состав некоторых сортов железа [3] Сорт Кипящая низкоуглеродистая электротехническая сталь (арм- ко) [46] Электролитическое железо Карбонильное железо Массовое содержание, % С 0,015 0,01 0,02—0,1 Si 0,003 0,004 0,04—0,05 Мп 0,030 0,001 0,08—0,1 р 0,005 0,003 0,005—0,007 s 0,025 0,003 0,005—0,007 о 0,15 0,1—0,6 N 0,007 0,005 А1 0,003 0,009 Таблица 27.18. Магнитные свойства некоторых сортов железа высокой чистоты [46] Сорт Литое (плавка в ва- вакууме) Электролитическое (отжиг) Электролитическое (плавка в вакууме и отжиг) Puron (отжиг в водо- водороде) В*. Тл о 2,16 "с- А/м 22—27 12-25 7,2 4,0 Проницаемость ^гнач 44—60 1150 ^r max 17 000—21000 8100—41500 61000 100000 Таблица 27.19. Магнитные свойства электротехнической нелегированной стали [14]* Марка 10895 20895 10880 20880 10864 20864 10848 20848 20832 Нс , А/м 95 80 64 48 32 *r max* 3,0 4,0 4,5 4,8 5,0 * Массовое содержание, %: С < 0,04; S1 < 0,3; Мп < 0,3. Магнитная индукция В//, Тл, при напряженности магнитного поля //, А/м, не менее: ?т = 1.38; Вюоо = 1.50; Вгыю = 1.62; ВШ9 = 1,71; Вю ооо = 1.81; Bt0 ооо = 2,05. Таблица 27.20. Магнитные свойства сортовой электротехнической нелегированной стали [9]* Марка 10895 20895 11895 21895 10880 20880 11880 21880 10864 20864 11864 21864 Нс , А/м 95 80 64 В, Тл, при Н 500 1,32 1,36 1,40 1000 1,45 1,47 1,50 А/м 2500 1,54 1,57 1,60 * Массовое содержание, %: С < 0,035; других примесей до 0,95. Марка 27КХ 49К2ФА 49КФ 49К2Ф Таблица 27.2К Магнитные свойства холоднокатаных сплавов с высокой технического насыщения [8] В, Тл, при Н, А/м 400 1,8—2,0 2500 1,75—1,80 2,1-2,2 1,9-2,0 15000 2,05—2,15 2,1-2,2 2,25 р\ Вт/кг Р1,5/400 80—100 Г!1,8/40: 25-39 Р2,0/400 30—55 индукцией Нс% А/м 40—140 160 160 'г 5500 700 при И = 0,8 А/м 634
В,Тл 2& 2,2 2,0 1,8 1,6 1,1 %0 0,8 0,6 0,4- OyZ О ~*isoo-io~y _J00-10~4J ysio-io'* t 10-14Г* I I I ^Энсгпра полировано /I / i i 1 /0 10 SO ?0 SO 60 70 80 SO 100 Массобое содержание Со % Рис. 27.69. Зависимости магнитной индукции в сплавах Fe—Co от содержания кобальта и индукции внешнего магнитного поля при Г=20°С [3] 600 700 800 900 Т,°С Рис. 27.71. Зависимости максимальной относительной магнитной проницаемости и коэрцитивной силы пермен- дюра (массовый состав: 49% Fe, 49% Со, 2% V) от температуры отжига: 7 — Hrmax после быстрого охлаждения; 2 — Цгтах после мед- медленного охлаждения; 3 — Ц0#с, после быстрого охлаждения [3] BJA г ч- в 8 О 10 10 30 ?0 SO 60 70 80 90100 Массовое содержание Со9 % Рис. 27.70. Начальная и максимальная относительные магнитные проницаемости сплавов Fe—Со в зависимости от содержания кобальта и температуры отжига [3] Материалы с малыми потерями при перемагничивании. В эту группу материалов входят многочисленные марки железокремнистых элект- электротехнических сталей с массовым содержанием кремния от 0,4 до 5% (табл. 27.22—27.26, см. также рис. 27.40, 27.52 и табл. 27.7); сюда относится также ряд аморфных магнитных материалов (см. ниже). Здесь приведены кривые намагничивания и зависи- зависимости удельных потерь при перемагничивании от ампли- амплитуды перемагничивающего поля для сталей (рис. 27.73— 27.79). Цифры в четырехзначных марках электротехниче- электротехнических сталей означают: первая — вид прокатки и струк- структурное состояние A — горячекатаная изотропная, 2— холоднокатаная изотропная, 3 — холоднокатаная анизо- Рис. 27.72. Кривые намагни- намагничивания пермендюра (мас- (массовый состав: 49% Fe, 49% Со. 1,82% V) [3] тропная с ребровой структурой); вторая — массовое со- содержание кремния, % [0—до 0,4 (нелегированная). 1— от 0,4 до 0,8, 2 — от 0,8 до 1,8, 3 — от 1,8 до 2,8, 4— от 2,8 до 3,8, 5 — от 3,8 до 4,8]; третья — основную нормируемую характеристику @ — удельные потери на В =1,7 Тл, т. е. Pi,7/5o; 1 — удельные потери на часто- частоте иеремагничивающего поля 50 Гц при амплитуде те перемагничивающего поля 50 Гц при амплитуде Б—1,5 Тл, т. е. Pi.e/so; 2 — удельные потери на частоте перемагничивающего поля 400 Гц при амплитуде ?=1,0 Тл, т. е. Pi,o/4oo; 6 — магнитная индукция в сла- слабых магнитных полях при Н = 0,4 А/м, т. е. В0А\ 7 — магнитная индукция в средних магнитных полях при Н =10 А/м, т. е. Вхо); четвертая — порядковый номер типа стали. Тип стали определяется первыми тремя цифрами марки, 635
Таблица 27.22. Магнитные свойства тонколистовой электротехнической холоднокатаной анизотропной стали [15] Продолжение табл. 27,28 Марка 3411 3412 3413 3414 3415 3416 Толщина, мм 0,50 0,35 0,50 0,35 0,50 0,35 0,30 0,50 0,35 0,30 0,28 0,35 0,28 0,28 Р, Вт/кг, не более р1,0/50 1,10 0,80 0,95 0,70 0,80 0,60 0,70 0,50 0,46 р1,5/50 с 4 с ' 1 ( ( >,45 ,75 >,10 ,50 ,75 ,30 ,19 1,50 1,10 ,03 ,05 ,03 ),95 ),89 р1,7/50 < < 5,20 >,50 *,80 *,20 *,50 1,90 1,75 2,20 1,60 1,50 1,55 1,50 1,38 1,30 В, Тл, при Н, А/м 100 ,60 ,60 ,60 1,61 1,61 1,61 250 1,70 1,70 1,70 1,71 1,71 1,70 2500 1,75 1,75 1,85 1,85 1,85 1,85 1,85 1,88 1,88 1,88 1,85 1,90 1,90 1,90 Таблица 27.23. Свойства тонколистовой электротехнической холоднокатаной изотропной стали [16] Марка 2011 2012 2013 2111 2112 2211 2212 2311 Толщи- Толщина, мм 0,65 0,50 0,65 0,50 0,65 0,50 0,65 0,50 0,65 0»50 0,65 0,50 0,65 0,50 0,65 0,50 Р, Вт/кг, не более р1,0/50 3,8 3,5 3,6 2,9 3,1 2,5 4,3 3,5 3,5 2,6 3,0 2,6 2,6 2,2 2,5 1,9 р1,5/50 9,0 8,0 8,0 6,5 7,0 5,6 10,0 8,0 8,0 6,0 7,0 5,8 6,3 5,0 5,8 4,4 В, Тл, при Н, А/м 1000 1,48 1,49 1,50 1,50 1,53 1,54 ,45 1,46 1,46 1,46 1,40 1,40 ,42 ,42 ,36 ,38 2500 1,60 1,60 1,62 1,62 1,64 1,65 1,58 1,58 1,59 1,60 1,56 ,56 ,58 1,60 ,52 ,54 5000 1,70 1,70 1,72 1,72 ,74 ,75 ,66 1,67 ,67 ,68 ,65 ,65 ,67 ,68 ,62 ,64 10 000 1 1 1 1 1,80 1,80 1,82 1,82 1,85 1,85 1,75 1,78 ,77 ,77 ,73 ,76 ,77 J7 ,72 ,74 130 000 2,02 2,02 2,02 2,02 2,05 2,05 2,00 2,00 2,02 2,02 1,96 2,00 2,00 2,00 1,96 1,96 Марка 2312 2411 2412 Толщи- Толщина, мм 0,65 0,50 0,50 0,35 0,50 0,35 Р, Вт/кг, не более р 1,0/50 2,4 1,75 1,6 1,3 1,30 1,15 р\,ь;ьо 5,6 4,0 3,6 3,0 3,1 2,5 В, Тл, при Н, А/м 1000 1,38 1,40 1,37 1,37 ,35 1,35 2500 1,54 1,56 1,49 1,50 1,50 1,50 5000 1,64 1,66 1,60 1,60 1,60 1,60 10 000 1,72 ,74 ,73 ,70 ,70 ,70 130 000 1,96 1,96 1,96 1,95 1,95 1,95 Таблица 27.24. Свойства тонколистовой электротехнической горячекатаной изотропной стали [10] Марка 1211 1212 1213 1311 1312 1313 1411 1412 1413 1511 1512 1513 1514 Толщи- Толщина, мм 1,00 0,50 1,00 0,65 0,50 1,00 0,65 0,50 0,50 0,50 0,50 0,50 0,35 0,50 0,35 0,50 0,35 0,50 0,35 0,50 0,35 0,50 0,35 0,50 0,35 Р, Вт/кг, не б олее ^1.0/50 5,8 3,3 5,4 3,4 3,1 4,7 3,2 2,8 2,5 2,2 2,1 2,0 1,6 1,8 1,4 1,55 1,35 1,55 1,35 1,40 1,20 1,25 1,05 1,15 0,90 р1.5/50 13,4 7,7 12,5 8,0 7,2 10,7 7,5 6,5 6,1 5,3 4,6 4,4 3,6 3,9 3,2 3,5 3,0 3,5 3,0 3,1 2,8 2,9 2,5 2,7 2,2 1000 — — — — — 1,30 1,30 1,29 1,29 1,29 1,29 1,29 1,29 В. Тл 2500 1,53 1,53 1,53 1,50 1,50 1,50 1,50 1,50 1,48 1,48 1,48 1,46 1,46 1,46 1,46 1,48 1,48 1,46 1,46 1,45 1,45 1,44 1,44 1,44 1,44 , при Н, А/м 5000 1,63 1,64 1,62 1,62 1,62 1,62 1,62 1,62 1,59 1,59 1,59 1,57 1,57 1,57 1,57 1,59 1,59 1,57 1,57 1,56 1,56 1,55 1,55 1,55 1,55 10000 1,76 1,76 1,76 1,75 1,75 1,75 1,75 1,75 1,73 1,73 1,73 1,72 1,71 1,71 1,71 1,73 1,73 1,70 1,70 1,69 1,69 1,69 1,69 1,69 1,69 30 000 2,00 2,00 2,00 1,98 1,98 1,98 1,98 1,98 1,95 1,95 1,95 1,94 1,92 1,92 1,92 1,94 1,94 1,90 1,90 1,89 1,89 1,89 1,89 1,89 1,89 636
В.Тп 1 2 J Н,10*А/н Таблица 27.25. Магнитные свойства стали марки 1521 [10] 1 г j HtfozA/n Рис. 27.73. Кривые намагничивания электротехнических сталей разных марок [25] ВЛп i s ю is го II 50 100 150 200 III Z00 ?00 600 800 Н, 102А/н Рис. 27.74. Кривые намагничивания электротехнических сталей марок 3411 (нижние), 3412 (средние), 3413 (верхние) Толщина, мм 0,35 0,22 0,2 0,1 Р, Вт/кг Р0,75/400 10,7 8,0 7,2 6 Р1,0/400 19 14,0 12,5 10,5 в 500 1,21 1,20 1,20 1,19 , Тл, при И 1000 1,30 1,29 1,29 1,28 Г. А/м 2500 1,44 1,42 1,42 1,40 В.Тп * 1,5 1,0 0,5 - " / 8 i 2 ' 1 i 12 16 *¦ 8 I 1 2 72 H,1OzA/h 1 д 1 ?0 80 1ZO 160 0 ?0 SO 120 H,A/t\ Рис. 27.76. Кривые намагничивания электротехнической стали марки 1521 при толщине образца 0,35 мм (а) и 0,2 мм (б). На частоте перемагничивающего поля 400 Гц (/) и 50 Гц B) [25] 10 - 0 0,25 0,5 0,75 1,ОЪ,Тл Рис. 27.77. Зависимость удельных потерь при перемагни- Рис. 27.75. Зависимость удельных потерь от амплитуды чивании электротехнической стали марки 1521 от ам- перемагничивающего поля при перемагничиванни элек- плитуды магнитной индукции при различной толщине ротехнических сталей разных марок [25] образцов [25] 1,0 1,5 В,1л 637
Та б л ица 27.26. Магнитные свойства ленты холоднокатаной рулонной анизотропной Марка 3421 3422 3423 3424 3425 3411 Толщина, мм 0,20 0,15 0,08 0,05 0,15 0,08 0,05 0,15 0,08 0,05 0,15 0,08 0,05 0,15 0,08 0,05 0,20 Р, Вт/кг Р\ ,0/400 10,0 10,0 10,0 9,0 8,5 8,5 8,0 7,5 __ 7,5 — ^1,7/400 2,2 Р1,5/400 23,0 22,0 21,0 20,0 19,0 19,0 19,0 17,0 17,0 18,0 16,0 16,0 17,0 15,0 15,0 ^1,5/400 1,5 Нс% А/м. не более 28 34 36 36 32 32 36 26 28 — 32 — 28 В, Тл, при //, А/м 40 0,50 0,50 0,40 0,40 0,60 0,55 0,55 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 0,80 1,10 1,05 1,05 0,50 80 0,85 0,80 0,75 0,75 0,95 0,90 0,90 1,10 1,05 1,05 1,10 1,10 1,10 1,35 1,30 1,30 ( 3,85 200 1,10 1,10 1,10 1,10 1,25 1,25 1,25 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,40 1,50 1,50 1,50 1,10 400 1,35 1,30 1,25 1,25 1,40 1,35 1,35 1,55 1,50 1,50 1,55 1,55 1,55 1,65 1,65 1,65 1,35 стали [11] 1000 1,45 1,45 ,45 1,45 1,55 1,55 1,55 ,65 ,65 1,65 1,65 ,65 ,65 1,75 1,75 1,75 1,45 2500 1,70 1,70 1,70 1,70 1,75 1,75 ,75 ,82 1,82 1,82 1,82 1,82 1,82 ,82 ,82 1,82 i ,70 Н%А/к Рис.27.78. Кривые намагничивания ленты из стали мар- марки 3424 толщиной 0,08 мм при различных частотах пе- ремагничивающего поля [25] Р, Вт/кг 100 Ь- 10 3000 0,01 В.Тп Рис. 27.79. Зависимо- сти потерь от ампли- амплитуды магнитной ин- индукции для ленты из стали марки 3424 при различных частотах леремагпнчивающсго поля: сплошные линии — тол- толщина ленты 0,08 мм,. пунктир — 0,15 мм [25] Материалы с наибольшей проницае- проницаемостью в слабых полях. Наибольшей прони- проницаемостью в слабых полях обладают некоторые мар- марки электротехнических сталей (табл. 27.27, рис. 27.80) и железоникелевые сплавы, так называемые пермаллои (табл. 27.28, рис. 27.81—27.83, см. также рис. 27.38, 27.44, 27.48, 27.49), а также некоторые аморфные материалы (см. ниже). Подробные данные об этих сплавах можно» найти в справочнике [28]. 638
Таблица 27.27. Магнитные свойства электротехнических сталей с наибольшей проницаемостью в слабых полях [10] (удельное электрическое сопротивление 6-Ю Ом м) ДОарка 1561 Марка 1571 1572 Толщина, мм 0,35 0.20 0,35 0,20 Толщина, мм 0,20 0,35 0,20 0,35 В, Тл, не менее, при Н9 А/м 0,2 0,00010 0,00010 0,00012 0,00012 10 0,030 0,035 0,040 0,045 20 0,10 0,14 0,14 0,17 0,4 0,00022 0,00023 0,00028 0,00030 50 0, 0, 0, 0, 38 48 48 57 70 0,58 0,61 0,62 0,71 100 0,66 0,77 0,74 0,87 0,8 0,00065 0,00060 0,00076 0,00075 200 0,90 0,92 0,92 1,02 500 1,18 1,21 1,20 1,25 1000 1,29 1,30 1,29 1,30 Рис. 27.80. Зависимости максимальной индукции от дей- Рис. 27.81. Кривые намагничивания сплавов различных ствующего значения напряженности поля для сталей марок [273 марок 1561 (пунктир) и 1562 (сплошные кривые) на час- частотах перемагничивающего поля 400 и 1000 Гц [27] Марка 45Н 65НП 79НМ 50НХС 80НХС Таблица 27.28. Магнитные свойства Толщина или диаметр, мм 0,02—0,04 0,35—2,5 3—22 0,02—0,04 0,10—0,18 0,35-0,50 0,005 0,1—0,15 1,5-2,0 3—22 0,02—0,04 0,1—0,18 0,55—1,0 0,005 0,1—0,15 1,5—2,5 3—22 некоторых железой икелевых сплавов \1 Проницаемость U. г нач 1700 2800 2000 300—1500 500—2000 500—2000 10 000 22 000 25 000 20 000 1500 2500 3000 8000 22 000 25 000 20000 г max 16 000 25 000 18 000 70 000 200000 300 000 35 000 150000 180000 80 000 15 000 25 000 20000 30 000 120 000 150 000 70 000 Нс, А/м 32 16 24 6,4 2,8 2,4 6,4 1,2 1,2 3,2 20 13 10 8 2,4 1,2 3,2 Bs, Тл } 1,5 1,3 | 0,73-0,75 J 1,0 0,63 639
Рис. 27.82. Зависимости относительной магнитной прони- проницаемости от напряженности поля для сплавов различных марок [27] 2000 ?000 6000 8000 ffxK Рис. 27.83. Зависимости от- относительной магнитной про- проницаемости от частоты пе- ремагничиваюшего поля для сплавов различных марок [27] Nt Рис. 27.84. Атомные магнитные моменты (в расчете на атом переходного элемента) квазибинарных аморфных сплавов (LxM,_x)8o Р,о В!0 (L, М —переходные элемен- элементы)—сплошные кривые, соединяющие эксперименталь- экспериментальные точки: N — среднее число внешних s- и d-электронов в атомах переходных элементов; пунктир — результаты для соот- соответствующих кристаллических сплавов, не содержащих Р и В [82] Аморфные магнитные материалы, Особую группу магнитомягких материалов образуют аморфные металлические материалы, получаемые с по- помощью специальных технологий, Известны два типа та- таких материалов: аморфные сплавы металлов группы железа (см. п. 27.3.1) с добавкой 10—20% (атомное со- содержание) таких металлоидов, как В, С, N, Si, P, и аморфные сплавы переходных металлов с редкоземель- редкоземельными. Приводятся данные только о материалах первого типа (табл. 27.29, 27.30), так как они находят примене- применение в качестве материалов с малыми потерями при пере- магничивании и большой магнитной проницаемостью в слабых полях (см. выше). Данные о материалах второ- второго типа можно найти в [56]. Результаты, изложенные в этом параграфе, взяты из [82]. Аморфные сплавы отече- отечественного производства описаны в справочнике [28]. На рис. 27.84—27.87 даны графики зависимостей спонтанного магнитного момента и индукции насыщения от состава сплавов и температуры, а также темпера- температуры Кюри от состава сплавов. На рис. 27.84 и 27.86 величина Nt отложенная на оси абсцисс, соответствует составу сплавов. Рисунок 27.88 дает представление о магнитострикции в материалах разных составов. На рис. 27,89, 27.90 приведены важные для применений ха- характеристики начальной проницаемости и потерь при пе- ремагничивании, Рис. 27.85. Зависимости индукции насыщения при Г- =20°С от состава аморфных сплавов Fe, Co a Ni [82] 640
?i К i, Ж ж 0 ГЦ К Co-F 0 Ц К Fe'Co ГЦ К Co-V ОЦК Fe-V \/ \ \ ОЦ 'к Fe-MiT>>' / / е у* 1 / \ А ' 1 0 и, КТе'Сг 20*4*-°^ /Г' !% Л' si //1 П /Л ч /A !Vr V V 1 Вчу \ /i< ^Co-n; 11ГЦ KCo-Cr !i^ \ Ч^-ГЦ К Co-Mn w-Oy V /j ЦК N}-CryC 4/CN1-V' о i ГЦ /TFe-Ni ГЦ ACNi-Mn Го-Fe-V f • -Fe~Cr ' -i--Fe-Mn o-Fe-Co о -Fe-NI v-Co-V A-Co-Cr 0-Co-Mn i 7 Mn 8 Fe 5 Co ;^7 N? N Рис. 27.86. Температуры Кюри квазибинарных аморфных сплавов (LjeMj-xjeu Pjo В|0 (L и М — переходные эле- элементы) в зависимости от среднего числа N внешних s- и rf-электронов атомов переходных элементов — сплош- сплошные кривые; пунктирные кривые — данные для кристал- кристаллических сплавов, не содержащих Р и В [82] го ZOO ?00 600 800 T, К Рис. 27.87. Температурные зависимости индукции насы- насыщения для различных аморфных сплавов (см, табл. 27.29 и 27.30) [82] Таблица 27.29. Статические магнитные свойства некоторых аморфных сплавов [82] Сплав Форма образца Отожженные образцы 10-«Тл Неотожженные образцы p. , 10* _ 100 58 — 70 46 120 190 230 74 42 145 300 210 120 — 96 |ieWc. 10"* Тл 0,075 0,04 0,02 0,009 0,01 0,03P 0,011 0,013 0,006 0,015 0,018 0,06 0,015 0,006 0,006 0,005 0,068 0,050 JrlJs 0,46 0,77 0,71 0,89 0,71 0,995P 0,70 0,71 0,63 0,82 0,36 0,4 0,93 0,95 0,97 0,76 — 0,42 ¦Vn,ax' ^^ 300 275 — 550 310 340 700 370 280 80 800 2000 1700 950 — 130 FewB2( Fe29Ni49P14BeSi2 Fe3Co72PleBeAl3 т т T л T л T T л л л т л л л л т 0,08 0,06 0,010 0,05 0,01 0,057 0,023 0,013 0,01 0,08 0,12 0,04 0,018 0,022 0,024 0,080 0,062 0,51 0,45 0,90 0,45 0,8 0,54 0,45 0,36 0,35 0,42 0,42 0,44 0,41 0,44 0,46 0,40 Примечание, вдесь т — тороид, л — лента, Р — образец отожжен под растяжением. 41—346 641
JO уЮ -e m (Fe,CoO5P16B6Ats ' P,kBt/mj to1 10 Рис. 27.88. Зависимости магнитострикции насыщения от состава некоторых аморфных сплавов (РежМ|_хOб-8о (Р, В, С) 25-20 (здесь М—Со или Ni) [82J 10" 10' 10' 10" 0,Тл 10 Рис. 27.90. Зависимости удельных потерь от амплитуды магнитной индукции для некоторых аморфных сплавов при различных частотах перемагничивающего поля. Бук- Буквенные обозначения сплавов соответствуют табл. 27.30. Толщины образцов 25—50 мкм [82]. Кривые около циф- цифры 60 получены при частоте 60 Гц Рис. 27.89. Типичные зависимости относительной началь- начальной магнитной проницаемости от частоты перемагничи- перемагничивающего поля для некоторых аморфных и поликристал- личесКих сплавов при различной толщине образцов: данные для аморфных сплавов помечены буквами, соот- соответствующими табл. 27.30; 1 и 2 — пермаллой (массовый состав: 4% Мо, 79% Ni, остальное Fe) и супермаллой (массовый состав: 4% Мо, 80% Ni, остальное Fe, закруг- закругленная петля гистерезиса); 3 — силектрон (текстурован- ная электротехническая сталь, содержащая 3,2% Si по массе) [82] 642
Таблица 27.30. Удельные потери при перемагничивании в неотожженных и отожженных образцах аморфных сплавов [82] Сплав Fe29Ni49Pl4BeSi2 Fe^0P14B- ^5О^1*ЗоР14Вв Fe40Ni40P14Be Обозначе- рис. 27.89 и 27.90 „^ E — — К — F G H — M 0 10» кг/м« 7,39 — 7,7 7,5-7,7 7,51 7,14 6,86 7,65 7,5-7,7 8,0 7,3 Потери при Неотожженные образцы для частот, кГи 0,060 0,071 0,10 — — 0,07 — 0,07 0,04 0,09 0,06 0,025 1 2,8 5 8,5 13 4 10 4 2,5 5 5,5 1 10 65 350 310 250 400 160 450 80 380 550 28 \ 50 1000 — —. 3000 — 2300 950 1700 1300 190 = 0,1 Тл, кВт/м» Отожженные образцы для частот, кГц 0,060 0,030 0,025 — — 0,010 — 0,016 0,014 0,022 0,014 0,006 1 1,1 1,2 6,3 1,8 0,60 0,75 1,2 М 1,2 0,92 0,35 10 18 35 160 42 18 20 45 28 50 49 16 50 200 180 __ 600 200 1000 820 230 Толщи- Толщина ленты, мкм 30—35 30 40 50 50 70 30 25 30 36 20 Отожженные образцы ^** с* 10-* Тл 0,040 0,075 0,050 0,019 0,020 0,011 0,090 0,1 0,050 0,035 0,010 0,015 J IJ Т S 0,78 0,46 0,42 0,58 0,70 0,70 0,68 0,37 0,84 0,85 0,85 0,82 Материалы со специальными маг- витными свойствами и магнитострик- ц и о и и ы е материалы. Здесь приведены данные о сплавах (табл. 27.31) с повышенным постоян- постоянством магнитной проницаемости в слабых полях (н-гнач неизменна с погрешностью 1—5% в интервале Я от 0 до 300 А/м), типичные характеристики одного из тер- термомагнитных материалов (рис. 27.91), а также сведения о магнитострикционных материалах (табл. 27.32). В первую из этих групп входят в основном железони- хель-кобальтовые сплавы (см. также рис. 27.43 и табл. 27.12), подвергнутые отжигу (перминвар) или термомеханической обработке (изоперм), а во вто- вторую — железоникель-хромовые (компенсатор) (рис. ?7.9П. железоникелевые (термаллой), никель-медные (кальмаллой) сплавы. Сведения об интерметаллидах редкоземельный элемент — железо (перспективных маг- магнитострикционных материалах) содержатся в п. 27.3.2 (см. табл. 27.13, рис. 27.55, 27.58, 27.63, 27.66—27.68). Магнитные материалы со специальными свойствами де- детально описаны в справочнике [28], Таблица 27.31. Магнитные свойства холоднокатаной ленты сплавов с низкой остаточной индукцией и повышенным постоянством магнитной проницаемости [8] Продолжение табл. 27.31 Марка 47НК 47НКХ Толщина, мм 0,01—0,1 0,02—0,1 ^гнач 900- 1100 1500 ^r max ^г нач 1,15 1,2 «ппри //=800 А/м 0,05 0,05 d».rldT, io-« °с-» (Г = — 60°С+ -г 120 °С) 0,06 0,03 Марка 64Н 40НКМ 0 0 Голщина мм ,01-0, ,01—0, 1 1 *V нач 2000— 2200 1800 hi 1 1 пах нач ,2 ,2 «Ппри //=800 А/м 0 0 ,07 ,07 + +120° С) 0,06 — Примечание. Здесь <*п моугольности петли гистерезиса, фициент проницаемости. ^?/Втах— коэффициент пря- /dT — температурный коэф- коэф0,1- -80 ~?О ?0 Т,°С Рис. 27.91. Термомагнитные характеристики сплава марки 32НХ2Ю при различных значениях напряженности внеш- внешнего магнитного поля [28] 643
Таблица 27.32. Основные характеристики металлических магнитострикционных материалов* [5] (обозначения см. в § 27.1) Материал и его марка Никель НП2Т Сплав NiCo Сплав NiCo Сплав никоей Сплав пермендюр 49КФ Сплав 65К Сплав алфер 14Ю Сплав алфер 12 О Химический состав Ni более 98% 4% Со, остальное Ni 2,3% Сг, 1,4% Со, остальное Ni 4% Со, 2% Si, остальное Ni 49% Со, 2%V, остальное Fe 65% Со, осталь- остальное Fe 14% АЬ осталь- остальное Fe 12,4% А1, осталь- остальное Fe кг/м8 а. 8,9 8,9 8,8 8,8 8,2 8,2 6,6 6,7 "з - 2,15 2,15 2,25 1,9 2,05 2,05 1,63 1,58 ть звука )* м/с 8 и 4,9 4,9 5,0 4,8 5,2 5,2 5,0 4,8 35 — 210 200 70 ПО 30 | 60 55 _ — 400 500 60 30 ь н D О а: 1-2 2 2,5 0,4—0,6 0,4—0,6 1 — 1,7 0,3-0,6 0,3—0,6 i X о 2,3 2,7 2,9 1,8 2,2 1,5 1,15 0,85 К 0,26-0,3 0,43-0,5 0,37 0,49 0,48-0,54 0,27-0,30 0,26 0,30 1 4,2 28 27 7 15 20 Продолжение табл. 27,32 Материал и его марка Химический состав Q 750 — — 600 600 300 400 в t j 0,7 1.0 3,0 1,8 3,4 0,8 12 16 Нс, 10* А/м 1,7 — 0,17—0,25 1,4 1,0 0,25 0,1 5 1 «Г 6,1 7,0 4,8 6,2 24,0 22,0 12,0 16,0 V Г- Никель НП2Т Сплав NiCo Сплав NiCo Сплав никоей Сплав пермендюр 49КФ Сплав 65К Сплав алфер 14Ю Сплав алфер 12Ю Ni более 98% 4% Со, осталь- остальное Ni 2,3% Сг, 1,4% Со, остальное Ni 4% Со, 2% Si, остальное Ni 49% Со, 2% V, остальное Fe 65% Со, осталь- остальное Fe 14% AI, осталь- остальное Fe 12,4%А1, осталь- остальное Fe —37 —36 —33 (_25)-(-27) +70 +90 +40 +40 360 410 260 350 980 980 I 500 I 600 40 41 37 26— 28 80 90 34 34 1000 1000 1100 300 3600 4200 5000 6700 7500 8000 1000 850 3500 4500 5500 6000 • Ссылка на материалы на основе интерметаллических соединений редкоземельных металлов приведена перед табл. 27 .31. 27.4.2. Магнитотвердые материалы. Для изготовле- изготовления постоянных магнитов применяются материалы сле- следующих основных групп: легированные углеродистые стали (табл. 27.33), характеризующиеся умеренными зна- значениями коэрцитивной силы Нс и максимальной плот- плотности магнитной энергии (ВН)пх&х\ железоникель-алю- миниевые дисперсионно-твердеющие сплавы (типа аль* нико, тикональ, альни, табл. 27.34), деформируемые железокобальт-хромовые (табл. 27.35) и железокобальт- ванадиевые (викаллой, рис. 27.92) сплавы, имеющие по- повышенные значения указанных характеристик; сплавы платина — кобальт (рис. 27.93) и сплавы на основе интер- металлида SmGos (табл. 27.36, рис. 27.94), обладающие большими значениями параметров. Есть сообщения о ма- материале с примерным составом Ndi5Fe77B8 [18,99], кото- который имеет еще более высокие характеристики: Гс= = 585 К, Дг=1,23 Тл, Нсв=880 к А/м, Яс/ = 960 кА/м, (?#)тах = 290 кДж/м3. Этот материал образует тетраго- тетрагональную кристаллическую решетку с периодами а=» = 0,880 нм и с =1,221 им, его плотность 7,4 г/см3. В марках магнитотвердых сплавов буквы и цифры указывают на массовое содержание, %, алюминия (Ю), ванадия (Ф), вольфрама (В), кобальта (К), меди (Д), молибдена (М), никеля (Н), титана (Т). Буква А обо- обозначает наличие кристаллической текстуры, улучшающей свойства сплава. Подробные данные о большинстве из упомянутых в этом пункте материалов приведены в [28]. 644
Таблица 27.33. Магнитные характеристики (нижние предельные значения) легированных углеродистых сталей при намагничивании в полях напряженностью Нтах [6] Марка ЕХЗ ЕВ6 ЕХ5К5 EX9KI5M2 39,8 39,8 79,6 79,6 нс, А/м 4775 4775 7162 11937 Вг. Тл 0,95 1,00 0,85 0,80 Таблица 27.34. Магнитные характеристики (нижние предельные значения) литых магнитотвердых материалов на основе дисперсионно твердеющих железоникель-алюминиевых сплавов [7] Марка ЮНД4 ЮНД8 ЮНТС ЮНДК15 ЮНДК18 ЮНДК18С ЮН13ДК24С Ш13ДК24 ЮН14ДК24 ЮН15ДК24 ЮН14ДК24Т2 ЮН13ДК25А ЮН14ДК25А ЮН13ДК25БА ЮН14ДК25БА ЮН15ДК25БА ЮНДК31ТЗБА ЮНДК34Т5 ЮНДК35Т5Б ЮНДК35Т5 ЮНДК35Т5БА ЮНДК35Т5АА ЮНДК38Т7 ЮНДК40Т8 ЮНДК40Т8АА кДж/м» 7,2 10,2 8,0 12,0 19,4 28 36 36 35 36 30 56 56 56 56 56 64 28 32 36 72 80 36 36 64 исВ, кА/м 40 44 58 48 55 44 36 40 48 52 60 44 52 48 58 62 92 92 96 ПО НО 115 135 145 145 Вг Тл 0,50 0,60 0,43 0,75 0,90 ,10 ,30 ,25 ,20 ,15 ,10 ,40 1,35 1,40 1,30 1,25 1,15 0,75 0,75 0,75 1,02 1,05 0,75 0,70 0,90 В/Н в точке \0г* Тл?м/кА 12,0—16,0 13,0—16,0 7,0—10,0 15,5—18,0 15,0—20,0 22,0—28,0 30,0—33,0 25,0—27,5 20,0—22,0 15,0—17,5 16,0—19,0 27,5—30,0 24,0—25,0 26,5—27,5 21,5—24,0 16,5—21,5 11,0—14,0 8,0—11,0 8,0—10,0 7,0—8,0 8,0—9,0 8,0—9,0 4,5—5,5 3,5-4,5 4,0—5,0 10 13°/oV I I ТУ, к А/м ho 30 10 10 Рис. 27.92. Кривые размагничивания железокобальт-ва- надиевого сплава викаллой 52КФ для различного содер- содержания ванадия [27] Рис. 27.93. Кривые размагничивания платинокобальто- вых сплавов [27] //,ма/м а, Рис. 27.94. Кривые размагничивания и кривые равных значений максимальной плотности магнитной энергии (ВН)тах для различных магнитотвердых материалов: / —ЮН13ДК25БА; 2 — ЮНДК40Т8АА; 3 — КСП37А; 4 - ба- бариевый феррит; 5 и 6 — Smo,M Zro.» (Coo.r Feo.s Cuo,iO спечен- спеченный ы лиаои соответственно 125] Таблица 27.35. Магнитные характеристики (нижние предельные значения) магнитотвердых материалов на основе деформируемых железокобальт-хромовых сплавов [13] Марка* 28XIOK 38Х1ОКА 25Х15К 25Х15КА 23Х15К5ФА 20Х23К 30Х23КА (в//>тах' «Л*/*8 7 26 10 32 36 12 30 НсВ, кА/м» 20 38 24 40 42 50 55 Вг Тл 0,8 1Л 0,9 1,2 1,25 0,75 1,00 Таблица 27.36. Основные магнитные характеристики (нижние предельные значения) материалов на основе интерметаллнда SmCo5 [12] Марка КС37 КС37А КСП37 КСП37А вг. Тл 0,77 0,82 0,85 0,90 НсВ, кА/м 540 560 520 500 <*">тах 2 кДж/м* 55 65 65 73 кА/м 1300 1000 800 640 * К — кобальт, С — самарий, П — празеодим, А — кристал- кристаллическая текстура, улучшающая свойства сплава. 645
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Белов К. П., Левитин Р. 3., Никитин С. А., Педь- ко А. В.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1961. Т. 40. № 6. С. 1562—1569. 2. Бердышев А. А. Введение в квантовую теорию ферромагнетизма: Курс лекций. Ч. 4. Свердловск: Изд-во Уральского гос. ун-та, 1971. 3. Бозорт Р. Ферромагнетизм: Пер. с англ./Под ред. Е. И. Кондорского, Б. Г. Лившица. М: Изд-во иностр. лит., 1956. 4. Вонсовский С. В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. 5. Голямина И. П. Магнитострикционные материалы/ Ультразвук. Маленькая энциклопедия/Под ред. И. П. Го- ляминой. М.: Советская энциклопедия, 1979. С. 194—195. 6. ГОСТ 6862-71. Прутки из легированной магнито- твердой стали. Технические условия. М.: Изд-во стандар- стандартов, 1971. 7. ГОСТ 17809-72. Материалы магнитотвердые литые. Марки и технические требования. М.: Изд-во стандартов, 1972. 8. ГОСТ 10160-75. Сплавы прецизионные магнитно- мягкие. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1975. 9. ГОСТ 11036-75. Сталь сортовая электротехниче- электротехническая нелегированная. М.: Изд-во стандартов, 1975. 10. ГОСТ 21427.3-75. Сталь электротехническая го- горячекатаная тонколистовая. М.: Изд-во стандартов, 1975. 11. ГОСТ 21427.4-78. Лента стальная электротехни- электротехническая холоднокатаная анизотропная. Технические усло- условия. М.: Изд-во стандартов, 1978. 12. ГОСТ 21559-76. Материалы магнитотвердые спе- спеченные. Марки, технические требования и методы конт- контроля. М.: Изд-во стандартов, 1976. 13. ГОСТ 24897-81. Материалы магнитотвердые де- деформируемые. Марки, технические требования и методы контроля. М.: Изд-во стандартов, 1981. 14. ГОСТ 3836-83. Сталь электротехническая нелеги- нелегированная тонколистовая и ленты. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1983. 15. ГОСТ 214271-83. Сталь электротехническая хо- холоднокатаная анизотропная тонколистовая. Технические условия, М.: Изд-во стандартов, 1983. 16. ГОСТ 21427.2-83. Сталь электротехническая хо- холоднокатаная изотропная тонколистовая. Технические условия. М.: Изд-во стандартов, 1983. 17. Дешягин А. В., Кудреватых Н. В., Башков Ю. Ф./ Труды Международной конференции по магнетизму МКМ-73. М.: Наука, 1974. Т. 1. Ч. 2. С. 222—225. 18. Дерягин А. В., Тарасов Е. Н,, Андреев А. В. и др.//Письма в ЖЭТФ. 1984. Т. 39, № И. С. 516—519. 19. Ермоленко А. С, Королев А. В.//Физика метал- металлов и металловедение. 1973. Т. 36, № 1. С. 52—59. 20. Ермоленко А. С.//Труды Международной конфе- конференции по магнетизму МКМ-73. М.: Наука, 1974. Т. 1. Ч. 1. С. 231—236. 21. Ермоленко А. С. Магнитные свойства монокрис- монокристаллов редкоземельных соединений со структурой типа СаСи5//Физические свойства магнитных материалов. Свердловск: УИЦ АН СССР, 1982. С. 32—38. 22. Ермоленко А. С. Магнетизм высокоанизотропных редкоземельных соединений типа RCo5: Дис. на соиск. учен. степ, д-ра физ.-мат. наук. Свердловск: Ин-т фи- физики металлов АН СССР, 1983. 23. Кондорский Е. И., Седов В. Л.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1960. Т. 38, № 3. С. 773—779. 24. Кудреватых Н. В. Магнитные свойства и маг- магнитная анизотропия некоторых интерметаллических со- соединений редкоземельных металлов с металлами группы железа типа R2T17: Дис. на соиск. учен. степ. канд. физ.- мат. наук. Свердловск: Уральский гос. ун-т, 1977. 25. Мишин Д. Д. Магнитные материалы. М.: Высшая школа, 1981. 26. Рыков Г. А. Металлы, сплавы и металлические изделия//Электротехнические материалы: Справочник. М., Энергоатомиздат, 1983. С. 286—447. 27. Сергеев В. Г. Магнитные мате риал ы//Электротех- нический справочник/Под ред. В. Г. Герасимова и др. М.: Энергия, 1980. Т. 1. С. 439—463. 28. Прецизионные сплавы: Справочник/Под ред. Б. В. Молотилова. М.: Металлургия* 1983. 29. Abbundi R., Clark A. E.//J. Appl. Phys. 1978. Vol. 49. № 3. (pt. 2). P. 1969—1971. 30. American Institute of Physics Handbook/Ed, by D. E. Gray. N. Y.: McGraw Hill, 1963. 31. Arajs S., Colvin R. V.//J. Phys. Chem. Solids. 1963. Vol 24, № 10. P. 1233—1237. 32. Aubert G.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39, № 2 (pt 1). P. 504—510. 33. Barnier Y., Pauthenet R., Rimet G.//Compt. rend. Acad. sci. 1961. Vol 252, № 19. P. 2839—2841. 34. Elliott J. F., Legvold S., Spedding F.//Phys. Rev. 1958. Vol. 94, № 5. P. 1143—1145. 35. De Boer F. R., Biesterbos J.f Schinkel C. J.//Phys. Lett. 1967. Vol. 24Ax No 7. P. 355—357. 36. Bower D. 1.//РГОС. Roy. Soc. 1971. Vol. A326, № 1564. P. 87—96. 37 Bozorth R. M.//J. Appl. Phys. 1937. Vol. 8, № 9. P. 575—588. 38. Bozorth R. M.//Rev. Mod. Phys. 1953. Vol. 25, N* 1. p. 42—48. 39. Bozorth R. M.//Phys. Rev. 1954. Vol. 96, № 2. P. 311—316. 40. Bozorth R. M.t Clark A. E., Van Vleck J. H.// Intern. J. Magnetism. 1972. Vol. 2, № 1. P. 19—22. 41. Bozorth R. M., McGuire T. R., Hudson R. P.//Ame- P.//American Institute of Physics Handbook/Ed, by. D. E. Grey. N. Y.: McGraw Hill. 1972. P. 5-139—5-311. 42. Burzo E.//Z. Angew. Phys. 1971. Bd. 32. S. 127- 130. 43. Buschow К. Н. J.//Ferromagnetic Materials/Ed, by E. P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр. 1980. Vol. 1. P. 297—414. 44. Cable J. W., Wollan E. O.//Phys. Rev. Vol. 165, № 2. P. 733—734. 45. Carr W. J.//Handbook der Physik/Ed. by. S. Flug- ge. Berlin: Springer-Verlag, 1966. Bd. 18/2. S. 100—200. 46. Chin G. Y., Wernick J. H.//Ferromagnetic Materi- Materials/Ed, by E. P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland. Publ. Сотр., 1980. Vol. 2. P. 55—188. 47. Clark A. E., Cullen J., Sato K.//AIP Conf. Proc. 1975, № 24. N. Y.: Amer. Inst. Phys., P. 192—195. 48. Clark A. E., Abbundi R., Savage H. Т., Me Mas- Masters O. D.//Physica. 1977. Vol. 86-88B, pt 1, P. 73—74. 49. Clark A. E., Abbundi R., Gillmor W. G.//IEEE Trans. Mag. 1978. Vol. MAG-14. P. 542—545. 50. Clark A. E.//Ferromagnetic Materials/Ed. by E. P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр., 1980. Vol. 1. P. 531—589. 51. Cohen R. L., Sherwood R. C, Wernick J. H.//Phys. Lett. 1968. Vol. 26A, № 10. P. 462—463. 52. Corner W. D.t Tanner B. K.//J. Phys. 1976. Vol. C9, № 4. P. 627—633. 53. Creveling L., Luo H. L., Knapp G. S.//Phys. Rev. Lett. 1967. Vol. 18, № 20. P. 851—852. 54. Cullity B. D. Introduction to Magnetic Materials. Reding: Addison-Wesley. 1972. 55. Danan H., Herr A., Meyer A. J. P.//J. Appl. Phys. 1968 Vol. 39, № 2, pt 1. P. 669—670. 56. Eschenfelder A. H.//Ferromagnetic Materials/ Ed. by E. P. Wohlfarth. Amsterdam. North-Holland Publ. Com., 1980. Vol. 2. P 345—380. 57. Escudier P. Ph. D. Thesis. Grenoble Univ. 1973. 646
(ш.в[ПО]); Franse J. J. M., de Vries G.//Physica. 1968. Vol. 39, N» 4. P. 477—498. 58. Feron J. L., Hug G., Pauthenet R.//Z. Angew. Phys. 1970. Bd. 30, № 1. S. 61—64; Les Elements des Terres Rares. Paris: CNRS, 1970. Vol. 2. P. 19—29. 59. Ferromagnetic materials/Ed, by E. P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland, Publ. Сотр., 1980. Vol. 1, 2. 60 Gardner W. E.f Smith T. F\, Howlett B. W. e. a.// Phys. Rev. 1968. Vol. 166, № 2. P. 577—588. A. Gersdorf R. Ph. D. Thesis Amsterdam Univ., 1961 (см. в [110]). 62. Graham С D., Jr.//Phys. Rev. 1958. Vol. 112. N4. P. 1117—1120. 63. Green R. W., Legvold S., Spedding F. H.//Ibid. 1961. Vol. 122, № 3. P. 827—830. 54. Hall R. C.//J. Appl. Phys. 1959. Vol. 30, № 6. P. 816-819. 65. Hall R. C./'/Trans. Metallurg. Soc. AIME. 1960. Vol.218. P. 268—271. 66. Hegland D. E., Legvold S., Spedding F. H.//Phys. Rev. 1963. Vol. 131, № 1. P. 158—162. 67. Honda K., Kaya S.//Sci. Repts Tohoku Univ. 1926. Vol. 15. P. 721—724. 68. Honda K.f Masumoto H., Kaya S.//Ibid. 1928. Vol. 17. P. 111—114. 69. Honda K., Masumoto H.//Ibid. 1931. Vol. 20. P. 322-325. 70. Hubert A., Unger W., Kranz J.//Z. Phys. 1969. Bd. 224, № 1—3. S. 148—155. 71. Huray P. G., Nave S. E., Peterson J. R., Rtire R. G.//Physica 1980. Vol. 102B, № 1—3. P. 217— 820. 72. Kase T.//Sci. Repts Tohoku Univ. 1927. Vol. 16. P. 491-494. 73. Kaya S.//Ibid. 1928. Vol. 17. P. 639—642. 74. Kaya S.//Ibid. 1928. Vol. 17. P. 1157—1160. 75 Klein H. P., Menth A., Perkins R. S.//Physica. 1975. Vol. 80B, № 1—4. P. 153—163. 76. Laforest J., Lemaire R.t Pauthene R., Schweizer J.// Compt. rend. Acad. sci. 1966. Vol. B262, № 19. P. 1260— 1263. 77. Landolt-Bornstein. Zahlenwerte and Funktionen «is Physik, Chemie, Geophysik, Technik. Berlin: Springer- Verlag, 1962. Bd. 2. Teil 9. 78. Lee E. W., Asgar M. A.//Proc. Roy. Soc. 1971. Vol. A326, № 1564. P. 73—85. 79. Legvold S., Alstad J., Rhyne J.//Phys. Rev. Lett. 1963. Vol. 10, № 12. P. 509—511. 80. Legvold S. Rare Earth Metals and Alloys//Ferro- magnetic Materials//Ed. by E. P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр., 1980. Vol. 1. P. 183—295. 81. Littman M. F.//IEEE Trans. Mag. 1971. Vol. MAG-7. P. 48—51. 82. Luborsky P. E.//Ferromagnetic Materials/Ed, by E P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр., 1980. Vol. 1. P. 451—530. (См. также Хандрих К., Кобе С. Аморфные ферро- и ферримагнетики: Пер. с нем. М.: Мир, 1982.) 83. Mattias В. Т., Bozorth R. M.//Phys. Rev. 1958. Vol. 169. P. 604—605. 84. Maltias В. Т., Clogston A. M., Williams H. J. e. a.// Phys. Rev. Lett. 1961. Vol. 7, No 1. p. 7—9. 85. Mattocks P. GM Melville D.//J. Phys. F: Metal Phys. 1978. Vol. 8, № 6. P. 1291—1302. 86. McEwen K. A.//Handbook of the Physics and Che- Chemistry of Rare Earth/Eds. K. A. Gschneider, L. Eyring. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр., 1978. Ch. 6. 87. Mihai V., Franse J. J. M.//Rev. Roum. Phys. 1976. Vol. 21. P. 1041—1044. 88. Mishima A., Fuju H.f Okamoto T.//J. Phys. Soc. Jap. 1976. Vol. 40, No 4. P. 962—967. 89. Mydosh J. A., Nieuwenhuys G. J.//Ferromagnetic Materials/Ed, by E. P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Hol- North-Holland Publ. Сотр., 1980. Vol. 1. P. 71—182. 90. Myers H. P., Sucksmith W.//Proc. Roy. Soc. 1951. Vol. A207, № 1091. P. 427—446. 91. Nakagawa Y.//J. Phys. Soc. Jap. 1956. Vol. 11, No 8. P. 855—863. 92. Nigh H. E., Legvold S., Spedding F. H.//Phys. Rev. 1963. Vol. 132. No 3. P. 1092—1097. 93. Ogawa SM Sakamoto N.//J. Phys. Soc. Jap. 1967. Vol. 22. No 5. P. 1214—1221. 94.Pauthenet R.//High Field Magnetism/Ed, by M. Da- Date. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр., 1983. P. 77— 86. 95. Rhyne J. J. Ph. D. thesis. Iowa State Univ. Ames, Iowa. 1965 (см. в [80]). 96. Rhyne J. J., Legvold S.//Phys. Rev. 1965. Vol. 138A, № 1. P. 507—514. 97. Rhyne J. J., Foner S., Me N iff E. J., Jr., Doclo R.// J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39, No 2. pt 2. P. 892—893. 98. Richards D. В., Legvold S.//Phys. Rev. 1969. Vol. 186, No 2. P. 508—514. 99. Sagawa M., Fujimura S.t Togawa N. e. a.//J. Appl. Phys. 1984. Vol. 55, № 6, pt 2A. P. 2083—2087. 100. Sato H.t Chandrasekhar B. S.//J. Phys. Chem. Solids. 1957. Vol. 1, No 4. P. 228—233. 101. Shimizu M.//Rep. Prog. Phys. 1981. Vol. 44. P. 329—409. 102. Stoelinga J. H. M., Gersdorf R., de Vries G.// Physica. 1965. Vol. 31, No 3. P. 349—361. 103. Strandburg D. L., Legvold S., Spedding F. H.// Phys. Rev. 1962. Vol. 127, No 6. P. 2046—2051. 104. Sucksmith WM Thompson J. E.//Proc. Roy. Soc. 1954. Vol. A225, No 1162. P. 362—375. 105. Tange H., Tokunaga T.//J. Phys. Soc. Jap. 1969. Vol. 27, No 3. P. 554—560. 106. Tebble R. S.f Craik D. J. Magnetic Materials. Lond.: Wiley Intersci., 1969. 107. Trzebiatowski W.//Ferromagnetic Materials/Ed, by E. P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр., 1980. Vol. 1. P. 415—450. 108. Weiss P., Forrer R.//Ann. Phys. 1929. Vol. 12. P. 279—281. 109. Williams G. M., Pavlovic A. S.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39, No 2, pt. 1. P. 571—572. 110. Wohlfarth E. P.//Ferromagnetic. Materials/Ed, by E. P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр., 1980. Vol. 1. P. 1—70. 111. Yamamoto M., Nakamichi T.//J. Phys. Soc. Jap. 1958. Vol. 13, № 2. P. 228—229. 647
Глава 28 АНТИФЕРРОМАГНЕТИКИ В. И. Ожогин, В. Г. Шапиро 28.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Обменное взаимодействие, обусловливающее упоря- упорядоченную магнитную структуру вещества, может приво- приводить как к параллельной, так и к антипараллельной (а то и к более сложной) взаимной ориентации магнитных мо- моментов соседних атомов в кристаллах. Вещества, в кото- которых происходит полная (или почти полная) компенсация моментов отдельных ионов, называются антиферро* магнетиками. Сведения о магнитной структуре и свойст- свойствах антиферромагнетиков можно найти в монографиях [1—16] и справочнике [17]. Экспериментальные данные по магнитным свойствам антиферромагнетиков, как пра- правило, хорошо объясняются, если представить их магнит- магнитную структуру как суперпозицию двух (или более) вставленных одна в другую подрешеток, в каждой из ко- которых магнитные моменты атомов параллельны друг лругу. В настоящее время известно большое число раз- различных неколлинеарных магнитных структур, в частнос- частности геликоидальные (например, МпО2, MnAu2), синусои- синусоидально-модулированные (типа СеА12) и другие, у кото- которых компенсация магнитного момента может иметь место по довольно обширному, почти макроскопическому объ- объему кристалла. Эти соединения обычно также относят к антиферромагнетикам. Более подробно о различных не- неколлинеарных магнитных структурах написано в моно- монографии [12] и обзоре [18]. 282. ОСНОВНЫЕ МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГКООСНЫХ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ (НА ПРИМЕРЕ MnF2) Простейшим двухподрешеточным антиферромагне- антиферромагнетиком, свойства которого в настоящее время изучены наиболее детально, является MnF2 (рис. 28.1). Магнит- Рис. 28.1. Магнитная структура MnF2 при T<TN [16] ная восприимчивость выше температуры магнитного упо- упорядочивания — точки Нееля (TN) подчиняется закону Кюри —Вейса: % — Ci(T—B) (9 в антиферромагнетиках обычно отрицательна), ниже точки Нееля поведение магнитной восприимчивости зависит от направления внешнего магнитного поля относительно осей кристалла. Одноосные кристаллы, т. е. кристаллы, имеющие одно выделенное направление (ось), обычно характеризуются магнитной восприимчивостью х„ в поле, параллельном оси, и х j_ в поле, перпендикулярном оси. Если эта ось «легкая», т. е. именно вдоль нее в положении равнове- равновесия ориентированы магнитные моменты подрешеток (как в MnF2), то при T=*TN магнитная восприимчивость Хи имеет максимум (рис, 28.2). Около точки Нееля имеется также четкий максимум на кривой зависимости удель- удельной теплоемкости от температуры (рис. 28.3). Безуслов- Безусловным критерием существования антиферромагнитного упорядочения могут служить лишь результаты экспери- экспериментов по дифракции нейтронов, однако наличие а нома» лий в температурных зависимостях магнитной восприим- восприимчивости и теплоемкости позволяет предполагать (с дос- Рис. 28.2. Зависимость восприимчивостей X ц и кристалла MnF2 от температуры [19] моно- моноРис. 28.3. Зависимость удельной теплоемкости MnF2 от температуры [20] 160 по 120 Sjoo ^JO 60 to zo o-0=2,5° o-0=7,5° _ Ф -Для порошка /, - Ж, - Л-' i 2ь // i f t I I О 2 У 6 8 10 12/л0Н,Тл Рис. 28.4. Зависимость намагниченности М монокристал- монокристалла MnF2 при Г=4,2 К от напряженности магнитного по- поля, ориентированного вдоль легкой оси @ = 0) и откло- отклоненного от нее на небольшие углы: сплошные линии — расчет в приближении теории молекулярно- молекулярного поля [21] 648
таточно большой вероятностью) существование в крис- кристалле антиферромагнитного упорядочения. На кривой намагничивания в поле, параллельном легкой оси (рнс. 28.4), при [i0Hc=*9t3 Тл наблюдается резкий скачок, соответствующий фазовому переходу [Легкая ось Шгкаяось н>"' Рис. 28.5. Опрокидывание подрешеток в одноосном анти- антиферромагнетике в магнитном поле, параллельном легкой оси 18 16 1? 12 10 8 6 ? 2 0 'Спин-флоп- фаза V/ > > - Парамаг- Парамагнитная фаза f т ч II " Антиферромаг- ^ нитная я, t 1 i | | \ л SJ 6? SS SS 67 Т, К Рис. 28.6. Магнитная фазовая диаграмма MnF2 в магнит- магнитном поле, параллельном легкой оси [001] [22]: экспериментальные точки получены с помощью измерения по- поглощения ультразвука (для нескольких образцов) Рис. 28.7. Спектр магнонов в MnF2 при Т«4,2 К [23]: дисперсионные кривые определены из неупругого рассея- рассеяния нейтронов для двух направлений волнового векто- вектора q первого рода между двумя состояниями магнитной структуры. В этом поле происходит опрокидывание маг- магнитных подрешеток — спин-флоп (spin-flop) (рис. 28.5). Фазовая диаграмма простого легкоосного антиферромаг- антиферромагнетика в 77/-плоскости (рис. 28.6) состоит из трех фаз: парамагнитной, антиферромагнитной и фазы с опроки- опрокинутыми подрешетками (спин-флоп-фазы). Спектр магнонов (спиновых волн) имеет щель (рис. 28.7), которая определяет частоту (Оо антиферро- антиферромагнитного резонанса (АФМР). В приближении теории молекулярного поля (Оо^у у ^а'^е — ^' где ^Е и На — эффективные поля обмена и анизотропии, Н — напряженность внешнего магнитного поля, парал- параллельного легкой оси. Температурная зависимость часто- частоты АФМР обусловлена температурной зависимостью полей НА и Не (рис. 28.8). В оптических и инфракрасных спектрах антиферро- антиферромагнетиков имеются особенности, обусловленные магнит- магнитным упорядочением и участием магнонов в поглощении (или рассеянии) электромагнитных волн. (Вопросы спектроскопии антиферромагнетиков освещены в [4, 7, 25].) Электродипольное поглощение в длинноволновой инфракрасной области, связанное с одновременным рож- рождением двух магнонов (двухмагнонное поглощение), ил- иллюстрирует рис. 28.9. Особенностью оптических спект- спектров поглощения антиферромагнитных диэлектриков яв- является наличие дополнительных полос поглощения, 0 10 20 JO ?0 50 ВО Т,К Рис. 28.8. Зависимость частоты АМФР в MnF2 от темпе- температуры [24]: результаты получены на высоких частотах в малых магнит- магнитных полях. Горизонтальные черточки указывают погрешность при Н-0. Слошная кривая * нормированная функция Брюллюэна для 5-6/2 35 Рис. 28.9. Зависимость коэффициента поглощения а от частоты, характеризующая форму двухмагнонного погло- поглощения, в MnF2 при Г-4,2 К [26]: электрический вектор электромагнитной волны параллелен лег- легкой оси. Сплошная кривая — эксперимент, пунктирная—расчет 649
'си-' ZO JO ?0 11 1 I I li SO v-vitciTf Рис. 28.10. Частотная зависимость коэффициента погло- поглощения света в MnF2 в области экситон-магнонной полосы поглощения при Г=2,2 К [27]: Vo-18419,6 см-1 — частота магнитодипольной линии, соответ- соответствующей экситонному возбуждению; максимум спин-волно- спин-волнового спутника электродипольного происхождения приходится на v-18477 см-1. Сплошная кривая — расчет, пунктирная — эксперимент обусловленных экситон-магнонным переходом (рис. 28.10). Такие полосы в оптических спектрах антиферро- антиферромагнетиков называют магнонными спутниками; они от- отделены от чисто электронных переходов интервалом Ao)«?7V Результаты изучения эффекта Фарадея в красной и фиолетовой областях спектра приведены в обзоре [28], посвященном оптическим и магнитооптиче- магнитооптическим исследованиям магнитоупорядоченных диэлектри- диэлектриков. Спектры люминесценции антиферромагнитных крис- кристаллов, в том числе MnF2, обладают рядом низкотемпе- низкотемпературных особенностей, происхождение которых не име- имеет однозначного толкования [7]. 28.3. ОСНОВНЫЕ МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГКОПЛОСКОСТНЫХ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ (НА ПРИМЕРЕ МпСОз, СоСО,) Большой интерес с точки зрения как физических свойств, так и возможного технического применения представляют одноосные антиферромагнетики с анизо- анизотропией типа «легкая плоскость» (АФЛП). Выделенное направление в этих кристаллах является «трудной» осью для магнитных моментов подрешеток. Магнитная анизотропия в перпендикулярной этому направлению плоскости (ее называют базисной) обычно много мень- меньше осевой анизотропии, и ею часто пренебрегают. Кри- Кривые намагничивания и спектр АФМР в кристаллах, об- обладающих анизотропией такого типа, существенно отли- отличаются от соответствующих характеристик легкоосных антиферромагнетиков (рис. 28.11 и 28.12). Ветви АФМР в АФЛП различаются симметрией уча- участвующих в колебаниях компонент намагниченностей подрешеток [30]. Так называемая квазиферромагнитная оетвь (рис. 28.12) имеет щель соафмр (W=0), опреде- определяемую средним геометрическим большого обменного поля и малого поля эффективной анизотропии в базис- базисной плоскости. В эту щель могут давать заметный вклад магнитоупругое [32J и (при низких температурах) сверх- сверхтонкое [33] взаимодействия. Обменное поле усиливает влияние и магнитоупругого взаимодействия на спектр фононов, приводя к сильной зависимости скорости зву- звука в АФЛП от магнитного поля (точнее, от его компо- компоненты, параллельной легкой плоскости) [34]. 0,2 0,9- 0,8 0,8 /,0/40H,U Рис. 28.11. Зависимость молярного магнитного момента от магнитного поля в МпСОз при Т=4,2 К [29]: Шц — поле направлено вдоль трудной оси; m j_ — поле прило» жено в базисной плоскости. Спонтанный момент обусловлен взаимодействием Дзялошинского, а не типом анизотропии 10 V 2,5 (vtyh Тл \ z 1 a) О Z,5 S,0 0,1 0,2 /л0Н,Тп Рис. 28.12. Спектр АФМР в МпСО3 при 7=4,2 К [31]: а — сплошные кривые — поле приложено в базисной плоско- плоскости, пунктир — перпендикулярно; / — квазиантиферромагнит- ная ветвь колебаний; 2 — квазиферромагнитная ветвь (возбуж- (возбуждается переменным магнитным полем, перпендикулярным пос- постоянному); б — экспериментальные результаты [33) для малых значений напряженности поля Дисперсия спиновых волн в АФЛП обладает опре- определенной анизотропией. Например, в СоСОа большую энергию при заданном |к| имеют спиновые ьолиы, кото- которые распространяются в направлении, перпендикулярном магнитному полю и легкой оси. Данные, приведенные на рис. 28.13 для СоСОз, получены методом одномагнонно- го мандельштам-бриллюэновского рассеяния света с ис- использованием в качестве анализатора интерферометра Фабри — Перо. Особенности спектра и взаимодействий магнонов в АФЛП облегчают реализацию параметрического воз- возбуждения спиновых волн в этих кристаллах [36]. В МпСОз при параллельной ориентации высокочастот- высокочастотного и статического магнитных полей параметрическое возбуждение магнонов квазиферромагнитной ветви про- происходит с участием вынужденных колебаний квазианти- 650
Рис. 28.13. Зависимость час- частоты магнонов от волнового вектора при //~0 (сплошные кривые) и |Хо //=0,1 Тл (пунктир) для СоСОз [35, Рис 28.15. Кривые намагничивания FeBr2 [39]: 6 fi,Wscn7 с. 245] ферромагнитной ветви и может иметь скачкообразный (сжесткий») характер [37]. При измерении теплопроводности и в МпСО3 и СоСОз были обнаружены особенности на кривых зави- зависимости к (Т) в точке Нееля (рис. 28.14) [38]. Кроме МпСОа и СоСОз достаточно подробно изучены свойства 1 других АФЛП: NiCO3, FeF3, FeBO3, a-Fe2O3 рм<Г<Т„)*\ CsMnF3 и др. (см. табл. 28.1), %а Г 4,1 4 1 1 У.' /• Л* / о° ' f ° / сосо3 / о-//=0 *f-/*QH=3f61n f 4% х Ч> О « \ о» \ V- МпСО3 •-// = 0 Тн (СоСО3)| 1 Т ч .* О* 1 Т *. • -СОз) 10 JO г,к Рис. 28.14. Зависимость теплопроводности от температу- температуры для СоСО3 и МпСОз 28.4. МЕТАМАГНЕТИКИ Метамагнетиками называют вещества, которые в от- отсутствие поля не имеют спонтанного момента, но приоб- приобретают его, начиная с некоторого критического поля. К ним относятся антиферромагнетики, у которых эффек- эффективное поле легкоосной анизотропии больше эффектив- эффективного поля обменного взаимодействия: 2На>Не* / — метамагнитное состояние, Г-20.4К состояние, 7-4,2 К; 2 — парамагнитное Типичные зависимости М(Н) метамагнетиков при- приведены на рис. 28.15. При Т<ТЫ и поле Я = Я0 (Т) ве- вещество переходит из антиферромагнитной фазы в ферро- ферромагнитную, минуя спин-флоп-фазу. Ниже приведены температуры упорядочивания и значения полей перехо- перехода (при Т<?.Ты) некоторых типичных метамагнетиков [15]: Мета магнетик FeCl2 FeBrJ1 FeCO3 23 11 38 • К ,5 |х0Я0. Тл 1,05 3,1 15,3 [40] Более подробные сведения о свойствах метамагне- метамагнетиков можно найти в монографиях [1, 15]. 28.5. АНТИФЕРРОМАГНЕТИКИ СО ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ ДЗЯЛОШИНСКОГО Существует ряд антиферромагнитных кристаллов, при описании магнитных свойств которых кроме изо- изотропного обменного взаимодействия, определяющего соб- собственно магнитное упорядочение, необходимо учитывать специфическое анизотропное взаимодействие Дзялошин- ского (ВД)*2. ВД, как правило, приводит к небольшому наклону магнитных подрешеток друг относительно дру- друга и появлению слабого ферромагнитного момента. В [10] рассмотрены условия, при которых магнит- магнитная симметрия кристалла допускает существование сла- слабого ферромагнетизма. В тех случаях, когда тип анизо- анизотропии или другие обстоятельства (например, T>TN) не допускают возникновения слабоферромагнитного момен- момента, наложение внешнего магнитного поля может приво- приводить к возникновению определенных компонент анти- антиферромагнитного вектора — так называемый индуциро- индуцированный полем антиферромагнетизм [42]. Антиферромагнетики, обладающие слабым спонтан- спонтанным моментом [iMnCO.3, СоСОз, a- Fe0O3 (T>TM)y CuF2, NiF2, RFeO3 (R — редкоземельный ион), NaNiF3, YCrO3 * тМ ~~ точка Морина — температура, при охлаждении ниже которой a-Fe^Os переходит из легкоплоскостного состоя- состояния в легкоосное. *l FeBr2 обладает антиферромагнитной слоистой структу- структурой, характерной для многих метамагнетиков (два соседних слоя металлических ионов имеют антипараллельное направле- направление магнитных моментов). *3 Этот термин появился в литературе по магнетизму после феноменологического объяснения Дзялошинским D1) природы слабого ферромагнетизма в некоторых антиферро- антиферромагнитных кристаллах. Влияние ВД на основные свойства антиферромагнетиков исследовано в [10]. 651
и др.], часто называют слабыми ферромагнетиками*1. В случае, когда подрешеток больше двух, их скос может не приводить к появлению спонтанного момента*2. В не- некоторых четырехподрешеточных антиферромагнетиках (например, Сг2О3 [41], CoSO4, CuCl2-2H2O [15]) две под- решетки дают слабый суммарный момент +т, а две другие — т, так что полный момент образца равен ну- нулю. Существует много кристаллов (наиболее характер- характерные примеры C0F2 [43], а-РегОз при Г<Гд|), в которых при /У=0 ВД не приводит к скосу магнитных моментов подрешеток, однако его необходимо учитывать для адекватного описания магнитных свойств таких крис- кристаллов в сильных магнитных полях [44, 45]. 28.6. ПЬЕЗОМАГНЕТИКИ И МАГНИТОЭЛЕКТРИКИ Пьезомагнетики — это вещества, у которых при на- наложении упругих напряжений возникает спонтанный магнитный момент, пропорциональный первой степени напряжения. Пьезомагнитный эффект сравнительно мал и практически может быть обнаружен только в анти- антиферромагнетиках, которые не обладают в нормальных условиях спонтанным моментом. Появление спонтанного момента в таких кристаллах объясняется изменением их магнитной структуры вследствие деформации при наложении упругих напряжений [2]. Пьезомагнитная на- намагниченность Mi связана с тензором упругих напряже- напряжений Gik соотношением Mi = A//*o7*. Для MnF2 и CoF2 в соответствии с требованиями симметрии отличны от иуля только три компоненты пьезомагнитного тензора: Лхуг = ЛУхг и Лгху. При Т = 20,4 К эти компоненты для CoF2 имеют значения: Лж1/г=2 10-5 А-м/Н, AZxy=* = 0,8-10-R А-м/Н [46]. В случае MnF2 эффект примерно в 100 раз меньше. Пьезомагнитный эффект обнаружен также в FeCO3, <x-Fe2O3 и др. [47]. Магнитоэлектрики — вещества, у которых при по- помещении их в электрическое поле возникает магнитный момент, пропорциональный напряженности поля. Впер- Впервые магнитоэлектрический эффект был обнаружен в ан- антиферромагнитном кристалле Сг2О3. Величина эффекта характеризуется тензорным коэффициентом пропорцио- пропорциональности dik между возникающей намагниченностью и приложенным электрическим полем. Для Сг2О3 агг B50 К)-1,9-Ю-8 А/В [48]. Магнитоэлектрический эф- эффект обнаружен также в антифероомагнетиках Fe2Te06, Nb2Co4O9, Nb2Mn09, Ta2Mn40e [49] и др.*8 28.7. АКУСТОМАГНЕТИКИ В антиферромагнетиках с высокой температурой Не- еля квазизвуковые моды, возникающие благодаря связи между упругой (практически линейной) и магнитной (нелинейной) подсистемами, обладают сильной нелиней- нелинейностью. Эта нелинейность особенно велика, если одна из магнитных мод без учета магнитострикции оказывается «мягкой» (<Орвз-->-0), что возможно либо в силу «легко- «легкоплоскостного» характера анизотропии (как в гематите <x-Fe2C>3 при TM<T<TN)> либо при приближении к точке той или иной спиновой переориентации (как, например, в редкоземельных ортоферритах (RFeO3). Большая не- нелинейность приводит к тому, что в антиферромагнетиках указанного класса реализуются звуковые аналоги явле- *' В зарубежной литературе их называют скошенными (canted) антиферромагнетиками, а термин «слабый ферромаг- ферромагнетизм» относят к ферромагнетизму нелокалнзованных электро- электронов, имеющему место в ZrZn^ и т. п.). *3'В зарубежной литературе — «скрытое скашивание» (hidden canting). •• Подробная классификация материалов по их магнитным, электрическим и упругим свойствам, выполненная на основе крнсталломагнитной симметрии, дана в обзоре [501. ний нелинейной оптики, такие как удвоение частоты зву- звука и акустическое детектирование, самовоздействие зву- звуковой волны, вынужденное комбинационное рас- рассеяние звуковых волн, их самофокусировка и др. [51]. Очень большая магнитоупругая динамическая связь в этих твердых телах позволяет выделить их в технически важный класс кристаллов — акустомагне- тики. 28.8. ОРГАНИЧЕСКИЕ СВЕРХПРОВОДНИКИ Органические сверхпроводники типа (TMTSFJXI основанные на молекуле тетраметилтетраселенфулвалена Se ^ СН, и имеющие в качестве Xf один из симметричных окта- эдрических анионов PF6, AsF6, SbF6 и TaFe, обнаружи- обнаруживают сверхпроводимость при небольших давлениях р= @—18) • 108 Па и Т«1 К. Некоторые из этих соеди- соединений ниже точки перехода металл — диэлектрик обла- обладают антиферромагнитным упорядочением, характери- характеризуемым волной спиновой плотности. Ант и ферромаг- ферромагнитное упорядочение зафиксировано в (TMTSFJ AsF6h (TMTShJPF6 при Г<ГС«12 К*1 [53, 54]. Из измерений магнитной восприимчивости на монокристаллических об- образцах [53] следует, что в (TMTSFJAsFe реализуется простая антиферромагнитная структура с легкой, про- промежуточной и трудной осями, направленными соответст- соответственно вдоль а, Ь1 и с' [триклинную структуру (TMTSFJX обычно аппроксимируют орторомбической с осями а, Ь\ с', определяемыми главными осями тен- тензора электрического сопротивления]. В (TMTSFJC1O4 сверхпроводящее состояние возникает при атмосферном давлении и Т «1,3 К, а антиферромагнетизм наблюдает- наблюдается при Т <6 К [55] после быстрого охлаждения. 28.9. НЕКОТОРЫЕ СВОЙСТВА АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ Помещаемый здесь справочный материал относится в основном к магнитным свойствам диэлектриков, обла- обладающих антиферромагнитным упорядочением. Кроме того, приведены свойства некоторых антиферромагнит- антиферромагнитных полупроводников, металлов и металлических спла- сплавов*2. Таблица 28.1 не охватывает всех известных к момен- моменту издания справочника антиферромагнетиков. Состави- Составители стремились дать общее представление о свойствах различных типов антиферромагнитных кристаллов, на- начиная от наиболее известных и хорошо изученных анти- антиферромагнитных диэлектриков и кончая недавно откры- открытыми сверхпроводящими соединениями. Важным, хотя и не необходимым, критерием отбора материала служил факт установления в соединении антиферромагнитной структуры методом нейтронной дифракции. Не было возможности с максимальной полнотой привести данные о некоторых группах соединений. Так, практически не представлена (кроме двух веществ) обширная группа •1 Подробнее о природе перехода металл—диэлектрик, ко- который не является переходом пайерлсовского типа, а также о связи сверхпроводимости с состоянием, описываемым волной спиновой плотности, см. в [52]. *3 В [56] представлены основные классы антиферромагнит- ных диэлектриков. 652
Рк. 28.16. Возможные типы магнитного порядка в простой (а) и гранецентрированной (б) Еубических решетках: «ш плюс и минус соответству- соответствуют параллельной и антипарал- млыюй ориентации магнитных моментов ионов итнферромагнетиков со структурой граната1. Отсутст- Отсутствуют также сведения о многих редкоземельных сплавах I соединениях*2. Информация о магнитной структуре многих антифер- рокагкетиков, исследованных методом нейтронной ди- дифракции, содержится в [3]. Типы магнитного упорядоче- упорядочены в кубических решетках приведены на рис. 28.16. Последовательность расположения веществ в табл. 28.1 соответствует порядковому номеру магнитного атома в таблице Менделеева. Соединения с одним и тем же магнитным атомом расположены в порядке возрас- возрастающей сложности (например, соединения, состоящие из трех элементов вида RiAkBi с магнитным атомом R, расположены в порядке возрастания числа n=100i+ +10НО- При одинаковых числах п соединения распо- расположены в порядке расположения атомов А и В в Перио- Периодической системе элементов Д. И. Менделеева, Условные обозначения и принятые в табл. 28.1 сокращения I, II, III, IV —возможные типы магнитного по- порядка в гранецентрированной ку- кубической решетке (рис. 28.16,6); А, С, Е, F, G — возможные типы магнитного по- порядка в простой кубической ре- решетке (рис. 28.16, а); Wi [Н Iе] — кристаллографические оси в три- клинной, моноклинной, ортором- бической и гексагональной синго- ниях; (ab), (be), (ас) — кристаллографические плоскости в триклинной, моноклинной и орторомбической сингониях; а*, Ь*, с* — векторы обратной решетки; С —ось наивысшей симметрии в тет- тетрагональной, тригональной, гекса- гексагональной сингониях; D — спиновая размерность, определяе- определяемая числом ортогональных ком- компонент спина; d—размерность магнитной решетки, определяемая пространственной анизотропией обменного взаимо- взаимодействия*1; Eg — ширина энергетической щели в спектре электронных возбуждений для веществ, обладающих свойст- свойствами полупроводников; F, G, С, А — векторы, образованные линейной комбинацией магнитных моментов в четырехподрешеточной модели антифе рромагнетика *2: F=A/4)(M1 + M2 + M3 + M4); G = A /4) (Мх - М2 + М3 - М4); с = A /4) (мх + м2 - м3 - м4); А = A /4) (Мх - М2 - М3 + М4); НА — напряженность эффективного по- поля магнитной анизотропии*3; Нс — напряженность внешнего магнит- магнитного поля, при которой наблюдает- наблюдается та или иная особенность в за- зависимости намагниченности ве- вещества от магнитного поля; Нс2@)—верхнее («второе») критическое значение напряженности поля при Г=0 К для сверхпроводника вто- второго рода; Но — напряженность эффективного по- поля, связанного с взаимодействием Дзялошинского (см. § 28.5); НЕ — напряженность эффективного об- обменного поля; //рез — напряженность магнитного поля, при которой наблюдается анти- антиферромагнитный резонанс; АЯрез — ширина линии антиферромагнит- антиферромагнитного резонанса по магнитному полю; / — константа, характеризующая об- обменное взаимодействие между со- соседними магнитными ионами в изотропных системах или же меж- между соседними магнитными ионами внутри линейных цепей в квази- квазиодномерных (^=1) системах либо внутри плоскостей в квазидвумер- квазидвумерных (d—2) системах; /' — константа, характеризующая об- *' При модельном описании поведения антиферромагнети- антиферромагнетиков обычно рассматривают обменный гамильтониан 11 1 t •1 Сведения о них можно найти в [57]. *2 Данные по антиферромагнетизму этих соединения см, 58] it ii t f a i i t i )f при этом МОАели Гейзенберга (D-З) соответствует случай Jt-y -/ jyt модели Изинга (D=l)/y-0, ХУ-модели (D-2) /"у-0. Если J11^1, то говорят о спиновой анизотропии обменного взаимодействия, если JiRy) по-равному зависят от R вдоль различных главных на- направлений кристалла, то говорят о пространственной анизо- анизотропии объемного взаимодействия. ** Устойчивую спиновую конфигурацию (магнитный поря- порядок) в антиферромагнитных кристаллах часто описывают с по- помощью инвариантов второго порядка, образованных из компо- компонент векторов F, G, С* А и преобразующихся по одному не- неприводимому представлению пространственной группы крис- кристаллов [11]. ** В таблице даны числовые значения магнитной индукции, соответствующие значениям напряженности магнитного поля в СИ (для вакуума справедливо соотношение 1 Тл-Цо-1А/м, где Цо-4я-1О-7 Гн/м). Если не указана конкретная темпера- температура, то значение относится к T^T 653
менное взаимодействие между магнитными ионами, принадлежа- принадлежащими соседним линейным цепям з квазиодномерных (d=l) системах либо соседним плоскостям в квази- квазидвумерных (d=2) системах; la, mb, пс — магнитная ячейка (в т, /, п раз увеличивается размер магнитной ячейки по сравнению с кристалло- кристаллографической ячейкой соответствен- соответственно вдоль кристаллографических осей a, b и с); п8 — число магнетонов Бора на атом в состоянии насыщения; р — эффективное число магнетонов Бора на атом в выражении, опре- определяющем См (См «ЛГ/*3^/ЗА;); Ты, TN (к) — температура антифферомагнитно- го упорядочивания, температура упорядочивания ионов А*1; 7*п — температура переориентации маг- магнитных моментов относительно кристаллографических осей; угол между направлением магнит- магнитного момента м- и кристаллографи- кристаллографической осью [ikl]; постоянные в законе Кюри — Вей- са, ХивСм/(Г —8) (как правило, Э<0); длина волны электромагнитного излучения, соответствующая часто- частоте антиферромагнитного резонанса в нулевом магнитном поле (при Г7\) <х(|А, [ikl]) О, См А,@) ); \х — магнитный момент иона (атома); Цл (Т)*2 — магнитный момент иона (атома) А при температуре Т (в магнето- магнетонах Бора м-в); частота ядерного магнитного ре- резонанса, соответствующая внут- внутреннему магнитному полю на ядре AZ, где А — массовое число изото- изотопа элемента 1\ - удельное сопротивление; - молярный спонтанный магнитный момент при температуре 7\ Р- 0м GГ8- СГСМ=10-3 ед. Ам2/моль A ед. СИ); удельный спонтанный магнитный момент при температуре 7\ Ам2/кг A ед, СГСМ=1 ед. СИ); *' Значения температуры Нееля TN, приведенные в табл. 28,1. получены в основном из данных измерений маг- магнитной восприимчивости или нейтронного рассеяния. Значения TN, полученные из данных измерений теплоемкости (это отме- отмечено в сносках), как правило, несколько от них отличаются. *я Ц-а <° К) —значение при Т—*0 К. •8 б (О К) — значение при Тг=г*-0 К. Хм — молярная магнитная воспритп* вость, смэ/моль A ед. СГСМ» = 4л ед. СИ); Худ — удельная магнитная восприимчи- восприимчивость, см3/г A ед. СГСММлед, СИ); АФ — антиферромагнитное состояние; АФВ между (ikl) — антиферромаг- антиферромагнитное взаимодействие между маг- магнитными атомами, принадлежащими соседним плоскостям (ikl), которое приводит к антипараллельной ориен- ориентации магнитных моментов атомов соседних плоскостей (ikl); АФМР — антиферромагнитный резонанс; ВСП — волна спиновой плотности; ГС — геликоидальная магнитная струк- структура (ко — вектор распространения геликоида); КС — коллинеарная магнитная струк- тура; ЛО — легкая ось; ЛП — легкая плоскость; МП — магнитный порядок; ИКС — неколлинеарная магнитная струк- структура; П — парамагнитное состояние; СВ — синусоидально модулированная магнитная структура (спиновая волна); СФ — слабое ферромагнитное состояние; Ф — ферромагнитное состояние; ФВ (АФВ) в (ikl) — ферромагнитное (антиферромагнитное) обменное вза- взаимодействие между магнитными ато- атомами, принадлежащими одной плос- плоскости (Ikl), которое приводит к па- параллельной (антипараллельной ори- ориентации магнитных моментов атомов плоскости (ikl); ЯМР — ядерный магнитный резонанс. Индексы в обозначениях отдельных физических величин*1: 11 (_[]) — данная величина относится к направ- направлению, параллельному (перпендику- (перпендикулярному) выделенной в кристалле оси; [ikl], [a], [b], [с] — данное значение относится к соответ- соответствующему кристаллографическому направлению. *' Те же индексы, стоящие при числовых значениях, озна- означают, что измерение проводилось в соответствующем направ- направлении,
Таблица 28.1. Некоторые свойства антиферромагнетиков Вещество 1-К0*! 1ЛЮ3 *VS j-VSe VF2 VCI, VA VOCi uvo3 v,wo, MgV2O4 CaV,O4 Структура кр иста ллографическа я Моноклинная С|л Тетрагональная йЦ Орторомбическая D}? Гексагональная D^ Гексагональная D$h Тетрагональная D\\ Тригональная D$d Тригональная D^ Орторомбическая D^ Кубическая О\ Тетрагональная ц}? Кубическая о? (тетрагональные ис- искажения при Т<Т„) Орторомбическая D^ магнитная КС, |i||[010] И II @01) ФВ в @01) АФВ между @01) G-тип МП (Ti) — — ГС, ко||С — ЦП [Ш] КС, in || [а] ц 1С ФВ в @10) АФВ в @01) НКС, (A JL С М- II С КС, ц\\[Ь] (а, 2Ь, 2с) 23,9 7 125 1040 900*2 163 7 30 150 80,5 133—144 370 45 Дополнительные сведения чD,2К)=2,хв •/1Т.ик}г<1Мк р=Т,2ЗК}Г>15°К fV+A0K)=0,45f*B Металлическая проводимость при Т > 125 К в = — 3000 К Хм(Гд,)/4* = = 6,6'10-6 см»/моль в = -2570К в = — 80 К — f(rN+0)l9<TN-0)*ilV« ИуD К) = 1,48^в Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гейзен- берга, d = 2 6 = — 665 К f.vD,2K) = l,31fxB — 0 = — 750 К, р = 3,43 ^D»2K) = l,0fxB f*V3+D,2K) = l,0^ Литера- Литература [3] [3, 17] [59] [17] 117] [3, 17] [17] [3, 17] [60] [3] [3] [3] [3] 91 Магнитные свойства а-КО, обусловлены наличием неспаренного электрона у 2р- молекулярной орбиталн тс-типа иона О~~в ** Из измерений теплоемкости. •• Одновременно с переходом П — АФ в VsOt происходит переход металл — полупроводник. При Т = Г электропроводность ме- вяется на девять-десять порядков. Описание электронной структуры и обзор магнитных свойств V,O, см. в книге Бугаев А. А., За мрченя Б. М., Чудновский Ф. А. Фазовый переход металл — полупроводник и его применение. Л.: Наука, 1979. 655
Продолжение табл. Вещество ZnV2O4 <х-Сг CrN CrS CrAs CrSe CrSb CrRe (сплав с концентра- концентрацией Re больше 17%) CrF2 СгС12 CrSb2 CrF3 Структура кристаллографическая Кубическая O7h (тетрагональные ис- искажения при Т<Т„) Кубическая О\ Кубическая 0>j (орторомбические ис- искажения при T<TN) • Моноклинная С^ Орторомбическая ?>2Л Гексагональная D^ Гексагональная D\h гцк Моноклинная C\h Орторомбическая йЦ Орторомбическая йЦ Тригональная D%d магнитная КС, fi|| С rSF ^ 122 К*1 IV тип МП, fill [ПО] Bа, 2а, 2а) ФВ в @11) АФВ между @11) НКС, к0 || [с] НКС a (fi, С) = 45° (За, За, с) КС ФВ в @01) АФВ между @01) М- II (ОЮ) «О*. М) = 32° КС*2 ФВ в @11) АФВ между @11) (а, 26, 2с) fill [101] ФВ в @11) АФВ между (ОН) (а, 26, 2с) КС, fill A11) TN> к 45 312 273 460 260—280 200—300 663—723 160 53 20 273 80 Дополнительные сведения 6 = — 256 К, р = 2,18 fV+D'2K> = 0'8^ цG7К) = 0,59цв f*aG7K) =2,4цв в = — 695 К, р = 4,22 »*СгG7К) = 3,4,хв ^аG7К) = 2,01хв **СгD,2К)=1,7цв Р = 4,6, fxCrD,2K)=2,9fiB р = 3,89, XmOV)/4^1'92-10 см3/моль fxCr^B90K) = 2,84fxB Зонный антиферромагне- антиферромагнетик; сверхпроводник при Т <3 К р = 4,3, fiQ..+ D,2 К) = = 3,96fxB 6 = — 149 К fxCrD,2K) = 3,68fxB fxCrD,2K)=l,49fxB 6 = — 124 К Р = 4,1, ^^D,2 K)=3fxB о@К)=169.10-« А-м2/моль Литещ.] [3] [1.3, 61| [3] [3, 171 [3] [3, 171 [3, 17J [62] [3, 171 [3, 17] [3] [3, 17] ¦1 Магнитная структура представляет собой стоячую ВСП с волновым вектором Q и вектором поляризации tj. При Т< ьная ВСП (Q || ц), при Г > Г§р — поперечная ВСП (Q 1 т)). *< Магнитные моменты ионов параллельны длинной связи Сг — С1. — про- 656
Продолжение табл. 28.1 Вещество СгС!3 СгЛи4 Р-А1Сг2 Cr,As СгА P-Cr2S3 СгА СгзЭ* Cr}Se4 CrsS, LiCrS, KCrF3 Структура кристаллографическая Тригональная D\ Тетрагональная D]^ Тетрагональная D]J Тетрагональная D74h Тригональная D\d Тригональная C|t- Моноклинная C\h Моноклинная C\h Гексагональная D^ Тригональная D\ или Dm Тетрагональная С\% магнитная КС, ц 1 С ФВ в @01) АФВ между @01) (а, а, 2а) НКС, jiiC a(|i9 С) = 65° ti II @01) (а, а, 2с) КС, ii || С КС, ii ± С — а(ц, [101]) = 29° Bа, Ь, 2с) 1» II A01) «(I*. W) = 30° Bа, 6, 2с) ГС, ко||С при Т <TN НКС |i ± С А-тип МП 16,8 380 598 393—438 308 120—122 100 280 80 150-160 55 40 Дополнительные сведения 6 = 29 К Хм (Т„)/4п = 6,0 см»/моль **Сг,+ D,2К) = 2,82,хв fio//f(| A,7 К) = 5 Тл РОНС± A,7 К) = 0,26 Тл — fiCr = 0,92fxB 0 = —2067 К, /?= 1,8 f*CrlG7 K)=l,lfiB ^СгиG7К)=1,2^в р = 2,6,^СгD,2К)=2,8^ ^о^г|| G7 К) = 5,9 Тл X @) = 189 мкм 5^СгA,6К)=70,43МГц*1 6 = — 636 К f*cnD>2K) = l,72fiB ^aiiD»2K) = l,36fxB ^ашD»2К) = 1,82^в 0 = - НО К 6 = — 547 К е = - 60 к ГЧ>1<4.2К) = 4цв ^Cr nD,2K) = 3fx^ Ферримагнетик при TN<T<TC = 305 К Да(Гд,)= 1,85 А-ма/кг р = G7 К) = 5-К^Ом-см **criD.2K)—2t9g|*B ^СгнD'2К) = 2,77{хв ^СгшD»2К) = 2,78,хв ^CrIVD,2K)=2,75fxB р = 3,83, f*CrD,2K) = = 2,26fiB ^+D'2К)=4,27^В Литера- Литература [3, 17] [3] [3] [3, 17] [3, 17] [3] [17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3] [3, 17] ** См. приложение II в [8]. 42-2159 657
Продолжение табл. 2SJ Вещество YCrO3 LaCrO3 СеСЮз РгСгОз NdCrO3 SmCrO3 EuCrO3 GdCrO3 ТЬСЮз DyCrO3 Н0СЮ3 Структура криста ллографическа я Орторомбическая D^jj Орторомбическая D}? Орторомбическая D^ Орторомбическая йЦ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D}? Орторомбическая D^ магнитная КС, * || [С] V- II [а] G-тип МП — КС, jia\\la] РРг II №* КС (Сг), ц||[а] при Т>ТП, 7п = 20К Ц II @01) a(|iv [а]) = 60° при Т<ТП; KC(Nd), jut II [с] НКС, |11| [а] при Г>ГП, Го = 38 К ji||[cj при Т<ТП — — КС (Сг) НКС(ТЬ) при Т>ТП КС(ТЬ) при Т<ТП, гп = зк КС (Сг) НКС (Dy) Изменение структуры Сг при Ти = 80 К НКС (Но) 141 282-320 257 (Сг) 239 (Сг) 224 (Сг) 10 (Nd) 192 (Сг) 181 (Сг) 170 (Сг) 158 (Сг) 4 (То) 146 (Сг) 2И (Dy) 141 (Сг) 12 (Но) Дополнительные сведения Н Ht.W = 3-3 Тл« ftCrWD,2K) = 2,96^B е = _430К, р = 2,76 X Ю"8 см»/моль ^СгНD,2К) = 2,45(хв — в = —133К, р = 2,87 ^„D,2 К) =2,46^ КРг^D,2К) = 0,5(хв в = -292 К, р=2,81 AО D,2 К)=2,55и.в |iNdD,2K) = l,3|.B — — е = -20К, р=2,8 вСг = -пок ^UWD,2K) = 2,85^B fiTbM(l,5K) = 8,6(xB во=-35К, (xCr,+ (l,5K) = 2,76fiB 6^ = -! K,fiDy(l,5K)= -9,6^в вСг=-28К, f*CrD,2K) = 2,94(»B ^HoD,2K) = 7^B- АФ- компонента l*HoD,2K) = 3,4(iB- Ф- компонента Литер». тур» [3, 171 & 17' [31 [3, 17, 63J [3, 17, 631 C, 17) [171 [17, 63) [3, 17J [3, 171 [3, 171 ¦» Значение поля опрокидывания под решеток. ** При Г = 4,2 К магнитные моменты Рг обладают ферромагнитным упорядочением. 658
П родолжение табл. 28.1 Вещество ЕгСЮз ТшСЮз ТГЬСЮз LuO03 РЬСЮз CrVO4 OU04 ONb4S8 O|Be04 JHCrA СоСг,04 ZnCrA Cr,TiS4 Структура кристаллографическая Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая йЦ Кубическая О\ Орторомбическая йЦ Орторомбическая DgJ Гексагональная D^ Орторомбическая DJjjj Кубическая 07h (тетрагональные ис- искажения при T<TN) Кубическая 07h Кубическая 0\ (тетрагональные искажения при T<TN) Моноклинная С^ магнитная КС (Сг) fill [а] при Г>ГП = 20 К «0*> М) = 55° при Т<ТП КС (Ег) КС (Сг) КС (Сг) КС, ii || @10) а Ох, [а]) =63° G-тип МП Bа, 2а, 2а) ФВ в @01) АФВ между @01) КС, ri 1 [с] КС ФВ в @01) АФВ между @01) ГС, к0 || [с] «til @10) НКС, ji 1 @01) при Г^>Г>13,5К*2 НКС при Т < TN (За, За у а) НКС 1*11A00) И [010] Bа, 2а, 2а) Bа, 6, 2с) 133 (Сг) 16,8 (Ег) 124 (Сг) Гс=4 К (Tm)*i 158 (Сг) 3,0 (Yb) 112 (Сг) 210—250 50 45 28 16 31 Ф -* АФ 16 — Дополнительные сведения ^^D,2 К) = 2,90<лв fxEr^D,2K)=5,2|xB fiCr,+ D,2K) = 2,58fiB fxTm^D,2K) = 0,8fxB fxCrD,2K) = 2,80fxB ,1СгD,2К) = 2,51,хв e = — 240 К, р = 2,83 fxCrD,2K)=l,9fiB lxCr^.D,2K) = 2fl fxB» p = 4 fxCr=2,4fxB 0 = — 4 К при низких температурах 6 = — 243 К при высоких температурах fxCrD,2K) = l,5fxB f*CriD'2K) = l,55(*B f*CriiD.2K) = 2,75fiB 6 = -350К, р = 3,84 jxCr$+D,2K)=2,63fxB Ферримагнетик при TN<T<TC =97K в = -392К — Литера- Литература [3, 17| [3] [3, 171 [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3] [3] [3] [3] 13, 171 [3] *' При Т < Т~ магнитные моменты Тт обладают ферромагнитным упорядочением. •» При Г — 13,5 К — перестройка АФ-структуры. 659
Продолжение табл. Вещество CraNiS4 ZnCraS4 HgCraS4 ZnCra$e4 CraTeOe CraWOe CrTiNdO6 CrK(SO4)a • . 12HaO Cr(CH8NH8). • (SO4J. . 12HaO o-Mn 7-Mn MnO MnP Структура кристаллографическая Моноклинная C\h Кубическая 07h Кубическая 0\ Кубическая 07н Тетрагональная D\\ Тетрагональная D\^ Орторомбическая D^ Кубическая Т% Кубическая Тъй Кубическая OJJ Кубическая 0\ (ромбоэдрические искажения при T<TN) Орторомбическая D)? магнитная ФВ в A01) АФВ между A01) Bа, Ь, 2с) — НКС при Т < 25 К НКС при Т < TN ^ || @01) НКС, ц±С НКС, ii ± С НКС Но i И И На п Н 1с] f*Nd И (°01> — — Сложная многоподреше- точная I тип МП Bа, 2а, 2а) ГС, к0 || [а] при T<TN — 20 25 Ф-* АФ 22 (Ф-ьАФ) 105 69 30 (Сг) 13 (Nd) 0,004 0,02 100 1370 113—120 47 (Ф-*АФ) Дополнительные сведения — 6= 18 К Ферромагнетик при 25К<Г<Гс = 60К fxa^D,2K) = 2,71fxB 6 = -П5К, fxCrD,2K) = 3fxB Ферримагнетик при TN<zT< Tc= 129 К fxCr3+D,2K) = 2,45fiB 6= -196 К, fiCr,+ D,2K) = 2,14fiB ^Nd(b5K) = 2,89fxB [xCr(l,5K) = 2,95(iB Хм G^)/4*=2.108 см»/моль — [a (OK) «0,5fxB (усреднен- (усредненное значение) fx = 2,4fxB, устойчив при 1352 К<Г<1416 К 8 = — 698К, р = 5,97 X @) = 362 мкм м*Мп0.5К)-618МГц« Ферромагнетик при TN < Т < Тс = 291 К ?ОНС [г]D,2К) = 0,24Тл [х0Яс[^D,2К) = 0,62Тл Литера- Литература [3] [65] [3] C, 17] [3, 17] [3] 13] H7] [17] [2, 3] 13] [3, 17] 13, 17] •I См. приложение II в [6]. 660
Продолжение табл. 28.1 Вещество a-MnS MnSe МпТе MnNi т-MnNi MnCu MnPd MnRh MnPt P-MnAu MnHg Структура кристаллографическая Кубическая 0^ Кубическая Т% Кубическая 0\ Гексагональная D^ Тетрагональная D\h Кубическая 0^ Тетрагональная Тетрагональная D\h Кубическая 0\ (тетрагональные искажения при т<ты) Тетрагональная D\h Тетрагональная 0\ Кубическая 0\ магнитная II тип МП 1*11A11) Bа, 2а, 2а) III тип МП (а, 2а, а) II тип МП Bа, 2а, 2а) ФВ в @01) АФВ между @01) Ц II @01) — *i ~* Изменение структуры при Г = 710 К Bа, 2а, с) А-тип МП (а, а, 2а) G-тип МП f& 11 [001] при Т < 198 К ц || [111] при Г>198К Bа, 2а, 2а) 146-155 150 147—150 307—310 1070—1140 453 300 813—825 170 970 513 460 Дополнительные сведения в = -465К,(хМп,+D,2К)= в = -982К,|лМп„D,7К)= Хм (TN )/4я= = 6-10"8 см»/моль * 740К, ХмG'а,)/4Я = = 19-10-» см»/моль Полупроводник, Eg=* = 0,68 эВ е = -692К, /> = 5,97 Хм <.TN )/4тс = = 4,6-10-8 см»/моль AМп„B90К)=4,6(хв Полупроводник, Eg = 1 эВ ^«„@К) = 4(.в 1*М @К)<0,6цв Сплав F9—85% Мп) (.МпD,2К) = 4,^ ^pdD,2K)<0,2|xB в = — 260 К ^МпB90К) = 4,3^в 6 = — 600 К, р=3,9 1м(Ты)/4п = 4,ЗХ X 10"» см»/моль Хм(Гд,)/47с = 9,4х X 10"8 см3/моль р(ГА,) = 5-10-'Ом-м !»МпD12К)=3,7|«в Литера- тура [3] [3, 17J [3, 171 13, 17J [3, I7J [31 [171 [31 [17J [31 [3, 171 [3, 17J *! Возможные магнитные структуры см. в [3]. 661
Продолжение табл. 20,/ Вещество IrMn МпВ2 Р-МпО2 MnS2 MnSe2 MnTe2 MnF2 MnCl2 МпВг2 Mnl2 MnSn2 MnAu2 Структура крнста ллографическа я Тетрагональная D\h Гексагональная D^ Тетрагональная D{? Кубическая Г? Кубическая Г? Кубическая 7^ Тетрагональная D\\ Тригональная D^ Тригональная D^ Тригональная D^ Тетрагональная D\% Тетрагональная D^h магнитная АФВ в @01) 1* 1 С ФВ в @01) АФВ между @01) (а, а, 2с) ГС III тип МП Ц II [010J (а, 2а, а) Ц II [010] (а, За, а) I тип МП Ц II @01) 1*11 С о (fi, С) = 57 при Т <TN адгг<Гп= кс*я ГС*3 Изменение структуры при Г=73К ГС > 1200 >885 84—94 48 75 84 67,3 1,96 2,16 3,4 323-325 363—370 Дополнительные сведения цМп B90 К) = 3,4,хв (i,rB90K)=0,2,uB D9% Ir) ИмпG7К)=2,6цв в=1050К, р = 5,52 в = — 592 К, /> = 6,3 (*MnM.D,2K) = 5jxB в = —483К, р=5,93 ^Mn№D,2K)=5,iB 6 = -528К, р = 6,22 (*Мп^D.2К) = 5Ив в = —пзк, XMl@K)/4i.= = 25> 10"* см»/моль, Х@)= 1,11 .мм ННс1 D,2К)=9,ЗЗТл ^оД^рев =3-10-* Тл при чАФМР = 2ЗГГц 55мМп@К)=680 МГц»! в = -3,ЗК, /» = 5,73 в = —4.66К, ^МПA,35К) = 5^В ^МпA,ЗК)=4,6^в ^МпD,2К) = 2,ЗЗ^в ИМп,+ B90К) = 3,04(лв Литера- Литератур» [3] [3] C, 17] 13, 171 [3, 17] [3, 17J [3, 171 [3, 17] [3, 171 C, 17] {3, 17] [3, 171 ** См. приложение II в [8]. ** Плоскости @11) с ферромагнитным упорядочением чередуются в последовательности 44 • •* Ферромагнитное упорядочение в плоскости C07). Магнитные моменты в соседних плоскостях C07) повернуты на угол «/16* 662
Продолжение табл. 28.1 Вещество MnF3 a-MnZn3 MnPd3 MnAu3 Mn2N МпаР Mn2As YMn2 Mn2O3' Au6Mn2 Mn2Hg6 Mn3Rh MnsSn Mn3Pt W^n, Структура кристаллографическая Моноклинная С^ Кубическая О\ (тетрагональные искажения при T<TN) Тетрагональная Z)]j[ — Орторомбическая D^ Гексагональная D^ Тетрагональная D7^ Кубическая 07h Кубическая Т\ Моноклинная С^н Тетрагональная D*h Кубическая 0\ Гексагональная D^ Кубическая О\ магнитная Ц||(Ю1) А-тип МП (а, а, 2а) — НКС — И II @01) (а, а, 2с) — — ФВ в @01) АФВ между @01) ц±С НКС -л II A11) ГС, ко||С при Г<ГП = = 270 К КС при Г>Гц_ НКС при Т<Тп Тп = 365 К 47 155 220 145 301 103-110 573 100 80 353 342 853 420 475 593 Дополнительные сведения 6 = 8К, р=5 цМп„D,2К) = 4,хв — (*MnG7K) = 4,l(iB 6 = 200 К (хМпA20К)=1,6^в ^М„1D,2К) = 0,02,хв ^MnllD,2K)=l,68^B в = — 1947 К, р = 2,58 (*Мп1B90К) = 3,7^в ^МпПB90К) = 3,5^в — 6= 120 К, р=5,56 ^МпD,2К) = 4,5^в 1*МпD.2К) = 3,5кв ^МпD,2К)=2,5^в 1АМпG7К) = 3,0|Ав в = -430К =i2«10-* см*/моль Литера- Литература [3, 17J 13] 131 [I7J [3] [3] 13, 17J [65] [17] [31 [3] [3] [31 [3] [17] 663
Продолжение, табл. 28.1 Вещество Mn3Gea Mn6Si3 MnOOH FeMnAs CuMnSb MnCO3 MnSiO3 CaMnO3 CaaMnO4 ScMnOa MnTiO3 MnGeO3 MnYO3 Структура к ристал л or рафи ческа я — Гексагональная D^ Моноклинная C\h Тетрагональная D7Ah Кубическая Г| Тригональная D^ Триклинная Кубическая 0xh Тетрагональная D\7h Гексагональная C%v Тригональная С2Ъ1 Орторомбическая D^ Гексагональная C%v магнитная — р ± С Bа, а, с) Модулированная с перио- периодом 0,488 нм fxl С (а, а, 2с) III тип МП ft II [111] Bа, 2а, 2а) а 1С (анизотропия типа ЛП) — С-тип МП Bа, 2а, 2а) (а /Г, aVF, 2с) нкс Ц 11[Ш] Ц 1! W 164 (Ф-*АФ) 62—68 40 463 38 32,5 — 123-130 114 120 60-65 16 46 Дополнительные сведения Ферромагнетик при TN<T<TC = 283 К ДоA64К) = 3,5А.ма/кг в = — 9,1 К, р = 4,05 <*Мп1<4»2К) = 0,4|хв f*MnilD>2K)=l,2,.B — jiFeB90K) = 0,2fiB (AMnB90K) = 3,6FtB f*MnD>2K) = 3,9|*B в = — 64,5 К, а@К) = = 18,8-102 А- ма/моль Х@) = 2,44 мм ^D=0'44 Тл 6%\пD»2 К) = 640МГц« 6= — 45 К, р=5,91 6=-425 К, *@К)ф0 Хм(^)/4те = = 4,7-10~8 см8/моль ,хМп4+D,2К) = 2,0,хв fxMnD,2K)«4,0fxB в = —219 К, р=5,93 fxMni+D,2K) = 4,55fxB p.0//f|| == 5,2 Тл в = —46 К, р=5,48 *АМш(Ь1К) = 4,37цв ^„пОЛ К) = 4,27(хв 6 = — 475 К, с@ К) =^0 Литера- Литература H7J [3] [3] [3] [3] [3, 17, 31] [17] [3, 17] [3] 13, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] *! См. приложение II в [8]. 664
Продолжение табл. 28.1 Вещество ВаМпОз SrMnO3 LaMnO3 РгМпОэ NdMnO3 НоМпОз ЕгМпОз TmMnO3 LuMnO3 NaMnF3 KMnF3 RbMnF3 Структура кристаллографическая Гексагональная D^ Кубическая О\ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Гексагональная С|о Гексагональная С|о Гексагональная C|v Гексагональная Cgc Орторомбическая D^ Тетрагональная D^ при Т < 91 К Кубическая 0хь магнитная КС, pill С (а/3 , а /3 , с) G-тип МП Bа, 2а, 2а) НКС AjFy-тип МП КС, ji|| [b] КС, М @01) «(к, \Ь]) = 36° р || С при Т<ТП = 50 К pi ± С при Г>ГП нкс а^, С) = 70° нкс «Oi, С) = 45° НКС a(pf С) = 55° G-тип МП а В W G-тип МП Bа, 2а, 2а) G-тип МП |Л II [HI] Bа, 2а, 2а) V к 2,3 260 100-150 91 85 76 79 86 91 67 88 83 Дополнительные сведения fW>8K) = 3,0f*B fMn«+G7K) = 2,6nB 0 = 40 К, с@К) = = 1,21 А-м2/моль ХмG>л/)/4я = 48»4Х Х10"8 СМ8/МОЛЬ |xMnt+D,2K) = 3,7fxB liMn^(l,5K)=l,77fxB fxMn.+ (l,5K)=l,71{xB 1хМпD,2К) = 3,5{хв Имп<4>2К)=3,5,хв ^MnD»2K)=3,cVB fxMnD,2K) = 3,7fxB ^0//?=39,0Тл HHD = 0,43 Тл Р0НА = 2 • 10-2 Тл в = — 238 К амD,2 К)= 19,3 X X 10"» А.м2/моль*1 Хм(^)/^= 17,7 X X Ю~8 см3/моль ^Мп1+D,2К) = 5,06>в HHD =4,5-Ю-2 Тл ННЕ = 86,8 Тл «vMn D,2 К) = 676 МГц*2 в = — 118 К |хо//г|| =0,28Тл ННА = 4.10-* Тл li0HE = 89 Тл Хм(^)/4^=17,7Х X Ю"8 с^/моль Литера- Литература 13] [31 13, 17) [3J 13) [3, 17J 13, 17) [3, 17J 13, 17] [3, 17] C, 6, 17] 13, 6, 17, 66] *i Спонтанный момент в KMnF, появляется при температуре Г = 81,5 К- Изменение структуры при TQ =81,5 К представляет со- собой фазовый переход первого рода. ** См. приложение II в [8]. 665
Продолжение табл. 28Л Вещество CsMnFg TIMnF3 NH4MnF3 NaMnCI3 КМпС13 КМпСз RbMnCl3 CsMnCl3 TlMnCl3 NH4MnCl3 Структура кристаллографическая Гексагональная D^ Кубическая 0xh Кубическая О\ Тригональная С%( Тетрагональная *3 D\7h (Ша)) = 1,005 Орторомбическая D^ Гексагональная4*4 Тригональная D^ Орторомбическая сЦ Кубическая О\ (орто- ромбические иска- искажения при Т < TN) магнитная Анизотропия типа ЛП |А JL С G-тип МП G-тип МП Bа, 2а, 2а) (анизотропия типа ЛП) — ГС, ко\\[Ь] с периодом 3,17 [Ь] р ± С (анизотропия типа ЛП) р± С (анизотропия типа ЛП) G-тип МП G-тип МП Bа, 2а, 2а) TN> К 51—54 77 84 6,5 100 2,1 95 67—70 118*» 105 Дополнительные сведения р0НАц =0,75 Тл*1 P0HAL = 1,1 • Ю-4 Тл [хо//? = 35 Тл »>vMn D,2 К) = 666 МГц*2 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 3 в=— 125К, цо//?=68,ОТл — 6=1 К 8 =-122 К, р0НЕ = 122 Тл ,МПA.4К) = 3.78,В б = -204К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга Д^, D,2 К) = = 4-10-8 А»м2/моль при р0Н1 = 0,63 Тл 6 = — 145 К, р0НЕ = 70,0 Тл цо//^=о',74 Тл в = -259 К, HHD =0,16 Тл при Тс= 108 К*6 переход АФ -* СФ ,МПD.2К) = 5,В Литера- Литература |3, 6, 17, 66| Ц7] [3] [6J 16, 17] [67J 16, 17) [6, 17] [3, 6] [3, 17] *' V-qHл ==2,48-10 Тл, где Я.—поле анизотропии, полученное из измерения высокочастотной ветви АФМР [117]. ** См. приложение II в [8]. ** По данным [67] структура перовскита — пространственная группа d\^ . zn ** Гексагональная структура при комнатной температуре. При Т — 272 К из оптических измерений обнаружен структурный переход 'ЬН * * Т^ и 7*? указаны в соответствии о [3], Г „ = Т~ * 110 К — по данным [6]. 666
Продолжение табл. 28.1 Вещество CsMnBr3 TIMnI3 MnSO4 MnSeO4 MnWO4 MnUO4 BaMnF4 Mn @H)8 MnAl2O4 MnGa2O4 a-MnGaaS4 p-MnGa2S4 K2MnF4 Структура криста ллографическа я Гексагональная D^ Орторомбическая Di? Орторомбическая йЦ Орторомбическая D^ Моноклинная C\h Орторомбическая D^ Орторомбическая СЦ*1 Тригональная D^ Кубическая 07н Кубическая 0\ Моноклинная С|л Орторомбическая C\v Тетрагональная Ц}? магнитная ГС, ко||С (а/3 , а/Г, с) ГС, ко || Ь*» ft II @01) ГС, к0 || [а] с периодом 3 нм КС, JLA || @01) Dа, 2*, 2c) И II [Ь] НКС нкс (а/3 , аУТ, 2с) Р II [ЮО] МП ЦП] — — МИ С Bа, 2а, с) TN> к 8,3 6,0 11 20 14—16 12 26 12 6 33 23,5 11 42—45 Дополнительные сведения 6 = — 167 К, У/* = 9,9К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d= 1 8= 10,6 К, р=5,9 f*Mnt+D,2K) = 4,8|xB ^МпD,2К) = 4,95»хв 6=-71К, р=5,83 в = -8К, иМпD'2К) = = 4,88,iB Хм(^)/4л=0,2 см»/моль ,лD,7К) = 4,^в Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 в = -28К, ^МпD,2К) = = 4,9^ в = -156К, р=5,13 fiMn,+ D,2K) = 3,91fxB в = -154К, р = 5,77 ^Мп^D,2К) = 3,6,лв е = -50К в = -28К fiMnD,2K) = 4,54,iB |/7У| = Ю-«, kTN /У = = 10,1 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гейзен- берга, d = 2 Литера- Литература [6] [68) [3, 17] [3] [3] [3, 17J [6, 120] [3, 17] [3] [3, 17] [69] [69] [3, 6] *' C2v ПРИ Т>247 К; при Г» 247 К — структурный фазовый переход в несоизмеримую фазу, при котором происходит удвоение ячейки в плоскости be и возникает несоизмеримая модуляция структуры вдоль оси [а]. 667
Продолжение табл. 28J Вещество Rb2MnF4 RbaMnCl4 Cs2MnC!4 «-Cs2MnCl4 MnNb8Oe MnTa2Oe Pd2MnAl Pd2MnIn Mn(C2H6J Mn2Si04 CaMn2O4 Mn2Ge04 ZnMn2O4 Структура кристаллографическая Тетрагональная пЦ Тетрагональная йЦ Тетрагональная D\*h Орто ромбическая Орторомбическая D^ Орторомбическая й\\ Кубическая 0\ Кубическая 0% — Орторомбическая D^ Орторомбическая йЦ Орторомбическая D^ Тетрагональная D^ магнитная 1*11 С Bа, 2а, с) 1*11 С Bа, 2а, с) fill С Bа, 2а, с) G^-тип МП (а, 2Ъ, с) Gx G2-Tnn МП «(**, [а]) =10° II тип МП II тип МП Bа, 2а, 2а) — КС*2 ft || [а] при Т>Тп, 7й = = 13 К НКС при Т<Ти КС, 1*0 [а] ! Bа, Ь, с) * НКС [ 38 56 52 0,93*1 4,4 — 240 142 J34 50 225 24 200 Дополнительные сведения TN /6 = 0,44, |У'А/| = = 10-в, kTN IJ = 10,3 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 TN /в = 0,39 |хМпD,2К)-4,4,.в У'/У = Ю-в, kTN IJ = 9,2 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 р = 5,9 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гейзен- берга, d = 2 6 = —4К 6= — 18К — ,хМпD,2К) = 4,4^в 6=-50К, f^MnD.2K) = = 4,3(.в 6 = -492К, р=7,18 в = — 163К, р=5,87 ^Мп,+D,2К) = 51хв 0 = 294К, р = 4,72 ,хМпD,2К) = 3,6^в б = -162К, р=5,85 Литера- Литература [3, 6] [3,6] [3] [17] [3, 17] [3] [3] [3] П7] [3, 17] 13] [3] [64, с. 325] •* Из измерений теплоемкости. ** ^Мп 1 " *а1* ^Мп II обРаз>гют скошенную АФ-структуру при Т < Гц в 20 К. КС при Гд < Т< 7*^ « 47 К [116]. 668
Продолжение табл. 28.1 Вещество В1Мп2О5 Mn2GeS4 ThMn2Si2 ThMn2Ge2 Cu3Mn2Al Mn3B4 Mn3GaC Mn3NiN Mn3ZnN Mn3GaN CsMnaCl» Mn3B2Oe Nb2Mn409 Ta2Mn409 Dy2Mn409 Структура кристаллографическая Орторомбическая D72v Орторомбическая Z)^ Тетрагональная D^h Тетрагональная пЦ Кубическая 07h Орторомбическая D^ Кубическая 0xh Кубическая 0хь Кубическая 0\ Кубическая 0xh Тетрагональная Орторомбическая D^ Тригональная D^d Тригональная D^ Орторомбическая D\h магнитная нкс Bа, Ь, с) КС, Gy-тип МП КС, цИ С НКС И II @01) КС при 226 К < Т < TN ГС при ПО К<Г<226 К к0 II [Ь] КС при Г < 110 К li II 1с] КС, Jill [111) Bа, 2а, 2а) НКС (изменение структуры при Т = 180 К) НКС (изменение структуры при Т = 140 К) НКС — — КС мне — — V к 52 — 483 400 873 392 150—164 (Ф-*АФ) TN = 183 К 298 0,59*1 35 ПО*2 125 ЮЗ*2 8 Дополнительные сведения 8 = - 236 К ,хМпD,2К) = 4,7цв Р = 2'4» f*Mn =Ь75н.в Р=2,4 1хМпD,2К) = 4,5(хв в = -543 К, <*мшD'2К) = 2,92цв ^МппD,2К)-0,441хв ГхМпD,2К)=1,8,хв Ферромагнетик при ТN < < Т < Тс = 248 К fW77K) = 0,98fiB ^мп 1 = Ь21«*в ПРИ 140 К<Г<7> (хМп1D,2К) = 0,61^в ^MnllD,2K)=l,0fxB ^МпD,2К) = 2,34,хв 6 = -0,9 К в = — 185 К, р=6,18 в =—250 К, f*Mn*+D»2 К) = 5цв Магнитоэлектрик при 140 К < Т < TN Магнитоэлектрик — Литера- Литература [31 [3J [3] [3] [3] [3] [3, I7J [31 [3, 17] [31 [171 [31 [3, 17] [17] [17] *' Из измерений теплоемкости. ** Из измерений магнитоэлектрического эффекта* 669
Продолжение табл. 28.! Вещество LiMnPO4 CuMnSnS* BaaMnUOe MnCla-4H2O MnBr24HaO Mn3AI2Ge8012 a-RbMnCl3 • •2H2O (a-RMC) CsMnC!3. •2H2O (CMC) CsMnBr3. •2H2O (CMB) MnSiF-. •6H2O Структура криста ллографическа я Орторомбическая D\l Тетрагональная Dgi Кубическая Ojj Моноклинная C%h Моноклинная C%h Кубическая 0lh° Орторомбическая D^ Орторомбическая Тригональная С^ магнитная КС |i II [100] КС ц II A01) Bа, а, с) ФВ в @01) АФВ между @01) КС «0». М = 7° КС ft II И икс** КС КС КС — 35 — 12,8 1,62 2,136 6,65 4,56 4,89 5,75 0,1 Дополнительные сведения 6 = —80 К, /7=5,2 *M<Ttf)/4*=33X X Ю"8 см8 /моль fiMni+B90K) = 4,3tiB f*Mn = 2»25f*B 8=-l,79K,fi0tff||(l,2K)= = 0,25-7-0,5 Тл 64vMn = 500,4 МГц** ^ОЯГ||A,2К) = = 0,75-г 1,0 Тл 6 = — 28 К, р=5,89 с/Х @) = 39 ГГц** Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- seH6epra,d= I; | Jlk\ = = 3,0 К, \J'/J | - = 7-10-» fxe//fll= 1,31 Тл \^НЕ = 20,0 Тл ^^ = 4,27-10-* Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d=l;\J/k\ = = 3,2К, \J4J\ =8.10-» ^o^ci = Ь64 Тл р0НЕ = 23,8 Тл р0НА =5,65-Ю-8 Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- эенберга, d= 1; \Jlk\ = = 3,0К, |У7У|=1Ы0-« ^ОЯГ1| =2,05 Тл ,4.^ =22,3 Тл Но Яд =9,41-Ю-8 Тл — Литера- Литература [3, 17] [3] [3] H7] [17] [121, 122] [71] [71] [71] [17] Мп [70]. •«Mai " Наиболее сильная линия (М=«—3-*Л1= — 2) в квадрупольно-расщепленном спектре ЯМР на ориентированных ядрах гнитные моменты марганца лежат в плоскости A11) и направлены вдоль или против осей [211], [121] и [112]. " В [122] изучено поведение трех ветвей магнитного резонанса в Mn,AltGe,Oit. 670
Продолжение табл. 28.1 Вещество Cs2MnCl4- •2Н2О <CH3LN • • МпС13 (ТММС) (CH3NH3)- ¦МпС13- «2Н2О (ММС) (CH3JNHa. •МпС13 <DMMC) (C5H5NH). •МпС13 (РМСА) Лп(С2НвО2). ¦4Н2О Мп(НСООJ. «2Н2О Mn(DCOO)a. ¦2D2O Mn(NH4)a- ¦&¦ Структура кристаллографическая Триклинная Гексагональная D^ (моноклинные иска- искажения при Г<171К) структурный переход при Т = 45 К Моноклинная Cj^ Моноклинная С|д Моноклинная С\ь Моноклинная С|^ Моноклинная магнитная — КС КС КС — И II (ЮО) а || A01) при Г>7П=1,7К а||[6] при Г<ГП — 1,80*1 0,84 4,12 3,60 2,32 3,2 3,7»2 3,7 0,14 Дополнительные сведения — Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 1; \Jlk\ = = 6,7 К, |У7У|= 10-* fXoA/cB =1,14 Тл f*o#E =49,9 Тл РОНА =1,30. Ю-2 Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = I; |7/fc| = = 3,01 К, |/7/|- = 6-10-* Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 1; \J/k\ = = 6,5 К, |У'//| = Ю-» IHfici =1'83 Тл ^0//Е=48,4Тл р0НА =3,46 10-* Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d= 1; |//&| = = 6,5К, |/7/|=4.10-* (А0//с„ = 1,0 ТЛ ННЕ =48,4 Тл fio#4 =1»03-10-а Тл 6 = ~5,2К, см@К) = = 2,79 А-ма/моль Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изинга, d = 2; |УМ| = 0,35 ^„„B,510 = = «АМпи-(Ь5К)==5,06?хв ам@ К) = 7,82 А.м8/моль Литера- Литература [17| [6, 71] 172] [71] [71] [3, 17] [17, 73] [3] [17] *1 Из измерений теплоемкости. ** При этой температуре упорядочивается только часть магнитных моментов. Остальные моменты обусловливают парамагнитные свойства. При Т «0,23 К наблюдаются аномалии Шоттки в поведении теплоемкости. 671
Продолжение табл. 28Л Вещество FeO FeSi FeP FeS FeCo FeGe FeAs FeSe FeSn FeRh FeF2 FeCla FeBra Структура крис та ллографическа я Кубическая Ojj (ромбоэдрические ис- искажения при T<TN) Кубическая Г4 Орторомбическая йЦ Гексагональная D^ Кубическая 0\ Гексагональная D^ Орторомбическая D^ Гексагональная D\h Гексагональная D^ Кубическая 0? Тетрагональная D]? Тригональная D^ Тригональная D^ магнитная II тип МП Bа, 2а, 2а) — ГС, ко || [с] (а, 6, 5с) fx || С при Т < Тп = 390 К ji .l С при Т > Тп — КС, |х || С (а, а, 2с) ГС, ко||[с] — ФВ в @01) АФВ между @01) И @01) (а, а, 2с) G-тип МП Bа, 2а, 2а) 1*11 С ФВ в @01) АФВ между @01) и с Bа, 2а, 2а) ФВ в @01) АФВ между @01) 1*11 ^ (а, а, 2с) 198 523 125 593—600 1253 400—412 77 847 365—373 328 (Ф-*АФ) 78 23 11 Дополнительные сведения 0 = -57ОК, р = 4,6 Хм(Ты)/4п = = 8-10~3 см8/моль цРе,+ D,2К) = 3,32{хв в = — 149 К, /?=2,55 е = —50 к, fiFe| D,2K) = 0,46fxB f*FeiiD,2K) = 0,37fi.B в = — 917 К, ХмG\)/4* = 2,2Х X 10~3 см3/моль fAFe=2,9fxB Рсо = 1 ^в P = 3,13fiFeD,2K) = = 1,67|хв р=3,1, fxFe D,2 К) = = 0,5fxB Ферромагнетик при Т < 423 К 6 = — 158 К, р=4,5 ^еD,2К)=1,55,хв Ферромагнетик при TN <T<TC =668 К Дауд=C28 К)=П7А.м*/кг р@ К) = 510-7Ом-м б = -117К, fxFel+B3K)= = ^в X @) = 189 мкм б = 48 К, р = 5,26 Ире1+D,2К) = 4,2цв Метамагнетик: ИА > ИЕ ^Ис1 =1,05Тл 6 = 6 К, fxFeD,2K) = = 4,2»хв Метамагнетик: НА >НЕ ННС% =3,15 Тл Литера- Литература [3, 17) 13, 17] [3, 17] 13, 17] 13) [3] [3] Ц7] [3] 13, 17] [3, 17] [3, 6, 17] C,6, 17] 672
Продолжение табл. 28.1 Вещество Fela FeP2 FeGe2 FeSn2 FeTea FeF3 FeCl3 FePt3 Fe2As a.Fe2O3 FeOF Структура кристаллографическая Тригональная D^ Орторомбическая Dja Тетрагональная D\% Тетрагональная D\% — Тригональная D^ Тригональная cf. Кубическая О\ Тетрагональная D74h Тригональная D^ Тетрагональная D\\ магнитная HI С — H II @01) Ba, 2a, c) — КС, |i|| A11) ГС С-тип МП Ba, 2a, a) (e, a, 2c) 1* || С при Т < Г^ f* _l С при Тм < Г < TN {i|| С V к 10 250*1 270—315 377—384 85 362—365 10 120 368 950—959 315 Дополнительные сведения 0 = - 23 К Метамагнетик: НА > НЕ Поведение в магнитном по- поле описывается моделью с 8—12 подрешетками D фазовых перехода по магнитному полю) в = — 17К, Хм(Гд,)/4*= = 1,18-Ю-3 см»/моль 6 = -51ОК, f*FeD,2K)« «lfxB 6 = — 230К, р=3,36 = 1,95-Ю-8 см8/моль 6 = —320К, р = 0,194 ИреD,2К) = 5цв 6 = —115К, р = 5,73 {xFeI+D,2K) = 4,3fxB fiFe = 3,3{xB 6 = — 90К, р = 4,66 {1Ре1B90К) = 1,28{хв {ХреПB90К)=2,05Aв цРеD,2К)=4,9^в ^vFeB90K)=71,2 МГц*3 ам C00 К) = = 310-2 Ам2/моль {хо НЕ = 900 Тл <х0//о=2,2Тл {х0Яс|, G7 К) = 6,8 Тл (х0Яг1G7К) = 16Тл (.реа+D,2К)=4,8{хв Литера- Литература 3, 6, 7] [•7] C, 17] [3, 17] [17] [3, 17] 13, 17] [3, 17] 13] [3, 17] [3] •" Нет уверенности, что переход П -+ АФ. ** При Т = Тм = 262 К переход СФ -> АФ (см. сноску на с. 651). ** См. приложение II в [8]. 43-2159 673
Продолжение табл. 28,1 Вещество FeOCl LiFeOa P-FeNaO2 CuFeSa FeBO3 FeCO3 FeTiO3 FeVO3 YFeO3 LaFeO3*3 CeFeO3 PrFeO3 NdFeO3 Структура кристаллографическа я Орторомбическая D^ Тетрагональная D\% Орторомбическая Clv Тетрагональная D^ Тригональная D\d Тригональная D^ Тригональная C\t Тригональная D%d Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая йЩ Орторомбическая йЦ Орторомбическая Dgjj магнитная КС jli || С при Т > Тп = 90 К МAП) при Т<ТП * II [Ь\ М II [с] а 1 С НКС МОП) а 1 С КС 1*11 С |Л -L [111] Bя, 2а, 2а) — 9 || [001J а II [001] [2а, 26, 2с) а || [001] при 7>ГП, Гп = 230К «II [001] и П [а] при Г>/П1=160К М; II W При Г<ГПв =70 К Bа, 2о\ 2с) TN'K 92,3 315 723 815—823 348 38 68 — 640—650 738-750 719 707—711 687-689 Дополнительные сведения — |xFei+ G7К) = 4,5|лв fiFe,+ D,2K) = 2,5fijB о@К)#0 ИРеB90К)=4,2Ив fAFe:==3'85^B ?^ = 2,5 эВ fxFeG7K) = 4,7liB POHD B93К) = 6,2Тл ^FeG7K) = 76,5 МГи** в= —14 К, ъНеп = = 15,3 Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изинга р = 5,23 — смD,2К) = 0,30А.м8/моль 1х0//сD,2К) = 7,25 Тл** б = -480К, ом*«= 0,24 А • м2/моль — р=3,6 р=3,6, (iFe^D3K) = 4,57[ia Литера- Литература Ц7] [3, 171 13, 17| [3, 17J 13, 17) |2, 3, 40, 74] [3, 171 [171 13,17] [3, 17] [17] [3, 17] [3, 17] ** См. приложение II в [8]. ** При Н s Нс происходит фазовый переход второго рода, заключающийся в изнененин нагвитной виннетрии [75]. *8 Обзор магнитных свойств ортоферритов (RFeO,, где R — редкоземельный ион) дан в [76], магнитные ориентацнонные переходы в ортоферритах рассмотрены в [11]. ** Значения о в RFeO, даны для Т <Т ^ (Fe), но Т > Т^ (R). 674
Продолжение табл. 28.1 Вещество SmFeO3 CuFeO3 GdFeO3 TbFeO3 DyFeO3 HoFe03 ErFeO3 TmFeO3 YbFeO3 LuFeO3 BiFeO3 KFeF3 Структура криста ллографическа я Орторомбическая D\^ Орторамбическая пЦ Орторомбическая Z^jj Орторомбическая D^ft Орторомбическая D^ Орторомбическая D\\ Орторомбическая D\\ Орторомбическая D^jj Орторомбическая D}? Орторомбическая D^ Тригональная гN ,*•• Кубическая О\ (три- гональные искаже- искажения при Т < TN) магнитная о || [100] при Т<Тп а || [001] при Г>ГП, Тп = 470 -f- 490 К в II [001] А..-ТИП МП при Г>Гп = 80К а || [001] при Г>Гр, ГП = 8,4К (при Т = 3,1 К измене- изменение магнитной структуры подрешеток Tb) а || [001] при Г>ГП, а = 0 при Г<ГП, Гп = 30 4-40 К*1 а || [100] при Т<ТП а || [001] при Т > Гп Гп = 51-т-63К в || [100] при Г<ГП в || [001] при Г>ГП Гп = 80-г 100К а || [100] при Т<ТП в || [001] при Г>ГП Гп = 80 ч- 92 К а || [001] приГ>Тп, Гп = 6-т-8К — G-тип МП Ц II [ПН Bа, 2а, 2а) 672—674 666 657—670 (Fe) 2,6 (Gd) 650—681 (Fe) 8,3 (Tb) 645—648 (Fe) 3,7 (Dy) 639—647 (Fe) 6,5 (Ho) 636—643 (Fe) 3,9-4,5 (Er) 630—632 627-634 622—625 643 113 Дополнительные сведения ом = 0,21 А-м2/моль ам = 0,20 Ам2/моль 6 = — 4,ЗК, р = 8 ам = 0,26 Ам2/моль Р = 9,7 ^Fe(97K) = 4,8,iB fATb8+(l,5K)=8,6fiB 9м = 0»35 А-м2/моль см = 0,33 А-м2/моль Переориентация магнитной структуры при Г = ГП происходит скачком р=10,5 fiFeH.D3K) = 4,6fiB fxHo$+(lt25K) = 7,25fAB ам = 0,24 А-м2/моль р = 9,5 fxFe,+ D3K)=4,6fi.B fiEr^(l,25K) = 5,8fiB <jM = 0,23 А-м2/моль /> = 7,3 «м = 0,32 А-м2/моль Р = 4,5 ам = 0,35 А* м2/моль ам = 0,28 А.м2/моль — fxFeI+D,2K)=4,42fiB Литера- Литература [3, 17] [17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] 13, 17] 13, 17] [3, 17] 13, 17] C, 17] Ц7] 13, 17] •» При низких температурах (Т < Гп) в DyFeO, наблюдается ряд фазовых переходов, индуцируемых магнитным полем. Магн итны е свойства DyFeO, соответствуют модели Изинга. •* Предполагаемые структуры. 43* 675
Продолжение табл. 28.1 Вещество RbFeF3 RbFeCl3 CsFeF3 KFeCl3 TlFeI3 FePO4 FeSO4 FeNbO4 FeTaO4 FeWO4 FeUO4 KFeF4 Структура кристаллографическа я Кубическая*1 о\ Гексагональная D\h Гексагональная D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D\l Тригональная D^ Орторомбическая йЦ Моноклинная Сзд Тетрагональная D\^ Моноклинная C\h Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ магнитная G-тип МП ft II С Bа, 2а, 2а) НКС а(р, С) = 75° КС, ц \\ С ФВ в @01) АФВ между @01) М 1! 1*1 ФВ в A00) АФВ между A00) fill С КС, |||||6] ФВ в @10) АФВ между @10) Ц II @10) ФВ в A00) АФВ между A00) Bа, 6, с) ' мс МИ @10), a(|iv [а]) = 29с ФВ в A00) АФВ между A00) Bа, 6, с)" КС*8, jt||[*] ** II М TN> к 102—105 2,5 60-62 15 21,5 25 21—23 — 180 76 55 137 Дополнительные сведения б=-88К, /0=5,82 р.Ре1+ = 4,6{АБ При Т = 2,35 К и Т = = 1,95 К магнитные фа- фазовые переходы с изме- изменением структуры ИРе,+ G7К) = 4,4*хв HFe"G7K) = 4,lfxB 6 = — 44 К, р=6,7 е = — 60 к 6=— 30,5 К, р=5,2 = 78,5- Ю-8 см*/моль fxFet+ D,2 К) = 4,1н.в 6 = —456 К, р=5,3 Ферримагнетик при Г<30 К f*Fe«+G7K) = 2,96fxB 6 = 27К, р = 5,41 р,РеD,2К)=2,19н.в р = 5,42 При 7<42К ферромаг- ферромагнетик со слабым анти- антиферромагнетизмом , р = = 3,2107 Ом-см — Литера- тура [3, 17) [77] [3J 13] [68] [17] 13, 17] [3] [3] [3] [3, 17] [3] •> При Т > TN — кубическая структура; при 87 К < Т < Т^ — тетрагональные искажения; при Т =» 40 -5- 87 К — орторомбическая структура и при 7* < 40 К — моноклинная. *а Для АФ-структуры. 676
Продолжение табл. 28.1 Вещество BaFeF4 RbFeF4 FeAIA FeSbA Rb,FeF4 FeCr,Se4 FeNb2O, FeTa2O, Ba,FeF, FeNb3S, Fe?iO4 Fe,TiO4 Структура кристаллографическая Орторомбическая СЦ Орторомбическая С^ Кубическая O7h Тетрагональная о{? Тетрагональная йЦ Моноклинная С^ Орторомбическая D^ Тетрагональная D\\ Тетрагональная D\7h Гексагональная Dg Орторомбическая Dc? Кубическая O7h (тетрагональные ис- искажения при T<TN) магнитная Ц II [с] (а, 26, 2с) Ц II [6] ФВ в A11) АФВ между A11) (а, 26, с) — НКС ц 1 [а] Р II Ib) Bа, 2а, с) «(Ц, [ЮТ]) = 55° ФВ в A01) АФВ между A01) Bа, 6, 2с) КС »* II [я] (а, 26, с) I* II @01) «A*, [а]) = 45° Bа, 2ft, 2c) И II С Bа, 2а, с) ЦП С (* II [6|« КС при Г>Гп = 20 К НКС при Т < Гп 54 8 46 50-56 4,2 <25 14 48 65 140—142 Дополнительные сведения Магнитные свойства опи- описываются двумерной мо- моделью f*Fe«+D>2K) = 4,lf*B 6 = -76К, А> = 4,14 fxFea+D,2K)=3,8,xB |Гд^/0|=О,54 Магнитные свойства соот- соответствуют ХК-модели Нл/Нв =0,1 fxFeD,2K)=3,87fxB 11Ре = 4,08,хв Магнитные свойства соот- соответствуют 2^-модели [xFet+D,2K) = 3,46|xB 8 = — 100 К, р = 4,93 fxFeD,2 K)=3,8,xB 0 = — 150 К, р=6,03 **Ре I = f*Fe II D'2 К)=4(хв fxFeD,2K) = 4,2fxB Литера- Литература C, 17] [3] [3J [3, 17] [3, 6] [3] [3] [3] [78] 13] [3, 17] [3] 1 II t6]t 'Ve II 0бРазУ10Т АФ-структуру при Г < Г^ [116]. 677
Продолжение табл. 28.1 Вещество CaFe2O4 ZnFeaO4 BaFeaO4 FeaMn4P FeaGeS4 FeaTe0e CaaFe206 SraFe20» FeaMo3Oe Na3Feft09 a-FeOOH P-FeOOH 1-FeOOH J-FeOOH Структура кристаллографическая Орторомбическая D^ Кубическая 07h Орторомбическая C|v Орторомбическая D\\ Орторомбическая D\\ Тетрагональная D\Ah Орторомбическая D\l Орторомбическая D}? Гексагональная C$v Моноклинная C\h Орторомбическая D]2% Тетрагональная С|Л Орторомбическая Dl27h Тригональная D\d магнитная КС, fill [с] НКС (о, а, 2а) G^-тип МП НКС 1*11A01) (а, Ь, 2 с) НКС (изменение структуры при 1*11 С MM L с<а<Ь КС, **|| [с] мс 11 1 [001] кс, миМ МС КС, ФВ в @01) АФВ между @01) IX ± С глм к 180-200 9-17 880 340 108 201-218 720-730 600—700 59,5 375—381 330—403 273-285 50—75 450—460 Дополнительные сведения 6 =-580 К, р=ЪА ^Ре^D»2К) = 4'°^в 6= -21 К HFe.+ D,2K) = 4,Of*B **Ре = 4,58цв в = — 81 К цРе1D,2К) = 3,98,*в f*Fell<4»2K>-3f60|iB Магнитоэлектрик fxFe^D,2K) = 4,19fiB в = —615К fxFe^D,2K)=S4,5fiB ^Fe.+ G7K)=4,5fxB 61<-200К,в|| =-75 К р± =» 4,4, Р| =5,8 Ио#эФ = 51,О Тл« Р-6.4. f*Fe^G7K) = = 5цв в = -640К, p.Fe8+G7K)= р = 4,9 PFel^PFellt77*)- = 5fxB Лнтср|. туш 131 [3, 17] 13) 131 [3] 13, 171 13, 17] 13, 171 G9) 13, 17J [3, 171 131 [31 [31 *¦ Эффективное поле сверхтонкого взаимодействия, усредненное по трен неэквивалевтвыы позициям ионов Fe*+. 678
Продолжение табл. 28.1 Вещество LiFePO4 FeTiNdO6 FeCrWOe Ca,FeA106 FfeCI2-2H2O FeCl2-4H2O KjFe(CN)e F«S04-H2O FeC204-2H2O ж*- F«(HCOO),- •2H,0 ft(NH4) -(SO4J • • 12H2O (органометалли- ческий полимер) CbO Структура кристаллографическа я Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Тетрагональная D]? Орторомбическая D^ Моноклинная Cf/, Моноклинная Моноклинная С^, Моноклинная С^ — Орторомбическая D^ Моноклинная С^ Моноклинная С^ Моноклинная С^ — — Кубическая 0^ (те- (тетрагональные иска- искажения приГ<Гуу) магнитная — нкс (а, Ь, 2с) КС, |i||C М II [а] М 11(^01) «ft*. W) = 58° 1* II М — КС, |д||[с] — Р II [^ НКС, а || [б] fill A01) о II16] — — «ft*. [001]) =27,4° Bа, 2а, 2а) 53 — — 60 23 • 0,129 — 20 2,4 15—20 8—12 3,7 0,043 >300 291— 292 Дополнительные сведения ННЕ =43,0 Тл — — — Метамагнетик f»o// = 3,92 Тл f4«ft-*.66 Тл Хм (fjv)/47t=0>105 см8/моль — — — Анизотропия типа ЛО ам = 4,46 А-м2/моль txFet+D,2K) = 0,82fxB H-Fe = 4PB f^Fel(b5K) = 3,7fiB Магнитные моменты Fe II упорядочиваются при TNt = 0,4 К Хм (TN)/** = 1,0 см»/моль В малых магнитных полях переходит в ферромагнит- ферромагнитную фазу (fieff<6-10-* Тл) в =—280 К, /> = 4,96 Хм(^)/4я = 5,3 X X 10"» см»/моль Рсо»+G7К)=3,52кв Литера- Литератур» П7) C1 [3] [17] [17] [17J [17] [3] [17] 180] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [17] 81 [3, 17] 679
Продолжение табл. 28.1 Вещество CoS CoF2 СоС1« СоВга ct-CoI2 CoSea CoF3 CO3O4 СоСОз Структура кристаллографичес кая Гексагональная D^ Тетрагональная D\^ Тригональная Z)^ Тригональная D^ Тригональная D^ Кубическая TJJ Тригональная D\d Кубическая 0? Тригональная ?)|<* магнитная р. II [001] ФВ в A11) АФВ между A11) Bа, 2а, 2а) М, II @01) (а, а, 2а) (а, а, 2а) КС, ц || [111] И II [001] filC** а ± С TN> K 358 37,7 25 19 3 93 460 40 18,1 Дополнительные сведения 6 = -632 К, />= 1,7 6= -52,7 К 6^Со(° К)= 180 МГц*! X, @) = 351 мкм*8 Х2 @) == 278 мкм fio//fl = 12,0 Тл« РЫ+ B3 К) = 3[хв 6 = 20 К fiCoi+D,2K) = 3,15fiB Магнитные свойства при Т > TN соответствуют модели двумерного анти- антиферромагнетика 1*СоD>2К) = 2,86{хв Магнитные свойства при T>TN соответствуют модели двумерного анти- антиферромагнетика — в = — 160 К, р = 2,2 f^coD»2K)=lfxB Полупроводник (xCoD,2K) = 4,4fiB в = - 53 К, р=4,14 Исо«+D,2 К) = 3,25{хв в== — 52 К, /? = 4,34 Анизотропия типа ЛП а^@ К)= 1,4 А.м*/*оль hHd = 2,7-5-5,1 Тл"» Литера- Литература [3, 17| 13, 17] [3, 1Л [17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [2, 3, 86] •1 Центральная частота квадрупольно-расщепленного спектра, состоящего из семи линий (/ = 7/2) [82]. *» При Н || [001] g-факторы для X, (И) и X. (Н) соответственно равны gt = 1,18 н g, = 2,80. •а В интервале л ...<//< Не.. 2 /|д.©// =» 21 Тл, \к0Н 2 = 25,5 Тл\ реализуется угловая фаза, в которой моменты под» решеток отклонены от оси СА на разные углы [83]. ** °1 > 9\\ = 7 ' 1(Г" А м*/моль [841 ¦6 Сводку значений Нп, измеренных различными авторами, см. в [85]. 680
Продолжение табл. 28. 1 Вещество СоТЮз CoGe03 NaCoF3 KC0F3 RbCoF3 CSC0F3 RbCoCJ3 CsCoCb RbCoBr3 CSCoBr3 *CoS04 Структура кристаллографическая Тригональная c\t Моноклинная c\h Орторомбическая Dg/I Кубическая Oxh (тетрагональные иска- искажения при Г<78К) Кубическая Oxh (тетрагональные ис- искажения при Г<101К, с/а = в 0,997 при Г = = 4,2К) Тригональная D\d Гексагональная D^ Гексагональная D^ Гексагональная D^ Гексагональная DqH Орторомбическая йЦ магнитная 1*11A11) Bа, 2а, 2а) — КС ii\\\b] G-тип МП Bа, 2а, 2а) G-тип МП Bа, 2а, 2а) — КС при Т > 9,2 К КС, fill С (Уза, Уза, с) КС при Т> 15К И II С ИКС 37-42 8,5 74—78 135—144 98 8 18 21 36 28 12—15 Дополнительные сведения 0 = — 9,3 К, р=5,46 в = — 14 К, р=5,33 fiQ^H. D,2 K) = 3,4|iB е = —125 К 59vCo = 372,7 МГц*1 1*00,+Df2 K) = 3,3jxB 6 = -180К, р = 5,53 fxCoD,2K) = 3fiB е = —62К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d= 1 6 = — 100 К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, 4 = 1; |У7Л = = 1,6-Ю-2 Ферримагнетик при Г<9,2К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d== 1 ftCoD,4K)=3,4fxB Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d= 1 Ферримагнетик при Г<15 К 6=— 47 К, р=5,65 ^^,+ D,2 К)=3,3(хв Литера- Литература C, 17| [17] [3] 13, I7J 13, 6, 17] [6J [6] [6J C, 6, 17] |6| 13] *> Значение центральной частоты квадрупольно-расщепленного спектра» состоящего из семи линий со средним интервалом между ми Ду =2,1 МГц [87J. 681
Продолжение табл. 28,1 Вещество p-CoSO4 CoSeO4 CoWO* CoUO* BaCoF4 CoRh2O4 K2CoF4 RbaCoF4 CoNbaOe CoCs3Cl6 CoCs3Br5 Co2SiO4 GeCoaO4 Структура криста ллографическа я Орторомбическая D^ Орторомбическая D]26h Моноклинная С^ Орторомбическая D\l Орторомбическая СЦ Тетрагональная Тетрагональная D\7h Тетрагональная D\7h Орторомбическая D^ Тетрагональная Тетрагональная Орторомбическая D^ Кубическая 0\ магнитная НКС НКС !* II @10) ФВ в A00) АФВ между A00) Bа, 6, с) НКС, ц\\ [а] и [л || [с] Bа, 6, 2с) Р II [а] — fill С Bа, 2а, с) Р II М (а, 6, 2с) — КС Су-тип МП МОЮ Bа, 2а, 2а) 12-15 30 55 12 70 27 107—125 101 — 0,52 — 49 20 Дополнительные сведения в = -24 К, р = 5,65 Xm(Tn)/4* = 62x X 10"8см3/моль ННС, [в] = 1,2 Тл f*CoD>2K) = 3,8(xB р = 3,64 в/Гд,=-1,55 е = — 23 к Хм(Гл,)/4* = 83х X 10"8 см8 /моль цСоD,2К)=4,06цв Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d = 2 f^Co.+ D,7K) = 3,4fxB в = - 30 К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d = 2; | ГЦ \ »10-« HA/HE = 0J Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d = 2; | ГЫ \ » HAIHE = Qfi — — — б = — 65 К, р = 5,09 fiCoe+D,2K) = 3,3fxB в = —90 К, р=4,7 fxCo^D,2K) = 3,2txB Литера- тура [3, 17] [3] [3] [3, 17] [3] [17] Б;17' [88] CJ [17] [17] [3, 17] C) 682
Продолжение табл. 28.1 Вещество O^MogOe 0*0, NbjCoA Та,Со4О9 LiCoPO4 NH^CoFa Na^oSiCU NaCoGeO4 BaCoWOe ft^GoWO* Ba,CoU04 CoCI2-2H20 CoBiy2H80 Структура кристаллографическая Гексагональная C\v Орторомбическая D^ Тригональная D^ Тригональная D^ Орторомбическая D^ Кубическая 0^ (тетрагональные ис- искажения приТ<Ты) Орторомбическая С^ Орторомбическая С^ Кубическая 0\ Кубическая OJj Кубическая 0^ Моноклинная С|л Моноклинная С|Л магнитная 1*11 С КС, 111| 1с] (а, 2Ь, 2с) КС, ji|| С — КС Ау-тип МП G-тип МП цх[Ч Bа, Ь, 2с) «(fi, М) = 80° Bа, 6, с) «0*, [111]) = 20° II тип МП a(|iv [111]) = 23° Bа, 2а, 2а) ФВ в @01) АФВ между @01) f* II И fi II [Ь] TN>K 40,8 30-37 30 206*1 23 124 4 4 — 17 9 18 9,5 Дополнительные сведения в1 = -185К,рх =5,9 0„ =-95 К, рв =5,8 в=-63К, /7=5,29 в = — 10 К, р = 4 ^Со«^D,2К) = 3,ав — е=-90К, р = 5,7 ННЕ = 32 Тл афО при T<TN f*Co(«.2K)-2t7|*B «*Ce0.2K)-3t0fiB — <*СоD'2К) = 2,0цв f*Co = 1 >35цв Метамагнетик ^ЯГ1» [*1 = 3'2 ТЛ (Am-J|iB) ^о^г,. [Ч-4,6Тл(Ат- Хм(^)/4те = 21Х X Ю"а см8/моль 6 = 0 К Метамагнетик **оЯГ|ЛЬ] = Ь37Тл ^о^,. [6] - 2'98 Тл Лт«ра- тура [79] [3J [3, 17] [17] [3, 17] [89] [3] [3] [17] [3] [3] [3, 17] [17] *1 Из измерений магнитоэлектрического эффекта. 683
Продолжение табл. Вещество СоС12-6Н2О СоВг26Н2О Co(NC5H5)C!2 Со(Н2О)в . • SiFe CoCI2[(NH2J- CS]4 CoK2(SO4J- •6H2O Co(HCOO), • • 2Н2О Co(NH4J • .(SO4J-6H2O [Со (т-СНз • • C5H4NO)e]. • (С1О4J NiO NiS NiAs NiF2 Структура кристаллографическая Моноклинная C\h Моноклинная C\h Моноклинная Тригональная Тетрагональная c\h — Моноклинная С|л Моноклинная Моноклинная Кубическая Ojj (ромбоэдрические ис- искажения ниже Т N) Гексагональная D^ Гексагональная D$h Тетрагональная D\\ магнитная 11 II [С] (а, Ь, 2с) — — а ±С — — fill (ЮО) — fill A11) II тип МП 1*11 С ФВ в @01) АФВ между @01) li ± С НКС ° II [010] 2,3 3,2 3,7 0,15 0,92*a 0,193 5,1 0,084 0,49 523 263—265«* 150 73 Дополнительные сведения 6 = — 20 К ХмG*)/4*=17,8Х ХЮ см3/моль |хСо1+A,5К) = 3,8|лв — е = -4 к, Хм (тм)/*п = 2,8 см3/моль а = 3,5 • Ю-2 • 2AV1 — — Магнитные свойства соот- соответствуют* модели Изин- га, d = 2 о «7,1 А • ма/моль Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, <*=2 в = — 2470 К, р=4,б X @) = 274 мкм ,xNID,2K)=l,8^B 6 = — 300 К в = —100 К а = 0,35 А • мя/моль Хх @) = 3000 мкм Ха @) = 320 мкм HN|a+ B3 К) = 2fxB Литера, тура [3, 17] [17] A7| [171 [17] [17] [17] [17] [90] [3, 17] [3, 17] [17] 12, 3] •» 2М0 = Nngy. s, где W — число Авогадро, п — число магнитных ионов в молекуле, g — фактор Ланде, s — спин магнитного иона. ** Из измерений теплоемкости. •а Переход П-^ АФ обладает свойствами, характерными для перехода первого рода; в точке перехода изменяются параметры кристаллической ячейки; До/а — 3 • 10"«; Дг/с =10"». 684
Продолжение табл. 28 J Вещество NiC?2 №Вг2 NiCO3 №ТЮ3 NaNiF3 KNIF3 CsNiF3 RbNiCl3 CsNiCI3 Структура кристаллографическая Тригональная D^ Тригональная D^ Тригональная D^ Тригональная C^ Орторомбическая Dl26h Кубическая o? Гексагональная D^ Гексагональная D^ Гексагональная D^ магнитная fi±C — нкс a _L С а(р, [111]) = 63° М- JL [111] ФВ в A11) АФВ между A11) (а> а, 2а) НКС 11II @10) о II [с] G-тип МП Ji II [001] Bа, 2а, 2а) fA ± С ГС ГС при Г > Гц =4,4 К f*|| @10) при Т<Тп 52 60 25 23 138-156 275 2,61 11 4,85 Дополнительные сведения 8 = 67 К 8 = —20 К, р=3,0 смD,2К)=2,08А.м2/моль p0HD =9,0 Тл fio//E =24,0 Тл в = — 11 К, /> = 3,2 1 @) = 1,6 мм fxNID,2 K) = 2,2fxB 6 = — 280 К ам = 0,335 А-м2/моль р0Но = 16,2 Тл р0НА = 1,2 Тл fio//? = 200 Тл*1 jiNIDt2 K) = 2fxB 6 = — 234 К Xm(Tn)/^ = 2,05x X Ю"8 см8/моль ^,+ D,2К) = 2^в Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 3 РОНЕ =3,6- 10а Тл РОНА = 2,7 • Ю-2 Тл Магнитные свойства соот- соответствуют X Y-модели, d=\ в = — 101 К (xNlt+D,2 K)= l,5{iB | J'lJ 1=2- 10-2 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 1 0 = -69 К, р=3,41 Х„ @ К)/4те=3,5х X Ю"8 см8/моль Хх@ К)/4тс = 7,Зх X Ю"8 см8/моль ^Ni«+(l,6K)=l{iB Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гейзенбер- ra,d=l; \J'IJ | =6-10"* Литера- Литература [17] [17] [3, 17, 84] [3, 17] [3, 17] [3, 6, 17, 66J [6] [3, 6, 171 [3, 6, 17, 1191 •' Значения эффективных полей получены из экспериментов по АФМР в предположении анизотропного эффективного g-фа к тора водрешеток; gxx * ^ = 2,14; gxg = gzx = — 2,5 • 10"» (*, yt z направлены соответственно вдоль осей [в], [6], [с]). 685
Продолжение табл. 28.t Вещество TlNiCl3 NiSO4 NiCrO4 NiSeO4 BaNiF4 Ni(OHJ KaNiF4 Rb2NiF4 NiRh2O4 Tl2NiF4 NiSiO4 Ba2NiFe Структура кристаллографии еская Гексагональная D\h Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^J Орторомбическая сЦ Тригональная D^ Тетрагональная Dx^h Тетрагональная йЦ Тетрагональная Тетрагональная йЦ Орторомбическая Тетрагональная йЦ магнитная НКС КС, ц|| [Ь] ФВ в @10) АФВ между @10) КС Ajc-тип МП Ц1[с] А^у-тип МП КС, 1Л\\[Ь) (а, 26, 2с) КС, р||С fill С — — М- II С Bс, 2а, с) 13 37 23 27 150 28-35 97 91 18 101 8,2 93 Дополнительные сведения Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гейзен- берга, d= I; | J'/J I = = 2-Ю-2 8=— 82 К, р=3,82 Хм (TN)/4n = 15 X X Ю~8 см8/моль lxD,2K) = 2,lfxB в = - 105 К ^1в+D,2К)=1,28^ р=2,14 fxNiD,2K)=l,96{iB р = 3,2 f*Ni G8 K) = 2,0fxB 6 = — 600 К цо//с|| D,2 К)=18,0Тл НА 1 НЕ = 2 • Ю-8 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2; 1У7/1 ж | ТЫ1Ъ\ = 0,41 fio//f|| D,2 К) = 35,0Тл нА/ нЕ = ю-а Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2; | У/У |= = ю-6 6 = — 20 К Т„/Ъ =-0,42 Магнитные свойства соот- ветст ву ют мо дел и Гей • зенберга, d = 2; | J'/J\= = ю-в 0= 14 К fxNI1+D,2K)=l,9fAB Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 Литера- Литература [6] [3, 171 [3] [3] 13, 17] [3J [6, 17] [6, 17] [17] [6, 17] 117] [78] 686
Продолжение табл. 28./ Вещество GeNi2O4 Ni3B2Oe LiNiPO4 SrNiMoOe NH4NiCl3 Na,NiAlF3 Ba2NiWOe NiC!2-6H8O NiBiy6H2O Ni3B,O13I Ni(NO3)a • •2H2O Ni(IO3J • •2H2O Nl(IQs)f •2D2O Ni(NO3J • •6NH3 Ni(HCOO)a . ¦ 2H2O ад?.-. •8C.H, Структура кристаллографическа я Кубическая 0\ Орторомбическая пЦ Орторомбическая йЦ — Гексагональная D^ Орторомбическая СЦ Кубическая Ojj Моноклинная С^ — — Моноклинная — Орторомбическая D}? Кубическая Моноклинная C\h Тетрагональная C\h магнитная 1*11 A11) Bа, 2а, 2а) НКС (а, 26, 2с) КС Аг-тип МП — НКС нкс а || [Ь] при Г<11 К II тип МП Bа, 2а, 2а) а(ц, [а]) = 22° (а, Ьу 2с) — — Р II la] — НКС — И (ЮО) fill С TN> K 15-16 49 23 71,5 9 90 17 5,34-5,8 6,б*1 120 4,2 3,08 3,1 1,35« 15,7** 2,37 Дополнительные сведения в = -6 К, р=3,24 f.Ni^D,2K) = 2,2fx1, в = -5 К, р=3,07 6 = -79К, р=3,35 — Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d= 1 Слабый ферромагнетик при г<пк ,xNID,2K)=l,9fxB в = -7 К — — 6 = -2,5К е = —5 к оуд@ К)= 1,45 А.м*/кг c^fcO е = -з,з к Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 ^0//г|| =3,5 Тл {х0ЯлA,46К) = 2,2 Тл Литера- Литература [3, 17] [3] [31 [17] [6] [3] [3, 17] [3, 17] [17] [17] [17] [91] [3] [17] [17] [17] *» Из измерений теплоемкости. *» При этой температуре упорядочиваются магнитные моменты только в плоскостях A00). Система моментов плоскостей B00) обус- обусловливает парамагнитные свойства прн температуре ниже Т^. При Г =3.1 К наблюдается аномалия Шоттки в поведении теплоемкости. 687
Продолжение табл. 28./ Вещество CuO CuF2 1 CuCI2 CuBr2 Cu2Se KCuF3 CsCuCI3 CuSO4 CuSeO4 GdCuO4 CuWO4 La2Cu04 CuCl2-2H2O CuCI2.2D2O Структура криста л лографическа я Моноклинная C\h Моноклинная 0^л Моноклинная С\ь Моноклинная C\h Тетрагональная Тетрагональная D\% Гексагональная D§ или Dq Орторомбическая ?)^ Орторомбическая D^ Тетрагональная пЦ^ Моноклинная C\h Орторомбическая Орторомбическая D\h Орторомбическая D\h магнитная нкс Mil (а. Ь) о || @10) Bа, Ь, с) — —• — fill (а, Ь) А-тип МП ГС, ke|| С р ± С !* II la) КС, fi\\lc] ФВ в @01) АФВ между @01) — — » II [а] (а, Ь, 2с) Р II [^ г*> к 230 69—70 23,9 74 373 38-DJ» 22-ZU 10,7 35 34 3-5 90 240 4,3 4,3 Дополнительные сведения f*Cu<0>5iiB в = - 200 К оуД < 1 А • мя/кг Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d= 1 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 1; | /7У|= = 7 • 10-а б= — 1694 К, р=43 цСи1+D,2К) = 0,45цв Для D\h ^Cu«+D»2K) =0,54(xB для D\% fxCut+D,2K) = 0,58fxB в = —88 К lxCul+D,2 K) = 0,83fxB ,хСи1+G,2К) = 0,9^в 6=-15 К в/Г^ = — 1,89 |i»l,l±0f3|ia 6 = 5 К 1ЛО //^ п = 0,65 Тл — Литера- тура [17] [3, 17) [92] [92] [17] [3, 17] [93] [3, 17] [3, 17] [94] [3] [123] [2, 3] [17] *; Оое структуры наблюдались одновременно. €88
Продолжение табл. 28.1 Вещество Си(С2Н3О2J YBa2CuOe CuSiO3.2H2O LiCuCl3 • •2H2O CuS04.5H2O CuSe04-5H2O Cu(NO3J • • 2,5H2O Cu3(CO3)a • • (OH), Cu(HCO2J . •4H2O CuK2(SO4J- • 6H2O Cu(C2H3O2J. ffilNH3) " (C6HUNH3) • • CuBr3 Структура криста ллогра фическа я — Тетрагональная — Моноклинная C\h Триклинная С} — — Моноклинная с|л Моноклинная — — Орторомбическая D\ Орторомбическая й\ магнитная — 1*11 С — M(ioi) — — — — — — fill (а, Ь) «0*. W) = 17* ЦП (<*> Ь) a (ii, [Ь]) = 25* 270 500 2i*i 5-6 0,029*! 0,046*1 0,45 1,86 17 0,05 250—280 2,21 1,5 Дополнительные сведения — fx=0,48±0,05fxB — 6= — 10 К, р= 1У8 X 10"8 см3/моль lV/c| =1,0 Тл** ^Си1+D,2К)=1^В — — X Ю"8 см8/ моль в= — 10 К в = — 175 К, ам@ К) = = 0,15 А«ма/моль Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 — — Магнитные свойства соот- соответствуют модели ферро- ферромагнитных цепей 1 /' // 1 = = ю-8 Магнитные свойства соот- соответствуют модели ферро- ферромагнитных цепей \J'IJ | = Ю-3 Литера- Литература [17] [124] [17] [3, 17] [17] [17] [17] [17] [17] [17] [17] [95] [95] ¦» Из измерений теплоемкости. ** Поле опрокидывания подрешеток. K4-2I59 689
Продолжение табл. 2ВА Вещество (C2H6NH3J • . СиСЦ Cu(NH3LSO4. • Н2О Си- .(СвН6СООJ. . зн2о MoF3 AgF2 Се CeS CeZn CeSb CeBi CeC2 CeAl2 CeZn2 CeCl3 Структура кристаллографическая Орторомбическая пЦ — Моноклинная Кубическая 0хь Орторомбическая D\\ Гексагональная D\h Кубическая 0% Кубическая 0\ Кубическая 0sh (тетрагональные ис- искажения при Г<Тдг) Кубическая 0^ Тетрагональная пЦ Кубическая 07h Орторомбическая пЦ Гексагональная магнитная ФВ в (а, Ь) АФВ между (а, Ь) — — — 1* II (ЮО) «0*, М) = 0,5° а II [Ь] Ферримагнитное упорядо- упорядочение в плоскости, пер- перпендикулярной С, и АФВ между плоскостя- плоскостями, перпендикулярными С М || [111] II тип МП — Изменение структуры при Г=15,5; 14,9; 13,5; 8,4 К ЦП [001] I тип МП р\\С I тип МП Несоизмеримая СВ fi II [Ь] — 0,37Ф1 1,4 185 163 13 7 29—36 16-18 25—26 33 3,9 7,5 0,345 Дополнительные сведения Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 ^0ЯЕ1 = 8- Ю-2 Тл (меж- (между слоями) \10НЕ% =50,0 Тл (внутри слоя) {А0//сц = 0,16 Тл jie//D = 1,2- Ю-2 Тл в = - 1,2 К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = i — р = 2 fxAgI+D,2K) = 0,66fiB б = — 46 К 6 =-45 К, р = 2,57 ?хСеD,2К) = 0,57^в 6 = -18-j--2K, р=2,3 р=2,58 ^CeD,2K) = 2,lfxB в = — 12 К, р = 2,38 fxCeD,2K) = 2,0fiLB в = 2,54, 1хСеD,2К)=1,74^в ns = 0,71*2 fxCeD,2 K) = l,64aB — Литера- Литература [17,961 [17] [17] [17] [3] [12, 141 [3] [13] [3, 17] [3,17] [3] [97] [3] [17] ** Из измерений теплоемкости. ** Магнитные характеристики CeAl, см. в [58, с. 74—75], результаты измерения намагниченности в сильных магнитных полях пред» ставлены в [98]. 690
Продолжение табл. 28.1 Вещество СеВ6 СеТЮз -Ce2Zn3 • :Ейг- Рг PrAg PrMg РгС2 РгС13 PrSn3 РгВ6 РгАЮ8 PrCo2Si8 Nd NdMg NdAl Структура кристаллографическа я Кубическая (струк- (структура типа СаВв) Орторомбическая D^jj Тригональная Гексагональная D^, Кубическая Oxh Кубическая Oxh Тетрагональная йЦ Гексагональная Кубическая 0^ Кубическая Орторомбическая D^J Тетрагональная D\7h Гексагональная Кубическая 0\ Орторомбическая D\\ магнитная нкс G-тип МП (Ti) F-тип МП (Се) — — С-тип МП Bа, 26, с) — 1 тип МП fill С — А-тип МП (а, а, 2а) — — fill С ФВ в плоскости, перпенди- перпендикулярной С, и АФВ между плоскостями, пер- перпендикулярными С (из- (изменение структуры при Г = 7,5 К) — НКС аО*. [а]) = 58° Bа, Ь, с) глмк 2,3 116 0,0063 23-35 11—14 45—47 15 0,7 8,6 6,9** — 31 19 48—64 29 Дополнительные сведения **СеО>3К) = О,7<*в Магнитные свойства соот- соответствуют модели кондо- решетки цСе^(81 К) = 0,4цв ^„.(81 К) = 0,36{хв Металлическая проводи- проводимость при Т > 100 К — Чистые монокристалличес- монокристаллические образцы не имеют чет- четкой магнитной структуры fiPr,+ D,2 K) = 2,lfxB в = — 10 К, /> = 3,4 1хРгD,2К)=1,14^в — е = —8 к Металл рC00К)= 15- Ю-7Ом- м в == — 100 К |хргD,2К)=3,19<хв е = —16 к ,ANdD,2K) = 2fxB G = — 11 К, р = 3,7 U = -4 К fxNd D,2К) = 2,7цв Лнте ре- тура {99] [59] [17] 13] 13] [13] [3] [17] [3] [17] [17] [ЮО] [12, Н] [13] [3] *! Из измерений теплоемкости. 44* 691
Продолжение табл. 28J Вещество NdP NdS NdAs NdSe NdAg Ndln NdTe NdSb NdBi NdC2 NdCl3 Ndlna NdSn3 NdPb3 Nd(OHK NdVO3 Структура крнста ллографическа я Кубическая Oj| Кубическая OJj Кубическая 0^ Кубическая о? Кубическая 0\ Кубическая 0^ Кубическая 0^ Кубическая 0\ (тетрагональные ис- искажения при низ- низких температурах) Кубическая 0\ Тетрагональная пЦ Гексагональная Кубическая 0\ Кубическия 0\ Кубическая 0\ Гексагональная с?л Орторомбическая De? магнитная I тип МП f*ll [100] НКС a (pi, [111]) = 24° I тип МП li II [ЮО] II тип МП Ml [111] Bа, 2а, 2а) — II тип МП Ц II [111] Bа, 2а, 2а) I тип МП 1» II [0011 I тип МП 1*11 С — С-тип МП Bа, 2а, а) А-тип МП (а, а, 2а) — 1*11 С Сх-тип МП TN> K — — — 14 22 66—148 13 10-16 25 29 1,035 7 4,7 2,7 1,7*1 132 Дополнительные сведения (iNd^D,2K) = l,8^B 6 = — 24 К, р=3,62 ,iNdwD,2K) = 2,13(xB 6 = -9 К, р = 3,5 (tNdD,2K)=l,57|xB 6 = — 3 К, />=3,6 6=35 К, р = 3,3 6 = -14 К, р=9,8 HNdD,2K)=l,I(*s 8=— 3 К, р=3,75 (i,W<.= 10,5 Тл ^Nd,+ D,2K) = 2,99(iB в = -1 К, р=3,58 |iNdD,2K)=2,95|xB — 6 = -17 К, р=3,7 (xNd = 2,l|^B 6=-22 К, р=3,6 (iNd = 1,53fiB 6=-23 К, р=3,6 — р=3,32 Литера- Литература [31 [3, 171 ГЗ] 13, 171 [131 [13] [3, 171 13, 171 [3, 171 [31 [17] [3, 13] [3, 131 [13] [17] [3] •I TN - 0,266 К [101]. 692
Продолжение табл. 28.1 Вещество NdFe2Si2 NdRh4B4 Sm SmCI3 SmRh4B4 Eu EuSe EuTe" EuF2 Eu3O4 EuTiO3 EuGd2O4 GdP GdS GdCu Структура криста ллографическа я Тетрагональная йЦ Тетрагональная (кристаллическая структура типа СеСо4В4) Ромбоэдрическая Гексагональная Тетрагональная (кри- (кристаллическая струк- структура типа СеСо4В4) Кубическая О\ Кубическая 0^ Кубическая 0\ Кубическая 0\ Орто ромбическая Кубическая Орторомбичес кая Кубическая Кубическая 0^ Кубическая Olh магнитная КС ^11 с (изменение структуры при Г= 14 К) — ГС ко II [ЮО] НКС 11 тип МП JUL || [НО] Bа, 2а, 2а) — — — — — II тип МП It II (Ш) Bа, 2а, 2а) — 16 1,31 106 0,4 0,87 87-91 4,6 8—11 2; 19,5*2 5,3 5,2 4,5 15 50 41—140 Дополнительные сведения Слабый ферромагнетик при TN < Г < Тс « 690 К fANd = 3»IH-B 0 = — 6,2, р=3,58 Сверхпроводник при Г< <5,4 К — е = — 1,93 к, р = о,бз Сверхпроводник при Г < <2,72К, fxo//c2(O) = = 0,185 Тл р = 8 f*EuD,2 K) = 5,9fxB Полупроводник, ферромаг- ферромагнетик при Т<2,8 К в=-7,5 К fVc=7,5 Тл ns = 7 — |i0tfc = 0,2 Тл ?ОНС= 1,4 Тл ns = 6,93 — 0= —2 К fV*c = 7,5 Тл — 6 = —75-Т-—26 К, Р = 8,4 Литера- Литература [3J [102J A2, 14] [17] [3, 12, 14] [3, 17] [17] [17] [17] Ц71 [17] [17] [3, 17] [13, 17] *1 Магнитные свойства образцов EuTe коррелируют с удельным электрическим сопротивлением, которое может изменяться в широ- широких пределах A0е — 10~* Ом м при Т = 300 К). *» Из измерений АФМР на образцах, содержащих примеси [104]. 693
Вещество GdAs GdSe GdAg Gdln GdSb GdTe GdBi GdCua GdCoOs GdAlO3 GdVO3 GdVO4 Gd(OHK Gdb2MoeS8 SrGd2O4 GdCI3-6H2O Структура криста ллографическа я Кубическая (триго- нальные искажения приГ<Г^) Кубическая 0J* Кубическая 0^ Тетрагональная Кубическая С% Кубическая 0/J Кубическая 0^ Орторомбическая D%* Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая Тетрагональная D^ Гексагональная Ромбоэдрическая Орторомбическая — магнитная — II тип МП till A11) Bа, 2а, 2а) — — II тип МП МОИ) Bа, 2а, 2а) — II тип МП f* II A11) Bа, 2а, 2а) — А-тип МП (Gd) И II [b] — — 1*11 С — — — TN. К 19-25 60 138-150 28 28 80 28—32 41 2,9 4Gd) 3,87 7,5 2,49 2,0 0,8-0,9 2,8 0,182*2 Продолжение табл. 28J Дополнительные сведения 6 = -12К, р = 8,2 1х0Яс=18,0 Тл п5 = 7,2 — 6 = — 84 ч- -70 К, р = = 8,2-т-8,8 ХмGа,)/4* = 40. Ю-з см8/моль е = —66 ч-—18 К, р = 8,1 Хм(Г*)/4* = 73,5. Ю-» см8/моль 6=— 42 К, р = 8,1 — р = 8,3 6 = 11 К, /? = 8,4 fxGd=7^ 6 =-4,81 К, Не Я, | @,5 К) =М ТлФ1 р = 8,0 При комнатной температу- температуре обладает ферромагнит- ферромагнитными свойствами — Сверхпроводник при Г< 1,4 К 0=-6 К — Литера* тура [17] [3, 17] [13, 17] [13, 17] [3, 17] [17] [3, 17] [17] [3] [17] [17] [105] [17] [108,1091 [17] [17J •» Поле опрокидывания подрешеток. ** Из измерений теплоемкости. 694
Продолжение табл. 28.1 Вещество ТЬ TbAl ТЬР TbCu TbAs TbSe TbAg TbSb TbBi TbD2 TbC2 TbO2 TbCu2 TbAg, Структура криста л лографическа я Гексагональная D\h Орторомбическая ОЦ Кубическая 0^ Кубическая 0\ Кубическая 0\ Кубическая 0\ Кубическая 0^ Кубическая 0\ Кубическая 0^ Кубическая 0\ Тетрагональная йЦ Кубическая 0\ Орторомбическая D^ Тетрагональная йЦ магнитная ГС при 216 K<T<TN v> ± с нкс Bа, Ь, с) II тип МП HI ПИ] Bа, 2а, 2а) С-тип МП 1* II @01) Bа, 2а, а) II тип МП 1* И СИП Bа, 2а, 2а) II тип МП till [HI] С-тип МП И II [001] Bа, 2а, 2а) II тип МП «*И [ПП Bа, 2а, 2а) II тип МП И II [Ш] Bа, 2а, 2а) MI001]*1 ГС, ко||[а] (изменение структуры при Т s^ 30 К) II тип МП HI A11) Bа, 2а, 2а) — ФВ в A00) АФВ между A00) Bа, 2а, с) TN. к 229—230 72 177 10-12 52 100—106 14—17 18 40 66 3 54 35 Дополнительные сведения Ферромагнетик при Г<216К 0= 10 ч-24 К, л= 10 ^тьD,2К)=8,8,хв 6 = 1 К, р = 9,2, п. = 8 ^0//с = 0,43 Тл в = -20 К, р = 9,6 fiTb = 8,6 jiB 6 = -4К, р = 9,7 л5 = 7,9 РОНС = 2,8 Тл 6 =-53,5 К, а? = 9,8 fiTbD,2K) = 7,5fx/J 0 = —36 ч 11 К Р = 9,4-г- 10,1 fxTb = 8,3 fxfi 6 = —14 К, р = 9,7 л* =7,5 f*0//c = 6,0 Тл fxTb,+ @K) = 8,2fiB 6 =—33 К, р = 9,52 fxTbD,2K) = 7,9fxB f*TbD,2 K)=7,9fxB fxTbD,2 K)=5,2|xB p = 7,8 fATb«+=6'25f1B 6 = -6K, p = 9,8 6 = — 32 К, л5 = 8,95 Литера- Литература [3, 12] [3, 13] [3, 17] [3, 13] [3, 17] [3] [3, 13] [3, 17] [3, 17] [3] [3] [3] [13, 17] [3, 13] *' Соизмеримая СВ, распространяющаяся вдоль [001] с периодом х = 2,4 нм. 695
Продолжение табл. 28.1 Вещество TbZn2 TbAua TbPt3 а-ТЬ2С3 Tb2O3 Tb3Ni Tb3Nd Tb4La ТЬ4Рг TbOCl TbA!O3 TbVO3 TbCoO3 BaTbO3 TbCo2Si2 Tbh2AloeS8 Структура крнс та ллографическа я Орторомбическая Dgjj Тетрагональная D\7h Кубическая 0^ Кубическая TJJ — Орторомбическая D^ Тригональная D^ Тригональная D\d Тригональная D^ Тетрагональная D74h Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Тригональная D^d Тетрагональная D]j[ Ромбоэдрическая магнитная НКС при TU<T<TN КС при Т < Тп = 60 К*1 М[Ь],(я, Ь, 2с) р. || С при Т < Тп = 42 К*2 ФВ в A11) АФВ между A11) Bа, а, а) I* II [001] — НКС Bа, 6, с) 1* ± С ц ±С B У2"а, 2/2 а, 4 с) НКС «№. [«]) = 34° KC(V) НКС (ТЬ) НКС a(ti, [а]) =33° КС КС, ii|| С 75 55 20—22 33 2,4 62 129 124 130 3-5 3,3 36 46 1,0 Дополнительные сведения (хтьD,2К) = 8,8цв в = —21 К, /7 = 9,8 ptTb^D,2K)=9|.B ИТЬD2,6К) = 5,1{1В 6=17 К, р = 9,9 л* = 8,4 (хть D,2 К) = 6,9(ia ns = 9 в = —13 К, р = 9,67 в = —5 К, р=10 Ферромагнетик при низких температурах Ить = б»8^ Ферромагнетик при Г<30К р = 9,84 (.ТЬA,5К) = 8,25^В |хтьA,5 К) = 7,6AВ HvD,2K) = l,3fiB 1»ть A,5 К) == 8,0Ks (хть A1 К)=6,7цв |хтьD,2 K) = 9,12ftB Сверхпроводник при Т < < 2,05 К Ферромагнетик при Н > > Нсг @) РоЯ«(О) = О,19Тл Литера» тур» [3) 13, 13) 13, 13) [31 [17, 108) [3, 13| [31 [3] [31 [3] [3] [3] 13) [31 A00] [106, 107, 109] •» ГП=55К [13] ** При 7*п< Г< Гдг несоизмеримая СВ, поляризованная вдоль оси [с] и распространяющаяся вдоль оси [а]. 696
Продолжение табл. 28.1 Вещество Tb2O2S Tb2O2Se ТЬ3А16О12 Dy DyP DyCu DyAs DySb DyBi DyC2 DyCu2 DyGa2 DyAg2 Структура криста лл ографичес ка я Тригональная D^ Тригональная D^ Кубическая 0^° Гексагональная D^ Кубическая 0\ Кубическая Oj* — Кубическая Од Кубическая 0? Тетрагональная Dx^h Орторомбическая D^ Гексагональная D^ Тетрагональная D\7h магнитная ЦП [ПО] (а, 2а, 2с) а(|А, С)%30° (я, 2а, 2с) нкс ГС при TC<T<TN Гс = 85 -г- 90 li±C НКС при 7=1,8 К а) КС, С-тип МП*1 1*11 [001J б) НКС*1 ФВ в A11) АФВ между A11) ц || 1001] Bа, 2а, 2а) II тип МП Bа, 2а, 2а) 11II С*2 — КС, ц ИМ _ (а, а, 2)/"з с) При 7^>Г>ГП = 9 К несоизмеримая структу- структура*2, при Т<ТП соиз- соизмеримая структура TNt К — 7 1,5 175—184 61—64 8,5 9,5 12—13 59 24 15 15 Дополнительные сведения 6 = -17К, fxTb(l,5K) = = 8,36fxB 6 = -18 К, цть,+ A,5К)= =6,5(хв — в = 153 К Ферромагнетик при Т <.ТС 6 = 6 К, р = 9,9 ^ = 7,8 fxo//c= 1,7 Тл 6 =-264—18К, р=10,7 ^Оу«+= 10»6^Б 6 = 2 К, р=10,4  = 8,1 Н.0Яс=3,2 Тл 6 = -4 К, р=Ю,7 1^ = 7,7 РОНС = 1,95 Тл **ОуE>8К) = 9,4,лБ 6 = —30 fiDyD,2K) = 8,7fxB fxDyD,2K) = 8,37{iB ns= 11,8 6=5 К, р= 10,75 6 = — 6 К, р = 10,7 ^D,2 K) = 7,5fiB 6 = — 25 К, р=10,5 fio//f|, =3,5 Тл** f*DyO>7 К) =7,4^в Литера- Литература [3] [3] [11, 17] [3, 12, 14] [17] [3, 13] [17] [3, 17] [3, 17] [3] [13, 171 [3, 13] [3, 13, 17] *' Возможные структуры. ** Несоизмеримая поперечная СВ, распространяющаяся вдоль оси [а]» •• Поле опрокидывания подрешеток. 697
Продолжение табл. 28J Вещество DyAua Dyln3 DyPt3 DyBe DyOOH DyOCl DyAlQa DyCoOs DyPO4 DyVO4 DyAsO4 Dy1>2MoeS8 Структура кристаллографическая Тетрагональная D\l Кубическая 0\ Кубическая 0\ Кубическая (О.Ц.К.) Моноклинная C\h Тетрагональная D7Ah Орторомбическая D^ Орторомбическая D]2ft Тетрагональная D^J Тетрагональная Z)^ Тетрагональная D\9h Ромбоэдрическая магнитная При TN > Т > Тп = 25 К несоизмеримая структу- структура*1, при Т<ТП соиз- соизмеримая структура ФВ в (ПО) АФВ между (ПО) «0*. [001]) = 27,5° (а, а, 2а) II тип МП Bа, 2а, 2а) — ФВ в @10) АФВ между @10) Ц II @10) а(ц, [а]) =80° fill @01) (о, а, 2с) НКС «(*». [я]) = 57<- «<|*, [а]) = 60° G-тип МП fill С li II Щ НКС fi II @07) fill 1111] 23—24 13 20,5 ~~ 9 3,4—3,5 3,6 3,4 3,0 2,5-2,8 0,4 Дополнительные сведения в = —13 ч 24 К, р = = 10,5 hDyO'7 K) = 9,2(xB 6 = — 35 К, р= 10,8 fxDyD,2 K) = 8,8fxB в = —21 К, /7 = 9,43 fxDy^D,2K) = 9,4^ fxo/ycD,2K) = l,4 Тл f*Dy(l>5K)=8,2fxB Ионы Со диамагнитны из-за сильного кристаллического поля; fiDy A,5 К) = 8,8{хв Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изинга, d = 3 txDy^(l,8 K) = 9,0fxB ^Dy(U85K) = 9,0fxB Ферромагнетик при Т < Тс = 11 К Сверхпроводник при Т < 2,05 К Нч>Я<*@)=0,12Тл Ферромагнитная компонента при ц0Н > 2 • 10-а Тл f*Dy@,07 К) = 8,77цв Литера- Литература [3, 13, 17] [3, 131 [3, 13] [НО] [3] [3, 17] [3, 17] 13] 13, 111] [3, 17] [3] [107, 109, 112] *ft Несоизмеримая поперечная СВ, распространяющаяся вдоль оси [а]. .€98
Продолжение табл. 28.1 Вещество DyAS Dy2O2Se Dy3AI6O1? Но HoSi HoAs HoRh HoSb HoD2 HoC2 HoCu2 HoGa2 HoAg2 HoAu, Структура кристаллографическая Тригональная D^ Тригональная D$d Кубическая 0{h° Гексагональная D\h Орторомбическая D%h *— Кубическая O/| Кубическая O)j Кубическая Obh Тетрагональная Dx^h Ортогональная D|® Гексагональная D\k Тетрагональная йЦ Тетрагональная иЦ магнитная Mil [ПО] (а, 2а, 2с) (а, 2а, 2с) НКС*1 ГС, к0 || С при TN>T> > Тс = 20 К КС, ii || [103] Bа, Ъ% 2с) 1 А-тип МП fi II @01) II тип МП Mil [ЮО] Bа, 2а, 2а) НКС ГС, к0 || [а] — КС, ц|| а Bа, У5а, с) Несоизмеримая СВ*а, рас- распространяющаяся вдоль оси [а] НКС TN , К 5,85 8,5 2,5 130—133 25 4,8 3,2 5-9 8 26 9 10 5-8 9 Дополнительные сведения в = —14,8 К При Т <ТС ферромагнит- ферромагнитная спираль 6=2К, р=10,6 fxHo8+D,2 K)=7,0fxB 6= 1 К, р = 10,5 jj.otfrl = 0,18 Тл {хос//с2 = 0,6 Тл е = — з к, /7 = 10,4 fiHo(l,2 К) = 5,2{хБ 6 = — 2,4 К, р=10,8 , = 9,9 |хНоD,2К)=6,89(хв в = —6 К, р=10,5 в = — 2 К, р= 10,7 в = —13,5 К в = — 8,0 К, р— 10,97 Литера- Литература 13] [3] [3, II, 171 [3, 12, 14] [3, 13] [171 13] [3, 17]. [3] [3] [13, 17] [3, 131 [3, 131 [3, Щ> *i Магнитная структура представляет собой три группы взаимно ортогональных вложенных друг в друга магнитных под решеток, направленных вдоль или против осей [100]» [010] и [001]. ** При Г > Г = 4,7 К продольная поляризация, при Т <Т поперечная поляризации, параллельная оси С«
Продолжение табл. 28J Вещество Но1п3 о-Но2С3 НоСоОз Ho2O2S Ho2O2Se Ег ErAl ErSi ЕгР ErAs ErSb ErRh ЕгС2 Структура криста ллографическа я Кубическая 0^ Кубическая Т% Орторомбическая D^ Тригональная D^ Тригональная D^ Гексагональная D\h Орторомбическая D^ Орторомбическая D^h Кубическая Ojj — Кубическая Ojj Кубическая о\ Тетрагональная Dl47h магнитная ФВ В A10) АФВ между (ПО) Bа, а, 2а) fill [1П] НКС а(р, [а]) = ±63° КС, fi|| С (а, 2а, с) КС, р|| С (а/3,а, с) При Т>52 К*1 fill С, при 20 < Т < 52 К fi || С И fi JL С НКС (а, 26, с) КС Bа, 6, 2с) II тип МП UlllllJ —— fii-llll] Bа, 2а, 2а) А-тип МП ft II @01) (а, а, 2а) Набор несоизмеримых СВ при Т > 10 К*2 TN, К 11 19 2,4 2,5 4 79—86 10—13 10 3-4 3,5 3,5—3,7 3,3 19 Дополнительные сведения 6 = —18 К, р = 10,65 fxHo,+ D,2K) = 9lxjB Р = 8,7 ^Но = 7,3[хв Ионы Со диамагнитны из-за сильного кристаллическо- кристаллического поля f*HoO>5 K) = 7,0fxB 6 = — 8 К fxHo(l,5K)=7,9fxB ^НоA»5К)=9,3|хв При Т<ТС = 20К фер- римагнитная спираль 0 = 25 К, р = 9,7 fxErD,2K) = 7,0fxB 6 = — 5 К, р = 9,38 ^Ег^D,2К) = 6,2,хв 6«0К, р = 9,3 п5 = 8,5, ?х0Яс = 0,52 Тл fxEr=5,7fi.B в = -1,5К, р = 9,6 п,= 8,4 [х0Яс = 1,05 Тл 6 = — 3 К, р = 9,6, ns =7,3 цо//,= 1,2 Тл 6 = —4 К, Р = 9,4 fxEr(l,2K) = 6,lfxB fxErBK)=7,9(xB Литера- Литература [3, 131 [3] [3] [3J [31 [3, 12, 14J [3, 13] [31 [3, 17] [•71 [3. 17] [3, 131 [3] •* При 52 К < Т < Ttf продольная СВ, распространяющаяся вдоль С с полупериодом семь атомных слоев; при Т < 52 К добав. дяется компонента намагниченности в плоскости, перпендикулярной оси С. ** При Т < 10 К вклад в магнитную структуру дает соизмеримая антиферромагнитная СВ. 700
Продолжение табл. 28.1 Вещество ЕгСи2 ЕгАи2 а.ЕгА13 ?-ЕгА13 Ег1п3 Ег2О8 Ег3Со Er3Ni ЕгООН ErVO3 LaErO3 Tm TmAI TmSi Структура кристаллографическая Орторомбическая D|/i Тетрагональная D\7h Тригональная D\d Кубическая 0\ Кубическая 0\ Кубическая Т\ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Моноклинная C\h Орторомбическая D^ Орторомбическая D^J Гексагональная D\h Орторомбическая D^ Орторомбическая D^h магнитная — Ц II [Ь]« КС, (а || С Bа, 2а, с) С-тип МП Ц II @01) Bа, 2а, а) С-тип МП Bа, 2а, а) НКС НКС (изменение структуры при Т = 7 К) НКС «(р, [а]) = 29° Bа, 2Ь, с) КС, |д||[Ь] Ну И Ш f^Er И М НКС ц || С при 40 К < T<TN*2 НКС Bа, 6, с) КС (а, 6, 2с) TN. К 11 6,7 5-6 5 6 3,4 13 5-9 — 20 (V) 16 (Ег) 2,4 56 11 10 Дополнительные сведения 8 = 4К, р = 9,35 6 = -4К, р = 9,45 fxEr =9,2{хв fxEra+B,15K) = 6,15fxB в = —16 К, р = 9,87 п$ = 6,25 (*ErWD,2 K) = 5,lus е = — Ю К, р = 9,75 ns = 7,3 в = —11 К, р=10,5 fiErW, A,25 K)=6,06(xB l»Er,+ ,,(l,25 K) = 5,36(*B в = 20 К, (xEri = =t*Ert,D,2 K)=6,VB в = -6 К, /> = 9,8 l*Erl-l*ErllD.2K)- = 6,9(xB HNID,2K)=0 ^Er(l,6K) = 7,14[.B ^VD,2K) = 1,2(,B ^ЕгD,2К) = 4,25|лв p = 9,45 HEr A,5 K) = 6,34(iB При T < Гс= 40 К ферримагнитное упорядо- упорядочение в = -2К, (*TmI = = ^ттпD'2 К) = 5,5,ав 6 = 10 К, р = 7,45 f»Tm^D,2 K)=5,0(xB Литера- Литература [13, 17] [3, 13] [3, 13] [3] 13, 13] [3, 17, 108] [3, 13) [3, 13] [31 [3] [3] [12, 14] [31 [3, 13) *> Несоизмеримая поперечная СВ, распространяющаяся вдоль оси [а]; при Т<4 К добавляется соизмеримая антиферромагннтная СВ. *' При Tq<T <Tn продольная СВ, распространяющаяся вдоль оси С с полупериодом семь атомных слоев. 701
Продолжение табл. 28J Вещество TmAu2 Yb2O3 Yb2O2S Yb2O2Se K2ReCle KaReBre K2IrCle Rb2IrCle Cs2lrCle (NH4JIrCle UN UP UGa UAs USb UBi uo2 Структура кристаллографическая Тетрагональная D^ Кубическая Т\ Тригональная D\d Тригональная D^d Кубическая 0^ Кубическая 0% Кубическая OJJ Кубическая 0^ Кубическая 0)j Кубическая 0\ Кубическая 0^ Кубическая 0ън Ромбическая Кубическая 0J* Кубическая Ojj Кубическая 0% Кубическая о\ магнитная — нкс F*YbI II [HI] |*YblI И [ЮН КС fill [ПО] КС, fi ± С I тип МП I тип МП Ji II @01) III тип МП (а, а, 2а) — — — I тип МП — — I тип МП Ц II [001] I тип МП — |»||[111]*1 TN,K 3,2-3,5 2,3 3 — 12 15,3 3,0 1,8 0,5 2,15 50—55 122—125 27 128 213—246 285—290 28—31 Дополнительные сведения р = 7,62 HtYbl(l,25K) = l,05fxB fxYbn(l,25K) = l,86fxB 6 = —6,5 К ML5 К) = 1,66цБ (xYb(l,5K) = l,6fxB fxRe,+ D,2K) = 2,6f*5 л, = 2,6 — 6 = -32 К 6 = —17 К 6 = —4 К 6 = -20 К 6 = _200-е- —300 К, Р=3 цин. D,2 K)=0,75fxB 6 = 49 К, р = 3,3 — 6 = 32 К, Hu=l,89f*B 6 = 95 К, р = 3,85 1хиD,2К) = 2,6^в 6= 115 К (iU4+ = l,7fi.B Литера* тура [3, 13] [3] [3, 17] [3] [3, 17] [3] [3, 17, 113] [ИЗ] [ИЗ] [ИЗ] [1. 3, 114] [17, 114] [114] [1. 3, 17, 114] П. з, 114] [114] [3, 17] ** Наиболее вероятна неколлинеарная трехлучевая магнитная структура с ориентацией магнитных моментов на атомах урана вдоль пространственных диагоналей куба [115]. 702
Продолжение табл. 28.1 Вещество UP2 UMn2 UAsa USe2 USb2 UHg2 UBia UGa3 UIn3 UTe3 UT13 UPb3 UPd4 UCu5 U2N3 uos UOSe Структура кристаллографическая Тетрагональная D\h Кубическая 07h Тетрагональная D7Ah — Тетрагональная D74h Тетрагональная С^Л Тетрагональная D74h Кубическая О\ Кубическая 0^ — Кубическая 0\ Кубическая 0^ Кубическая 0\ Кубическая Т\ Кубическая Т\ Тетрагональная D74h Тетрагональная D\h магнитная Ц\\С (а, а, 2с) — (а, а, 2с) — Jill С (а, а, 2с) — 1*11 С G-тип МП Bа, 2а, 2а) G-тип МП Bа, 2а, 2а) — G-тип МП Bа, 2а, 2а) ФВ в @01) АФВ между @01) fi II [001J (а, а, 2а) КС, ii || @01) Bа, 2а, а) КС, jil(lll) ФВ в A11) АФВ между A11) — 1*11 С (а, а, 2с) fill С TN,K 203-206 260 283 11 — 13 206 70 183 70 95-100 56 80-90 32 10-30 15—16 94—96 55 72 Дополнительные сведения 6 = 30 К, /7 = 2,4 fxu(80K) = 2,0fxB — 6 = 34 К, р = 2,9 Ни D,2 K) = l,6fx5 — 6 = 18К, /7 = 3,0 ^и(80К) = 0,94^в — 6 = — 53 К, /> = 3,4 fxu(80 K)=2,ljxfi ^D,2 К) = 0,72цв 6 = —215 К — 6 = -150 К, fxu D,2 К) = 6 = -130 К, /? = 3,47 ци«0,8н.в tiuD,2K) = 0,9(xs — 6 = -51 К fxuD,2K) = l,9fxB е = —20 ч—1зо к /7 = 2,87 fxaD,2 K) = 2f2,xB Литера- Литература [3, 17] [114] [3, 114] [114] [3, 114] [114] [3, 17] [3, П4] [3, 114] [17] [3, 114] [3, 114] [3] [3, 114] [114] [3] [3] .703
Продолжение табл. 2S.J Вещество UOTe U2NaP U2NaAs U2N2Se NpC NpP NpS NpAs NpSb NpPt NpO8 NpCo* NpAs. Nplra Структура к рнста ллографическа я Тетрагональная D74h Тригональная D^ Тригональная D^d Тригональная D\d Тригональная D^ Кубическая 0^ Кубическая о\ Кубическая 0^ Кубическая 0^ Кубическая 0)j Орторомбическая йЦ Кубическая 0)j Кубическая 0\ — Кубическая 07h магнитная fill С КС, |*|| С КС, (i|| С КС, ji|| С (а, а, 2с) КС, fill С (а, а, 2с) — — II тип МП Продольная СВ при Г> >ГП= 150 К, I тип МП Jill [001] ири Т<ТП I тип МП — — — — — TN. К 157-160 366 233 406 245 310 130 23*а 177 207 21 25,3 15 180 7,5 Дополнительные сведения 6 = —56 -=- —60 К ци G8 К) = 2,7цв 1^D,2 К)= 1,7(*в ^иD,2К) = 1,3(.в (iuD,2K) = l,3|XB ^ D,2 К) = 2,2(*в /> = 3,37 Ферромагнетик при Т<ТС= = 200 К — р = 2,1 !хМрD,2 К) = 0,9(лв (^Np)tnax = 1.4f*B при Гп< <T<TN (хНрD,2К) = 2,5цв fxNpD,2K)=2,5(xB — — l*Np = 0,5(iB {!(;„ = 9, 15|Xfl — — Литера- тура [3] [3] [3] [3] [3] [»7] [114] 13] [3] [3] [114] [17] [3] [114] [114] •1 В ферромагнитном состоянии. ** При т ¦» TN фазовый переход первого рода. 704
Продолжение табл. 28,I Вещество NpPd3 NpSn3 NpB4 PuN PuRh3 PuPd3 PuBe18 PU3S4 Структура кристаллографическая Кубическая 0^ Кубическая 0^ — Кубическая 0\ Кубическая 0xh Кубическая 0xh Кубическая 0\ Кубическая магнитная КС, G-тип МП Bа, 2а, 2а) — — — — — — — 55 9,5 52,5 13 6,2 24 11,5 10 Дополнительные сведения |xNpD,2K)=2,0nB — — — — — — — Литера- Литература [3, 114] [114] [1Н] [114] [114] A11) [114] [И4] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Вонсовский С. В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. 2. Боровик-Романов А. С. Итоги науки. Физико-ма- Физико-математические науки. М.: Изд-во АН СССР, 1962. Вып. 4. Антиферромагнетизм. 3. Oles" A., Kajzar M., Kucab W. e. a. Magnetic struc- structures determined by neutron diffraction. Warszawa: Kra- Krakow paristwowe wydawnictwo naukowe, 1976. 4. Кринчик Г. С. Физика магнитных явлений. М.: МГУ, 1985. 5. Боровик-Романов А. С. Антиферромагнетики с ани- анизотропией типа легкая плоскость//Проблемы магнетизма. М.: Наука, 1972. С. 47—58. 6. Александров К. С, Федосеева Н. В., Спевако- ва И. П. Магнитные фазовые переходы в галлоидных кристаллах. Новосибирск: Наука, 1983. 7. Еременко В. В. Введение в оптическую спектро- спектроскопию магнетиков. Киев: Наукова думка, 1975. 8. Туров Е. А., Петров М. П. Ядерный магнитный ре- резонанс в ферро- и антиферромагнетиках. М.: Наука, 1969. 9. Изюмов Ю. А., Найш В. Е., Озеров Р. П. Нейтро- Нейтроны и твердое тело. М.: Атомиздат, 1981. Т. 2. Нейтроно- Нейтронография магнетиков. 10. Туров Е. А. Физические свойства магнитоупоря- доченных кристаллов. М.: Изд-во АН СССР, 1963. П. Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченных кристаллах/А. К. Звездин, В. М. Матвеев, А. А. Мухин, А. И. Попов. М.: Наука, 1985. Ориентационные переходы в редкоземельных магнетиках/К. П. Белов, А. И. Звездин, А. М. Кадомцева, Р. 3. Левитин. М.: Наука, 1979. 12. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма: Пер. с яп. М.: Мир, 1983. 13. Buschow К. Н. J.//Ferromagnetic Materials/Ed, by Е. P. Wohlfarth. Amsterdam — New Yok — Oxford: North-Holland Publ. Сотр., 1980. Vol. 1. P. 297—414. 14. Legvold S.//Ibid. P. 183—295. 15. Keffer F.//Handbuch der Physik. Berlin. Springer, 1966. Bd 18/2. S. 1-207. 16. Morrish A. H. The Physical Principals of Magne- Magnetism. N. Y.: John Willey and Sons, Inc., 1965. 17. Ожогин В. И., Шапиро В. Г. Глава 30. Анти- ферромагнетики/Даблицы физических величин: Спра- Справочник/Под ред. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. С. 600—633. 18. Hurd С. M.//Contemp. Phys. 1982. Vol. 23, № 5. p. 469—493. 19. Bizette H., Tsai B.//Compt. Rend. 1954. Vol. 238. P. 1575—1576. 20. Stout J. W., Adams H. E.//J. Amer. Chem. Soc. 1942. Vol. 64. P 1535—1537. 21. Jacods J. S.//Appl. Phys. 1961. Vol. 32S. P. 61— 22. Shapira Y., Foner S.//Phys. Rev. B. 1970. Vol. 1, № 7. P. 3083—3096. 23. Low G. С, О Okazaki A., Stevenson R. W. H. e. a.// J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35, № 3. P. 998—999. 24. Johnson F. M., Nethercot A. H. Jr.//Phys. Rev. 1959. Vol. 114. P. 705—714. 25. Еременко В. В., Беляева А. И.//У спех и физ. наук. 1969. Т. 98, вып. 1. С. 27—70. 26. Allen S. J. Jr., Loudon R., Richards P. L.//Phys. Rev. Lett. 1966. Vol. 16. P. 463—465. 27. Green R. L., Sell D. D., Yen W. M.//Ibid. 1965. Vol. 15, № 6. P. 656—659. 28. Харченко Н. Ф., Еременко В. В.//Физика конден- конденсированного состояния. Харьков: ФТИ низких темпера- температур АН УССР, 1971. Вып. XIII. С. 3-45. 29. Боровик-Романов А. С.//Журн. эксперим. и тео- рет. физ. 1959. Т. 36, вып. 3. С. 766—781. •45-2159 705
30. Ожогин В. И.//Там же. 1970. Т. 58, вып. 6F). С. 2079—2089. 31. Боровик-Романов А. С, Прозорова Л. А.//Там же. 1968. Т, 55, вып. 5A1). С. 1727—1736. 32. Боровик-Романов А. С, Рудашевский Е. Г.//Там же. 1964. Т. 47, вып. 6A2). С. 2095—2101. 33. Боровик-Романов А. С, Крейнес Н. М., Прозоро- Прозорова Л. А.//Там же. 1963. Т. 45, вып. 2(8). С. 64—70. 34. Ozhogin V. I., Maximenkov P. P.//Digests of Inter- mag. Conf., Kyoto, 1972. P. 494; Seavey M. H.//Solid Sta- State Commun. 1972. Vol. 10. P. 219—221. 35. Боровик-Романов А. С, Крейнес Н. М., Жоти- ков В. Г. Проблемы магнитного резонанса. М.: Наука, 1978. 36. Borovik-Romanov A. S., Prozorova L. A.//J. Phy- siq. 1971. Vol. 32. P. С1—837. 37. Ожогин В. И., Якубовский А. Ю.//Журн. экспе- рим. и теорет. физ. 1972. Т. 63, вып. 6. С. 2155—2158. 38. Ozhogin V. I., Inyushkin A. VM Babushkina N. А.// J. Magnetism and Magnetic Materials. 1983. Vol. 31—34. p. 147—148. 39. Jakobs I. S., Lawrence P.//J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35. P. 996—999. 40. Gillot M., Eremenko V. V., Marchand A. e. a.// Proc. Intern. Symp. on High Field Magnetism, Osaka, 1982/Ed. by M. Date. Amsterdam — New York — Ox- Oxford: North-Holland Publ. Сотр., 1983. P. 63—65. 41. Дзялошинский И. Е.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1957. Т. 32, вып. 6. С.1547—1562. 42. Боровик-Романов А. С, Ожогин В. И.//Там же. 1960. Т. 39, вып. 1G). С. 27—36. 43. Ожогин В. И.//Там же. 1963. Т. 45, вып. 5. С. 1687—1690. 44. Ожогин В. И., Шапиро В. Г.//Там же. 1968. Т. 54, вып. 1. С. 96—108. 45. Крейнес Н. М.//Там же. 1961. Т. 40, вып. 3. С. 762—774. 46. Боровик-Романов А. С.//Там же. 1960. Т. 38, вып. 4. С. 1088—1098. 47. Боровик-Романов А. С.//Физический энциклопеди- энциклопедический словарь. М.: Сов. энциклопедия, 1983. С. 597. 48. Астров Д. Н.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1961. Т. 40, вып. 4. С. 1035—1041. 49. Hornreich R. M.//Digests of the Intermag. Conf. Kvoto, 1972. P. 40. 4. * 50. Schmid H. Intern. J. Magnetism. 1974. Vol. 4. P. 337—361. 51. Ожогин В. И.//Изв. АН СССР. Сер. физ. 1973. Т. 42, № 8. С. 1625—1637. 52. Буздин А. И., Булаевский Л. Н.//Успехи физ. на- наук. 1984. Т. 144, вып. 3. С. 415—437. 53. Mortensen К., Tomkiewicz Y., Bechgaard K.//Phys. Rev. В. 1982. Vol. 25, № 5. P. 3319—3325. 54. Scott I. S.//J. Appl. Phys. 1982. Vol. 53, № 3. P. 1845—1848. 55. Walsh W. M. Jr., Wudl F., Aharon-Shalom E. e. a.//Phys. Rev. Lett. 1982. Vol. 49, № 12. P, 885—888. 56. Смоленский Г. А., Недлин Г. М.//Физика магнит- магнитных диэлектриков. Л.: Наука, 1974. С. 8—34. 57. Белов К. П., Соколов В. И.//Успехи физ. наук. 1977. Т. 121, вып. 2. С. 285—317. 58. Физика и химия редкоземельных элементов: Справочник/Под, ред. К. Гшнайдера и Л. Айринга: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1982. 59. Goral J. P., Greedan J. E.//J. Magnetism and Magnetic Materials. 1983. Vol. 37. P. 315—321. 60. Wledenmann A., Venien J. P., Palvadeau P. e. a.// J. Phys. C: Solid State Phys. 1983. Vol. 16. P. 5339— 5350. 61. Кондорский Е. И., Костина Т. И., Галкина В. Ю.// Журн. эксперим. и теорет. физ. 1975. Т, 69, вып. 5A1). С. 1753—1755. 62. Nishihara Y., Yamaguchi, Waki S. e. a.//J. Phys. Soc. Japan. 1983. Vol. 52, № 7. P. 2301—2303. 63. Tripathi A. K., Lai H. B.//Indian J. Pure and Appl. Phys. 1982. Vol. 20. P. 271—275. 64. Крупичка С. Физика ферритов и родственных их магнитных окислов: Пер. с нем. М.: Мир, 1976. Т. 1. 65. Yoshimura К., Nakamura Y.//J. Magnetism and Magnetic Materials. 1983. Vol. 40. P. 55—60. 66. Oleveira N. F., Shapira Y.//J. Appl. Phys. 1979. Vol.50, №3. P. 1790—1795. 67. Gurewitz E., Horowitz A., Shaked H.//Phys. Rev. 1979. Vol. 20, № 11. P. 4544—4549. 68. Zandbergen H. W.// J. Solid State Chem. 1981. Vol. 37. P. 189—203. 69. Rimet R., Buder R., Schlenker С. е. a.//Solid Sta- te Commun. 1981. Vol. 37. № 9. P. 693—697. 70. Kotlicki A., Me Leod B. A., Shott M. e. a.//Phys. Rev. 1984. Vol. 29, № 1. P. 26—31. 71. Phaff A. C, Swuste С. Н. W.f KoplngaK. e. a.// J. Phys. C: Solid State Phys. 1983. Vol. 16. P. 6635- 6649. 72. Simizu S., Chen I. Y., Fridberg S. A.//J. Appl. Phys. 1984. Vol 55, № 6, pt 2B. P. 2398—2400. 73. Takeda K., Koyama K.//J. Phys. Soc. Japan. 1983. Vol. 52, № 2. P. 648—655. 74. Lhao M. G., Du M. L.//Phys. Rev. B. 1983. Vol. 28, № 11. P. 6481—6484. 75. Ожогин В. И., Шапиро В. Г., Гуртовой К. Г. и др.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1972. Т. 62, вып. 6. С. 2221—2232. 76. Уайт Р.//Успехи физ. наук. 1971. Т. 103, вып. 4. С. 593—607. 77. Wada N., Ubukoshi К., Hirakawa K.//J. Phys. Soc. Japan. 1982. Vol. 51, № 9. P. 2833—2839. 78. Renaudin J., Pannetier J., Peland S.//Solid State Commun. 1983. Vol. 47, № 6. P. 445—447. 79. McAlister S. R., Strobel P.//J. Magnetism and Magnetic Materials. 1983. Vol. 30. P. 340—348. 80. Белов Н. В., Головастиков Н. И., Иващенко А. Н. и др.//Кристаллография. 1982. Т. 27, вып. 3. С. 511—515. 81. Sugano Т., Kinoshita M.t Shirotani I.//Solid State Commun. 1983. Vol. 45, № 2. P. 99—102. 82. Jaccarino V.//Phys. Rev. 1959. Vol. 2, № 4. P. 163—168. 83. Гуртовой К. Г., Лагутин А. С, Ожогин В. И.// Журн. эксперим. и теорет. физ. 1982. Т. 83, вып. 5. С. 1941—1954. 84. Бажан А. Н.//Там же. 1974. Т. 67, вып. 4A0). С. 1520—1526. 85. Котюжанский Б. Я., Прозорова Л. А., Свис* тов Л. Е.//Там же. 1985. Т. 88, вып. 1. С. 221—228. 86. Brown P. J., Welford P. J., Forsyth J. B.//J. Phys. С: Solid State Phys. 1973. Vol. 6. P. 1405—1413. 87. Tsuda T^ Yasuoka H.//J. Phys. Soc. Japan. 1978. Vol. 45, No 1. P. 115—121. 88. Breed IX I., Gilianse K., Miedema A. R.//Physica. 1969. Vol. 45, N« 2. P. 205—211. 89. Bartolome P., Navarro R.v Gonzalez D.//Ibid. 1977. Vol. 92B, N° 1. P. 45—51. 90. Carlin R. L, van der Bilt A., Jong K. O.//Ibid. 1981. Vol. 111BC, No 2—3. P. 147—154. 91. Burgiel J. S.v Jaccarino V., Schawlow A. L.//Phys. Rev. 1961. Vol. 122, № 2. P. 429—436. 92. Bastow T. J., Whitfleld H. J., Bristow G. K.// Phys. Lett. 1981. Vol. 84A, No 5. P. 266—268. 93. Adachi A., Achiva N., Mekata M.//J. Phys. Soc. Japan. 1980. VoL 49, № 2. P, 545—552. 94. Saez Puche R., Norton M., White T. R. e. a.//J. So- Solid State Chem. 1983. Vol. 50. P. 281—293. 95. Phaff A. C, Swuste С H. W., de Jonge W. J. H. 706
e. a.//J. Phys. C: Solid State Phys. 1984. Vol. 17, № 14. P. 2583—2594. 96. Васюков В. H., Журавлев А. В., Лукин С. Н. и др.//Физ. твердого тела. 1984. Т. 26, вып. 5. С. 1297— 1305. 97. Barbara BM Boucherle J. X., Buevoz J. L. e. a.// Solid State Commun. 1977. Vol. 24, P. 481—484. 98. Aarts J., de Boer F. R., Horn S. e. a.//Physika. 1981. Vol. 107 B. P. 381—382. 99. Hanzawa K., Kasuya T.//J. Phys. Soc. Japan. 1984. Vol. 53. P. 1809—1818. 100. Yakinthous J. K., Routsi Ch., Penelope Schobin- ger-Paramantellous//J. Phys. Chem. Solids. 1984. Vol. 45, № 6. P. 689—693. 101. Ellingsen O. S., Bratsberg H., Mroczkowsky S.// J. Appl. Phys. 1982. Vol. 53, N 11, pt 2. P. 7948—7950. 102. Hamaker H. C, Woolf L. D.t Mac Kay H. B. e. a.//Solid State Commun. 1979. Vol. 31, № 3. P. 139— 144. 103. Hamaker H. C, Woolf L. D., Mac Kay H. B. e. a.//Ibid. 1979. Vol 32, № 4. 289—294. 104. Lee K., Mulr H.//J. Appl. Phys. 1965. Vol. 36. P. 1043—1045. 105. Gaur KM Tripathi A. K., Lai H. B.//J. Materials Sci. Lett. 1983. Vol. 2. P. 161—162. 106. Ishikawa M., Muller J.//Solid State Commun. 1978. Vol. 27, № 8. P. 761—763. 107. Буздин А. И., Булаевский А. Нм Кулич М. Л. и др.//Успехи физ. наук. 1984. Т. 144, вып. 4. С. 597— С80. 108. Тейлор К., Дарби М. Физика редкоземельных элементов: Пер. с англ. М.: Мир, 1974. 109. Thomlinson W., Shirane С, Moncton D. Е. е. а.// J, Appl. Phys. 1970. Vol. 50, № 3, pt 2. P. 1981—1982. 110. All N., Woods S. B.//J. Low Temp. Phys. 1984. Vol. 56, N 56. P. 575—584. 111. Schienle M., Kasten A., Muller P. H.//Phys. sta- status solidi (b). 1983. Vol. 119, N 2. P. 611—620. 112. Moncton D. E., Shirane G., Thomlinson W. e. a.// Phys. Rev. Lett. 1978. Vol. 41, № 16. P. 1133—1136. 113. Raaen A. M., Svare J., Pedersen V.//Physica. 1983. Vol. 121 B. P. 89—94. 114. Trezebiatowski W.//Ferromagnetic Materials/Ed, by E. P. Wohlfarth. Amsterdam — New York — Oxford; North-Holland Publ. Сотр., 1980. P. 415—449. 115. Изюмов Ю. А.//Успехи физ. наук. 1980. Т. 131, вып. 3. С. 387—422. 116. Lottermoser W., Muller R., Fuess M.//J. Magnetism and Magnetic Materials. 1986. Vol. 54—57, pt. 2. P. 1005—1006. 117. Боровик-Романов A. C.t Котюжанский Б. Я., Прозорова Л. А.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1970. Т. 58, вып. 6F). С. 1911-1918. 118. Александров К. С., Анистратов А. Т., Мельни- Мельникова С. В. и др.//Физика твердого тела. 1979. Т. 21, .No 4. С. 1119—1124. 119. Buyers W. J. L., Morrs R. M., Armstrong R. L. e. a.//Phys. Rev. Lett. 1986. Vol. 56, № 4. P. 371—373. 120. Cox D. E., Shapiro S. M., Cowley R. A. e. a.// Phys. Rev. B. 1979. Vol. 19, № 1. P. 5754—5772. 121. Валянская Т. В., Плахтий В. П., Соколов В. И.// Журн. эксперим. и теорет. физ. 1976. Т. 70, вып. 6. С. 2279—2285. 122. Прозорова Л. А., Марченко В. И., Крас- няк Ю. В.//Письма в ЖЭТФ. 1985. Т. 41, вып. 12, С. 522—524. Глава 29 ФЕРРИТЫ И ДРУГИЕ МАГНИТНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ М. В. Быстрое, В. Л. Иваишнцева, С. А. Миронов, Р. В. Писарев 29.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Магнитные свойства. Среди магнитоупорядоченных материалов в особую группу выделяют ферримагнетики, или, иначе, ферриты. В отличие от простых ферромагне- ферромагнетиков, или антиферромагнетиков, характерной особенно- особенностью которых является расположение магнитных атомов и трансляционно-эквивалентных узлах, к ферримагнети- кам относят материалы, в которых имеются неэквива- неэквивалентные в кристаллографическом и (или) в магнитном отношении подрешетки. При таком определении ферри- магнетизма ферромагнетик представляет собой частный случай ферримагнетика с одной магнитной подрешеткой, а простой антиферромагнетик — частный случай ферри- ферримагнетика с двумя эквивалентными подрешетками. На- Наличие неэквивалентных подрешеток определяет богатство магнитных свойств ферримагнетиков, отличающихся от свойств ферро- и антиферромагнетиков, хотя при опреде- определенных условиях можно найти общие черты среди этих различных групп магнетиков. Магнитные свойства ферримагнетиков были впервые объяснены Неелем [1] на основе двухподрешеточной мо- модели, предложенной им для ферритов со структурой шпинели (см. ниже), в которой магнитные ионы занима- занимают тетраэдрические позиции (узлы А) и октаэдрические позиции (узлы В). Основным взаимодействием является антиферромагнитное (отрицательное) взаимодействие между ионами из различных подрешеток, что вызывает антипараллельное расположение их магнитных момен- моментов. При этом результирующую намагниченность (на 1 м3 вещества) можно представить в виде разности на- магниченностей подрешеток: MS(T, H) = MB(T, Н)-МА(Т,Н). B9.1) Поведение величины Ms в зависимости от темпера- температуры и поля может носить более сложный характер, чем в ферромагнетиках, так как характер изменения МА и Мв с температурой и с полем может быть различным. Так, при повышении температуры может быть монотон- монотонное уменьшение Ms и обращение Ms в нуль в точке Кю- Кюри Тс, выше которой вещество парамагнитно, хотя па- парамагнитная восприимчивость изменяется с температу- температурой по закону, отличающемуся от закона Кюри для простых парамагнетиков. При повышении температуры в области ниже Тс возможно также увеличение спонтан- спонтанной намагниченности в определенном температурном ин- интервале. Для некоторых ферритов, в частности для мно- многих редкоземельных ферритов — гранатов (см. табл. 29.15 и рис. 29.22), существует температура компенсации Гкомп, при которой намагниченности подрешеток стано- становятся одинаковыми и результирующая намагниченность обращается в нуль. Появление точки компенсации воз- возможно также при изменении состава ферримагнетика, например в иттрий-железо-галлиевых гранатах. При описании магнитных свойств ферритов пользу- пользуются также удельной намагниченностью насыщения 45* 707
Os=Ms/dt где d — плотность. Предел о$ при температу- температуре, стремящейся к нулю, обозначают о°. Связь между os° и числом магнетонов Бора пъ на одну формульную единицу феррита дается выражением в B9.2) где цв — магнетон Бора; М — молекулярная масса, соответствующая одной формульной единице; #а — число Авогадро. Магнитный момент на молекулу рт при Г=0 определяется как Р°т=(«В-^)^В» B9.3) где пл, пв — число магнетонов Бора, приходящихся на атомы в позициях А и В соответственно. Энергию магнитного взаимодействия, зависящую от ориентации намагниченности относительно кристаллогра- кристаллографических осей, называют энергией магнитной кристалло- кристаллографической анизотропии. Для кубического кристалла (к ним относятся ферриты со структурой шпинели и граната) эту энергию Еа обычно записывают в виде [2] Еа = *i (А4+ 44+44) + *•¦?44+-* t29-4) где /Ci, /Сг ... — константы анизотропии, а ai, аг, <х3 — направляющие косинусы вектора намагниченности отно- относительно осей, совпадающих с ребрами куба. Магнитную анизотропию можно характеризовать с помощью эффек- эффективного внутреннего поля напряженностью //e=2Ai/Afs. Под действием магнитострикции при изменении на- намагниченности в кристалле происходит деформация кристаллической решетки. В частном случае феррита ку- кубической структуры относительная магнитострикционная деформация может быть представлена в виде Д/ . 3 + ЗХШ (a, a2 fo р2 + а2 а3 ?2 Рз + «1 «3 Pi Рз). B9.5) где Я.Ю0 и Яш — константы магнитострикции насыщения в направлениях [100] и [111] соответственно, а Pi, fc, Рз — направляющие косинусы оси, вдоль которой изме- измеряется деформация. Феррит, помещенный в постоянное магнитное поле напряженностью Но и перпендикулярное к нему перемен- переменное СВЧ-магнитное поле, поглощает СВЧ-энергию. Это поглощение носит резонансный характер (ферромагнит- (ферромагнитный резонанс) и максимально на частоте <о0, определен- определенным образом связанной с полем Но. Зависимость резо- резонансной частоты о)о от Но имеет сложный характер и определяется магнитной кристаллографической анизотро- анизотропией, анизотропией формы, упруго напряженным состоя- состоянием образца и т. п. [3]. В наиболее простом случае изо- изотропной сферы о>0=тЯо. B9.6) Здесь у — гиромагнитное отношение: е 2тс B9.7) где е — заряд электрона; т — масса покоя электрона; с — скорость света; g — фактор спектроскопического расщепления. Для ферритов со структурой шпинели при наличии двух подрешеток значение ^-фактора дает- дается выражением [4] * MB/gB-MA/SA ' ™ где gA я ge — факторы спектроскопического расщепле- расщепления для ионов в А- и Я-узлах соответственно. Амплитуда и форма резонансной кривой поглощения определяются процессами релаксации. Наличие их при- приводит к тому, что компоненты тензора магнитной прони- проницаемости становятся комплексными величинами. При от- отсутствии внешнего магнитного поля магнитная проницае- проницаемость скалярна. Ширина резонансной кривой ферромаг- ферромагнитного резонанса ЛЯ обычно определяется как раз- разность полей, при которых мнимая часть диагональной компоненты тензора проницаемости \i" составляет по- половину своего значения jj/'рез в точке резонанса. Зави- Зависимость ее вещественной [i и мнимой ц" частей от час- частоты называют магнитными спектрами. Для магнитных спектров ферритов характерно наличие двух областей дисперсии. Низкочастотная область дисперсии обусловле- обусловлена смещением границ доменов, а более высокочастот- высокочастотная — «естественным» ферромагнитным резонансом в эффективных полях анизотропии и размагничивающих полях. Упругие свойства и магнитоупругое взаимодействие. Магнитоакустические эффекты в ферритах возникают в результате взаимодействия спинов магнитных ионов и упругих колебаний кристаллической решетки, т. е. в ре- результате тех же взаимодействий, которые определяют магнитострикционные эффекты. Выражение для упругой и магнитоупругой энергий можно записать в виде г («л ау аг еуг + аг ах егх), B9.9) "~ К0ЭФФИЦИентЫ УПРУ# — магнитоупругие ко* ГДе Гц—Спи, С|2'=п гой жесткости, Яс- эффициенты. Условия для упругой и магнитоупругой изотропии следующие: *п - Си = 2с44; ?i = B2. B9.10) Первое условие выполняется, например, в иттриевом феррите-гранате с погрешностью до 5%. Значения коэф- коэффициентов, определяющих упругие и магнитоупругие свойства, см. в табл. 29.18, 29.21, 29.22. Оптические и магнитооптические свойства. Ферриты обладают сравнительно высокой прозрачностью в ряде участков ближнего и далекого инфракрасного спектров. Ферриты-гранаты характеризуются лучшей прозрачно- прозрачностью, чем ферриты-шпинели. Так, в иттриевом феррите- гранате имеются окна прозрачности при длинах воли 1<Л<0,1 мм и 1<Л<10 мкм; между двумя этими облас- областями наблюдается сильное решеточное поглощение. В редкоземельных ферритах-гранатах в первой области прозрачности могут наблюдаться поглощение при ферро- ферромагнитном резонансе (если поле анизотропии велико) в случае обменного резонанса редкоземельной подрешетки в поле железных подрешеток, а также электронные пе- переходы между уровнями основного мультиплета редко- редкоземельных ионов. Во второй области наблюдаются элек- электронные переходы в редкоземельных ионах и (при более коротких длинах волн) электронные переходы в ионах железа в октаэдрических и тетраэдрических позициях. Ферриты-гранаты в видимой и ближней инфракрасных областях спектра обнаруживают значительный эффект Фарадея при распространении света вдоль вектора на- намагниченности и примерно такой же по модулю эффект Коттона — Мутона (магнитное линейное двупреломле- ние) при распространении света перпендикулярно век- вектору намагниченности [109—110]. 708
Ниже рассмотрены характерные особенности струк- структуры и магнитных свойств различных групп ферритов, наиболее интересных в научном и техническом аспектах, а именно ферритов со структурой шпинели, граната, гек- сгферрнтов. Кроме того, приведены некоторые сведения о свойствах халькогенидных шпинелей, обладающих фер- ферромагнитными и антиферромагнитными свойствами, а также сведения о ферромагнитных и антиферромагнит- антиферромагнитных халькогенидах европия и других ферромагнетиков с различной структурой. Свойства большого и важного класса ортоферритов рассмотрены в главе об антиферро- антиферромагнетиках. 29.2. ФЕРРИТЫ-ШПИНЕЛИ Ферриты-шпинели имеют кристаллическую структуру типа минерала шпинели MgAl2C>4 и химическую формулу Me^Fe^O^ где Ме2+ — ион двухвалентного металла, а ноны железа Fe3+ — трехвалентны. В случае простых ферритов Me представляет собой один из двухвалент- двухвалентных ионов переходных элементов, например Mn, Ni, Co или Mg; возможна также комбинация этих ионов (твер- (твердые растворы ферритов или смешанные ферриты). Трех- Трехвалентные ионы железа в MeFe2O4 могут быть полно- полностью или частично замещены другими трехвалентными ионами, например А13+ или Сг3+ (смешанные ферриты- алюминаты или ферриты-хромиты), А. Простые В структуре типа шпинели ионы кислорода обра- образуют гранецентрированную кубическую решетку с реб- ребром а. В промежутках между ионами кислорода нахо- находятся ионы металлов, причем эти ионы окружены че- четырьмя или шестью ионами кислорода. Такие окружения называют соответственно тетраэдрическими (или А) и октаэдрическими (или В) позициями. Шпинели, в кото- которых ионы Ме2+ находятся в тетраэдрических позициях, а ионы Fe3+ — в октаэдрических, называют нормальны- нормальными. Если ионы Ме2+ и половина ионов Fe3+ находятся в октаэдрических позициях, то шпинель называют обра- обращенной. При смешанном распределении двухвалентные ионы металла находятся как в Л-, так и в В-позициях. Принято ионы, занимающие тетраэдрические пози- позиции, записывать в формуле феррита перед квадратными скобками, а ионы, занимающие октаэдрические пози- позиции, — в скобках. Тогда, например, формула цинкового феррита, имеющего структуру нормальной шпинели, за- запишется в виде Zn2+[Fe2+]O4, никелевого феррита со структурой обращенной шпинели — в виде Fe3+[Ni2+F3+]O4, а распределение ионов смешан- смешанной марганцевой шпинели — формулой Свойства ферритов-шпинелей отражены в табл. 29.1—29.9 и на рис. 29.1—29.19. ферриты Таблица 29.1. Значения основных параметров простых ферритов со структурой шпинели пк — поликристаллический; мк — монокристаллический; тетр — тетрагональный; куб — кубический Параметр*1 MnFe,O4 CuFe2O4 Постоянная решетки а, нм Распределение катионов Кислородный параметр и Рентгеновская плотность dx , 108 кг/м8 Температура Кюри Тс , К Магнитный момент на молекулу Удельная намагниченность насы- насыщения (Ту, А • м2/кг Намагниченность насыщения Ms, кА/м Первая константа анизотропии Klf 103 Дж/м8 Вторая константа анизотропии /С2, 103 Дж/м8 Константа магнитострикции X, ю-6 Фактор спектроскопического рас- расщепления g Ширина линии ферромагнитного резонанса А/У, кА/м Относительная начальная магнит- магнитная проницаемость \*-н Диэлектрическая проницаемость е= е' — \г" Удельное 10* Ом сопротивление м Ро> 0,839 [5] Fe[Fe2+ Fe] [6] 0,379 [6] 5,24 [6] 858 [5] 4,1 @ К) [6] 98 @ К) [5] 92 C00 К) [5] 510 @ К) [5J . 477 C00 К) [5] -10,7 [7] -2,8 [7] 77,6 [111] —19,5 [100], 57,1 [ПО, 8] 2,03 A23 К) [9] 2,12 B94 К) [9] 70 (пк) [8] 5.10"» [10, 43] 0,836 [50] [Mg09Feia] [50,51] 0,381 [50] 4,52 [50] 713 [5] 1,1 B5 К) [52] 31 @К) [58] 27 C00 К) [5] 143 @ К) [5] 119 C00 К) [5] -3,5 [53] -2,5 [54] 0,8517 [23] Mn0,8Fe0.2' [Mno,2Feb8] 0,385 [23] 5,0 [23] 0,837 (куб.)*2 [34] [23] Fe[CuFe] [36] [35] 2,0[111]-6(Х5) — 10,6 [100, 59] 2,03—2,06(пк) [55] 1,59 [53] 36 (пк) [54] е'=9,66 D,55 ГГц) е" = 0,17 [42] -1(Г=373 К) [44] 573 [5] 4,6 @ К) [23] 112 @ К) [58] 80 C00 К) [5] 557 @ К) 398 C00 К) -18J G7 К) —2,8 C00К) -0,3 G7 К) —0,2 C00 К) 1[111]—5 (X,)[5J 1 [14J 15] []( —35 [1001 [14J 2,019 G7 К) [24] 2,004 C00 К) [24] 0,95 D23 К) [25] 1,03 B94 К) [26] 250 [5] 2 • Ю-8 [27] (MF 0,380 [12] 5,35 [12] 728 [5] 2,3 (куб) @К) [37] 1,3 (тетр) @К) [37] 30 @ К) [5] 25 C00 К) [5] 158 @ К) [5] 135 C00 К) [5] —20,6 G7 К) [38] -6,3 C00 К) [38] -15 (\s) [39] 2,20 G7 К) [39] 2,04 C00 К) [39] 27,8 (пк) [41] 70 [40] е'=9,24D,55ГГц) (пк) [42] е"=0,52 -1C73 К) [44] 709
Продолжение табл. 29 J Параметр*1 Постоянная решетки а, нм Распределение катионов Кислородный параметр и Рентгеновская плотность dx> 103 кг/м3 Температура Кюри Тс , К Магнитный момент на молекулу о Удельная намагниченность насы- насыщения aSi А • м2/кг Намагниченность насыщения MSt кА/м Первая константа анизотропии Klt 103 Дж/м8 Вторая константа анизотропии /С2, 103 Дж/м3 Константа магнитострикции X, 10"в Фактор спектроскопического рас- расщепления g Ширина линии ферромагнитного резонанса Д#, кА/м Относительная начальная магнит- магнитная проницаемость (хя Диэлектрическая проницаемость е = е' — ie" Удельное сопротивление р0, 104 Ом • м CoFe8O4 0,838 [17] Fe[CoFe] [45] 0,381 [45] 5,29 [45] 793 [5] 3,94 @ К) [46) 94 @ К) [58] 80 C00 К) [5] 477 @ К) [5] 422 C00 К) [5] 4,4 . 10а G7 К) [15] 2,9- 10* C00 К) [15] — 120 [111] (Coa8Fe2/)O4) [15] -590[100]-П0(А5) [17] 2,7 C63 К) (мк) [48] 2,22 C73 К) (пк) [49] — 25 (пк) [5] е'= 10 D,55ГГц, пк) [42] 0,5 C73 К) [44J NiFe,O4 0,8337 [11, 13] Fe[NiFe] [12] 0,381 [60] 5,37 [13] 858 [13] 2,3 @ К) [5] 56 @ К) [58] 50 C00 К) [5] 302 @ К) [5] 255 C00 К) [61] -8.7 G7 К) П41 -6,2 C00 К) ll4J —3 [16] -4A11] -26 (\s) [17] —36 [100, 14] 2,198 (85 К) п81 2,196 B98 К) lI6J 0,75 [19] 1,19 [20] 80 (мк) [14] 39 (пк) [21] 19 (мк) П4, 21 (пк) 1141 2 [22] LI0.5Fe2,5°* 0,833 [28] Fe[Lio,5Feb5] [28J 0,382 [28] 4,75 [28] 943 [5] 2,6 @ К) [5] 69 @ К) [58] 65 C00 К) [5] 334 @ К) [5] 285 C00 К) [61] -12,7 G7 К) [29] -8,4 C00 К) [29] —9,7 G7 К) [30] —0,2 C00 К) [30] 2,7 [111] — 8(ks) [31] -28,7 [100, 2] 2,012 G7 К) nm 2,003 C00 К) Ии| 0,06 A34 К) П91 0 14 *• ¦* 33 (пк) [5] — -1 • Ю-4 [33) •» Значения физических величин приведены, если не оговорено специально, для монокристаллов при температуре 293 К. ** Структура медного феррита CuFe4O4 зависит от термообработки. При медленном охлаждении ниже температуры трансформа- трансформации Г происходит переход кубической структуры в тетрагональную. Гтр = 1033 К [36], 688 К [56] и 663 К [57]. В результате зака- закаливания при Т > Гтр кубическая структура сохраняется при температуре 293 К. Б. Смешанные ферриты Таблица 29.2. Результаты экспериментов по дифракции нейтронов в ряде образцов ферритов Mg^Mn1.^Fe204 [11] — температура закалки; а — постоянная решетки; и — кислородный параметр X 0,25 0,25 0,5 0,5 0,75 0,75 0,9 0,9 зак* к 1673 1273 1673 1273 1673 1273 1673 1273 а, нм 0,8485 0,8479 0,8455 0,8450 0,8424 0,8421 0,8406 0,8403 и 0,3850 0,3848 0,3839 0,3836 0,3834 0,3831 0,3831 0,3821 Доля ионов в тетра- эдрических узлах 0,12 0,09 0,18 0,14 0,24 0,21 0,25 0,21 Мл" 0,89 0,78 0,92 0,82 0,90 0,98 1,00 0,90 Таблица 29.3. Зависимость некоторых параметров кобальтцинковых ферритов CoJCZnl_^Fe2O4 от содержания кобальта х [62, 63] Тс — температура Кюри; <х5 — удельная намагниченность насыщения X 0.2 0,3 0,4 0,6 0,8 0,9 1,0 7с, К 298 355 410 548 662 733 788 4,06 4,90 5,78 6,03 4,87 4,29 3,67 285 18,5 39,3 61,0 87,5 93,7 90,0 83,6 L-м'/кг, при 77 62,0 91,0 119,2 128,5 110,0 93,9 83,0 температур< 20 72,6 95,5 126,0 133,2 110,0 94,1 82,6 s г, к 0 95,0 114,0 132,0 143,0 115,5 102,0 87,5 710
Таблица 29.4. Зависимость намагниченности насыщения Ms и фактора спектроскопического расщепления g для поликристаллического феррита Со0 7Zn0 3Fe204 от температуры Приведены также значения ^-фактора и первой константы анизотропии /Cj для монокристалла того же состава. Температура Кюри Тс =613 К. Измерения в интервале температур от 223 до 283 К проводились на частоте 23,6 ГГц, а в интервале от 293 до 553 К — на частоте 9,25 ГГц [64, 65] Т, К 223 248 283 293 313 333 353 393 433 473 513 553 Поликристалл М. кА/м о 560 545 500 506 450 381 338 269 203 134 61 8 g _ 2,07 2,10 2,П 2,12 2,15 2,16 2,17 2,18 2,19 Монокристалл g 1,90 1,90 1,91 1,91 1,92 1,96 2,06 2,12 2,12 2,17 2,16 2,15 /Ci, 10* Дж/м» 12,03 8,41 4,51 2,36 1,34 0,16 —0,21 -0,41 —0,34 -0,21 -0,07 —0,01 Таблица 29.5. Зависимость некоторых параметров никелевых ферритов — алюминатов NiFe2_jrAl^O4 от содержания алюминия х [66, 67] а — постоянная решетки; Тс —температура Кюри; р^п— магнитный момент на молекулу; g—фактор спектроскопического расщепления X 0,00 0,25 0,45 0,50 0,625 0,75 1,00 а, нм 0,8337 0,83062 0,82769 0,82705 0,82521 0,82329 0,81951 Тс . К 580 506 465 430 360 294 198 'И, медленное охла ждение 2,29 1,30 0,61 0,44 0—0,045 0,38 0,64 закалка при 1623 К 2,29 1,59 1,19 0,99 0,58 0,42 g 2,3 2,7 6,9 3,8 1,5 Таблица 29.6. Значения фактора спектроскопического расщепления g и магнитного момента на молекулу р°т для феррита LiFe6O8 и его твердых растворов с CdFe2O4 и LiAl5O8 [68] Состав LiFe6Oe (LiFeAOo^CdFeiA),,^ (LiFe6Oe)o,65(CdFe204)o,35 g (Г= 300 К) 1,96 1,97 1,96 2,38 3,44 4,10 Продолжение табл. 29.6 Состав (LiFe5O9H.50(CdFe2O4Hf50 (LiFe5O8H>25(CdFe2O4Ht75 Li(Fe0,9Al0aNO8 Li(Fe08Al02NO8 Li(Fe07Al0i3NO8 Li(Fe0i6AlMNO8 g(r = 300 K) 1,97 1,99 1,97 1,99 2,01 — 4,70 4,53 1,99 0,62 0,10 0,13 Таблица 29.7. Зависимость параметров литий-хромовых ферритов от содержания хрома [69] Содержание хрома х 0,0 0,50 0,75 t 1,00 1,25 1,50 1,60 1,70 2,00 Распределение ионов металлов Fei ^ 5oFei ю]04 Fel 00tLi0 50Fel,00Cr0 50l°4 Fe098Li0t02[Li0>48Fe077Cr0t75]O4 Fe0,96Li0,04lLi0.44Fe0,56Crl,00]°4 Fe0,91Li0,09lLi0.41Fe0,34Crl,25]°4 Fe0,8QLi0,20lLi0,30Fe0,20Crl,50lO4 Fe0,54Li0,46fLi0.14Fe0,26CrlJ0]°4 Fe0.50Li0,50[Cr2f00)°4 а, нм 0,8331 0,8306 0,8296 0,8292 0,8290 0,8287 0,8288 0,8290 0,8288 тс. к 953 773 683 588 487 392 440 428 353±16 ГКОМП' K — — 478 311 257 284 293 310±15 2,47—2,60 1,50—1,62 1,35 0,84 0,61 0,55 0,42 0,22 711
Таблица 29.8. Основные характеристики хромовых халькогенидных шпинелей Соединение CdCr2Se4 CdCr2S4 HgCr2Se4 HgCr2S4 ZnCr2Se4 Параметр решетки, КГ1 нм 10,755 10,244 10,753 10,237 10,443 Тип магнитного упо- упорядочения Ферромагнитное > Антиферромагн ит- ное » Температура Кюри или Нееля, К 130 85 106 36 20 Магнитный момент |ХВ/ МОЛ. 5,98 5,9 5,6 5,5 Край погло- поглощения, мкм 300 К 0,94 0,79 1,48 0,97 4,2 К 1,08 0,69 3,88 1,27 1,10 Тип проводимости и удель- удельное сопротивление р, Ом • м, при 300 К Полупроводник р-типа, 102—103 То же л-типа, Ю4—10е Тоже р-типа, 0,7-10 То же То же р-типа Литера- Литература [76, Л, 78-8Ц [78,79, 82-84| [78, 85-88) [89,90| [91,92| Таблица 29.9. Магнитооптические параметры некоторых хромовых халькогенидных шпинелей Соединение CdCr^ CdCr2Se4 Фарадеевское вращение, град/см 8,0 • 103 (X = 0,8 мкм) Магнитооптиче- Магнитооптическая добротность, град/дБ 30 (X = 1 мкм) Г = 80 К, Я = 480 кА/м 9,2- 10» (X = 1,17 мкм) 63 (Х= 1,3 мкм) Г = 82 К, Я = 1200 кА/м Литература 1931 [94] Продолжение табл. 293 Соединение HgCr2Se4 CoCr2S4 Фарадеевское вращение, град/см Магнитооптиче- Магнитооптическая добротность, град/дБ 103 4,5 Г = 85 К, Я=360кА/м, X = 10,6 мкм 1,3- 10е (Х=1 мкм, Г=80 К) (вычис- (вычислено из эффекта Керра) Литератур! [95] [96] Рис. 29.1. Два октанта шпинельной структуры. Больши- Большими светлыми кружками обозначены ионы кислорода, ма- малыми светлыми и черными кружками — ионы металла в октаэдрических и тетраэдрических позициях соответст- соответственно [5] /00 200 300 hOO 500 600 700 800 T, К Рис. 29.2. Зависимость удельной намагниченности насы- насыщения о8 для некоторых простых ферритов-шпинелей от температуры [5] 0,8 0,6 fl,T 0,2 tiftf>2O4 0 0,2 0,4 0,6 Рис. 29.3. Магнитные моменты насыщения p^i при 0 К некоторых смешанных ферритов, полученных замещени- замещением магнитных ионов двухвалентного металла Ме2+ не- немагнитными ионами цинка (Ме2+ — один из ионов Мп, Fe, Co, Ni, Cu, Mg или Lio.s Feo,s) [37] 712
1 О,» 0,6 Ofi 0,1 0 0,1 -Hz \ 9>50 \> 1 ч \4 ^ 0,2 0Д 0,6 0,8 T/Tc Рис. 29.4. Зависимость относительной намагниченности насыщенных о$/о^от приведенной температуры Т/Тс для литиевых ферритов-хромитов Lio,5 Fe2,6_x CrxO4 [70] Рис. 29.5. Зависимость точки Кюри Тс некоторых сме« шанных ферритов типа Mei_x Znx Fe2O4 от концентрации цинка [5] 2пО O0 20 30 W 50 ВО 70 80 30 Молярная доля Fe2O3>% 500 Т,К Рис. 29.7. Зависимость начальной магнитной проницае- проницаемости \хн смешанных марганец-цинковых ферритов от температуры [5J 100 200 300 Ш 500 600 Т,К Рис. 29.8. Зависимость начальной магнитной проницае- проницаемости [iH0T температуры для ферритов МП|_* Fe ^ [72] -г \ 1 Q к \ к 7 V> щ ¦ } V р. 10 100 1000 Рис. 29.9. Зависимость вещественной р/ и мнимой \хп частей начальной магнитной проницаемости от Рис. 29.6. Зависимость начальной магнитной проницае- частоты для поликристаллического феррита мости и„ ферритов в системе Ni—ZnO—Fe2O3 от их (MgOH,8i(FeO)o,i9Fe203 при температуре 293 К [54]; состава [71] d=3,68-103 кг/м3; asB99 К) =26,4 А-м2/кг 713
-600 Рис. 29.10. Зависимость намагниченности насы- насыщения Ms, ширины линии ФМР АН A0 ГГц) при температуре 293 К и тем- температуры Кюри Тс литие- литиевых ферритов состава от х o,5-x/2Z [61] 20 V0 60 80 100 ПО Т,К 6 & 10 Н,103/ЬЯ кА/м Рис. 29.13. Зависимости спонтанной удельной намагни- намагниченности от внешнего магнитного поля при различной температуре и от температуры а* (Г) в CdCr2Se4 [76] 800 Рис. 29.11. Зависимость намагниченности насыщения, ши- ширины линии ФМР А/У A0 ГГц) при температуре 293 К и температуры Кюри Тс литиевого феррита состава Lio,5+y/2 Fe2,5-3y/2 TiyO4 (с добавками ионов Мп и Bi) от у [61] ЗД 8 0 1№ 160 в.град 0 0,1 0,2 0,5 0Л 0,5 0,5 0,7 х Рис. 29.12. Зависимость намагниченности насыщения при комнатной температуре и температуры Кюри никелевого феррита состава NiFe2-.2jrAl2*O4 от х. (Образцы были тщательно отожжены [61].) Рис. 29.14. Угловые зависимости резонансного поля (а) и ширины резонансной кривой (б) сферы из CdCr2Se4 [76]: Г-4.2 К; в — угол между линиями постоянного магнитного поля и осью [100]; / — кристалл, выращенный методом крис- кристаллизации из квазиоднородного расплава; 2 — кристалл, вы- выращенный методом переноса в жидкой фазе; 3 — кристалл, выращенный методом кристаллизации из квазиоднородного расплава, с молярной примесью Ag 0.08% Рис. 29.15. Температурная зависимость ширины резо- резонансной кривой сферы из CdCr2Se4 [76]: 7"-4,2 К: /-8,9 ГГц; постоянное магнитное поле направлено по оси fill] 100 714
Рис. 29.IS. Зависимость удельного сопротивления моно- монокристаллов Cdi_x In* Cr2Se4 n-типа от температуры [80] при различных значениях х —» 500 300 200 100 80 TtK Рис. 29.16. Температурная зависимость удельного элек- электросопротивления р, нормального коэффициента Хол- Холла Ro и коэффициента термо-ЭДС а для образца CdCr2Se4 (примесь — 1 % In) [77]: зависимость, полученная экспериментально; расчет по однозонной модели Ю2 Рис. 29.17. Зависимость удельной проводимости моно- монокристаллов Cdi-xAgx Cr2Se4 р-типа от температуры при различных значениях х [7bJ. Данные по электропровод- электропроводности чистого кристалла (кривая *=0) взяты из [79] 0 2 Ь 6 8 W 103/Т,К~Х -8 ¦?> -6 CL CD -2 У, I 4 1 2 3 Л,икм *[— - \ 7  / 8 10 12 Л,мкм Рис. 29.19. Спектральная зависимость фарадеевского вращения в CdCr2Se4 при Г=82 К, Я=1,2-1и3 кА/м [fill (точки — экспериментальные значения, линии — расчет- расчетные зависимости): / — соответствующая резонансной длине волны; 2 — квадра- квадратичному закону; 3 — постоянный вклад от ФМР * 715
29.3. ФЕРРИТЫ СО СТРУКТУРОЙ ГРАНАТА Кристаллографическая структура. Ферримагнитные оксиды типа граната кристаллизуются в структу- структуре, изоморфной классическому минералу гранату {Ca3}[Al2](Si3)Oi2. Структура граната описывается куби- кубической пространственной группой Ia3d — O1^. Элемент структуры показан на рис. 29.20. Кубическая элементар- элементарная ячейка граната содержит восемь формульных еди- единиц. Шестнадцать ионов А1Н- занимают октаэдрические позиции, обозначаемые 16а, двадцать четыре иона Si4+ занимают позиции в центрах тетраэдров, обозначаемые 24d, и двадцать четыре иона Са*+ находятся в окруже- окружении из восьми ионов кислорода, и их позиции обознача- обозначаются 24с. Интерес к структуре граната значительно возрос после синтеза ферримагнитных гранатов типа M3Fe50i2, где М — ион редкоземельного металла или иттрия. Магнитные свойства и намагниченность насыщения. В гранатах в отличие от ферритов со структурой шпине- ля были введены в рассмотрение три магнитные подре- шетки. Наиболее сильное антиферромагнитное взаимо- взаимодействие, определяющее температуру Кюри Гс, осуще- осуществляется между ионами трехвалентного железа в окта- эдрической 16а- и тетраэдрической 24а*-подрешетках. Под решетка редкоземельных ионов 24с наиболее сильно связана отрицательным обменным взаимодействием с тетраэдрической подрешеткой (в гранатах с легкими редкоземельными ионами от Рг до Sm — октаэдриче- ской подрешеткой), причем эта связь примерно в 10 раз слабее, чем (а — d)- взаимодействие. Намагниченность насыщения Ms в случае тяжелых редкоземельных гра- гранатов может быть записана через намагничен- намагниченности отдельных подрешеток следующим образом: Ms = М2м - Миа — Мш. B9.11) Ферромагнитный резонанс и анизотропия. Ферриты- гранаты имеют меньшую удельную намагниченность, чем ферриты-шпинели, и большой интерес к ним был вызван в основном их уникальными свойствами в СВЧ-диапазо- не. Минимальные значения ширины линии ферромагнит- ферромагнитного резонанса Д//?* 16 А/м @,2 Э) были получены в иттриевом феррите-гранате, свободном от примесей ред- редкоземельных ионов. Для теоретической интерпретации результатов по ферромагнитному резонансу и анизотропии редкоземель- редкоземельных ферритов-гранатов необходим одновременный учет расщепления уровней ионов под действием кристалли- кристаллического поля, спин-орбитального и обменного взаимодей- взаимодействий, которые подчас являются величинами одного по- порядка. В настоящее время информация об электронных уровнях ионов редкоземельных элементов еще недоста- недостаточна для надежной теоретической интерпретации ре- результатов. Магнитострикция. Магнитострикция редкоземельных ферритов-гранатов линейно связана с концентрацией редкоземельных ионов и сильно возрастает при пониже- понижении температуры. Рекордные значения Xiu = 2420-10 и Я]оо= 1200-10 в поле напряженностью Н*= 2000 кА/м при температуре 4,2 К были получены в тербиевом фер- феррите-гранате, что сравнимо по порядку с магнитострик- цией редкоземельных металлов. Свойства ферритов со структурой граната приведены в табл, 29.10—21.31 и на рис. 29.20—29.30. Таблица 29.10 Структура граната fill] Продолжение табл. 29.10 Пространственная группа Типичная иде- идеальная фор- формула Позиция про- пространственной группы Координаты {Са3} 24с la 3d- [AIJ 16а 000 or (Si3) •тт Пространственна я группа Oi2 Точечная сим- симметрия (ло- (локальная) 96Л Кислородная координация Тип полиэдра хуг la 3d—О™ 222 8 Додекаэдр (искажен- (искаженный куб) 3 6 Октаэдр 4 4 Тетраэдр 1 — Таблица 29.11. Уточнения кристаллической структуры граната Y3 Fe5 O12 [112—115] Постоянная решетки а = 12,376, 10 нм — 0 — 0 — 0 X ,0274 ,0270 ,0271 (9) D) A) 0 0 0 У ,0572 ,0569 ,0567 (9) E) A) 0, 0, 0, г 1495 1505 1504 (9) E) A) 716
Межатомные расстояния до ближайших соседей Ион о2- Расстояние, Кг нм 2Y3+ 2,357 A) 2,436 A) 2,017 A) - 1,865 A) — 2-2,692 B 2,789 B) 2,837 B) 2,976 B) 2-3,005 B) 23,146 B) 3,46 — — 2-3,09 — 43,79 4-2,357 A) 2-2,436 A) Ион Fe3* [a] Fe3+ (d) Расстояние, 10"*1 нм 3,46 3,46 2,017 2-3,09 3,46 1,865 A) Межатомные углы Конфигурация Рез+ Рез+ Fe*+ _, a] — О2" — Fe«+ (d) a] - О2" - Y3+ *! al-O2--Y3+*2 Рез+ d) — О2- — Y3+ *i Fe*+ (d) - О2" - Y3+ *2 уз+ — O2- — Y3+ Fe3* [a] — О2" — Fe3+ [a] D,41)*» Fe3+ (d) - О2" - Fe«+ (d) C,41)*3 Рез+ (d) _ о2" - Fe«+ (d) C,68)«* Fes+ (d) - O2- - Fe«+ (d) C,83)*8 F€3+ (d)_O2--Fe»+(<*) C,83)« Угол, град 125,9 A) 101,5 A) 104,3 A) 123,0 A) 93,5 A) 104,5 A) 147,2 86,6 78,8 74,7 74,6 *t y»+ —Ot-f расстояние 2,436-10"* нм. кая же связь расстояние 2,357-КГ1 нм. наибольшие расстояния Fe*+ (а или й) — О*- в единицах КГ* нм. *t y»+ —Ot-f расстояние 2,436-10"* нм. *» Такая же связь, расстояние 2,357-КГ1 нм. •• Значения в скобках — наибольшие расстоян Таблица 29.12. Ионный радиус R3+ (координация 8), параметр элементарной ячейки а и рентгеновская плотность dx ферритов-гранатов R3Fe5012 [116—117] Феррит-гранат La3Fe60l2 Pr3Fe6012 Nd3Fe6012 Sm3Fe6012 Eu3Fe6012 Gd3Fe6012 Ионный радиус 10-* нм 1,190 1,137 1,120 1,087 1,073 1,061 a, 10 нм A2,767)*! A2,646)*i A2,600)*! 12,529 12,498 12,471 dx . г/см» E,67)*! E,87)*i F,00)*i 6,23 6,31 6,46 *i Аппроксимированное значение* Феррит-гранат Tb3Fe6012 Е>УзРе6О12 Y3Fe6012 Ho3Fe5O12 Er3Fe5012 Tm3Fe6012 Yb3Fe6012 Lu3Fe60l2 Ионный радиус 10"» нм 1,044 1,030 1,016 1,017 1,004 0,991 0,982 0,972 Продолжение а, 10 нм 12,436 12,405 12,376 12,375 12,347 12,323 12,302 12,283 табл. 29.12 dx , г/см» 6,55 6,61 5,17 6,77 6,87 6,94 7,06 7,U 717
Таблица 29.13. Межионные расстояния, 109*1 им, до ближайших соседей при 673 К нейтронов [118] из данных по дифракци Составляющие граната R3+ _ О2- R3+ _ оа- Fe8+ [а] — О2- Fe3+ (d) - О2- Гранат ТЬ 2,371 G) 2,464G) 2,025A2) 1,862A2) Dy 2,360A1) 2,441A1) 2,030A5) 1,864A2) Но 2,362E) 2,436E) 2,018(9) 1,860(9) Ег 2,351 A0) 2,415A0) 2,019A2) 1,868A2) Тш 2,340A5) 2,424A5) 2,007A6) 1,863A8) Yb 2,336F) 2,410F) 2,025(8) 1,850(9) Примечание. В скобках указана погрешность в последней цифре. Таблица 29.14. Вхождение различных ионов в Y3Fe50ia Ионныерадиусы #и A0 нм), хтах — максимальное вхождение на формульную единицу, предпочтение для различ- различных кристаллографических позиций [119] Тетраэдрические Ион Fe3+ Вз+ Si4+ Ве2+ Y&+ Ge4+ Al3+ (Ti4+) Ga3+ (Sn4+) (Co2*) (Zn2+) Fe2+ (Ru3+) 0,492 0,11 (?) 0,26* 0,27 0,355 0,390 0,390 0,42 0,470 0,55 0,58 @,585) 0,60 0,625 0,63 0,68 {/•ПОЗИЦИИ *max 3 э 3 >0,l(?) 1,5 <3 3 «0,2 3 «0,*5 0,1 0,7 1 ? a* Ca2+ Fe4+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ge4+ Ca2+ F- (Fe2+) F- Октаэдрические а-позиции Ион Fe3+ Mn4+ (Ge4+) (Al3+) (Tee+) Ti4+ (Ga3+) Co2+ Sb*+ Cr3+ Zn2+ Ir4+ Mn3+ Fe2+ Ru3+ Ni2+ Hf4+ Mg2+ Cu2+ Zr4* Sc3+ In3+ Mn2+ I 0,642 0,530 0,530 0,539 0,56 0,582 0,610 0,708 0,745 0,616 0,615 0,740 0,625 0,645 0,730 0,680 0,690 0,710 0,720 0,730 0,745 0,745 0,792 0,830 *max 2 ? 2 0,25 «0,5 2 2 2 2 «0,6 2 >0,05(?) «0,65 (?) «0,45 >0,02(?) «1,5 2 «1,8 <0,2 (?) 2 «1,5—1,6 «0,9—1,0 «0,4 a* Ca2+ — Ca2+ Ca2+ _» Ca2+ Ge4+ Ca2+, Na+ Ge4+ Ca2+, Mg2+ — Si4+ Ge4+ Ca2+ Si4+ Ge2+ Ca2+ — — Si4+ Додекаэдрические с-позиции Ион уз+ (Mg2+) Mrr+ Lu3+ Yb3+ Tb3+ Gd3+ Eu3+ Sm3+ Th4+ Cd2+ Nd3+ Ca2+ Bi3+ ргз+ Ce3+ Na+ La3+ Sr2+ Pb2+ «и 1,016 0,89 0,96 0,972 0,982 ,044 ,061 ,073 1,087 1,095 1,10 1,120 1,124 1,132 1,137 1,143 1,18 1,190 1,240 1,29 *max 3 p ? 3 3 3 3 3 3 «0,9 3 «1,8 3 1,2-1,9 «1,1 «0,13? 3 0,45 «1,0 K?) a* _ Si4+ Ge4+ — — — — Ca2+ Ge4* — — — — Tee+ — Sn4+ Ge4+ Примечание, а* — ионы, непользуемые для компенсации заряда. 718
Таблица 29.15. Температура Кюри, температура компенсации [119] и намагниченность насыщения [120] редкоземельных ферритов-гранатов при температуре 295 К Продолжение табл. 29Л Гранат Y3Fe5012 Sm3Fe5012 Eu3Fe5012 Gd3Fe5012 Tb3Fe8012 Dy3Fe5012 Ho3Fe5012 Er3Fe5012 Tu3Fe5012 Yb3Fe5012 Lu3Fe6012 558,9 573,4 562,4 566 568 553 553 566 548 549 529,7 комп» ^ — — 285,5 248,6 230,2 132,2 83 7,6 <20 " Af0, 10»/<4ic) A/m 1750 1675 1170 56 198 376 880 1240 1397 1555 1815 Таблица 29.16. Значения констант анизотропии различных редкоземельных ферритов-гранатов [119] Феррит-гранат Y3Fe6012 г. к 295 273 11 4,2 4,2 Ки Ю* Дж/м» —5,7-^—6,3 -7,8 —22,1 —24,8 -26,3 /С„ 10* Дж/м —2,3 —0,26 -2,1 -2,3 -1,2 Феррит-гранат Sm3Fe6012 Eu3Fe6012 Gd3Fe6012 Tb3Fe5012 Dy3Fe6012 Ho3Fe6O12 Er3Fe5012 Tm3Fe6012 Yb3Fe6012 г, к 300 11 4,2 293 4,2 320 80 4,2 300 80 18 300 80 300 80 4,2 300 110 11 4,2 293 11 300 80 4,2 Ku 10* Дж/м» — 17-т- —18,2 — 1430 —4000 -38 —400 -4,1 —44 -241 -8,2 —760 +480 < —5 —970 <-5 —800 —30000 —6,0 -22,0 36 (+45) 9000 -5,8(-ll) —29,8(—210) -6,1 —38,5 —6700 Kt, 10* Дж/м» _ 2100 — 156 -1,0 —3,5 -3,7 —7600 —4900 — 214 —270 — — 50 000 0 100 — Таблица 29.17. Поля и константы магнитной кристаллографической анизотропии 6i—Са—V ферритов-гранатов при температуре 20° С Феррит-гранат Mo A/m 10«/Dk) A/m 10» Дж/м» Литера- Литература Bi Сэ Fe V Ca3Fe3.6V1.5°12 Bio,4Ca2,6Fe3f6Vlf3 Bio.4 С 12 Fe345 V1>3 In0>25 O18 18 ,25 V1.5 ScOf25 012 .1 V1.6 SCO.4 °W 180 400 630 750 330 80 470 230 600 380 150 —240 —50 —22 — 16 -38 —55 -28 —25 —16 — 14 —10 —5 —4 —2 — 1 —2 —4 —2 —3 —1 —2 —3,44 — 1,59 — 1,10 0,96 -1,0 —0,35 — 1,05 —0,46 —0,76 —0,42 -0,12 —0,07 -0,1 -0,1 —0,06 —0,05 —0,02 —0,07 —0,05 —0,05 -0,06 —0,05 [121] [121] [121] [122] [122] [122] [122] [122] [122] [122] [122] 719
Таблица 29*16. Значения магнитоупругих и магнитострикционных коэффициентов некоторых ферритов-гранат* Феррит-гранат Y3Fe6012 Y3Fe48Ga0t2O12 Y3Fe4f2Ga08O12 Y3Fe3,66Ga1.34°12 Y3Fe4.81AI0.19°12 Y3Fe425Al0f75O12 Y3Fe4,52Sc0,48°12 Y3Fe4i3Sc0f7O12 Bi0,5Ca2.5Fe3,75V1.25°12 Gd3Fe6012 Bi . 10* Дж/м» 300 К 3,4 3,0 2,2 0,4 — — 2,3 1,2 4,4 — 77 К 1,7 2,6 2,6 1,75 — — —4,55 —5,5 7,6 — Bt, 10» 300 К 6,4 6,0 2,86 0,57 — — 4,0 1,9 2,0 — Дж/м» 77 К 12,7 12,5 6,0 2,36 — — 8,9 4,2 3,7 — 300 К -1,4 —1,15 -0,85 —0,15 -0,2 -1,2 —0,91 —0,45 -2,6 0 77 К -0,7 -1,0 -1,0 —0,67 —1,45 —2,2 1,75 2,1 -4,5 7,1 300 К -2,4 -2,1 -1,0 -0,2 —3,45 -2,0 -1,4 —0,67 -1,2 -3,1 77 К -5,3 -4,3 -2,1 —0,82 -6,1 -4,8 -3,2 —1,45 -2,5 -3,9 Литера- Литература [123] [124J [124J [124] [125] [1251 [125| |125| [126) [127] Таблица 29.19. Поля и константы магнитной кристаллографической анизотропии иттриевых ферритов-гранатов при температуре 20э С [121—129] M^cpjjiiT гранят Y3Fe5012 Y3Ga04Fe46O12 Y3Ga0t6Fe44O12 Y3Ga08Fe42O12 Y3Ga10Fe40O12 Y3Galt2Fe3t8012 Y3In02Fe48O12 Y3In0ff4Fe4'f6O12 Y3ln0'55Fe445O12 Y3Ga0 6In0 ,5Fe425O12 Y3Ga06ln0f3Fe41O12 Y3Ga0FIn048Fe392O12 Y3Ga09In0fl5Fe395O12 Y3Ga0,9In0t3Fe3t8O12 Y3Ga0f9InM8Fe3t62O12 Y3GablIn0 3Fe36012 Y3GaK1In048Fe342O12 Y3Fe4,995C°0,005°12 Y3Fe4t99Co0t01O12 Y3Fe4>97Co003O12 Y3Fe4f98Si002O12 Y3Fe4>95Si0t05O12 0 А/м | 1750 1150 850 600 300 100 1850 1820 1750 900 930 950 460 500 570 300 420 1750 1750 1750 1750 1700 Kt/M0 10»/<4*) А/м —42 —42 -45 —53 —62 -96 —22 -12 —7 —21 — 16 —5 —23 — 18 —6 —24 -10 —20 5 105 -32 — 16 0 0 0 0 0 0 0 —1 —1 0 —1 —1 —1 —2 2 —2 —2 — 10 —23 —63 —4 —8 К. 10» Дж/м» 6,0 3,94 3,05 2,53 1,48 0,76 3,24 1,74 0,97 1,50 1,18 0,38 0,84 0,72 0,27 0,57 0,33 —2,79 0,70 14,63 —4,46 -2,17 0 0 0 0 0 0 0 0,1 0,1 0 0,05 0,06 0,03 0,05 0,07 0,04 0,06 — 1,39 —3,20 -8,78 —0,56 -1,08 Таблица 29.20. Степенной закон для температурной зависимости намагниченности подрешеток Mt (T)IMi (OK) = D A - T/Tc f значения параметров D и р для Y3Fe6012 [130—131] Кристалло- Кристаллографическая позиция [«1 Октаэдр (d) Тетраэдр 0,323±0,005 0,40±0,03 0,349±0,005 0,47±0,03 D 1,18±0,02 1,55±0,20 1,09±0,02 1,95±0,20 Температурный интервал 0,65<77Гс< <0,97 0,97<77Гс< < 0,9985 0,65<77Гс« <0,99 0,99<77Гс< < 0,9997 Таблица 29.21. Коэффициенты упругой жесткости кристаллов, 1010 Па A011 дин/см2), при температуре 300 К Феррит-гранат Y3Fe6012 Eu3Fe6012 Y3Ga5012 Y3A16O12 Y3Fe2t66Ga2t34O12 Си 26,90 25,10 29,03 33,40 28,47 Си 10,77 10,70 11,73 11,12 11,81 7,64 7,62 9,55 11,51 8,36 Литера- Литература [132] [133] [134| [135j [136] 720
Таблица 29.22. Гранат Y3A15O12 Y3Ga5012 Gd3Ga5012 Gd3Ga5012 [100] Gd3Ga6012 [110] Gd3Ga5012 [TlO] Sm3Ga6012 Nd3Ga5012 Кубические коэффициенты упругой жесткости при температуре 20 ° си 33,32—33,40 29,03 28,703 28,57 28,59 28,51 28,076 27,781 11,50—11,51 9,547 9,04 9,02 9,03 9,02 8,604 8,381 , 101° С 11 Н/м2, гранатов, Cl» ,07—11,12 11,73 11,601 11,49 11,49 11,45 11,352 11,155 не содержащих железа, V 1,033 1,10 1,057 1,056 1,056 1,057 1,029 1,008 Литература [139] [136] [137] [138] [138] [138] [140] [141] •» А1=*2с44/(сц — Cit) — коэффициент упругой анизотропии. Таблица 29.23. Средние значения микротвердости, 10б Па, для плоскостей A10) и B11) и значения класса твердости для Y3Fe6012, Y3Ga6012 и Y3AI6O12 [142—143] Y3FesOw Y3Ga50u Y3Al60la Гранат (НО) ( 1210±35 i 1400±35 1450±45 1900±50 Плоскость B11) 1240±50 1520±75 1650±85 Средняя микро- микротвердость кристалла 1230 1490 1730 Класс твердости по расширенной 15-точечной шкале Мооса 7,5 8,0 8,4 Таблица 29.24. Характерные дислокации в Y3Fe5012, выявленные поляризационно-оптическим методом [144] Ось дислокации Плоскость скольжения Вероятное направление вектора Бюр- герса Тип дислокаций, град [НО] @01) [ПО] 90 [100] 45 (ПО) [111] 35 [100] 90 A12) ЦП) 90 [211] A11) [ПО] 90 [ПО] 30 (ЗП) [1Ю1 72 • 46—2159 721
Таблица 29.25. Температура Дебая Од и экстраполированный к 6д коэффициент теплопроводности х при этой температуре для различных гранатов [145] В скобках даны Гранат R3A1»O18 R3GabO18 RsFeA* расчетные значения R Y Gd Ег Tm Tb Lu Nd Yb Y Gd Y Lu 750 F40) 630 620 620 F20) 715 715 585 520 — — X, Bt/(cmK) 0,042 0,045 — _ 0,043 _ 0,039 0,046 0,051 0,038 — Таблица 29.26. Коэффициент теплопроводности для Y3Fe6012 [145] в зависимости от температуры Г, К 2,5 6 10 21 30 40 50 и. Вт/(смК) 0,075 0,56 1,2 2,2« 1,80 1,12 0,63 т, к 70 100 150 200 300 565 х. Вт/(см К) 0,41 0,26 0,150 0,106 0,074 0,038*а Таблица 29.27. Коэффициент линейного расширены поликристаллических гранатов GdF0 YFAUO [ р Y3_,Gd,Fee018 и [H6] Гранат Y3FebOla Yl]5Gdi,5Fe»°ia Коэффициент линейного расши- расширения в, Ю"* град 298 К 623 К 8,30 8,00 8,10 7,95 8,10 8,40 8,30 11,0 11,0 10,4 10,0 10,0 11,1 10,5 Таблица 29.28. Значения удельного сопротивления и диэлектрических потерь для граната Y3Fe5012 [147—148] Измеренное значение Частота, ГГц Температура, К Поликристаллический образец 5 7,2 2,0 6,2 16,7 ю-6 ю-5 ю-4 9 9 0 9 9 293 293 373 473 573 Монокристаллический образец ), Ом • м: •* Погрешность 1.0- 1.0- 2,6- 4,6- 101в 107 103 10а 3 • 10~*. 0 0 0 0 304 373 473 573 •' Максимальное значение. ¦* Экстраполированное значение* Таблица 29.29. Типичные значения магнитостатических параметров некоторых пленок ферритов-гранатов с цилиндрическими магнитными доменами [119] h — толщина пленки; / — характеристическая длина материала; Якол — поле коллапса; с — энергия доменной стен- стенки» ^кол — диаметр коллапса; Кц — коэффициент одноосной анизотропии; bw — ширина доменной стенки. Состав материала Er,Fe43Ga0GOla si 219 137 132 136 s •с 16,0 15,0 4,4 17,0 /, МКМ 1,78 1,53 1,50 1,27 III 0,111 0,102 0,341 0,075 ^кол» 8ОА/М наблю- наблюдаемое 160 75 32 82 расчет- расчетное 111 72 32 79 ^кол» мкм наблю- наблюдаемое 6,0 7,5 6,0 7,0 расчет- расчетное 8,6 7,6 6,0 7,0 м 0,68 0,23 0,21 0,19 28,8 3,3 2,8 2,2 s 0,018 0,054 0,058 0,067 722
Продолжение табл. 29.29 Состав материалов ) А/м 1- 128 150 145 150 173 163 247 218 240 189 175 181 330 700 784 1750 1378 2 2 •С 5,2 3,6 4,1 3,8 6,0 4,0 18,0 4,23 2,8 9,4 2,1 11,5 3,0 0,67 1,1 4,2 0,87 0,87 0,80 0,79 0,72 0,70 0,66 0,64 0,64 0,63 0,53 0,51 0,35 0,35 0,13 0,12 0,05 0,047 ш Ш 0,167 0,222 0,193 0,189 0,117 0,165 0,036 0,151 0,225 0,056 0,243 0,030 0,117 0,194 0,109 0,012 0,054 кол» наблю- наблюдаемое 56 — 57 46 — 70 182 100 64 — 70 140 — 212 — — 900 80 А/м расчет- расчетное 53 52 56 58 86 68 172 96 83 119 58 131 163 268 400 1435 879 и кол наблю- наблюдаемое — — — — — — 5,0 — — — — 3,0 — — — — , мкм расчет- расчетное 3,8 3,3 3,4 3,0 3,4 2,9 4,7 2,9 2,6 3,2 2,1 2,7 1,7 0,55 0,59 0,58 2,9 и 2 ?* Ук 0,12 0,14 0,12 0,13 0,17 0,13 0,31 0,25 0,29 0,15 0,12 0,091 0,30 0,50 0,58 1,25 0,71 „ЕС 0,90 1,3 0,59 1,0 1,8 0,44 6,0 1,3 5,2 0,47 0,96 0,52 2,3 5,35 7,06 30,4 18,1 '12 Y2.7Sm0,3Fe3.8Gal,2°l2 Yl,52Gd0.86Yb0,62Fe4.11Ga0.89O Y!t55Lu0t39La0t06CaFe4GeO12 Y2,96La0,14Fe3.75Ga1.25°12 Eu2ErFe4t3Ga0f7O18 1* Y, 9Sm0ICaFe4GeO12 Eu2ErFe4CGa0t7O12*2 Eul,45Cal,lYO,45Fe3.9Si0,6Ge0,5°12 Y2t6Sm0f4Fe3t8Ga1BO12 Gd2LuFe4f4A!06O12 Yl,03Gd1.29Yb0.68Fe4,3AI0.7°12 u0,75Fe4,5A10,5° '12 Yl,2Lu0,65Sm0,4Fe4.1 (CaGe)o,9°12 0,55°12 (CaGeH6O12 Tm2tl5IZu '0.85Fe4,45Ga0,55O12 Lul,8SmUFe*°12 0,099 0,086 0,175 0,098 0,073 0,249 0,040 0,146 0,044 0,130 0,101 0,138 0,104 0,074 0,065 0,031 0,03! *i Пленка на подложке из гадолиний-галлиевого г pi i на та» •• Монокристалл. Таблица 29.30. Эффект Фарадея (X = 1,152 мкм) в некоторых ферритах-гранатах [150] Да = «подложка — апденка Состав пленки Y3Fe50l2 Bi0,i Y2,s Fes°i2 0 45 2 55 '4^4^^1^-'12 Y3Fe4,75 SCO,25 0*2 Y3Fe3,95 Sc0,25 Ga0,8 °12 Y3Fe3,75Sc0,25Ga1.0°12 Y3Fe3.55Sc0t25Gai,2 °12 X I i +0,004 —0,010 —0,027 -0,021 —0,012 —0,009 +0,002 ) А/м 1780JL 1750± 310_L 1780 || 620 || 400Ц 180Ц i +250 + 150 —340 + 175 + 95 + 80 + 70 0,02 0,008 1,2 0,01 0,02 0,04 0,14 Состав пленки Gd0.6 Y2,4 Fe4.3 Ga0.7 °И Gd0.7 Y2,3 Fe3.8 Ga1.2 °И Gd0.7 Y2.3 Fe3,8 Ga1.2 °« Yb2.6 ^.4 FeiGaAs, Yb2>3 Pr07 Fe4GaA2 Yb2Pr1Fe4Ga1O12 (YbPrJ 5 Bi05 PnGatOu (YbPrJ з Bi0>7 Fe38 Ga12OM (YbPrJ>1 Bl0AFtiMGaulfi1M Продолжение 3E S L 4 —0,006 —0,013 —0,009 +0,022 —0,017 —0,042 —0,031 —0,002 —0,019 1 **? w «• о 450Ц 100 II зон 280Ц 260 11 386Ц 270|| 150Ц 220Ц табл. s t. <b + 180 + 140 + 53 -123 -125 — 135 —675 —950 — 1190 29.30 0,16 1,96 3,12 0,25 0,23 0,12 6,25 40 30 46* 723
Таблица 29.31. Намагниченности иттриевого граната Ms и подрешеток Ма и Md и обменные интегралы Jij по результатам измерений различными методами [151] Метод Ядерного магнитного резонанса [186] То же [187] * [188] Дифракции нейтронов [189] Маятникового магнетометра [190] То же [191) Магнитных весов [192] Вибромагнетометра, магн ито- статических мод, индукцион- индукционный [193] Теории молекулярного поля Г 1 С| 1 1101] Рассеяния нейтронов [191] 4%MS B95K), мТл — — — 181,2 179 177 180±1 176,7 — Ms B95 К) Ms < 0 К) 0,725 0,733 0,730 0,76 0,734 0,725 0,717 0,729 0,729 Ма B95 К) Ма @ К) 0,89 0,888 0,895 0,94 — — — — 0,896 — Md B95 К) Md @ К) 0,835 0,837 0,84 0,88 — — — — 0,84 J„л* см-» аа __ __ __ 25,36 — 25,64 27,24 Jdd. см- 8,45 — 7,8 4,38 J . СМ"» аа _ 11,86 — 11,0 13,07 Рис. 29:20. Координации ионов в различных подрешетках в структуре граната Ca3Al2Si30i2 [152] а,нм 1,260 - 7,250 1240 7,250 цго п LuybTmErYHoBy Tb Gd.<'tu.Sm(ftn)Nd Pr I I I.I II I I . I I ¦ k 4 1 0,57 0,100 0,105 Рис. 29.21. Размеры элементарной ячейки ферритов-гра натов flaFes-j, GayO,2; г^-6,42-10 нм; rQa3+=6, rX X10-2HM;rXi3+=5,40-10-2 нм; +-1,192-10нм[ 153] 724
18 16 1k 12 10 в В 2 Mt) 7 h u V \ \ У \ V V ¦ A 4 A !^ 200 т;к Рис. 29.22. Температурная зависимость спонтанной на- намагниченности в магнетонах Бора на формульную едини- единицу в ферритах-гранатах Gd, Tb, Dy, Но и Ег [154] 100 200 300 400 Т,К Рис. 29.25. Температурные зависимости первой и второй констант магнитной кристаллографической анизо- анизотропии в Y3F€5Oi2 [156]. Значения л2 при низкой темпе- температуре сильно зависят от концентрации примесей, в осо- особенности двухвалентного железа Fe2+ 1 ш ¦о 2 I 711 200 Ш ?Ю 500 Г,К Рис. 29.26. Температурные зависимости магнитострик- ционных коэффициентов Х100 и Km в иттриевом феррите- гранате Y3Fe50,2 [157] Рис. 29.23. Температурная зависимость спонтанной намаг- намагниченности в магнетонах Бора на формульную единицу в ферритах-гранатах Tm, Yb и Lu [154] ?ооою—ооо— Sm Ей —°—°—<нк 100 200 Т;К Рис. 29.24. Температурная зависимость намагниченности насыщения в магнетонах Бора на формульную единицу для монокристаллических образцов в форме сфер, имею- имеющих возможность свободно вращаться во внешнем поле. Данные для иттриевого феррита-граната получены на поликристаллическом образце [155] 10е ! 105 о с; 1 в- Оптические - срононы Переходы Ь {кристаллическом поле Переходы с переносом заряда 10 Волновое 20 число , 10s см'1 30 Рис. 29.27. Зависимость коэффициента поглощения (lg a) от волнового числа в i3Fe5Oi2. В диапазоне от 10 000 см-1 до 40 000 см~1 данные приведены при темпе- температуре 77 К. Полисы фононного поглощения показаны схематически [158] 725
50 100 150 200 Волновое число, 103 см'1 Рис. 29.28. Коэффициент поглощения Y3Fe50i2 при высо- ких энергиях [159] ci cv. Со 'd Q» d •В- °^ wb w5 w* w3 w2 0 YIG, - * Л + / У '' 1 1,6 Энергия. 300 К /1 '- и i ' и i 1 шотона., i i i i ij 't i **,6 эВ Рис. 29.29. Эффект Фарадея в иттриевом феррите-грана» те Y3Fe5012 [160] (например, Li+ и Fe8+). На линии диаграммы, соеди- соединяющей ВаО и Fe2O3, отмечена точка, соответствующая аитиферромагиитному бариевому ферриту BaFe2O4. Точ- Точка S на линии МеО—Fe2O3 соответствует соединению Me2Fe4Oe с кубической кристаллической структурой типа шпинели. Точка М отвечает оксиду, имеющему гексаго- гексагональную структуру и химический состав BaFeuOu* *=BaO-6Fe2O3. Точка Y на диаграмме соответствует со- соединению Ba2Me2Fei2O22=2(BaOMeO-3Fe2Os). Известно также большое число соединений с соста- составами, лежащими на линиях M—S и M—Y, а элементар- элементарная ячейка этих соединений может быть легко построена из ячеек структуры S, М и У. В большинстве случаев ион Ва2+(г = 0,143 им) может быть частично или полно- полностью замешен ионами Ca'+^OJOG нм), Sr2+(r=* = 0,127 нм) или РЬ2+(г=0,132 нм) или трехвалентными ионами, например La3+(r = 0,122 нм). Энергия кристаллографической магнитной анизотро- анизотропии гексагональных кристаллов описывается формулой Еа = Кх Яп8 6 + /Г, sin4 в + К3 sine 6 + + К3 sine 0 ?ose (<p —<|/), B9.12) где Еа — энергия анизотропии; К\, /Сг, /С3 и /Сз — коэф- коэффициенты анизотропии; 0 и ф — полярные координаты. Для полей анизотропии О0 = 0; Н?=-г±: 1 = 90°; Яе =- Мя B9.13) 160 5 по 80 60 /^ / HojFesO,z Л в V и it 80 160 2Мл.гяад 160 240 а.град Рис. 29.30. Анизотропия магнитного линейного двупре- ломления на волне Я,—1,15 мкм при 7 = 300 К в ферритах- гранатах гольмия, европия и самария [161] 29.4. ГЕКСАГОНАЛЬНЫЕ ФЕРРИТЫ Большая группа ферримагнитных оксидов обладает гексагональной кристаллической структурой. На рис. 29.31 приведена диаграмма, на которой указаны хи- химические составы таких веществ, В углах расположены соединения ВаО, МеО и Fe2O3, Символ Me означает двухвалентный ион первой переходной группы или ноны Zn2+ и Mg2+f а также комбинацию этих ионов Здесь /У^4 — напряженность эффективного поля, необ- необходимого для поворота вектора намагниченности в те направления, где меняется только 6, а И^ — поле, вращающее вектор намагниченности на поверхности ко- конуса. Значение Н* определяется формулой = 36 | /С3| B9.14) Свойства гексагональных ферритов отражены в табл. 29.32 — 29.44 и на рис. 29.31 — 29.44. В численных значениях табулированных параметров возможны некоторые неточности, связанные с неопреде- неопределенностью состава и физического состояния образцов, на которых производились измерения. Различная термиче- термическая обработка также может изменить такие параметры, как распределение катионов между узлами, пористость и т, д. Поэтому во всех случаях, когда необходима более подробная информация, следует обращаться к ориги- оригинальной литературе. 726
Таблица Оксид BaFe12O19 Ba2Fe408 BaFe.Fe^O* Ba^FejAe Ba3Fe2Fej404i Ba3Zn2Fe4oOe5 Ba4Zn2Fe3eOe0 Ba4Zn2Fe62084 Ba5Zn2Fee4O103 Ba8ZneFee0O104 Ba10Zn8FenOm BanZriioFe^O^ Ba14Zn12Fe9eO170 29.32. Некоторые характеристики ферромагнитных оксидов с гексагональной структурой Символ м S W X Y Z — M2Y — — — — — — Число слоев в элементарной ячейке A0) — <14)i (>2)з F)з B2h A7), A6)з B2K B7), B8), C4), D0)х D6), П ростра нет вен на я группа Р63/ттс — Р63/ттс R3m R3m Р63 /ттс Р63/ттс R3m R3m Р63/ттс R3m R3m R3m R3m Параметр с, нм 2,32 — 3,2845 8,411 4,3588 5,23 7,936 3,81 15,385 12,576 20,04 24,398 9,584 33,109 Рентгеновская плотность dx » 10» кг/м» 5,28 5,24 5,31 5,29 5,39 5,33 — 5,31 — — — — — — Молекулярная масса М, а. е. м. 1112 232 1575 2686 1408 2520 — 3622 — — — — — —- Литература [164] [166J [165J [165] [165] [165] [167, 168] [167] [167, 168] [167, 168] [167] [167] [167] [167] Таблица 29.33. Состав и структура гексагональных ферритов типа Ме,\л» где Me—Mn, Zn [169J Состав Ba20(Mn, ZntoFeuAse Вай(Мп, ZnI0Fe144Olfte Ваг4(Мп, ZnJeFe^eOjBo Ва24(Мп, 2п)г2?ет0т Ba24(Mn, ZnJ2Fe15eO280 Ba24(Mn, ZnJnFe^eOMe Ba^Mn, ZoJ^FeuoOaH Поспелова тельность блоков M(YLM(YM M(YNM(YM M...M(Y)n M(YIM(YI0 M(YLM(Y), M(YNM(Y), M(Y),M(Y), Количество анионных слоев F4)з G0h G6), G6)! G6)х G6K (88K Пространст- Пространственная группа R3m Рбц/ттс R3m P3ml Р3т\ R3m R3m Параметр с, нм Эксперимент 46,2 16,86 54,93 18,31 18,31 54,93 63,67 Расчет 46,2 16,85 54,92 18,31 18,31 54,92 63,64 Таблица 29.34. Рентгеновская плотность dx и молекулярная масса М некоторых оксидов с гексагональной кристаллической структурой [5] Металл Mg Мп Fe Со № Си Zn W=BaMe,FeleOf7 10* кг/м» 5,10 5,31 5,31 5,31 5,32 5,36 5,37 м. а.е.м. 1512 1573 1575 1577 1580 1590 1594 Y=Ba,Me,Fel8O?2 10» кг/м» 5,14 5,38 5,39 5,40 5,40 5,45 5,46 м. а.е.м. 1346 1406 1408 1410 1414 1424 1428 Z=Ba,Me, *Х- 10» кг/м» 5,20 5,33 5,33 5,35 5,35 5,37 5,37 Fe24O41 а.е.м. 2457 2518 2520 2522 2526 2536 2539 Таблица 29.35. Значения температуры Кюри и намагниченности насыщения гексаферритов типа Me2W [5] Металл Мп2 NiFea+ ZnFe2+ 690 730 790 700 720 10"» кАм»/кг 0 К 97 98 79 108 104 293 К 59 78 52 73 68 кА/м 0 К 310 416 275 382 362 (Г = 0 К) Экспе- Эксперимент 27,4 27,4 22,3 30,7 29,5 Расчет 29,2 28 26,4 31,6 29,2 727
Таблица 29.36. Значения температуры Кюри и намагниченности насыщения гексаферритов типа Me2Y [5] Таблица 29.38. Магнитные свойства ферритов типа SrO-nFe2O3 и РЬО • nFe2O3 [170—172J Мвтзлл Mg Мп Со Ni Си Zn Тс . К 550 560 610 660 400 КГ» кА 0 К 20 42 39 25 28 72 •м*/кг 293 К 23 31 34 24 42 кА/м 0 К 120 167 183 127 227 пв . и-в<г =° К) чЭкспери- мент 6,9 10,6 9,8 6,3 7,1 18,4 Расчет 2,2 9,2 7,4 4,6 2,6 20,0 Соединение SrFe8Ol3 (SrO-4FeO3) SrFe12O19 (SrO • 6Fe2O3) SrFe18O28 (SrO • 9Fe2O3) PbFe8O13 (PbO • 4Fe2O3) PbFe12O19 (PbO • 6Fe2O3) PbFe^Ojy, (PbO • 9Fe2O3) У кА/м 259 247 151 279 199 135 Mr кА/м 179 183 120 159 143 80 кА/и 239 229 267 119 231 191 Таблица 29.37. Значения температуры Кюри и намагниченности насыщения гексаферритов типа Me2Z [5] Таблица 29.39. Константа анизотропии /С3, намагниченность насыщения и поле анизотропии Н* для некоторых гексагональных ферримагнитных оксидов [5] Металл Mg Со Ni Си Zn тс. К 680 710 630 V 10"» кА-м*/кг 0 К 55 69 54 60 293 К 50 46 58 кА/м 0 К 267 247 310 Экспери- Эксперимент 24 31,2 24,6 27,2 Расчет 26,9 29,8 26,1 27,1 Соединение Ba2Co2Fe12O22 ВазСоь5Ре20+Ре24О41 Ba3Colt92Fe2+8Fe24O41 Ba2CoZn05Fe2+Fe24O41 Ba2Znb5Fe2+Fe12022 г, к 77 293 443 293 431 293 293 293 ka/m 210 187 145 280 220 280 290 190 Дж/м3 200 80 15 5,5 0,9 12,0 2,5 0,6 /У^.А/м 27 100 12 300 2940 558 160 1270 239 80 Таблица 29.40. Значения констант анизотропии К\ или Кх + ^Кг* намагниченности насыщения Ms Оксид BaFe12O^ BaFe18O27 BaZnFe17O27 BaZnb5Fe165027 BaMnZnFele027 BaNi2Fele027 BaNi0 5ZnFe16f5027 BaCo075Zn0t75Fe16t5O27 Ba2M^r2Fe12022 Ba2Ni2FeJ2022 Ba2Zn2Fe12022 Ba,Znb5FeI2f502 Ba2Co2Fe12O^ Ba3Co2Fe24o;j Символ M Fe2W2 FeZnW MnZnW Ni2W ZnFe0i5Ni0,5W Fe0,5Co0>75Zn0.75W Mg,Y Ni2Y Zn2Y Fe0.5Znl,5Y Co2Y Co2Z /Ci, 105 Дж/м» +3,3 +3,0 +2,4 +2,1 + 1,9 +2,1 + 1,6 — — — — — Kt+2Kt, 10» Дж/м* — — — — — — — -0,4 —0,6 -0,9 -1,0 —0,9 -2,6 -1,8 Ms, kA/m 380 314 380 380 370 330 350 360 119 127 227 191 185 270 i H$t kA/m 1350 1510 1000 885 811 1010 725 175 800 1110 715 756 2230 1030 ** Измерения проводились на монокристаллах. 728
Таблица 29.41. Магнитные свойства монокристаллов гексаферритов BaFe,2_2jrIr*+Zn?+O19 с большой анизотропией в базисной плоскости [173] г 0 0,16 0,52 0,56 0,60 HQt кА/м (Т = 300 К) Из измерений намагничен- намагниченности 1350 765 1200 1270 1600 Из ферромаг- ферромагнитного резонанса 1350 1270 1750 Л/У, кА/м (Т = 300 К) 4,2 при 55 ГГц 83,5 при 17 ГГц 93,5 при 14 ГГц Гс.к 720 635 560 550 520 Ам* s' кг (Г=300 К) 65 65 60 47 Таблица 29.42. Ширина линии ферромагнитного резонанса для монокристаллов Me*Y [174] Монокристалл Ba2Zn2Fe12022 Ba2(Zn, Mn)Fe12O22 C,5% Mn no массе) Параметре, нм 4,36 4,3564 Д/Л А/м (Г = 300 К) 638 (9000 МГц) 303 (9000 МГц) 390 A7 300 МГц) Таблица 29.43. Свойства некоторых гексагональных ферритов, используемых в волноводах в миллиметровом диапазоне длин волн [175] Состав р, 10» -^~ м» Степень ориентации а tg = 9, 8 5 ГГц) (/ §, = 9 .5 ГГц) м кЛ *' м н кА а м ТС> К /Рез. ГГц Ni2W @,40А1) Ni2W @,60А1) Ni2W (O,73A1) Ni2W (O,86A1) Ni2W A,00А1) Система BaO-2NiOjtAI2O3(8—x)Fe2O3, обозначаемая NiW(xAI) 1573 1623 1623 1623 1623 4,58 4,58 4,60 4,63 4,55 0,69 0,88 0,83 0,84 0,86 — 0,001 0,003 0,004 0,002 — 15,4 14,9 15,1 14,5 — 214 195 181 166 1210 1360 1430 1510 1570 750 730 720 710 690 49,0 52,0 55,0 58,0 62,0 SrM SrM @,00А1) @,20Al) SrM (O,53A1) SrM @,80Al) SrM (O,95A1) Система SrO-xAl2O3F—Jc)Fe2O3, обозначаемая SrM(xAl) 18,6 16,2 1623 1573 1573 1573 1573 4,91 4,48 4,11 4,00 3,95 0,79 0,87 0,89 0,91 0,88 0 0 001 001 Таблица 29.44. Поле анизотропии Ha и tg 5 некоторых гексаферритов типа М, используемых в миллиметровом диапазоне длин волн [176] Гекса феррит Ва^оЛз^м0!* BaAl0,3Fe11.7°19 SrNi0,3Ge0?3Alb86Fe9#54Ole SrNi0aGeo,3Al2,5Fe9il0le На. кА/м 1090 1390 2170 2595 tgs (9 ГГц) О О О О fpe3. ГГц 45 55 82 96 334 263 168 — 1510 1600 2010 2470 2780 750 730 690 650 630 Fe2O5 60,0 64,0 74,0 86,0 93,0 W=BaMe2Fe16O27 Y=Ba2Me2Fe12O22 MeO Рис. 29.31. Диаграмма составов ферримагнитных окси- оксидов с гексагональной структурой. Символ Me обозначает двухвалентный ион (или комбинацию двухвалентных ионов) [166] 729
M-BuFef2O,9 Q m —о 4 +2 Л7 — ~G~ гп —О- О о*- е е ? ©; в - Рис. 29.32. Сечение структуры магнетоплюмбита Мо осью с, направленной вертикально [5]: стрелки — направление спинов; вертикальные линии — oci симметрии третьего порядка; крестики — положения цеитро! симметрии; через слои, содержащие ионы бария, проходят зеркальные плоскости, обозначенные буквой т; изображена структура состоит из шпинельных блоков S, разделенных бло* ками. содержащими ионы бария; звездочки — поворот данного блока вокруг оси с на 180° т 60 R* О м -^ о N Сс 9 \3 \Ме »Zn \ 1 1 Me 2Y Y=Ba2Me|+Fe,2O22 +2 4-^+2^- H++ ' 6-9++2+ъ- +t^*« О °2- ^ Ba2+ :} "•; MB** 20 0 100 200 300 Ш 500 600 T* Рис. 29.34 Зависимость намагниченности насыщения о, соединений со структурой типа Y от температуры [5]. Измерения проводились на поликристаллических образ- образцах в поле напряженностью 875 кА/м A1 кЭ) 60 T0 20 0 • Me- 1 z 100 200 300 tOO 500 600 700T,K Рис. 29.35. Зависимость намагниченности насыщения os соединений со структурой типа Z от температуры. Изме- Измерения проводились на поликристаллических образцах в поле напряженностью 875 кА/м для Co2Z и Zn2Z и 1430 кА/м—для Cu2Z [5] Рис. 29.33. Сечение структуры типа Y с осью с, направ- направленной вертикально [5]: стрелки — направления спинов, которые в данном случае ори- ориентированы перпендикулярно осям с; вертикальные линии — оси симметрии третьего порядка; крестики — положения цент* ров симметрии; изображенная структура состоит из последо- последовательно расположенных блоков S и Т 730
W=BaMefFe,6U27 j m -- О m -H О О Ba2+ m — ©• e e ej e е е e e Рис. 29.36. Сечение структуры типа W с осью с, направ- направленной вертикально [5]: стрелки — направления спинов; вертикальные линии — оси симметрии третьего порядка; звездочки — поворот данного блока вокруг оси с на 180°; структуру можно рассматривать ик сумму структур типа М и S Рис 29.37. Сечение структуры типа Z с осью с, направ- направленной вертикально [5]: стрелки — направления спинов; вертикальные линии — оси симметрии третьего порядка; крестики —- положения центра симметрии; звездочки — поворот данного блока вокруг оси с на 180°; структуру можно рассматривать как сумму структур типа М и Y Ш 200 Рис. 29.38. Гистерезисные петли для образца BaFei2Oi9 / - изотропный образец; 2 — кристаллографически текстури- рованный образец Рис. 29.39. Зависимость намагниченности насыщения Мв, юнетаиты анизотропии К\ и поля анизотропии Н^ для BaFel2Oi9 от температуры X \ ^ Н2,кА/м 1600 800 "в 8aFe1 ,КД/М 500 400 300 200 то 20В ?00 600 Т,К
4 Рис. 29.40. Зависимость намагниченности Ms, констант анизотропии (К1+2К2) и поля анизотропии Н* для Co2Y от температуры [5] ^¦2 5 WO I 5 WOO т\МГи, Рис. 29.41. Магнитные спектры поликристаллического об- образца Co2Z и шпинели NiFe2O4, которая имеет примерно такую же магнитную проницаемость на низких часто- частотах [5] 29.5. НЕКОТОРЫЕ ФЕРРО- И ФЕРРИМАГНИТНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ Таблица 29.45. Магнитные свойства соединений трехвалентного хрома с галогенами [177] -— парамагнитная точка Кюри; 2Ki/Ms—напряженность поля анизотропии; рэф — эффективный магнитный момент Соединение CrF3 СгС13 СгВг3 сп3 Структура а = 0,52643 нм; а = 56,563° ?>;* — РЗИ2; Df — а = 0,6 нм; с= 1, а = 0,626 нм; с = D3-P3l12 />212; 73 нм 1,82 нм р 10» h 2, 4, 5, 95 75 36 гс,К 69,8 16,8 35,7 68 —124 +31 +47 +70 п «¦ 3 3 в» 3 ,0 ,1 •У' м — 308 259 214 2/Ct J«A_ <7*=1.5 К) — — 546 2260 9,4- 3,Ь Дж 5 К) 10* "эФ. 3,85 3,69 3,85 4,03 Соединение СоМпО3 NiMnO3 BiMnO3 BiCrO3 Таблица 29 Структура С2,-«3 Перовскит а = а = а = а = а = 6 = а = Р== а = Ь = а =в р- .46. Магнитные свойства Параметры ячейки (Т = 300 К) = 0,5385 нм; 54°ЗГ •- 0,5343 нм; 54°39' • с = 0,3935 нм; 0,3989 нм; 7 = 91°28'; 90°58' с= 0,3906 нм; 0,387 нм; 7 = 90°33'; 89°9' CoMnO3, NiMnO ГС к 120 120-160 103 123 , BiMnO3 и BiCrO3 0,72 @ К) 0,76 @ К) 2 G7 К) 4 (экстраполя- (экстраполяция) — — 5 — Литература [180—182] [180-182] [178, 179] 1178, 179J 732
Таблица 29.47. Кристаллографические я магнитные свойства ферримагнитных фторидов с ионами Fe3+5 Cr3* и Со3* [183] Соединение Na6Fe3F14 Na6Cr3Fi4 Na6Co3F14 Параметры ячейки в высокотемпературной фазе а = 0,734 нм; с= 1,038 нм; р = 3260 кг/мз в низкотемпературной фазе а = 7,323 нм; Ь= 0,746 нм; с = 1,272 нм; р = 90±0,5°; р = 3150 кг/м» гс,к 80 <20 77<ТС< 200 @ К) 5 MSJ кА/м @ К) 199 Таблица 29.48. Магнитные свойства соединений двухвалентного европия Соединение EuF2 EuCl2 EuBr2 Eul3 EuO EuS EuSe EuTe Eu2P2O7 Eu3(PO4), Eu2Si04 Eu2Si04 Eu3Si06 EuAl2O4 Eu3Al20e Eu5Al208 Структура Кубическая Ромбическая Ромбическая Моноклинная NaCl Тетраэдрнческая Ромбоэдрическая Ромбическая (порошок) Ромбическая (монокристалл) Тетраэдрическая — Псевдокубическая Параметры ячейки, нм 0,585 а =0,448 6 = 0,748; с = 0,896 а = 0,43; 6 = 0,92; с = 1,142 а = 0,762; 6 = 0,823; с = 0,788; О,1Н4 0,595 0,619 0,66 — — а = 0,971: 6 = 4,956; с = 0,595 а = 0,971; 6 = 4,956; с = 0,565 — — — тс.к 2 — — 5 73 16,5 7 9,5 — 7 — 4 — — в , К Р —5 0 0 +5 +76 + 19 +9 —6 —3 +5 +7 +10 +19 0 10 6 <гВ= ок> — — 7 6,8 6,87 6,7 6,9 6,7 6,0 6,5 6,71 — 6,2 5,8 Литера- Литература [184] [184] [184] [184] [184] [185] [185] [184] [184] [184] [185] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Неель Л. Антиферромагнетизм: Пер. с англ. М.: Издво иностр. литм 1956. 2. Вонсовский С. В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. 3. Гуревич А. Г. Магнитный резонанс в ферритах и антиферромагнетиках. М.: Наука, 1973. 4. Wangsness R. K.//Phys. Rev. 1954. Vol. 93. P. 68— 71. 5. Смит Я., Вейн X. Ферриты. Мл Изд-во иностр, лит., 1962. 6. Shull С. С, Wollen Е. О.э Kohler JV. С. — Phys. Rev. 1951. Vol. 84. P. 912—921. 7. Bickford L. R., Brownlow J. M., Penoyer R. F.I/ Proc. Instn, Electr. Engrs. Д957, Уо1. Д04В, Suppl. 5. P. 238. 8. Bickford L\ R., Pappis J., Stull J. L.//Phys. Rev. 1655. Vol. 99. P. 1210—1217. 733
9. Bickford L. R.//Ibid. 1950. Vol. 78. P. 449—457. 10. Calhoun B. A.//Ibid. 1954. Vol. 94. P. 1582—1585. 11. Nathans R. e. a.//Proc. Instn. Electr. Engrs. 1957. Vol. 104B, Suppl. № 5. P. 217—219. 12. Verwey J. W., Hcilmann E. U//J. Chem. Phys. 1947. Vol. 15. P. 174—180. 13. Gorter E. W.//Philips Res. Repts. 1954. Vol. 9. P. 295—296. 14. Gait J. K., Matthias B. T, Remeika J. P.//Phys. Rev. 1950. Vol. 79. P. 391—392. 15. Bozorth R. M., Tilden E. F.f Williams A. J.//Ibid. 1955. Vol. 99. P. 1788—1798. 16. Dwight K., Menyuk N.//Bull. Amer. Phys. Soc. 1958. Vol. 3. Ser. 2. P. 41. 17. Smit J., Wijn H. P. J.//Advances in Electronics and Electr. Phys. 1954. Vol. 6. P. 83—84. 18. Vager W. A., Gait J. K., Merritt F R.//Phys. Rev. 1955. Vol. 99. P. 1203—1210. 19. Генделев С. Ш., Лаповок Б. Л., Рубин- Рубинштейн Б. Е.//Физика твердого тела. 1963. Т. 5. С. 3037— 3038. 20. Sekizawa H., Sekizawa K.//J. Phys. Soc. Japan. 1962. Vol. 17. Suppl. B-l. P. 380—383. 21. Epstein D. J.//Conf. фп Magn. and Magn. Mater., Boston, Amer. Inst. Electr. Engng. 1957. P. 498—499. 22. Van Uitert L. G.//J. Chem. Phys. 1956. Vol. 24. P. 306—310. 23. Hastings J. M., Corliss L. M.//Phys. Rev. 1956. Vol. 104. P. 328—331. 24. Dillon J. F., Geschwihd S., Jaccarino V.//Pnys. Rev. 1955. Vol. 100. P. 750—752. 25. Гуревич А. Г., Гублер И. Е., Титова А. Г.//Фи- зика твердого тела. 1961. Т. 3. С. 19—31. 26. feale R. W.//J. Appl. Phys. 1962. Vol. 33, Suppl. № 3. P. 1295—1298. 27. Завета К., Свирина Е., Маликова О.//Физика твердого тела. 1962. Т. 4. С. 3593—i3595. 28. Braun P. B.//Nature: 1952. Vol. 170. P. 1123. 29. Folen V. J.//J. Appl. Phys. 1960. Vol. 31, Suppl. P. 1665—1675. ; 30. Schnitzler A. D., Folen V. J., Rado G. T.//J. Appl. Phys. 1960. Vol. 31, Suppl. № 3. P. 348—352. 31. Enz U.//Erzeugung von Vetterschaft mit Ferriten Thesis. Zurich. 1955. 32. Comstock R. LM Remeika J. P.//J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35. P. 1018—1019. 33. Nielsen J. W., Lepore D. A., Zneimer J., Town- send G. B.//J. Appl. Phys. 1962. Vol. 33, Suppl. № 3. P. 1379—1380. 34. Bertaut E.//Compt. rend. 1950. Vol. 230. P. 213— 216. 35. Prince E.f Trueting R. G.//Acta crystallogr. 1956. Vol. 9. P. 1025—1028. 36. Weil L., Bertaut F., Bochirol L.//J. Phys. rad. 1950. Vol. 11. P. 208-!212. 37. Gorter E. W.//Nature. 1950. Vol. 165. P. 798—799. 38. Okamura Т., Kojima Y.//Phys. Rev. 1952. Vol. 86. p. Ю40—1041. 39. Weisz R. S.//Ibid. 1954. Vol. 96. P. 800—801. 40. Snoek J. L//Philips Techn. Rev. 1946. Vol. 8. P. 353—355. 41. Okamura Т., torizuka Y.//Nature. 1951. Vol. 168. P. 872. 42. Okamura Т., Fujimura Т., Date M.//Phys. Rev. 1952. Vol. 85. P. 1041—1042: 43. Рабкин Л. И. Высокочастотные ферромагнетики. М. — Л.: Физматгиз, 1960. 44. Bochirol L.//Compt. rend. 1951. Vol. 233. P. 736— 738. 45. Prince E.//Phys. Rev. 1956. Vol. 102. P. 674—676. 46. Pauthenet R.//Compt. rend. 1950. Vol. 230. P. 1842—1845. 47. Guillaud C.//Rev. Mod. Phys. 1953. Vol. 25, p. 64—74. 48. Tannenwald P. E.//Phys. Rev. 1955. Vol. № p. 463—464. 49. Torizuka Y.//Sci. Repts Inst. Tohoku Univ. 1951. Vol. A3. P. 383—384. 50. Gorliss L. M., Hasting J. M., Brockman F. 0// Phys. Rev. 1953. Vol. 90. P. 1013—1018. 51. Bacon G. N., Roberts F. F.//Acta crystailogr. 1953. Vol. 6. P. 57—59. 52. Jones G. O., Roberts F. F.//Proc. Phys. Sot (Lond.). 1952. Vol. 65B. P. 390—393. 53. Belson H. SM Kriessman C. J.//J. Appl. Phys. 1959. Vol. 30. P. >70S—170S. 54. Rado G. Т., Folen V. J., Emerson W. H.//Proc Inst. Electron. Engrs. 1957. Vol. 104B, Suppl. 5. P. 198- 199. 55. Yager W. A., Merrit F. R., Guillaud C.//Phys. Rev. 1951. Vol. 81. P. 477—478. 56. Торопов Н. А., Борисенко А. И.//Журнал прикл. химии. 1950. Т. 88. С. 1243. 57. Inoue Т., lida S.//J. Phys. Japan. 1958. Vol. 13. P. 656—657. 58. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма: Пер. с япон./Под ред. Г. А. Смоленского и Р. В. Писарева. М.: Мир. 1983. 59. Arai K.-I., Tsuya N.//Ferrites: Proc. of the Intern. Conf. 1970. P. 51—54. 60. Hastings J. M., Corliss L. M.//Rev. Mod. Phys. 1953. Vol. 25. P. 114—121. 61. Ferromagnetic materials. A handbook on the pro- properties of magnetically ordered substances/Ed. E. P. Wohl- farth. — North — Holland Publ. Сотр. 1980. Vol. 2. 62. Guillaud C, Greveaux H.//Compt. rend. 1950. Vol. 230. P. 1458—1461. 63. Guillaud C.//J. phys. et radium. 1951. Vol. 12. P. 239. - 64. Okamura Т., Kojima Y., Torizuka Y.//Sci. Repts. Inst. Tohoku Univ. 1952. Vol. A4. P. 72. 65. Okamura T.//Phys. Rev. 1952. Vol. 85. P. 690. 66. Gorter E. W.//Philips Res. Repts. 1954. Vol. 9. P, 295. 67. McGuire T. R.//Phys. Rev. 1953. Vol. 91. P. 206. 68. Carter A. E.f Miles D. A., Welch A. J. A.//Proc. Inst. Electr. Engrs. 1957. Vol. 104B, Suppl. 5. P. 141. 69. Gorter E. W.//Philips Res. Repts. 1954. Vol. 9. P. 403. 70. Maria Neto J. e. a.//J. Appl. Phys. 1984. Vol. 55, № 6, pt. II B. P. 2338—2339. 71. Смоленский Г. А.//Изв. АН СССР. Сер. физ. 1952. Т. 16. С. 728—740. 72. Enz U.//Physica. 1958. Vol. 24. P. 609. 73. Мвтфессель Э., Маттис Д. Магнитные полупро- полупроводники: Пер. с англ, М.: Мир, 1972. 74. Магнитные v полупроводники — халькогенидные шпинели/К. П. Белов и др. М.: Изд. МГУ, 1981. 75. Нагаев Э. Л. Физика магнитных полупроводни- полупроводников. М.: Наука, 1979. 76. Menyuk N., Dwight К., Arnott R. J.//J. AppL Phys. 1966. Vol. 37. № 3. P. 1387—1389. 77. Остин H.t Илуэл Д. Магнитные полупроводники// Успехи физ. наук. 1972. Т. 106. С. 337—364. 78. Wojtowicz P. J.//IEEE Trans. Magn. 1969. Vol. 5. P. 840. 79. Белов К. П., Королева Л. И., Гордеев И. В.//Фи- зика низких температур. 1975. Т. 1. С. 1540—1542. 80. Busch G., Magyar В., Wachter P.//Phys. Lett 1966. Vol. 23. P. 438—440. 81. Sato K., Teranishi T.//J. Phys. Soc. Japan. 1970. Vol. 29. P. 523—524. 82. Jarsen P. K., Wittekoek S. W.//Phys. Rev. Lett 1972. Vol. 29. P. 1597—1599. 734
83. Shepncrd I. W.//Solid State Commun. 1970. Vol. 8. P. 1835-1838. 84. Hlidek P., Polivka V. e. a.//Proc. 10-th. Congr. ICO. Prague, 1975. P. 320—325. 85. Harbeke G., Pinch H. L.//Phys. Rev. Lett. 1966. Vol. !7. P. 1090—1093. 86 Wen C. P., Hershenov В., Philipsborn H., Pinch H. L.//Appl. Phys. Lett. 1968. Vol. 13. P. 188—190. 87. Haas C.//IBM J. Res. Develop. 1970. Vol. 14. P. 282-288. H8. Minematsu K., Miyatani K., Takahashi T.//J. Phys. Soc. Jap. 1971. Vol. 31. P. 123—129. 89. Stoyanov S. G., Iliev M. NM Stoyanova S. P.//So- lid Stale Commun. 1976. Vol. 18. P. 1389—1392. 90. Goodenough J. B.//J. Phys. Chem. Solids. 1969. Vol.30. P. 261—280. 91. Голик Л. Л., Григорович С. М., Кунькова 3. Э. 1др.//Физика твердого тела. 1975. Т. 16. С. 2151- 2153. 92. Балкарей Ю. И., Бару В. Г., Голик Л. Л.//Микро- мектроника. 1976. Т. 5. С. 475—488. 93 Moser F., Ahrenkiel R. К., Carnall E. e. a.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42. P. 1449—1451. 94. Bonders P. F., Zanmarchi G.//Solid State Com- ffiun. 1968. Vol. 6. P. 291—294. 95. Lee Т. Н., Coburn Т., Gluck R.//Ibid. 1971. Vol. 9. P. 1821 —1824. 96. Ahrenkiel R. K., Coburn T. J., Carnall E.//IEEE Trans. Magnet. 1974. Vol. MAG-10. P. 2—7. 97. Menzer G.//Z. Kristallogr. 1928. Bd. 69. S. 300— 98. Glbbs G. V., Smith J. V.//Amer. Mineral. 1965. Vol. 50. P. 2023—2028. 99. Prandl W.//Z. Kristallogr. 1966. Bd. 123. S. 81 — 116. 100. Abrahams S. C, Geller S.//Acta crystallogr. 1958. Vol. 11. P, 437. 101. Callen E.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39. P. 519— 527. 102. Кирюхин В. П., Соколов В. И.//Журн. эксперим. • теорет. физ. 1966. Т. 51. С. 428—432. 103. Le Craw R. С, Comstock R. L.//Physical Acou- Acoustics. Vol. III. P. B. Lattice Dynamics//Ed. W. P. Mason. K.- Y. — Lond.: Academic Press. 1965. 104. Wickersheim K. A.//Magnetism/Ed. G. Rado and RSuhl. Academic Press. 1963. 105. Tinkham H.//J. Appl. Phys. 1962. Vol. 33, Suppl. P. 1248-1253. 106. Wcod D. L, Remeika J. P.//Ibid. 1967. Vol. 38. P. 1038—1045. 107. Dillon J. F. Jr.//J. Phys. et radium. 1959. Vol. 20. P. 374-377. Ill Appl. Phys. 1958. Vol. 29. P. 539—541. 108. Кринчик Г. С, Четкий М. В.//Журн. эксперим. I теорет. физ. 1961. Т. 40. С. 729—733; Т. 41. С. 673— €80. 109. Писарев Р. В., Синий И. Г., Смоленский Г. А./ Письма ЖЭТФ. 1969. Т. 9. С. 112—114, 264—266; 1969. 157. С. 737—741. ПО. Dillon J. F.//J. Appl. Phys. 1969. Vol. 40. P, 1230—1234. 111. Geller S.//Z. Kristallogr. 1967. Bd 125, № 1. 11—47. 112. Geller S., Gilleo M. A.//J. Phys. Chem. Solids. 1957 Vol. 3. P. 30. 113. Euler F., Bruce J. A.//Acta Cryst. 1965. Vol. 19. P. 971-975. 114. Bonnet MM Delapalme A., Fuess H., Thomas M.// Ada crystallogr. 1975. Vol. B31. P. 2233—2240. 115. Эмиралиев А., Комаров А. Г., Бакрадзе Р. В. lip. Кристаллография. 1976. Т. 21. С. 391—392. 116. Espinosa G. P.//J. Chem. Phys. 1962. Vol. 37, P. 2344-2347. 117. Strocka В., Hoist P., Tolksdorf W.//Philips Journ. Res. 1978. Vol. 33. P. 186. 118. Tcheou F., Fuess H., Bertaut E. E.//Solid St. Commun. 1970. Vol. 8. P. 1745—1758. 119. Winkler G. Magnetic Garnets. F. Vieweg and Sohn: Braunschweig/Wiesbaden. 1981. 120. Яковлев Ю. М., Ген дел ев С. Ш.//Монокристал- лы ферритов в радиоэлектронике. М.: Советское радио, 1975. 121. Филиппов В. В., Шильников Ю. Р., Яков- Яковлев Ю. М., Салыганов В. И.//Материалы научно-техниче- научно-технической информации/Синтез и исследование ферромагнитных кристаллов. М. ЦНИИ «Электроника». 1970. Вып. 9 B5). С. 34—37. 122. Яковлев Ю. М., Шильников Ю. Р., Галактионо- ва Г. М. и др.//Ферритавые СВЧ приборы и материалы. ЦНИИ «Электроника», 1972. С. 188—193. 123. Clark A. E.. Desavage В., Coleman W. е. а.// J. Appl. Phys. 1963. Vol. 34. P. 1296-1297. 124. Пеграковский Г. Ам Смокотин Э. М., Тито- Титова А. Г.//Физика твердого тела. 1967. Т. 9. С. 2324—2329. 125. Смокотин Э. М., Петраковская Э. А., Сабли- Саблина К. А.//Тонкие магнитные пленки, вычислительная техника и радиотехника. Красноярск, 1970. Т. 2. 127—130. 126. Mandel V. S., Smokotin E. M.t Petrakovskli G. A., Lebed B. M.//Phys. Stat. Solidi. 1968. Vol. 30. P. Kill — КПЗ. 127. Philips T. G.f White R. L//Phys. Rev. Letts. 1966. Vol. 16. P. 650—651. 128. Яковлев Ю. M.t Галактионова Г. М., Бур- дин Ю. И., Петров Р. А.//Электронная техника. Сер. 7. Ферритовая техника. 1968. № 4 A6). С. 26—41. 129. Яковлев Ю. М., Шильников Ю. Р., Галактионо- Галактионова Г. М., Салыганов В. И.//Изв. АН СССР, Сер. физ. 1971. Т. 35. С. 110—113. 130. Van der Kraan A. M., Van Loef J. J.//Proc. Conf. Tihany. 1971. Application of Mossbauer effect. Tichany. 1971. P. 519. 131. Heller P., Benedek G. B.//Phys. Rev. Lett. 1962. Vol. 8. P. 428—432. 132. Eastman D. E.//J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37. P. 2312—2316. 133. Bateman T. B.//J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37. P. 2194—2195. 134. Spencer E. G., Denton R. Т., Bateman Т. В. e. a.// J. Appl. Phys. 1963. Vol. 34. P. 3059—3060. 135. Alton W. J., Barlow A. J.//J. Appl. Phys. 1967. Vol. 38. P. 3023—3024. 136. Петраковский Г. А.//Изв. АН СССР. Сер. физ. 1970. Т. 34. Р. 1052—1063. 137. Spencer E. G., Denton R. Т., Bateman Т. В. е. а.// J. Appl. Phys. 1963. Vol. 34. P. 3059—3060. 138. Alton W. J., Barlow A. J.//J. Appl. Phys. 1967. Vol. 38. P. 3023—3024. 139. Haussuhl S., Mateika D.//Z. Naturforsch. 1972. Bd. 27a. S. 1522—1523. 140. Graham L. J., Chang R.//J. Appl. Phys. 1970. Vol. 41. P. 2247—2248. 141. Haussuhl SM Mateika D., Tolksdorf W.//Z. Natur- forsh. 1976. Bd. 31a. S. 390—392. 142. Генделев С. Ш., Щербак Н. Г.//Кристаллогра- фия. 1965. Vol. 10. Р. 708. 143. Hergt R.t G6rnert P.//Phys. Stat. Solidi (a). 1974. Vol. 21. P. 77—86. 144. Дедух Л. М., Никитенко В. И.//Изв. АН СССР. Сер. физ. 1970. Т. 34, № 6. С. 1235—1239. 145. Slack G. A., Oliver D. W.//Phys. Rev. 1971. Vol. 4B. P. 592—609. 146. Щелкотунов В. А., Данилов В. Н., Калаче- ва В. С.//Изв. АН СССР. Неорганические материалы. 1976. Vol. 12. Р. 1076—1079. 735
147. Verweel J.//Proc. IEEE В 109, Suppl. 1962. Vol. 21. P. 95. 148. Belhe KM Verweel J.//IEEE Trans. Magn. 1969. Vol. Mag-5. P. 474. 149. Johnson В., Walton A. K.//Brit. Journ. Appl. Phys. 1965. Vol. 16. P. 475. 150. Daral J., Ferrand B.f Gey net J. e. a.//IEEE Trans. Magn. 1975. Vol. Mag-11, № 5. P. 115—117. 151. Roschmann P., Hansen P.//J. Appl. Phys. 1981. Vol. 52. P. 6257—6269. 152. Geller S. Physics of Magnetic Garnets/Ed, by A. Paoletti. Amsterdam: North-Holland. 1978. P. 1—55. 153. Tolksdorf W.//Physics of magnetic garnets/Ed, by A. Paoletti. Amsterdam. North-Holland. Publ. Сотр. 1978. P. 521—539, 154. Geller S., Remeika J. P., Sherwood R. C. e. a.// Phys. Rev. 1965. Vol. 137. P. 1034—1038. 155. Geller S., Williams H. J., Sherwood R. С. е. a.// Phys. Rev. 1963. Vol. 131. P. 1080—1082. 156. Hansen P.//Philips. Res. Rep. Suppl. 1970. № 7. P. 1—6. 157. Hansen P.//J. Appl. Phys. 1974. Vol. 45. P. 3638— 3642. 158. Scott G. B.//Physics of Magnetic Garnets/Ed, by A. Paoletti. Amsterdam: North-Holland. Publ. Сотр. 1978. p, 445—466. 159. Галуза А. И., Еременко В. В., Кириченко А. П.// Физика твердого тела. 1973. Т. 15. С. 585—587. 160. Wemple S. H., Blank S. L., Seman J. A., Biol- si W. A.//Phys. Rev. 1974. Vol. B9, P. 2134—2144. 161. Писарев Р. В., Синий И. Г., Колпакова Н. Н., Яковлев Ю. М.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1971. Т. 60. С. 2188—2202. 162. Geller S., Williams H. J., Espinosa G. P., Sher- Sherwood R. C.//Bell Syst. Techn. J. 1964. Vol. 43. P. 565— 623. 163. Яковлев Ю. M.f Лебедь Б. М.//Физика твердого тела. 1962. Т. 4. С. 3654—3662. 164. Jonker G. Н., Wijn Н. P. J., Broun P. B.//Philips Techn. Rev. 1956/57. Vol. 18. P. 145—147. 165. Braun P. B.//Philips Res. Repts. 1957. Vol. 12. P. 491—548. 166. Ситидзе К)., Сато X. Ферриты/Пер, с япон. М.: Мир, 1964. 167. Kohn J. A., Eckart D. W.//Z. Kristallogr. 1964. Bd. 119. S. 454—464. 168. Kohn J. A., Eckart D. W.//J. Appl. Phvs. 1964. Vol. 35. P. 968—969. 169. Levine B. F., Nowlin С H., Jones R. V.//Phys. Rev. 1968. Vol. 174. P. 571—582. 170. Villers G.//Compt. rend. Acad. Sci. 1959. Vol. 24a P. 1974. 171. Pauthenet R., Rimet G.//Ibid. 1959. Vol. 249. P. 565. 172. Kojima H.//Sci. Repts. Res. Inst. Tohoku Univ. 1955. Vol. A7. P. 502. 173. Tauber A., Kohn J. A., Savage R. O.//J. AppL Phys. 1963. Vol. 34. P. 1265. 174. Savage R. O., Dixon S., Tauber A.//Ibid. 1965, Vol. 36. P. 873. 175. Taft D. R.//J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35. P. 776. 176. Okazaki Т., Yutaka H.//Electronics and Communi- Communications in Japan. 1974. Vol. 57, № 7. P. 188. 177. Dillon J. F., Kamimura H., Remeika J. P.//J. Phys. Chem. Solid. 1966. Vol. 27. P. 1531. 178. Sugawara F., lida H., Syono Ya., Akimoto S.// J. Phys. Soc. Japan. 1968. Vol. 25. P. 1553—1558. 179. Боков В. А., Мыльникова И. Е., Кижаев С. А. и др.//Физика твердого тела. 1965. Т. 7. С. 3695—3698. 180. Bertaut E. F., Forrat F.//J. Appl. Phys. 1958. Vol. 29. P. 247—248. 181. Cloud W. H.//Phys. Rev. 1958. Vol. 111. p. Ю46—1049. 182. Bozorth R. M., Walsh D. E.//J. Phys. Chem. So- Solid. 1958. Vol. 5. P. 299. 183. Knox K., Geller S.//Phys. Rev. 1958. Vol. 110. P. n\—112. 184. Shafer M. W., McGuire T. R.//J. Appl. Phys. 1964. Vol. 35. P. 984—988. 185. Shafer M. W.//Ibid. 1965. Vol. 36. P. 1145-1152. 186. Boyd E. L, Moruzzi V. L, Smart I. S.//J. Appl, Phys. 1963. Vol. 34. P. 3049—3054. 187. Gcnano R., Hunt E., Meyer H.//Phys. Rev. 1967. Vol. 156. P. 521—533. 188. Litster J. D., Benedek G. B.//J. Appl. Phys. 1966. Vol. 37. P. 1320—1322. 189. Prince E.//Appl. Phys. 1965. Vol. 36. P. 1845- 1847. 190. Geller S.//Phys. Rev. 1969. Vol. 181. P. 980-985. 191. Зотов Т. Д., Сукровцева М. М.//Физика твердо- твердого тела. 1964. Т. 11. С. 649—652. 192. Andersen E. E.//Phys. Rev. 1964. Vol. 134. P. A1581—A1585. 193. Hansen P., Roschmann P., Tolksdorf W.//J. Appl. Phys. 1974. Vol. 45. P. 2728. 194. Plant J. S.//J. Phys. C: Solid State Phys. 1983. Vol. 16. P. 7037-7051. Глава 30 ГАЛЬВАНОМАГНИТНЫЕ И ТЕРМОМАГНИТНЫЕ ЯВЛЕНИЯ Н. А. Бабушкина ЗОЛ. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Гальваномагнитные явления — совокупность явле- явлений, возникающих под действием магнитного поля в проводниках, по которому протекает электрический ток. Термомагнитные явления — совокупность явлений, возникающих под действием магнитного поля в провод- проводниках, внутри которых имеется тепловой поток. Наиболее характерные черты этих явлений связаны с воздействием индукции магнитного поля В на траек- траектории .движения носителей тока, которые искривляются из-за силы Лоренца и представляют собой спирали с образующей вдоль В. Если потоки теплоты и заряда распространяются вдоль В, то возникают продольные гальвано- и термомагнитные эффекты (ГМЭ и ТМЭ), Магнитное поле не меняет продольную составляющую импульса электрона, поэтому влияние его в этом случае невелико и продольные ГМЭ и ТМЭ для всех металлов невелики и заключаются соответственно в небольшом (порядка 1) увеличении электро- и теплосопротивления. Если потоки теплоты и зарядов направлены перпенди- перпендикулярно В (qJ_B, jJ_B), то возникают поперечные ГМЭ и ТМЭ. При этом, вообще говоря, направления электри- электрического поля Е и градиента температуры V7* не совпа- совпадают с заданными направлениями векторов плотности тока j и потока тепла q (для определенности будем счи~ 736
К 1 *) ' ,/^У vr» S) vr. в) V7; / г) Рис. 30.1. Схемы ориентации векторов В, j, E, v T: а —для эффекта Холла; 6 — для эффекта Эттингсгаузена; в-для эффекта Нернста; г — для эффекта Риги — Ледюка тать потоки j и q направленными вдоль оси х, а маг- магнитное поле — вдоль оси z, рис. ЗОЛ). В общем случае связь между величинами j, Е, у Т и q тензорная: •Ч, /Ч • ч /Ч где a, S, х, г| — тензоры соответственно электропровод- электропроводности, термо-ЭДС, теплопроводности, термоэлектриче- /\ /\^ч ского тока (tj^cfS), Если JJL.B, то: 1) в направлении, перпендикулярном к j и В, воз- возникает электрическое поле (эффект Холла) ER — RjBf где R — коэффициент Холла (рис. 30.1, а); 2) в направлении j изменяется электрическое со- сопротивление р. При этом pXx = Exljx называют магнито- сопротивлением (МС); 3) в направлении, перпендикулярном к j и В, воз- возникает температурный градиент (эффект Эттингсгаузе- \\a)VTP = PjBt где Р — коэффициент Эттингсгаузена (рис. 30.1, б). Если ql В, то: 1) в направлении, перпендикулярном первичному градиенту температур v^i и В, возникает электрическое поле (эффект Нернста) EQ = QByTv где Q — коэффи- коэффициент Нернста (рис. 30.1, в); 2) в направлении, перпендикулярном первичному градиенту температур Vfi и В, возникает градиент температур (эффект Риги — Ледюка) уТА*=АВуТи где А — коэффициент Риги — Ледюка (см. рис. 30.1, г); 3) в направлении первичного теплового потока из- изменяется теплопроводность. Поведение ГМЭ и ТМЭ существенно различается (качественно и количественно) в областях слабого и сильного магнитных полей. Граница между этими облас- областями определяется безразмерной величиной о>т, где ь)—еВ/(пг*с) — циклотронная частота вращения элект- электрона с эффективной массой т*; т — время между акта- актами рассеяния. В слабых магнитных полях coi^l для всех метал- металлов ржжсоВ2 и Др/р<1, где Др«р(В)— р@), psap@); R=*\/(ne)t где п — концентрация носителей тока; е — заряд носителей тока, равный е=—1,6-10~9 Кл. Условие о)т>1 определяет область сильных магнит- магнитных полей, где асимптотики ГМЭ и ТМЭ определяются топологией поверхности Ферми (ПФ) и существенно различаются как для различных металлов, так и для различных ориентации монокристаллов одного и того же металла. ПФ — поверхность в импульсном пространстве, раз- разграничивающая при Т = 0 заполненные и свободные электронные состояния. Условие сот>1 выполняется обычно при низких температурах (Т~4 К) в чистых образцах (R C00 К)/ #D,2 К)~103). Связь топологии поверхности Ферми и гальваномаг- гальваномагнитных эффектов. В случае сот>1 траектория движения электрона в магнитном поле описывается уравнениями e = const (е — энергия) и p2 = const (рг — проекция им- импульса на направление магнитного поля), что соответст- соответствует линии сечения ПФ в импульсном пространстве (про- (пространстве скоростей) плоскостью, перпендикулярной маг- магнитному полю. Если ПФ замкнутая, то все траектории в реальном пространстве — замкнутые орбиты, подобные сечению ПФ в импульсном пространстве и повернутые на я/2. Если ПФ — многосвязная бесконечная поверхность, то кроме замкнутых сечений имеются открытые траекто- траектории, которым в реальном пространстве соответствует движение электрона в направлении, повернутом на угол я/2 относительно направления открытости в про- пространстве скоростей. Если ПФ замкнутая и о)т>1, то в электрическом поле Е все электроны дрейфуют со скоростью уд = ЕхВ В2 что приводит к появлению недиссипативного тока и определяет эффект Холла и недиагональную компоненту тензора проводимости оху = пе1В = ас/сот со В-1(оо=пе2т/гп — проводимость без магнитного поля). В направлении электрического поля перенос заряда осу- осуществляется посредством диффузии центров орбит, т. е. перескоков электронов при рассеянии на соседнюю ор- орбиту. Это приводит к появлению диссипативного тока и определяет соответствующую диагональную компонен- компоненту тензора проводимости аХх^Оо/(ытJооВ2. Электроны на незамкнутых (открытых) орбитах в дрейфовом токе не участвуют. Для них проводимость в направлении от- открытости такая же, как и без магнитного поля, т. е, в данном случае охх~oq. При наличии перекрытия двух "последовательных энергетических зон, из которых нижняя была бы полно- полностью заполнена, происходит перетекание электронов из одной зоны в другую. При этом концентрация пустых (дырочных) состояний «2 в одной из зон совпадает с концентрацией заполненных (электронных) состояний п{ в другой зоне. Такой металл принято называть компен- компенсированным (п! = п2). Дрейфовый ток в нем в первом приближении отсутствует. В случае замкнутых ПФ мож- можно с определенностью говорить либо об электронном ее характере, если внутри находятся заполненные состоя- состояния, либо о дырочном, если она окружает пустые со- состояния. В этом случае, если П| = л2, все компоненты тензора проводимости определяются диффузией центров орбит, т. е. Охх~Оуу?*Оо/(<йтJооВ2. (На незамкнутой, а также многосвязной ПФ возможны как дырочные, так и электронные орбиты.) Приведенные выражения для компонент тензора проводимости исчерпывающим обра- образом описывают все многообразие возможных асимптотик поведения гальваномагнитных свойств металлов. В эксперименте определяют МС, т. е, р**в *vy '* , и холловское сопротивление, т« е* Ix «дгу •**+•- RBy где R — коэффи- коэффициент Холла, который, однако, не для всех металлов яв- Ф 47-2159 737
ляется константой. При этом колуг ественно МС опре- определяется величиной (от (а не собственно индукцией маг- магнитного поля В), этим обусловлено так называемое эм- эмпирическое правило Колера, согласно которому МС оп- /Р(Я) А В ' ' ределяется магнитным полем I -—¦ = / I ~т На рис. 30.3—30.22 приведены основные топологи- топологические типы ПФ, а в табл. 30.2 — данные о топологии ПФ металлов и ряда сплавов: 1. Для однозонных металлов с замкнутой ПФ (ще- (щелочные металлы) — р**~ const ov1 — МС не зависит от В, и принято говорить о насыщении МС, а РхУ = =—?, т. е. коэффициент Холла R = \/(ne). В этом слу- пе чае значение коэффициента Холла оказывается таким же, как и для области слабых магнитных полей шт^1. 2. Для однозонных металлов с открытой ПФ (бла- (благородные металлы) рхх~о0-1(ь)тJооВ2 в тех ориента- циях В относительно осей кристалла, в которых откры- открытые траектории возникают вдоль оси у (перпендикуляр- (перпендикулярно току) в реальном пространстве, т. е. когда оуу~Оо. В остальных направлениях рхх насыщается. На ди- диаграмме вращения (изменение МС в зависимости от ориентации В относительно осей кристалла) МС почти везде невелико и имеют место острые максимумы, соот- соответствующие открытым траекториям. 3. Для компенсированных металлов {п\ — П2) с замк- замкнутыми ПФ (бериллий, молибден, вольфрам, полуме- полуметаллы) pxx~OQl(b)iJcvB2 для всех направлений. Не- Небольшая анизотропия, не зависящая от В, обусловлена несферичностью ПФ. Эффект Холла (и соответственно «коэффициент Холла») — сложная функция fl, Г и ори- ориентации кристалла. 4. Для компенсированных металлов с открытой ПФ (магний, цинк, кадмий, олово, свинец и др.) рхх~о0 » т. е. не зависит от В (насыщается) в тех ориентациях В, когда открытые траектории возникают вдоль оси х (па- (параллельно току) в реальном пространстве, т. е. когда Охх~ао. В остальных направлениях рх^совг-На диаграм- диаграмме вращения МС почти везде велико и имеют место ост- острые минимумы, соответствующие открытым траекториям. 5. Для многозониых некомпенсированных металлов (п,=^/?2) с замкнутыми и открытыми ПФ (индий, алю- алюминий, галлий, таллий) асимптотики рхх такие же, как и в п. 1 и 2, а р*у= — в» где п=*пх—п2, за исключением пе отдельных ооиентаций, когда следует учитывать геомет- геометрическую раскомпенсацию на многосвязных ПФ. Во многих многозонных металлах в сильном магнит- лом поле становится возможным переход электронов на ПФ из одной зоны проводимости в соседнюю — так на- называемый магнитный пробой. Это приводит к новым тра- траекториям и, таким образом, существенно влияет на гальваномагнитные эффекты. Наиболее подробно топология поверхности Ферми рассмотрена в |1—3]. Основные теоретические и экспериментальные пред- представления о магнитосопротивлении металлов имеются в f4—6]. В табл. 30.3, 30.4 и на рис. 30.24—30.53 приведе- приведены основные данные о МС металлов. Следует заметить, что при температуре 20°С и обычно используемых значе- значениях магнитной индукции В~\ Тл (шт^1) Др/р для большинства металлов весьма мало. Например, для ме- меди Др/р«10-< при ? = 2 Тл. Исключением является висмут, для которого Др/р«2 при В—3 Тл. Эффект Холла. Основные теоретические и экспери- экспериментальные данные об эффекте Холла представлены в [7]. Коэффициент Холла R в металлах может быть поло- положительным и отрицательным и даже менять знак с из- менением температуры. В области высоких и промежу- промежуточных температур для большинства металлов он прак- практически не зависит от температуры. Основные данные об эффекте Холла в металлах приведены в табл. 30.5 и на рис. 30.54—30.69. В ферромагнетиках на электроны проводимости воз- воздействует магнитное поле, отличное от внешнего. При этом наблюдается особый, ферромагнитный эффект Хол- Холла. Для феррома! нетиков экспериментально найдено, что поле Холла ER = fx0/ (R0H + RiM), C0.1) где Н — напряженность магнитного поля; ц.о — магнит- магнитная постоянная; М — намагниченность образца; /' — плотность тока, протекающего через образец: Ro и /?i— обыкновенный и необыкновенный (аномальный) коэффи- коэффициенты Холла. Последнее соотношение с учетом равенства B = \io(H+M) можно записать в виде d/I = R0B + Rs C0.2) где $ — нормированное на полный ток / и толщину образца d измеряемое в эксперименте напряжение Хол- Холла UR\ Rs*=R\—Ro — так называемый спонтанный или ферромагнитный коэффициент Холла. Для большинства ферромагнитных металлов Rs&R\. Из этого выражения определяют коэффициенты Холла, используя экспериментальные зависимости $ (В) (рис. 30.2). Рис. 30.2. Зависимость ЭДС Холла g от магнитной индукции для ферромагнитной пластинки. Определение обыкновенного RQ и аномального Ri коэффициентов Хол- Холла Обычно Rs>Ro и сильно зависит от температуры. С повышением температуры спонтанный коэффициент Холла Rs возрастает, достигая максимума в точке Кю- Кюри, а затем падает. В парамагнитной области темпера- температур эффект Холла определяется соотношением где R* = Ro+xRs*=Ro + Rp, X — магнитная восприимчи- восприимчивость вещества; Rp — парамагнитный коэффициент Холла — Кикоина. Значения гальваномагнитных коэффициентов ферро- ферромагнитных металлов приведены в табл. 30.7. Термомагнитные эффекты в ферромагнетиках опре- определяются по формулам: эффект Эттингсгаузена эффект Риги — Ледюка дТА /ду = (А0В + дТ А /дх; 738
эффект Нернста dUQ /dy Таблица 30.1. Таблица перевода коэффициентов гальвано- и термомагнитных явлений из СИ в практическую систему Величина Магнитная индук- индукция Коэффициент Хол- Холла Коэффициент Эт- тингсгаузена Коэффициент Ри- 1И—Ледюка Коэффициент Нернста Обоз- наче- начение В R р А Q Система СИ Вб Вс М2 "" Ма м* м* К ~~ А-с К- м8 В- А • с м2 В • с м2 К • с Практическая система (внесис- (внесистемные единицы) 104 Гс 10_о В.см 10 А-Гс ю- К'см 10 А.Гс Ю-4 Гс-1 ю- В 10 К-Гс В ферромагнитных металлах зависимость р от на- напряженности магнитного поля также имеет ряд особен- особенностей, которые обусловлены наличием в *тих вещест- веществах самопроизвольной намагниченности. В больших маг- магнитных полях (когда происходит техническое насыщение материала) сопротивление с ростом напряженности по- поля всегда уменьшается независимо о г направления маг- магнитного поля по отношению к току. В таблицах и рисунках этой главы принято обозначе- обозначение RRR=pC00 K)/pD,2 К). Этот параметр определя- определяет чистоту образца. Значения всех гальвано- и термомагнитных коэффи- коэффициентов даны в СИ. Для перевода в другие системы единиц следует пользоваться табл. 30.1. Следует иметь в виду, что напряженность внешнего магнитного поля, равная в системе СГС 10 кЭ, соответствует индукции внешнего магнитного поля в системе СИ, B^\i0H^\ Тл, где |ло=4я-1О-7 Гн/м=* 1,256-10  Гн/м — магнитная постоянная. 30.2. ТОПОЛОГИЯ ПОВЕРХНОСТИ ФЕРМИ МЕТАЛЛОВ В табл. 30.2 и на рис. 30.3—30.23 приведены сведе~ ния о топологии поверхности Ферми для различных ме- металлов [1]. Таблица 30.2. Топология поверхности Ферми металлов [1] Металл Алюминий Бериллий Ванадий Висмут Вольфрам Гадолиний Галлий Графит Железо Золото Индий Иттербий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кобальт Литий Магний Медь Молибден Мышьяк Кристаллическая решетка гцк ГПУ оцк Ромбоэдрическая оцк ГПУ Объемноцентрическая ортором- бическая оцк ГЦК Тетрагональная гцк ГПУ ГПУ ОЦК ГЦК ГЦК оцк ГПУ ГЦК ОЦК Ромбоэдрическая Топологический тип и другие сведения о поверхности Ферми п1фп2\ ?<3,0 Тл, закрытая; ?>3,0 Тл, магнитный про- пробой, рис. 30.7 rt1 = rt2; ?<5,0Тл, закрытая; ?>5,0Тл, магнитный про- пробой в базисной плоскости, рис.«30.4 пхфп2, рис. 30.17 /t1==n2, закрытая; рис. 30.23 л1==л2, закрытая; рис. 30.18 ^==«2, открытая — гофрированный цилиндр вдоль оси с, рис. 30.9 Закрытая — самопересечение, n1==/i2; открытая — пространственная сетка гофрированных цилиндров по осям [001] дх = 1 электрон/атом, п2 = 0, открытая — пространственная сетка гофрированных цилиндров по осям [111] (основное от- открытое направление) и осям [110] и [100] (вторичные откры- открытые направления), рис. 30.13 пх = п2, закрытая Закрытая Открытая (расчет) л1 = л2, открытая — гофрированный цилиндр вдоль оси [0001], рис. 30.14 я1==1 электрон/атом, /i2 = 0; закрытая (сфера), рис. 30.3 Открытая (расчет), рис. 30.6; подобна поверхности Ферми свин- свинца (рис. 30.11) Рис. 30.20 п^фп^ зактытая (сфера) я1==п2, открытая, 6>0,5 Тл, магнитный пробой в плоскос- плоскости [0001], рис. 30.5 пх = 1 электрон /атом, п2 = 0; открытая — пространственная сетка гофрированных цилиндров вдоль осей [III]; подобна поверхности Ферми золота, рис. 30.13 ^ = «2, закрытая, рис. 30.18 /г1=:/12; закрытая, рис. 30.12 47* 739
Продолжение табл. 30i Металл Натрий Ни кель Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Рений Родий Ртуть Рубидий Рутений Свинец Серебро Скандий Стронций Сурьма Таллий Тантал Титан Торий Хром Цезий Цинк Цирконий AuSn AuAl2 AgZn, CuZn, Pdln AuGa2, Auln2 MgZna Кристаллическая решетка оцк гцк оцк Тетрагональная ГПУ гцк гцк ГПУ гцк Ромбоэдрическая ОЦК ГПУ гцк ГЦК . Полиморфная ГЦК, ГПУ Полиморфная Ромбоэдрическая ГПУ оцк ГПУ Полиморфная ОЦК ОЦК ГПУ ГПУ Гексагональная гцк fi-латунь гцк Гексагональная Топологический тип и другие сведения о поверхности Ферми пх = 1 электрон/атом, п2 = 0; закрытая — сфера (см. калии) ni — п2* открытая — пространственная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [111]; подобна поверхности Ферми золоч пхфп2\ магнитный пробой, открытая — сетка гофрированных цилиндров вдоль осей [001], [ПО] и [111], рис. 30.17 пх = п2\ открытая — плоская сетка гофрированных цилиндров вдоль осей [010] и [ПО], рис. 30.10 ?>5,0 Тл, магнитный пробой пх = п2» открытая — плоская сетка гофрированных цилиндров, параллельных плоскости [0001] и оси [0001], магнитный пробой пх = п2] открытая — пространственная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [001], рис. 30.22 л1=я2; открытая — пространственная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [001]; подобна поверхности Ферми пал- палладия ni = П2» открытая — гофрированный цилиндр вдоль оси [0001); ?>3,0 Тл, магнитный пробой; появляются дополнительные открытые направления вдоль осей [0001] и [1010], рис. 30.19 Закрытая (расчет), рис. 30.21 пх = л2; открытая — открытые направления параллельны осям [100] и [011], рис. 30.16 Я! = 1 электрон/атом, п2 = 0; закрытая сфера (см. калий) Открытая, магнитный пробой ni = п** открытая — пространственная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [111], рис. 30.11 пх = 1 электрон/атом, п2 = 0; открытая — пространственная сетка гофрированных цилиндров вдоль осей [111]; подобна по- поверхности Ферми золота пх ф я2, закрытая Открытая (расчет) пх= я2, закрытая ПкФПъу открытая; две гофрированные плоскости [0001], соеди- соединенные узкими перемычками вдоль оси [0001]; рис. 30.8, ?> 3,0 Тл; магнитный пробой пх=п2, открытая — пространстгенная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [001]; подобна поверхности Ферми ниобия пх = я2, закрытая nA = «a, закрытая (см. рис. 30.18); в антиферромагнитном хро- хроме ?>6,0 Тл, магнитный пробой вдоль [100] пх = 1 электрон/атом, п2 = 0; закрытая — сфера (см. калий) пх = п2, открытая— гофрированный цилиндр вдоль оси [0001]; рис. 30.15, ?>0,25Тл; магнитный пробой, проявляются открытые направления вдоль осей [1*210] и [1010] Открытая (расчет) Открытая Открытая, аналогична по топологии поверхности Ферми золота Открытые (расчет) Открытые, аналогичны по топологии поверхности Ферми золота 740
20* Рис. 30.6. Многосвяз- Многосвязная дырочная поверх- поверхность Ферми для Са в первой зоне (Мо- (Модель Харрисона) [2] Рис. 30.3. Поверхность Ферми для К [2]. Проведены кон- контуры отклонения поверхности Ферми от сферы в еди- единицах 104 Дг/гь где г — радиус сферы. (Значения Дг/r для других щелочных металлов качественно та- такие же) [0001] [row] \ Рис. 30.4. Поверхность Ферми для Be («сигара» и «ко- «корона») [2J Рис. 30.7. Дырочная поверхность Ферми для А1 во вто- второй зоне [3] (а) и электронная поверхность Ферми для А1 в третьей зоне (модель Ашкрофта) [2] (б) Рис. 30.5. Поверхность Ферми для Mg: М Рис. 30.8. Поверхность Ферми в третьей зоне для Т1 [2] - многосвязная дырочная поверхность во второй зоне [6]; (а) и поперечное сечение поверхности Ферми — электронная поверхность в третьей и четвертой зонах [2] AHL [2] В четвертой зоне ДЛЯ Т1 (б) ПЛОСКОСТЬЮ 741
2ж/с Н t J Электроны ;_ J Дырки. j А Электроны И Рис. 30.9. Поверхность Ферми для графита (Модель Макклура) 12] Рис. 30.11. Открытая электронная поверхность Ферми для РЬ (третья зона) [1] [0001] [001] Рис. 30.12. Дырочная по- поверхность Ферми для As i -[too] Третья зона (дырки) Четвертая зона (дырка) Рис. 30.10. Зона Брюллюэна и дырочные открытые по- поверхности Ферми для Sn [1] 742 Рис. 30.13. Поверхность Ферми для Си, Аи и kg [6]
Рис. 30.14. Открытая поверхность Ферми для Cd [1] [toTo] Рис. 30.15. Поверхности Ферми для Zn [1]: е-открытая дырочная поверхность (вторая зона) (карманы D первой зоне выделены поперечной штриховкой); б — элек- электронная поверхность в третьей и четвертой зонах (сигары в четвертой зоне поперечно заштрихованы) Рис. 30.17. Поверхность Ферми для металлов V груп- группы (V, Nb и Та) (модель Маттхейса) [2] а — замкнутая дырочная поверхность в точке Г; б — «игрушеч- «игрушечные джунгли» из дырочных трубок и дырочные эллипсоиды в азоте Рис. 30.18. Поверхность Ферми для металлов Mo, W и парамагнитного Сг [2] (модель Ломера) [0001] ![юЩ Рис. 30.19. Поверхность ферми Re; дырочная поверх- поверхность в седьмой зоне (замкнутая, пунктир) и открытая электронная в восьмой зоне [2] Рис* 30.16. Открытая многосвязная дырочная поверх- поверхность Ферми для Hg в первой зоне [1] 743
Рис. 30.20. Поверхность Ферми для Со (теоретическая модель) [2]: а — дырочная поверхность со спином «вниз»; б — дырочная по- поверхность со спином «вверх» Рис, 30.22. Поверхность Ферми для Pd [2]з а — электронная поверхность в Г; б — многосвязанные ные трубки Рис. 30.23. Поверхность Ферми длля Bi [3] 30.3. ВЛИЯНИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ МЕТАЛЛОВ В табл. 30.3, 30.4 и на рис. 30.24—30.53 приведены Рис. 30.21. Модель поверхности Ферми для Rh [2]: данные, характеризующие влияние магнитного поля на а и б — электронные поверхности; в и г — дырочные карманы электрическое сопротивление различных металлов. 744
Таблица 30.3. Изменение электрического сопротивления чистых металлов в магнитном поле Др/р , если В л I, Др/р , если ВЦ I. В таблице представлены значения Ар/р , кроме специально отмеченных случаев Материал, чистота Алюминий (99,999 %) Барий Бериллий поликристаллический Бериллий монокристаллический Висмут поликристаллический Висмут монокристаллический Вольфрам Вольфрам монокристаллический Галлий поликристаллический 99,7% Галлий монокристаллический 99,999% Графит монокристаллический 99,995% Европий монокристаллический 99,9% Золото поликристаллическое 99,999% Золото монокристаллическое 99,999 % Индий поликристаллический Индий монокристаллический Кадмий поликристаллический То же Кадмий монокристаллический Калий монокристаллический 99,95% Литий » Магний поликристаллический То же Магний монокристаллический Медь поликристаллическая Медь монокристаллическая RRR 15 000 15 000 28 200 4000 140 140 30 30 40-90 — — — — 13 500 — 25-Ю3 — — — — — — — 1600 — 12 000 — 200 1000 3400 3400 985 985 985 985 — — 230—610 — 480—630 т, к 19,6 4,0 19,6 4,2-70 20,4 14,0 291 78 4,2 291 80 14; 4,2 78 4,2 195 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 79 4,2 165 80 4,2 291 78 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 77 4,2 77 291 78 4,2 78 4,2—70 В, Тл 4,0 4,0 2,0 3,8 3,32 3,32 30,4 30,4 3-7,0 30,0 30,0 30,0 30,0 2,0 16,0 10,0 2,0 2,0 4,0 8,0 4,0 3,0 30,0 30,0 3,5 30,0 30,0 1,6 1,6 5,5 5,5 0,829 1,43 1,60 1,49 См. рис 30,0 30,0 2,5 30,0 3,8 Др/р др/р1 5,0 2,4 3,1 Ар/Р|| 2,2 1,5 См. рис. 30.25 0,41 3,08 0,66 2,28 См. рис. 30.26 37 1360 См. рис. 30.27 0,938 См. рис. 30.28 0,173 24-10* / 1 || а \ В || с 6-10* Г 1 ||а 1 В || 6 В || с 14 -103 9,5-103 1,5-103 0,16 0,33 0,58 0,018 См. рис. 30.29 0,03 0,14 См. рис. 30.30 0,08 0,927 Ар/р± 26 100 Др/р„ 0,05 10 0,38 при В || [100] 0,22 при В || [НО] 0,978 0,155 — — — 0,975 0,07 . 30.31 0,167 2,82 См. рис. 30.32 0,429 См. рис. 30.25 Литера- Литература [ [ [ [ 8 8 8 9 [10] [10] И] И] 12] 11] И] 13] "] 14] 11] 15] [15] [16] [16 [16 117 [17 A7 [18] [19 11 11 20 11 11 [21] 121] 122] [22] [231 [23] [23] [23] И] И] 24] П] 9] 745
Материал, чистота Молибден поликристаллический То же Молибден монокрнсталдический Натрий поликристаллический То же Неодим 99,9% То же Неодин 99,8% Олово поликристаллическое « монокристаллическое Осмий монокристаллический, ось образца вдоль [ 11*20 ] То же Палладий поликристаллический Палладий монокристаллический Платина Празеодим Рений 99,6% Рений монокристаллический Родий поликристаллический То же Рубидий Рутений монокристаллический То же > > Самарий 99,9% То же Свинец поликристаллический 99,999% То же Свинец монокристаллический Серебро поликристаллическое То же Сурьма поликристаллическая То же RRR — 1000 — 5000 — — — 10 000 — — — — 1730 — 2400 —' — 1600 — 300 100 100 100 100 — — — — — — 17 000 17 000 10000 — 1000 — г, к 195 78 •4,2 80 4,2 4^2 14 П it, и on 4 4,2 291 80 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 78 4,2 78 4,2 4,2 80 4,2 20,4 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 291 80 4,2 1,86 4,2 78 4,2 291 80 В, Тл 30,0 30,0 2,5 30,0 0,9 0,5 0,5 п ^ и,о 0 ^ 30,0 30,0 2,0 8,0 8,0 8,0 8,0 30,0 1.0 30,0 2,0 8,0 3,43 3,43 3,6 3,7 2,55 4,0 4,0 4,0 4,0 0,5 4,0 6,0 8,0 30,0 30,0 2,28 2,28 2,4 30,0 2,4 30,0 30,0 Продолжение табл Др/Р 0,095 0,915 См. рис. 30.33 0,07 0,399 Д?/Р1 Ap/Pli 0,04 0,02 -0,015 0,010 См. рь —0,13 —0,05 —0,04 -0,02 с. 30.34 0,02 0,23 См. рис. 30.35 Др/р f 18 185 16 170 4 100 2,7 80 0,102 См. рис. 30.36 0,102 См. рис. 30.37 Др/Р „=0,04 0,0196 См. рис. 30.38 1,546 1,867 ДР/Р± 0,36 Др/р || 0,117 л Ш ¦¦ Ш 4 SX ^V ^Ч V 0 87 ппи 1 ' H11UUUJ 0>«/ при { в || [1120] 0 75 пои /41 [Ю00] 0,75 при {B||[lolOj 0,59 при \ п и [ 111 л] 0,53 при^Ли*}) 2 5 12 17 <0,01 0,05 417 4810 См. рис. 30.39 0,376 См. рис. 30.40 3,5 4С ',0 . 30,3. Литера- Литература 11 11 25 11 [26 27 27 27 27 117 in [11 [28 [29] [29 [29 [29 [П [25 |П 24 17 30 31 32] [32 [33] [34] [34] [34] [34] [17 [17 [17 [17 18 18 35 35 28 11 36 11 11 746
Материал, чистота Таллий поликристаллический То же Тантал пол и кристаллический То же Хром поликристаллический То же Цезий поликристаллический Цинк поликристаллический Цинк монокристаллическин 99,999 % Цирконий поликристаллический То же RRR _ 100 000 — — — — — — — 20 000 — т, к 80 4,2 291 80 291 78 20,4 291 78 4,2 195 80 В, Тл 30,0 13,0 30,0 30,0 30,0 30,0 4,0 30,0 30,0 1,8 30,0 30,0 Продолжение табл. Др/р 0,159 См. рис. 30.41 0,001 0,01 0,03 4,36 0,03 0,06 0,927 См. рис. 30.42 0,01 0,05 30.3 Литера- Литература 11 37 И 11 Щ Н] 38 11 11 39 И * 9 — угол между направлением В и осью [ 1120]. Таблица 30.4. Изменени< Материал, чистота Гадолиний поликристаллический 99,9% Гадолиний монокристаллический То же Гольмий поликристаллический 99,9 % Диспрозий поликристаллический 99,5 % Железо монокристаллическое, вискер То же Кобальт монокристаллический, вискер Кобальт поли кристаллический 99,25 % Никель Никель поликристаллический Никель монокристаллический Тербий поликристаллический 99,5 % То же i электросопротивления ферромагнитных металлов в магнитном поле RRR __ — 16 — — 260 260 460 — — — _ — Т, К 4,2-350 205 205 4—130 93 60—130 300 300 4,2 200—600 СС 300 300 300 300—660 220 80—240 ixotf, Тл 1,6 1 1 2,0 0,8 1,5 0,1 0,1 15 0,2 1,6 0—1,8 1,0 1,5 1,4 Др/р См. рис. 30.43 0\015 при {*[<; -0,01 при { f JJ См. рис. 30.44 См. рис. 30.45 —0,02 1|| 6, В || а См. рис. 30.46 Др/рН 9 . Ю-4 0,36-Ю-2 Лр/Р1 О.10-4 /HI [ЮО] 1 1U \ В || [100] 3 Ю-» / 1 II [ 1111 См. рис. 30.47, 30.48 См. рис. 30.49 См. рис. 30.50 18 . Ю-4 Др/р и 15-Ю-3 др/р± — 15. JO См. рис. 30.51 См. рис. 30.52 Др/р и —0,02 См. Др/Рх —0,018 рис. 30.53 Литера- Литература [40] Г40] [40] [41] [42] [43] [43J [44J [44] [45] [46] [47] [47] [47] [48] [49] [49] 747
Рис. 30.24. Приведенная диаграмма Колера: зависи- зависимость Др/р от Вр C00 К)/р D,2 К) для ряда метал- металлов [5] р 1,0 0,8 0,S 0,2 0 0.1 i ¦4 1 L r Лх л 4 \ \ %*= у 1 О 10 20 30 W SO SO 70 Г, К Рис. 30.25. Температурная зависимость Др/р для поли- поликристаллических образцов А! и Си в магнитном поле Д = 3,8Тл [91: для Al: O-RRR-4000; D-RRR-I875; для Си: A-RRR-480; + — RRR-480 Ap P 100 75 50 Y I- so' / / / / 2 / s) Ар 500 ЬОО 300 200 100 10 15 В,ТЛ Рис. 30.26. Анизотропия Др/р для гексагонального об- образца Be [12] (a) (RRR = 88; Г = 4,2 К; Я = 7,0 Тл; <р — угол поворота магнитного поля в плоскости, пер- перпендикулярной электрическому току через образец) и зависимость Др/р для Be от магнитной индукции (б) в направлениях минимума A), максимума B) угловой диаграммы (а) (см. п. 3, с. 738) 748
-30 -20 - Рис. 30.27. Зависимость Др/р для монокристалла Bi от ориентации магнитного поля относительно бинарной оси ори температуре 14 К (а) и 4,22 К (б) [13] (главная ось параллельна направлению тока) Рис. 30.30. Анизотропия Ар/р для монокристаллов In (о, [20]) (RRR-12 400; Г-4,2 К; 5 = 2,46 Тл; ср — угол между магнитным полем и направлением в плос- плоскости, перпендикулярной электрическому току через образец) и зависимости Ар/р для In от магнитной ин- индукции (б) в направлениях минимума и максимума угловой диаграммы а (см. п, 1, с. 738) Ар 9 5000 4500 4000 3500 3000 л \ \ 1 / Wo] [110] f V^ \ \ i I / о] ft а) 25000 20000 15000 1ОООО 5000 -30 30 60 90 у, град J п It' V S) Рис. 30.28. Анизотропия Ар/р монокристалла W [14] (RRR=13 000; Г=4,2 К; 5 = 0,9 Тл; плоскость вращения магнитного поля перпендикулярна к оси [001]; угол ф, определяющий направление поля в этой плоскости, от- считывается от оси [010]) (а) и зависимость Ар/р для W от магнитной индукции (б) в направлениях, соответст- соответствующих максимуму (ф = 37°) и минимуму (ф = 0°) уг- угловой диаграммы на рис. а (см. п. 3, с. 738) ВЭ(р,102Тл Рис. 30.29. Зависимость Ар/р для монокристалла Аи от эффективной магнитной индукции ?8ф = ?-р C00 К)/ /р D,2 К) [19] (RRR = 16 000): ф —в минимуме (ф—0°); X —в максимуме (ф——75°) угловой диаграммы при 7 — 4.2 К; О — в минимуме (Ф—0°) и Д —в мак- максимуме (ф- — 75°) при Г-20,4 К; ф — угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикулярной электрическому току че- через образец (диаграмма вращения подобна диаграмме враще- вращения Ag, см. рис. 30.40) (см п. 2, с. 738) .0—o- '90 - 0 1 Z В,1я 749
9 4 3 2 Ж1 8 S 5 3 n z ю-2 " / -У -If -II I/ II JJ | ( > -1 JO \ Рис. 30.31. Зависи- Зависимость электросопро- электросопротивления p поликрис- поликристаллического образца Li от магнитной ив- дукции при Т = 4,2 К [23]: j — В параллельна электрическому току через образец; г—В пер- перпендикулярна элект- электрическому току через образец 5,0 В,Тп Рис. 30.34. Зависимость Др/р || для Nd от магнитной шн дукции при Т = 4,2 К [17] 0,5 1,0 1,5 ВуТл ч 30 20 10 X / у г- / / f<p=SO° JO-O— Ар 9 50 Z J Я,Тл л Л Г V А Рис. 30.32. Зависимо- Зависимости Ар/р для моно- монокристалла Mg от маг- магнитной индукции для направлении максиму- максимума (ф = 90°) и миниму- минимума (ф=0°) угловой диаграммы (при 7 = -4,2 К) [24]; <р - угол поворота маг- магнитного поля в плос- плоскости, перпендикуляр- перпендикулярной электрическому току через образец; ось образца составля- составляет 65° с осью [0001] (см. п. 4, с. 738) 100 75 50 330 л J / / / 5) 25 0 SO 120 180 Рис. 30 33 Анизотропия Ар/р для монокристалла Мо (а) Г25] = 2,3 Тл; ф — угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикулярной электричес- 0 1 2 B}Tj кому току через образец. Ори- Ориентация кристалла 0 = 34°, ? = °3: 6 и | — полярный и азимутальные углы осей образца относительно главных осей кристалла) и зависимость Ар/р для Мо от магнит- магнитной и-ндукции (б) п направлениях минимума и максиму- максимума угловой диаграммы а (см. п. 3, с. 733) 750 300 270 210 ?1 <*> г <* вй А ¦ ¦ шщт $00 300 0,9 1,8 2,7 5,Тл Рис. 30.35. Полярная диаграмма Ар/р для монокристал- монокристалла Sn (a) [28] (Г=4,2 К; 5 = 2,3 Тл; ф —угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикулярной элек- электрическому току через образец, IJ.B, 1ц [001]) и зави- зависимость Ар/р для Sn от магнитной индукции (б) в нап- направлениях минимума (ф=0°) и максимума (ф=30°) по- полярной диаграммы а (см. п. 4, с. 738)
A \ У w a) 0 30 BO SO 110 150 ПО <р7 град 100 / X / S) / О 5,0 10,0 *,Тл Рис. 30.36. Анизотропия Др/р для монокристалла Pd [25] (а) (Г=4,2 К; Я «=2,3 Тл: ср—угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикулярной электрическому то- току через образец; ориентация кристалла 8 = 6°, ? = 27°; 0 и § — полярный и азимутальный углы осей образца от- относительно главных осей кристалла) и зависимость Др/р от магнитной индукции (б) в направлениях мини- минимума и максимума угловой диаграммы а (см. п. 2, с. 738) 200 у / / • 5%О 10,0 Рис. 30.38. Зависимость Др/р для Не от магнитной ин* дукции (Г=4,2 К) в направлениях максимума и миниму- минимума угловой диаграммы [31] (см. п. 4, с. 738) 3301 210° Г / А If? 20D 100' 18 О9 1,1 Рис. 30.39. Полярная диаграмма для монокристалла РЬ (а) [28] (RRR=10 000; 7 = 4,2 К; 5 = 2,23 Тл; ср — угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикуляр- перпендикулярной электрическому току через образец; ось кристалла параллельна оси [111]) и зависимость Др/р для РЬ от магнитной индукции (б) в направлениях минимума (cp = O°) и максимума (ф=30°) полярной диаграммы а (см. п. 4, с. 738) 180' А А / if-SO" и S) 1,0 2,0 В,Тп Рис. 30.37. Полярная диаграмма Др7р для монокристал- монокристалла Pt [24] (RRR=1900; В = 2,35 Тл; Г = 4,2 К; ср — угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикуляр- перпендикулярной электрическому току через кристалл) и зависимость Др/р для Pt от магнитной индукции (б) в направлениях минимума и максимума полярной диаграммы а (см. п. 4, с. 738) 751
ie ? 10 II S Ц [110] > I Щ ll 1 6 - -100 SO 0 50 <pyrpad 1,0 0,5 / > г < А- io 0,5 1,0 1,5 Рис. 30.40. Анизотропия Др/р для монокристалла Ag (a) [36] (RRR=l000; 7=4,2 К; ? = 2,35 Тл; ср — угол пово- поворота магнитного поля в плоскости, перпендикулярной электрическому току через образец, ось образца направ- направлена по [001] с точностью ±5°) и зависимость Лр/р для Ag от магнитной индукции (б) в направлениях миниму- минимума (ф = 0°) и максимума (<р=80°) угловой диаграммы а: I _ отсчет по левой шкале ординат; 2 — по правой (см. п. 2, с. 738) -SO -SO -JO 0 JO <p9 град Рис. 30.42. Зависимость Ар/р для монокристалла Zn от угла вращения магнитного_поля [391 (RRR = 20 000; 7"= = 4,2 К; В» 1,8 Тл; 11| [1120]), поперечное вращение В в плоскости A120), В || [1010] при 6 = 0° (см, п. 4, с. 738) SO 100 150- Z00 250 300 350 7, К Рис. 30.43. Температурная зависимость Ар/р для Gd [40] при различных значениях [XqH 400 300 200 100 о А \\ Л А 1 \ \ \ 10 Ар Р 500 ЬОО 300 200 100 20 (руГрад О S) 10 В.ТЛ Рис. 30.41. Зависимость Ар/р для монокристалла Т1 от угла между направлением магнитного поля в базисной плоскости и осью [1010] кристалла (а) (Г=4,2 К; # = «13,4 Тл [37]) и от магнитной индукции (б) при Г- = 4,2 К в направлении х на рис. а (см. п. 4, с. в) -1 -2 '«#л-2 i ,10 -^ Г /1 / К. - В^ в пь ^. ^ч 1 1Mb 3jJL0H,Tn [41] Рис. 30.44. Зависи- Зависимость Ар/р для Gd от \х0Н при 7*= 205 К 752
-10 -20 -SO л \ IMC В И/) Y \ \C -< \ \ \ \ or r=ssh 43 W5K Г.К. %** -10 -1S -20 -25 -JO 10 s / jT s) о в и с /L0H=1,S ТЛ $?- b pi 70 100 Г, К Рис. 30.45. Зависимость Лр/р i вдоль оси с от Цо# для монокристалла Но при В||6 [42] (а) (те же результаты получаются, если В||я) и зависимость Лр/р вдоль оси с от температуры (б) (различные точки относятся к разным циклам измерения), 153 B1I 1\\Ь Рис. 30.46. Зависимость Ар/р для Dy от ц0Н при различ- различной температуре [43] /2 А 77 К ю •-, f 0,8 1,S 0,3$ 0,30 0,2* 0,18 °Чо рч 300 К 77К { у* о о,» i,s г,* т -0,15 -о,гв -o,zs -0,30 -0,3S 1 1 1 о о,$ 1,9 г,* -о,п -0,15 -0,18 -0,21 -0,27 -0,30 j У * / J / О 2,0 V Т D8-2159 Рис. 30.47. Зависимость Лр/р | для вискеров Fe от при температуре 300, 77 и 4,2 К [44]: в-вдоль оси [1001 В 11A00] @ 240 икм, RRR-200); б - вдоль оси [Ш] В||[Ш] @ 300 икм, RRR-360) 753
Ар 3,6 3,2 2,8 2,4- 2,0 0,8 0,4- 0 0,4- 14 [100] и В»[110] Л 1 А / / \ / 1 \Jbw[wo] i О 0,6 1,6 Zfi- III [111] BI [21 •77К к / 1 УЪ\\[110 ] О 0,8 1,6 2,<* Рис. 30.48. Зависимость Лр/pi для тех же (см. рис. 30.47) вискеров Fe от цо# при температуре 300,77, 4,2 К и различных ориентациях кристаллов [44] _BliiiffM7/. им 0 90 if, град у - и У +— 1\\[1100] %\\[1100] J ' В II L — О 3,10 2,65 90 60 30 О 30 60 (ру град Рис. 30.49. Угловые диаграммы вращения и зависимость от \хоН Ар/рх для монокристаллов Со [45] G=4,2 К; цо#=15 Тл; RRR—204; ф — угол вращения магнитного поля в плоскости, перпендикулярной электрическому то- току через образец) J V \ \ j \ III [0001] .1 \ \ / [1010] [2110] [1100] [1210] [0110] [1120J [1O1OJ 37,5 15,0 12,S \ ) в' 2 V > J 200 300 W 500 *,#С Рис. 30.50. Температурная зависимость насыщения Aps/p для Со при нагреве G) и охлаждении B) [46] ю-* 8 О -8 Рис. 30.51. Зависимость Ар/р я (/)и Ар/р ±B) для Ni от \ХоН при *-20°С [47] Г [ V 1 -г 1 1 ?,Тл 754
Z60 Рис. 30.52. Температурная зависимость насыщения PI и Др5/Р± Для Ni 148]: О - Aps/p п ; х - *ps/p 1 (9-0; A- APs'p J. < <в — угол между плоскостью образца и направлением ного поля) 160 180 200 220 2WTfK 30.4. КОЭФФИЦИЕНТЫ ХОЛЛА МЕТАЛЛОВ В таблч 30.5 и 30.6 и на рис. 30.54—30.69 приведены сведения о коэффициенте Холла для различных мате- материалов, Таблица 30.5. Значения коэффициента Холла для жидких металлов Металл Алюминий Висмут Галлий Германий Золото Индий Кадмий Лантан Медь Натрий Неодим Олово Празеодим Ртуть Рубидий Свинец Серебро Таллий Церий Цезий Уран #, Ю-»1 м»/(Ас) -3,9 —3,0 —3,9 —3,6 -11,8 —5,6 -7,2 <0 -8,25 -25 <0 -4,4 <0 -7,6 -42 —4,48 —11,6 — 12,6 +8,0 —74,6Ч-7*,6 +3,8 т. к 933—1123 558—603 303—873 1233—1283 1336—1423 429—973 594—673 — 1356-1423 371 523—593 — 303—483 308 623 1273 500—1000 873—1223 307—372 273—1473 Литература [Ю1] [102| [Ю2] [Ю2] [101] [101] [ЮЗ] [104] [101] [102] [104] [ЮЗ] [104] [103] [99] [105] [Ю5] [102] [106] [107] [104] Ряс. 30.53. Температурная зависимость Лр/р для ТЬ [49]: /_Др/р j , |юЯ-1,бТл; 2 — Др/р|| , »*о//-0,78 Тл; 3 — Др/рц f fcff-0,13 Тл; -# — Др/рх» !*•!#—1.5 Тл 755
Таблица 30. Металл, чистота Алюминий 99,5%, RRR = 11 То же » Алюминий 99,9999%, RRR = 84 -т- 2600 Бериллий монокристаллический 99,5% Бериллий монокристаллический 99,99% То же Ванадий 99,6%, RRR = 11,5 То же Висмут монокристаллический Вольфрам 99,9% То же » Гафний 99,9%, RRR = 27,5 То же » » Золото 99,9999%, RRR= 1957 То же Индий 99,9999%, RRR = 7100 То же Иридий, р B0 К)/р C00 К) = 0,21 То же Иттербий То же Иттербий RRR = 17 Иттрий, RRR=10, монокристаллический То же То же, RRR= 15 Кадмий поликристаллический То же Кадмий монокристаллический То же Калий То же, RRR = 1000 -т- 8000 Кальций 99% Лантан 99,8% Литий, RRR = 850 То же Лютеций, RRR = 25 Магний 99,999% То же Марганец а-Марганец Медь 99,9999% То же Тоже, RRR= 150 Молибден » » Тоже, RRR = 32000 б. Значения коэффициента Холла для металлов т, к 83 273 573 873 2—80 290 290 290 20 300 — 870 273 170 80 300 200 100 4,2 300 4,2—300 300 6-280 300 81 300 77 20—400 300 300 4—300 90 20 л о 4,2 297 297 300 4—100 300 20—300 300 4,2 300 300 300 300 297 4—300 300 150 50 40 л <80 873 273 83 4-150 В, Тл 0,54 0,54 0,54 0,54 0,5 0,3-2,0 0,3—2,0 0,3—2,0 — — 0,54 0,54 0,54 0,54 КЗ КЗ КЗ КЗ 1,52 6,3(а)Т>1) — 0,55 0,55 0,20 ко КО 1,0 1,0 1 Л 1,1) — 0,05—0,95 0,1 0,56 0,95 0,95 0,55 0,4-2,5 — — 0,6—2,9 — ,5 ,5 ,5 ,5 г 0,0085—0,51 0,54 0,54 0,54 1 ,25 Я, КГ» м»/(А • с) -2,2 —3,3 -3,9 -4,1 См. рис. 30.54 ^В || с, = ~~77 АВ ||г, — /и,* р i4.fi ^В±га — **° См. рис. 30.55 6,2 7,9 См. рис. 30.56 15,6 11,1 10,6 12,0 4,2 3,0 К9 -2,6 —7,3 См. рис. 30.57 —5,43 16 См. рис. 30.58 3,18 3,49 35 38 См. рис. 30.59 Р А 7 п В1 с а — >' *B|ir,= -l7,2 См. рис. 30.60 См. рис. 30.60 10 20 — 1^ р о о B_Lra — о,» ^в н г,= 13,9 -42 См. рис. 30.61 -17,8 —8 —13,8 — 14,8 См. рис. 30.62 —5,3 См. рис. 30.60 -8,3 *вцг, = -7,8 *в±г,= -°>8 8,44 См. рис. 30.63 -5,3 -5,4 —6,3 -6,8 —о,о См. рис. 30.64 17,6 18,0 17,9 См. рис. 30.65 Литератур! [501 [50] [50| 150| E1| [52] [53] [53] 53 54 54 55 50 50 50 50 56 56 56 56 57 f57 58 59 59 60 60 61 61 62J 631 [63] 63 64 65 65 65 66 1661 671 68 69 70 71 71 71 11 en f721 i* **j [72] f721 73 73 57 57 R7 [57 [57 7W 50 50 50 76 756
Продолжение табл. 30.6 Металл, чистота Натрий То же, RRR = 1500 -г- 6700 Неодим 99,98% Тоже Ниобий, RRR= 13 То же » Олово 99,9% Тоже, RRR = 60000 Осмий, RRR= 12 Палладий » Платина 99,9% Тоже > а-Плутоний ^Плутоний f-Плутоний Празеодим 99,9% То же Рений, RRR = 38 Тоже » Родин 99,9% Рубидий дистиллят Тоже, RRR = 489—441 Рутений Самарий 99,9% Тоже, RRR = 17,3 Свинец 99,9%, RRR = 6 • 108 Тоже монокристаллический Серебро 99,9999%, RRR = 918 Скандий 99,86% Тоже Таллий Тантал Титан 99,97% монокристаллический То же а-Торпй, RRR — 18,2 Тоже » Тулий поликристаллический 99,93 То же, RRR = 7,4 Хром 99,9% Тоже, RRR= 15 Цезий 99,9% То же Церий 99,8% Цинк 99,999% монокристаллический Тоже > Цирконий, RRR — 27 Тоже i Уран, RRR-12 Тоже Т, К 300 78 20 4—100 293 — 300 77 4,2 294 4,2 300 300 115 4,2 300 170 80 6—438 ПООт-438 1 7 /400 1 7 20—300 300 300 200 100 300 300 — 300 300 17 2,4 293 4,2 300 300 4,2 297 300 300 300 297 77 4,2 300 — 287 8—40 293 200 293 297 297 77 77 300 200 100 273 77 4,2 В. Тл 1,0 1,0 1,0 0,525—0,945 0,56 __ 3,0 3,0 3,0 0,81 0,69 _ — —_ ... 0,54 0,54 0,54 — — — по — 1,5 1,5 1,5 0,49 — 0,95 0,49 0,55 0,55 0,55 2^3 1,52 1,3 1,3 1,7-1,8 0,54 0,95 0,95 3,0 3,0 3,0 0,55 1,0-2,9 1,0 0,56 1,86 1,86 1,86 1,86 0-1,5 0-1,5 0—1,5 3,0 3,0 3,0 R, 10-» м»/(А • с) -13,2 -12,4 -12,7 См. рис. 30.66 9,71 См. рис. 30.67 8,72 8,50 9,54 —0,22 *в и [oolj e — 4* 2,9 -7,5 -6,2 -7,8 -2,2 -1,8 -2,0 См. рис. 30.63 1—90 / 3 137 См. рис. 30.67 7,1 22 28 32 5,02 4-50 См. рис. 30.68 +22 —2 28 16 0,98 Лвщпо]13 43 —8,98 (См. рис. 30.57) -6,7 -3,0 2,4 10 *впс. = 7,1 *В±с. = -Ю,8 —11,16 —10,35 -9,7 —15 Яо= -23,5 +36,3 См. рис. 30.69 -73,2 -71,5 + 18,1 *ВЦс.= 14.4 *В±г.= -4,0 ЛВЙС,= 1Й,5 15,5 8,0 4,5 3,93 4,75 —0,31 Литература 77 77 77 68 70 70 78 78 78 79 [80 81 82 82 83 50 50 50 84 84 84 84 84 70 70 85 85 85 86 87 71 88 61 89 89 90 91 57 92 92 93 94 95 [95] 71] 71 71 61 96 97 98 99 99 70 100] [100] [100] [100] 85 85 85 78 78 78 757
20 ВО Г,К [ 1 \ л V —-JVJn 'У * о " -о— 0 Рис. 30.54. Температурная зависимость коэффициента Холла в слабом магнитном поле (шт<1) для чистого А1 [51]: ф —RRR-2380 и 6^; X — RRR-2600 и 6W; + -RRR-1810 и 5 N;O — RRR-84 и 4 N F N — чистота образца, сортветст- вующая 99,9999%; нижняя кривая — теоретическая) 20 15 -7 8 «г BUCj •л \ "\к. • 50 100 150 200 150 ТЧК 100 zoo Рис. 30.55. Температурная зависимость коэффициента Холла для гексагонального монокристалла Be [53] rff мУгв-с) 2,0 2,5 J,0 Рис. 30.57. Температурная зависимость коэффициента Холла для чистых образцов (99,9999%) Ag, Аи и Си [57]: • —Ag, отожженный образец; О —Аи, неотож* женный образец; X — Си, неотожженный образец; Н Си, отожженный образец толщиной 0,929 мм, А- Си, отожженный образец толщиной 1,719 мм 1$ 12 10 О -2 I .I - I л I I О 40 80 120 160 200 Г, К Рис. 30.58. Температурная зависимость коэффициента Холла монокристалла In [59] (магнитное поле fi=6,3 Тл ориентировано вдоль оси [101] кристалла) Рис. 30.56. Полевая зависимость коэффициента Холла монокристалла Bi при Г—1,4 К [55]: / — угол между направлением магнитного поля и тригональной осью 25°, ток параллелен бинарной оси; 2 — магнитное поле параллельно тригональной оси; 3 — магнитное поле перпенди- перпендикулярно тригональной оси; Я_|_— В | тригональной оси; R | — Вц трнгокальной оси 758
X S, Охлаждение V -о-в- - Нагреб 700 200 300 Г, К Рис. 30.59. Температурная зависимость коэффициента Холла монокристалла Yb (RRR=17; В=2,0 Тл) [62] Рис. 30.62, Температурная зависимость коэффициентов Холла R и Риги—Ледюка ALoT (Lo* — число Лоренца, Т — температура) для Li [71] * г -20 -25 Lu,Bllb^7 BllfT" Y,B\\[OOOf] • 1 444Lu,Bllf00 о 160 240 Т> К Рис. 30.60. Температурная зависимость коэффициента Холла для Y и Lu (сплошные линии [63], штриховые — I64D SO k8 u - tf - - i \ i i a r —¦—i A A 1—т— А Д 1 I—e ол I ¦• I —¦- i ALoT a i 0 10 20 30 ЬО 50 ВО 70 ВО 90 7, К Рис. 30.61. Температурная зависимость коэффициентов Холла R и Риги—Ледюка ALoT (Lo* — число Лоренца; тс2 / К \2 Вт-Ом Lo=-- [ — J «2,45-10-* .-- ; Т — температура) 3 \е I А* дм чистых образцов К [68]: O-RRR-720; A-RRR-700; П - RRR-2000; ф - RRR- •2900; H-RRR-7900; ^-RRR-640; В-1 Тд 50 Л-PU /00 200 Г,»С Рис. 30.63. Температурная зависимость коэффициента Холла для поликристаллических образцов а — Мп [74] и а — Ри [84] 1 .16 so Рис. 30.64. Температурная зависимость коэффициента Холла для Си [75]: ф, Д — образец 1; +, О1-образец 2; — * ?-0,5145 Тл; В-0.0086 Тл 759
X А 1\J 1 JSK so 100 Рис. 30.65. Холла для || Д —В-1.25 Рис. 30.68. Температурная зависимость коэффициентов Температурная зависимость коэффициента Холла * и Риги-Ледюка АЬоГ для Rb [71] монокристалла Мо [76]: ф-Я-0.25 Тл; 0-^-0.45 Тл; D - В-0.85 Тла Тл 30 Г 26 5 22 i •Г20 18 - - АЮТ - / / v -+—н 70 $0 SOT, К Рис. 30.66. Температурная зависимость коэффициентов Холла R и Риги—Ледюка ALoT (Lo* — число Лоренца, Г — температура для Na [68]): RRR-1500; ф. + —охлаждение; Q» X — нагрев 99 iso >? 50 30 20 1 ! I : S0 100 150 200 250 J00 Т, К Рис. 30.69. Температурная зависимость коэффициента Холла для Сг [98]: 1 — до отжвга; 2 — после отжига а о 0,8 0,6 ) < Л Рг се *—— -—* 10Q 200 Г, К Рг[70] Рис. 30.67. Темпера- Температурная зависимость коэффициентов Холла для поликристалличе- поликристаллических образцов Се, Nd, Р [70] 30.5. КОЭФФИЦИЕНТЫ ХОЛЛА ФЕРРОМАГНЕТИКОВ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ В табл. 30.7 и 30.8 и на рис. 30.70—30.76 приведенц данные о коэффициенте Холла ферромагнетиков п ред- редкоземельных металлов. 760
Таблица 30.7. Значения коэффициентов Холла для ферромагнитных металлов Металл, чистота Т, К V-.H. Тл Я„ 10-" #s, ИГ»» м»/(Ас) Литература Железо 99,99%, RRR = 20 То же поликристаллическое Железо, вискеры, RRR = 180-452 Тоже 99,99% Кобальт 99,99%, RRR = 60 То же 99,99% Никель 99,999% , RRR = 480 То же 99,999% То же 293 4,2-300 1-300 1-800 293 273—1400 293 т>тс 70-700 0—3,3 0-2,8 0,23 0-2,9 0,85 0,2 I 6,8 См. рис. 30.70 См. рис. 30.70 См. рис. 30.71 -0,84 | 0,14 См. рис. 30.72 -0,56 | -5,0 Таблица 30.8. Значения коэффициентов Холла См. рис. 30.73 для магнитных редкоземельных металлов 108 1091 110 111 109] 112] 113] 114 [П5] Металл, чистота Т. К 10-" mV(A . с) s. КГ" м»/(Ас) Литература Гадолиний ский 99,9%, RRR = 51, пол и к ристал л иче- Гадолиний, RRR = 20, монокристаллический То же, RRR = 40 Гольмий 99,9%, RRR— 12, поликристаллический То же монокристаллический Диспрозий 99,9%, RRR = 10, монокристалличе- монокристаллический Диспрозий, монокристаллический, RRR = 16 Тербий 99,9%, RRR = 46, поликристаллический Тоже, RRR = 20, монокристаллический Тербий монокристаллический Эрбий поликристаллический Эрбий монокристаллический •' в и с,. •>Вв базисной плоскости. т>тс т>тс т<тс т>тс т>тс т>тс т<тс т>тс т>тс т>тс т>тс -2 | —384 —225"; —452м См. рис. 30.74 -2,2 -3,2«; +0,2** -5,7*»; —1,0** -2,8 -13.2*1; +2,2»» -25,5"; -32,6*» См. рис. 30.75 —4,4 I —42 —4,0«; —1,1*«| —52*1; —40*» См. рис. 30.76 —0,34 -3,6"; 0,3*» -9,4«; 4,4*» [116] [64) 1П7) [118] [И9] [120] [121] [122] [123] [70] [124] 30 20 10 К* ! Рис. 30.70. Температурная зависимость аномального ко- коэффициента Холла Rs Аля усов Fe [110] (штрихпунктир- ная линия—для поликристаллического Fe [109]): 0 100 Z00 J00 7, К Образец X Л О а V Направление I в оси усов Fe §88 = 5 Направле- Направление В [110] [110] [010] [010] [010] Направление ЭДС Холла RRR 196 213 213 452 180 761
400 z300 ч Е 200 ?100 г/ У А I 1 10§ 200 400 600 Т^ 7S 60* 1 2S О Рис. 30.71. Температурные зависимости аномального ко- коэффициента Холла Rs (/) и удельного электросопротив- электросопротивления р B) для Fe [111] V2 •?-¦ -S — \ \ \ \ \ Те V \ \— 1 \ А 1 2 •3 ч 80 160 240 Рис. 30.74. Температурная зависимость аномального Rx и обыкновенного Ro коэффициентов Холла для моно- монокристалла Gd [64]: 1 — Ro» В в базисной плоскости; 2 — Ru В в базисной плос- плоскости; З-Rq,В ||с; 4-/?,,В \\с 300 О 200 400 600 800 1000 Vе Рис. 30.72. Температурные зависимости аномального ко- коэффициента Холла Rs (/) и удельного электросопротив- электросопротивления р B) для Со [112] (а) и температурное изменение в окрестности фазового превращения (б) ? 20 О 0%1 0f2 0tJ 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,3 Т/Те Рис. 30.73. Температурная зависимость аномального ко- коэффициента Холла Rs для Ni [115] (Тс — температура Кюрд) '16 ТС=$7К \ТЫ=178 К В\\[1120] 80 160 240 7,К Рис. 30.75. Температурная зависимость аномального ко- коэффициента Холла Rs для монокристалла Dy [120] •^ О ?-40 - У '1010] НУ. У'. V \ 7,К Рис. 30.76. Температурные зависимости обыкновенного Ro и аномального Rs коэффициентов Холла для моно- монокристалла ТЬ [123] 30.6. ТЕРМОМАГНИТНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ МЕТАЛЛОВ В табл. 30.9 и 30.10 и на рис. 30.77 —30.82 приве- приведены данные о термомагнитных характеристиках метал- металлов.
Таблица 30.9. Значения термомагнитных коэффициентов для металлов Металл, чистота Алюминий 99,5% Вольфрам Золото*1 Индий Иридий, RRR = 23- То же Иттрий*8 Кадмий Калий*! Литий*1 Марганец Медь*8 Молибден Натрий*! Ниобий Олово Осмий, RRR= 12 Палладий*4 Платина, RRR = 5,4 То же Рений, RRR = 447 Родий Рубидий*1 Рутений Свинец Серебро*! Таллий Тантал Цинк г, к 313 332 323 300 293 320 330 333 330 300 300 323 300 300 300 333 323 А, -0,63 + 1,5 +0,39 — 10 См. рис. 30.77 См. рис. 30.78 +0,55 — — +0,89 -0,05 —0,44 — -1,20 См. рис. 30.61 См. рис. 30.62 — +0,15 См. рис. 30.77 — -1,72 См. рис. 30.66 См. рис. 30.79 — — —0,487 -0,21 — — -0,04 -2,32 +3,27 —1,68 -6,4 См. рис. 30.80 См. рис. 30.68 См. рис. 30.80 -0,05 См. рис. 30.77 — -0,37 См. рис. 30.80 + 1,29 —2,40 Лите- Литература 125] 125 126 127 125 811 128] 125] 68] 71] 125] 126] 125] 68] 129] 125] 81] 125 125 81] 81] 130] 71] 130] 125 126 125 130 125. •» Для металлов со знаком •» представлены рисунки темпера- температурных зависимостей коэффициентов Риги — Ледюка А* значения которых умножены на LbT (ц=— (—\* «= 2,45-10-» Вт Ом/Кв] для более удобного сравнения их с коэффициентами Холла. •* Р =7510-* Км»/(В.Ас); •• р = _i,446-l<re K-mV(BA-c); •* Р = 16,2-10-» K-mV(B-A-c). Таблица 30.10. коэффициентов для Металл Железо Кобальт Никель г. к 313 298 300—900 313 2—450 Значения термомагнитных ферромагнитных металлов в, к 2,3 0,95 0,667 Ри 10" -.K-V(B.A.c) -20,3 87 55 Продолжение табл. 30.10 Металл Железо Кобальт » Никель ъ 10"» м«/(В-с) 3,28 3,77 — —49 — Q..U -20 19 См. 48 См. )-• м ,4 рис. ,2 рис. V(K-c) 30.81 30.82 Литература [131 125 [132 [133 [125] Рис. 30.77. Температурные зависимости коэффициентов Холла R н Риги —Ледюка ALoT дляА& Аи и Си [126]: Я, В-0.935 Тл; —.-.—.—Я, В-0,518 Тл; Q —ALoTt В-0,935 Тл; ф — ALoT, В-0,518 Тл Та In / f>Qn,< 300 400 500 700 Г, К Рис. 30.78. Температурная зависимость коэффициента Нернста для TI (#) и In (О) в твердом и жидком сос- состояниях [127] 200 Л00 7,9Ск Рис. 30.79. Температурная зависимость коэффициента Нернста для Nb [129]
10 8 $ 4 г О 12 . 8 О» МО Та О В I о «Г — 9 О 2 О -2 Рис. 30.80. Температурные зависимости удельного элек- электросопротивления р, термо-ЭДС S, константы Холла R и константы Нернста Q для некоторых материалов [130] 200 - Рис. 30.82. Температурная зависимость коэффициента Нернста Qx для Ni [125] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Гайдуков Ю. П.//Успехи физ. наук. 1970. Т. 100. Вып. 3. С. 449—466. 2. Крэкнелл А.9 Уонг К. Поверхность Ферми: Пер. с англ./Под ред. В. Я. Кравченко. М.: Атомиздат. 1978. 3. Harrison W. A., Webb M. В. Thg Fermi Surface. N. Y. — Lond.: John Woley. 1960. 4. Лифшиц И. М., Азбель М. Я., Каганов М. И. Электронная теория металлов. М.: Наука. 1971. 5. Meaden G. Т. Electrical resistance of metals. N. Y.: Pienum Press. 1965. 6. Fawcett E.//Advances Phys. 1964. Vol. 13, N 50. P. 139—153. 7. Hurd С. М. The Hall Effect in Metals and Alloys. N. Y.: Plenum Press, 1972. 8. Fkkeff F. R.//Phys. Rev. 1971. Vol. B3. P. 1941. 9. Rocofyllou En Papathanassopoulov C.//Physica. 1980. Vol. ВС 100, N 1. P. 99-100. 10. Just! E., Kramer J.//Physical Z. 1940. Bd 41. S. 197—205. 11. Kapitza P. Proc. Roy. Soc. (Lond.), 1929. Vol. A123. P. 292, 342. 12. Алексеевский H. E., Егоров В. С.//Журн. экс- перим. и теорет. физ. 1963. Т. 45, № 2. С. 388—391. 13. Landolt-Bornstein. Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Austronomie, 6 Teil, Elektrische Eigcn- schaften 1. Berlin, Gottingen — Heidelberg: Springer — Verlag, 1959. 14. Волкенштейн Н. Вм Новоселов В. А., Старцев В. Е.//Физика металлов и металловедение. 1966. Т. 22, № 2. С. 175—180. 15 Reed W. A., Marcus J. A.//Pnys. Rev. 1962. Vol. 126. N 4. P. 1298—1300. 16. McClure P. WM Spry W. J.//Phys. Rev. 1968. Vol. 165. N 3. P. 809-815. 17. JdnoS S^ Fener A., Flachbart K.//Pnys. Stat. Sol. (b). 1977. Vol. 81. N 1. P. K19—K23. 18. Justi E. Physical Z. 1940. Bd 41. S. 486—490. 19. Гайдуков Ю. П.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1959. Т. 37, № 5. С. 1281-1291. Рис. 30.81. Температурные зависимости коэффициентов Холла Rs, Нернста Qs и удельного электросопротивле- электросопротивления р для Со [132] 764
20. Волоцкая В. Г.//Там же. 1963. Т. 45, № 1. С. 49—51. 21. Лазарев Б. Г., Нахимович Н. Мм Парфено- Парфенова Е.А.//Там же. 1938. Т. 9, № 10. С. 1169-1178. 22. Penz P. A., Bowers R.//Phys. Rev. 1968. Vol. 172. №3. P. 991—1000. 23. Gugan D, Jones B. K.//Helv. Phys. Acta. 1963. Vol.36, № 1. P. 6—11. 24. Алексеевский Н. E., Гайдуков Ю. П.//Жури. экс- перии. и теорет. физ. 1960. Т. 38, № 6. С. 1720—1722. 25. Алексеевский Н. Ем Егоров В. С, Карстенс Г. Э., Козак Б. Н.//Там же. 1962. Т. 43, № 1. С. 731-733. 26 Babiskin J., Siebenmann P. G.//Phys. Kondens Ma- teria. 1969. Vol. 9A/2). P. 113-121. 27. Nagasawa H.//Phys. Lett. 1972. Vol. 414, № I. p 39—40. 28. Алексеевский H. E., Гайдуков Ю. П.//Журн. экс- перим. и теорет. физ. 1959. Т. 36, № 2. С. 446—449. 29. Алексеевский Н. Ем Дубровин А. В., Карс- Карстенс Г Э., Михайлов Н. Н.//Там же. 1968. Т. 54, Ня 3. С. 350—353. 30. Aschermann G., Justi E.//Physikal Z. 1942. Bd. 43. S. 207—210. 31. Алексеевский Н. Е., Егоров В. С, Козак Б. Н.// Журн. эксперим. и теорет. физ. 1963. Т. 44, № 3. С. 1116-1118. 32. Schulze R.//Physik Z. 1941. Bd. 42. S. 297. 33. MacDonald D. K. C.//Phiios. Mag. 1957. Vol. 2, № 13. P. 97—104. 34. Болотин Г. А., Новоселов Н. A.t Старцев В. Е.// Физика металлов и металловедение. 1972. Т. 33, № 4. С. 740-743. 35. Боровик Е. С.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1954. Т. 27, № 3. С. 355—368. 36. Алексеевский Н. Е., Гайдуков Ю. П.//Там же. 1959. Т. 37, № 3. С. 672—677. 37. Young R. C.//Phys. Rev. 1967. Vol. 163, № 3. P. 676—685. 38. Justi E.//Ann. Physik. 1948. BdFK. S. 183—190. 39. Reed W. A., Brennert G. F.//Phys. Rev. 1963. Vol. 130. N» 2. P. 565—576. 40. Бабушкина Н. А.//Докл. АН СССР. Сер. физ. 1964. Т. 155, We 6. С. 1290—1292. 41. McEven К. A., Werbber G. D., Roe land L. W.// Physica. 1977. Vol. 86—88B. P. 531—532. 42. Akhavan M., Blackstead H. A.//Phys. Rev. B. 1976. Vol. 13, № 3. P. 1209—1215. 43. Akhavan M., Blackstead H. A.//Ibid. 1973. Vol. 8, №9. P. 4258—4261. 44. Isin A., Colemann R. V.//Phys. Rev. 1966. Vol. 142, № 2. P. 372—378. 45. Colemann R. V., Morris R. S., Sellmeyer D. J.// Phys. Rev. B. 1973. Vol. 8, № 1. P. 317—331. 46. Богма К. К., Зубов В. В.//Физика металлов и ме- металловедение. 1965. Т. 20, X* 1. С. 135—137. 47. Белов К. П.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1951. Т. 21, № 5. С. 809—812. 48. Kaul S. N.//J. Phys. F. 1977. Vol. 7, № 10. P. 2091—2098. 49. Белов К. П., Никитин С. А.//Физика металлов и металловедение, 1962. Т. 13, № 1. С. 43—48. 50. Frank V.//Appl. Sci. Res. 1958. Vol. B7. P. 41—45 51. Barnard R. D., Addel Rahiem AEE//J. Phys. F. 1980. Vol. 10, № 12. P. 2739—2749. 52. Боровик Е. С.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1952. Т. 23, № 1. С. 83—87. 53. Shiozaki J.//Phys. Lett. 1974. Vol. A50. P. 203— 204. 54. Амитин Е. Б., Ковалевская Ю. А., Ковдря Ю. 3.// Физика твердого тела. 1967. Т. 9. С. 905—908. 55. Reynolds J. M., Hemstreet H. M.//Phys. Rev. 1954. Vol. 96. P. 1203—1207. 56. Волкенштейн Н. В., Галошина Э. В.//Физика ме» таллов и металловедение. 1964. Т. 18. С. 784—786. 57. Alderson J. E., Farrel Т., Hurd С. M.//Phys. Rev. 1968. Vol. 174. P. 729—736. 58. Cooper J. N., Cotti P., Rasmussen F. B.//Phys. Lett. 1965. Vol. 19. P. 560—562. 59. Ozimek E. J., Leisure R. G.//Ibid. 1978. Vol. A66, № 5. P. 413—415. 60. Gehlhoff P. O., Justi E.t Kohler M.//Z. Naturforsch. 1950. Vol. 5a. S. 16—18, 1949. Vol. 4a. S. 561—563. 61. Anderson G. S.t Legvold S.t Spedding F. H.//Phys. Rev. 1959. Vol. Ill, № 5. P. 257—261. 62. Anderson J. E., Hurd С M.//Solid State Comm. 1972. Vol. 11. P. 1245—1248. 63. Волкенштейн Н. В., Галош ина Э. В.//Физика ме- металлов и металловедение. 1967. Т. 24. С. 1105—1107. 64. Lee R. S., Legvold S.//Phys. Rev. 1967. Vol. 162. P. 431-435. 65. Saeger К. Е., Luck R.//Phys. Kond. Mater. 1969. Vol. 9. P. 91-94. 66. Stringer J., Hill J, HugHn A. S.//Philos. Mag. 1970. Vol. 21. P. 53—61. 67. Cirles W.//Z. Physik. 1957. Bd. 147. S. 481—485. 68. Fletcter R., Friedman A. J.//Phys. Rev. 1973. Vol. B8. P. 5381—5390. 69. Frank V., Jeppesen O. G.//Ibid. 1953. Vol. 89. P. 1153-1154. 70. Kevane C. J., Legvold S., Speddkig F. H.//Ibid. 1953. Vol. 91. P. 1372—1379. 71. Eletcher R.//Ibid. 1977. Vol. 15. P. 3602—3608. 72. Alty J. L., Stringer J.//Pnys. Stat. Sol. 1969. Vol. 32. P. 243—246. 73. Foner S.//Phys. Rev. 1957. Vol. 107. P. 1513— 1516. 74. Meaden G. P. Т., Pelloux-Gervais P.//Cryogenics. 1967. Vol. 7. P. 161—166. 75. Barnard R. D.//J. Phys. F. 1980. Vol. 10, № 10. P. 2251-2255. 76. Черепанов В. И., Старцев В. Е., Волкенштейн Н. В.//Физика низких температур. 1979. Т. 5. С. 1162— 1167. 77. Justi E.//Ann. Physik. 1948. Vol. 6. P. 183—186. 78. Berlincourt Т. G.//Phys. Rev. 1959. Vol. 114. P. 969—977. 79. Andrewartha G. G., Evans E. J. Philos. Mag. 1941. Vol. 31. P. 265—282. 80. Каминский В. Н.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1962. Т. 43. Jsfe 10. С. 1158—1163. 81. Немченко В. М., Львов С. Н., Малько П. И., Делиев В. Н.//Физика металлов и металловедение. 1972. Т. 33, Кя 3. С. 540—545. 82. Plate H.//Phys. Kond. Mater. 1966. Vol. 4. P. 355—359. 83. Schwaller R.//Compt. rend. 1967. Vol. 264. P. 1064—1067. 84. Brodsky M. B.//Phys. Rev. 1965. Vol. 137. P. A1423—1428. 85. Волков Д. Н., Козлова Т. М., Прудников В. Н., Козис Е. О.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1968. Т. 55, N* 6. С. 2103—2107. 86. Koster W., Hagmann D., Saeger K. E.//Z. Metal- kunde. 1963. Bd. 54. S. 619—622. 87. Факидов И. Г.//Докл. АН СССР. 1948. Т. 63. Ко 2. С. 123—425. 88. Justi E.//Z. Naturforsch. a. 1949. Bd. 4. S. 472— 474. 89. Волкенштейн Н. B.t Федоров Г. В.//Физкка твер- твердого тела. 1965. Т. 7, Кя 11. С. 3213—3217. 90. Takano К., Sato T.//J. Phys. Soc. Japan. 1965. Vol. 20. P. 2013—2016. 91. Алексеевский H. E.t Гайдуков Ю. П.//Журн. экс- эксперим. и теорет. физ. 1961. Т. 41, № 2. С. 354—357. 765
92. Волкенштейн И. В., Галош и на Э. В.//Физика ме- металлов и металловедение. 1963. Т. 16, № 2. С. 298—301. 93. Smith A. W.//Phys. Rev. 1916. Vol. 8. P. 79—83. 94. Krautz E., Schultz H.//Z. Augewdte Phys. 1963. Vol. 15. P. 1—6. 95. Scovil G. N.//Appl. Phys. Lett. 1966. Vol. 9. P. 247—248. 96. Волкенштейн Н. В., Федоров Г. В. — Физика ме- металлов и металловедение. 1965. Т. 20. С. 508—511. 97. Foner S.//Phys. Rev. 1957. Vol. 107. P. 1513— 1516. 98. Амитин Е. Б., Ковалевская Ю. А.//Физика твер- твердого тела. 1968. Т. 10, № 6. С. 1884—1886. 99. Kendall P. W.//J. Nucl. Mat. 1970. Vol. 35. P. 41—50. 100. Lane Y. S., Huglin A. S., Stringer J.//Phys. Rev. 1964. Vol. 135. P. A1060—A1068. 101. Busch G., Guntherodt H. — J.//Phys. Kond. Ma- Mater. 1967. Vol. 6. P. 325—327; Advances. Phys. 1967. Vol. 16. P. 651—660. 102. Busch G, Y. Thieche//Phys. Kond. Mater. 1963. Vol. 1. P. 78—81. 103. Greenfield A.//Phys. Rev. 1964. Vol. 135. P. A1589—A1595. 104. Busch G., Guntherodt H. — J., Kunzi H. U.// Phys. Lett. 1970. Vol. 32A. P. 376—377. 105. Shackle P. W.//Philos. Mag. 1970. Vol. 21. P. 987—1002. 106. Busch G., Guntherodt H. — J., Kunzi H. U., Schlapbach L.//Phys. Lett. 1970. Vol. 31A. P. 191—192. 107. Факидов И. Г//Докл. АН СССР. 1948. Т. 63. С. 123—125. 108. Softer S., Dreesden J. A., Pugh E. M.//Phys. Rev. 1965. Vol. 140. P. A668—A675. 109. Волкенштейн Н. В., Федоров Г. В.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1960. Т. 38. С. 64—68. ПО. Dheer P. N.//Phys. Rev. 1967. Vol. 156. P. 637- 644. 111. Tsonkalas J. A.//Phys. Stat. Sol. (a). 1974. Vol.22, № 1. P. K59—K63. 112. Tsonkalas J. A.//Ibid. 1974. Vol. 23, № 1. P. K41—K45. 113. Hugnenin R., Rivier D.//Helv. Phys. Acta. 1965. Vol. 38. P. 900—912. 114. Dutta Roy S. K., Subrahmanyam A. V.//Phys« Rev. 1969. Vol. 177. P. 1133-1138. 115. Kaul S. N.//Ibid. 1979. Vol. B20, № 12. P. 5122- 5130. 116. Волкенштейн Н. В., Федоров Г. В.//ЖУриал экс- эксперим. и теорет. физ. 1966. Т. 50. С. 1505—1609. 117. Волкенштейн Н. В., Федоров Г. В.// Физика твердого тела. 1966. Т. 8. С. 1895—1898. 118. Cullen P. R., Rhyne J. J., Mancini F.//J. Appl. Phys. 1970. Vol. 41. P. 1178—1181. 119. Волкенштейн Н. В., Григорова И. К., Федо- Федоров Г. В.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1966, Т. 51, С. 780—785. 120. Rhyne J. J.//Phys. Rev. 1968. Vol. 172. № 2. P. 523—529. 121. Бабушкина Н. А.//Физика твердого тела. 1965. Т. 7. С. 3026—3032. 122. Федоров Г. В., Волкенштейн Н. В.//Там же. 1970. Т. 12. С. 1374—1379. 123. Rhyne J. J.//Appl. Phys. 1969. Vol. 40. P. 1001- 1003. 124. Rhyne J. J., O'Connor M. C.//Bull. Amer. Phys. Soc. 1969. Vol. 14. P. 306—310. 125. Landolt-Bornstein. Zahlenwerte und Funktionen aus Physik, Chemie, Astronomie, 6 Teil, Elektrische Eigen- schaften. Berlin, Gottingcn — Heidelberg: Springer-Ver- lag, 1959. 126. Fletcher R, Friedman A. J., Stot M. J.//J. Phys. F: Metal Phys. 1972. Vol. 2, № 4. P. 729—762. 127. Кувандиков О. К., Субхакулов И., Даминов А.// Физика металлов и металловедение. 1977. Т. 44. Вып. 3. С. 670—671. 128. Zeechina L.//Phys. Stat. Sol. 1970. Vol. 42. P. K153—K155. 129. Кувандиков О. К., Черепанов А. В., Василье- Васильева. Р. П., Шакеров В. О.//Изв. вузов. Физика. 1977. №8. С. 128-129. 130. Мясникова К. П., Васильева Р. П., Черемушки* на А. В. —Изв. АН СССР. Сер. Металлы. 1975. № 6. С. 185—188. 131. Butler E. H.f Pugh E. M.//Phys. Rev. 1940 Vol. 57. P. 916—920. 132. Черемушкина А. В., Васильева Р. П.//Физика твердого тела. 1966. Т. 8, № 3. С. 822—825. 133. Rinder W., Koch К. М. Z. Naturforsch. a. 1958. Bd 13. S. 26—528. Глава 31 ОПТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВ Л. А. Новицкий 31.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ В главе приведены значения оптических характерис- характеристик твердых, жидких и газообразных веществ при раз- различных параметрах их состояния. Даны аналитические зависимости, позволяющие использовать эти значения при практических расчетах. Оговаривается достовер- достоверность приведенных значений оптических характеристик (указывается обычно средняя квадратическая относи- относительная погрешность измерения при доверительной веро- вероятности 0,68). В некоторых таблицах указания о по- погрешности измерения отсутствуют. Это соответствует случаям, когда в литературных источниках достоверность данных не была оговорена. Значения оптических харак- характеристик в таких таблицах следует рассматривать как ориентировочные. Определение оптических характеристик и их едини- единицы даются в соответствии с ГОСТ 7601—78, ГОСТ 23778—79, СЭВ 1052—78. ГОСТ 13659—78, ГОСТ 15130—79, ГОСТ 9411—81 Е. Показателем преломления п называют отношение скорости электромагнитного излучения в вакууме с к фазовой скорости излучения в данной среде; п для дли- длины волны Х*= 546,07 нм называют основным показателем преломления поси. Величины п и Поен — безразмерные. Уменьшение интенсивности излучения в веществе в результате поглощения характеризуется главным пока* зателем поглощения %. Величины п и % называют оптическими постоянными. Связь между оптическими постоянными, электриче- электрическими и магнитными характеристиками диэлектрической 766
среды, являющаяся важнейшим выводом электромагнит- электромагнитной теории света, определяется уравнением а при где 8 — относительная диэлектрическая проницаемость; 14 _ относительная магнитная проницаемость. Для ряда газообразных и жидких диэлектриков ре- результаты расчета п с помощью этого уравнения хорошо совпадают с экспериментальными данными. Для металлов связь их оптических постоянных с электрическими характеристиками задается уравнениями где а* — удельная проводимость металла; (о — круго- круговая частота потока излучения. Результаты расчетов по этим уравнениям достаточ- достаточно хорошо согласуются с данными эксперимента в ин- инфракрасной области спектра, где для оптических свойств металла главную роль играют свободные электроны. В видимой и ультрафиолетовой областях спектра оптические свойства вещества в сильной степени зависят от связанных электронов. Значительно более явно выра- выраженной становится зависимость п от длины волны пото- потока излучения; выводы электромагнитной теории, припи- приписывающие величине п некоторое квазипостоянное зна- значение, характерное для данного вещества, расходятся с действительностью. В этом случае уравнения, учитывающие длину вол- волны (частоту) излучения, его затухание в веществе, дей- действие окружающих молекул на смещение электрона под воздействием внешнего поля, влияние свободных и свя- связанных электронов, выводятся из теории дисперсии и имеют вид: для диэлектриков п* 1 + 4* — N' m ,2' для металлов 1 m со2 + (go/m)* k (80 I mJ] m Здесь w — кругов-ая частота внешнего электромаг- электромагнитного поля, определяемая длиной волны падающего потока излучения; <оо — круговая частота собственных колебаний свободных электронов атомов вещества, зави- зависящая от их природы; (о* — круговая частота собствен- собственных колебаний электронов поляризуемости; еу m — за- заряд и масса электрона соответственно; Nt Nk — число атомов в единице объема, испытывающих поляризацию среды, соответствующее различным собственным часто- частотам со*; go* gk — коэффициенты сопротивления среды для частот, близких к соо и со* соответственно. Зная ш и а*, можно определить глубину проникно- проникновения б излучения в металлическую среду (так называе- называемую толщину скин-слоя при нормальном скин-эффекте), пользуясь уравнением Величина б измеряется в единицах длины. Расчет показателя преломления п для любой дли* ны волны в пределах определенного интервала длин волн производится по дисперсионным формулам; эти формулы для различных классов материалов имеют схожее построение, но различаются обычно коэффици- коэффициентами формулы дисперсии. Так, расчет п для воздуха в интервале длин волн в вакууме Х=*0,2^-50 мкм вы- выполняется по формуле дисперсии 146— 10е Х~а 41 — 10е Х-* расчет п в интервале длин волн 0,365—1,0139 мкм для оптического бесцветного стекла производится по форму- формуле дисперсии Аг А* + Az Х~а Аь А~« где Л,, „., А6 — коэффициенты формулы дисперсии, за- зависящие от марки стекла. Средней дисперсией n^t — п xt называют раз- разность показателей преломления волн длиной Х{ и А*. Основной средней дисперсией пр'—пс' называют разность показателей преломления для длин волн г' и С (спектральные линии Фраунгофера 479,99 и 643,85 нм соответственно)* Коэффициентом дисперсии v3 называют отношение вида где /1ь п2, «з — показатели преломления, соответствую- соответствующие длинам волн Д.ь А* А*. Основным коэффициентом дисперсии vOch называют отношение ^осн = Кен — 1) l(nF, — пс,). Величины vs и v0CH — безразмерные. Термооптической постоянной рОсн, К» называют изменение основного показателя преломления при повы- повышении температуры вещества на 1 К; Роен определяет- определяется выражением Росн = ДлОсн/д7\ где Длосн — изменение основного показателя преломле- преломления; АГ — изменение температуры, К, Коротковолновой границей пропускания Ami о назы- называют длину волны со стороны более коротких волн, при которой спектральный коэффициент внутреннего пропус- пропускания для толщины вещества 10 мм не ниже 0,50. Ана- Аналогично определяется длинноволновая граница пропус- пропускания Am ах, но для длинноволновой части спектра. Amin и Amaz измеряют в единицах длины. Коэффициент пропускания х представляет собой отношение потока излучения, прошедшего сквозь тело, к потоку излучения, упавшему на него. Коэффициентом внутреннего пропускания т* назы- называют отношение потока излучения, прошедшего к выход- выходной поверхности среды, к потоку излучения, вошедшего в среду. Коэффициентом отражения называют отношение по- потока излучения, отраженного данным телом, к потоку излучения, упавшего на него. 767
Характер отражения света поверхностью данного вещества зависит от качества ее обработки. В общем случае отражение имеет характер направленно-рассеян- направленно-рассеянного отражения, когда максимум силы отраженного света совпадает с направлением, соответствующим зако- закону отражения. В зависимости от того, какая из состав* ляющих отраженного потока (зеркальная или диффуз- диффузная) превалирует, отражение рассматривается как зер- зеркальное (коэффициент зеркального отражения р) или как диффузное (коэффициент диффузионного отражения рдмф). Поверхности, для которых в отраженном потоке излучения преобладает диффузная составляющая, в той или иной степени приближаются к поверхностям, яр- яркость которых не зависит от направления, а сила света убывает пропорционально косинусу угла между нор- нормалью к поверхности и рассматриваемым направлением (равнояркостные, или ламбертовские поверхности). Коэффициентом поглощения а называют отношение потока излучения, поглощенного данным телом, к потоку излучения, упавшему на него. Величины т, т*, р и а — безразмерные. Связь между т, р и а устанавливается соотношением Для потока излучения длины волны X соответству- соответствующие коэффициенты обозначают хх> ?^ рх и ах (спектральные коэффициенты пропускания, внутреннего пропускания, отражения и поглощения). Значения т, т\ р и а зависят от спектрального со- состава падающего на тело потока излучения. В частном случае, если излучатель имитирует Солнце, то соответст- соответствующий коэффициент дополняется в индексе буквой 5, например: коэффициент поглощения солнечного излуче- излучения as. Показателем поглощения а называют величину, об- обратную расстоянию, на котором в результате поглощения в веществе поток излучения, образующего параллельный пучок, ослабляется в 10 раз. Для потока излучения с длиной волны X соответствующую величину обозначают а\ и называют спектральным показателем поглощения. Единицы величин а и а* — м-*1, мм-1 и т. д. Величины ах и х связаны соотношением -ad Оптической плотностью называют логарифм величи- величины, обратной коэффициенту пропускания, т. е. а величины а и т*, ак и х*к — соотношениями х» = \0-ad; х* = 10 где d — толщина поглощающего слоя вещества, м, мм и т. д. Для удобства сопоставления т* различных веществ, оптически однородных в направлении распространения излучения, коэффициент внутреннего пропускания при- приводят обычно к единичной толщине поглощающего слоя. Расчетная формула для такого приведения имеет вид где t\i —спектральный коэффициент внутреннего про- пропускания для толщины поглощающего слоя, равной единице. Коэффициенты тих* связаны соотношением при одинаковых коэффициентах отражения на входной и выходной границах среды. и D* Тогда Если поток излучения проходит последовательно через среды с коэффициентом пропускания ть т2, т3 ... и оптическими плотностями Оь D2, D*-, то для совокуп- совокупности этих сред коэффициент пропускания т и суммар- суммарная оптическая плотность D вычисляются по формулам Зависимость р от угла падения ot| и показателей преломления п* и л" граничащих диэлектрических сред (излучение распространяется из среды с показателем преломления п' в среду с показателем преломления п") определяется выражением 9 2 L Г31' (g'- . tf («i-«iO tg*(«i + a2) J где a2 — угол преломления. Величины си и a2 связаны законом преломления: п' sin ах = п При нормальном падении При нормальном падении потока излучения из воз- воздуха на металлическую поверхность (я"-1)Ч-*»(»")» Для оптически активных веществ дополнительно вводятся специфические характеристики, поясняемые ниже. Показатель преломления обыкновенного луча п0 представляет собой отношение скорости электромагнит- электромагнитного излучения в вакууме к фазовой скорости обыкно- обыкновенного луча с длиной волны X в анизотропной среде. Показателем преломления необыкновенного луча п« называют отношение скорости электромагнитного излу- излучения в вакууме к фазовой скорости необыкновенного луча с длиной волны X в анизотропной среде. Если рас- распространение необыкновенного луча рассматривается в направлении, перпендикулярном оптической оси анизо- анизотропной среды (одноосная анизотропия), или в направ- направлении, перпендикулярном биссектрисе угла между опти- оптическими осями (двухосная анизотропия), то пе называ- называют главным показателем преломления необыкновенного луча (ГПП). Важной характеристикой анизотропных тел являет- является показатель дв у лучепреломления Ь, представляющий собой разность между главным показателем преломления необыкновенного луча в анизотропной среде и показа- показателем преломления обыкновенного луча, т. е. Ь = пе — п0. Оптическим коэффициентом напряжения В, Па называют коэффициент пропорциональности между показателем двулучепреломления 6, обусловленного ме- механическими деформациями, и разностью главных нор- нормальных напряжений о2—оь возникающих при этих де- 768
формациях, плоскости действия которых совпадают с плоскостями поляризации лучей в и о. Если деформируемый образец уподобить одноосно- одноосному кристаллу, а падающий параллельный пучок лучей направить перпендикулярно сжимающей (растягиваю- (растягивающей) силе, то зависимость между п<г—По и a*—<J\ при- принимает вид пе- по=В (*8 — ах). Значение величины В для соответствующего веще- вещества зависит от длины волны и температуры. Для кристаллов низшей категории, оптическая инди- индикатриса которых является трехосным эллипсоидом с тремя неравными единично-перпендикулярными осями, показатели преломления в направлении большой, сред- средней и малой осей называют большим (по), средним (п1П) и малым (пр) показателями преломления. Относительная степень поляризации РЛ представля- представляет собой отношение разности интенсивностей пучков лу- «ей с длиной волны Я., поляризованных ортогонально, к нх сумме. Величина Р х — безразмерная. Углом полной поляризации (углом Брюстера) а8 называют угол падения, при котором отраженный луч полностью поляризован перпендикулярно плоскости па- падения. Величина afl определяется выражением В частном случае, при л'—1, ав = arctgn". Удельный угол вращения плоскости поляризации фо, угл. град/мм, представляет собой угол, на который поворачивает плоскость поляризации образец кристалла толщиной 1 мм. Угол вращения плоскости поляризации ф средой толщиной d (вдоль хода луча) определяется из выра- выражения ¦ = ¦•* Для описания веществ, являющихся в нормальных условиях оптически изотропными, но при определенных внешних условиях становящихся анизотропными, служат специальные оптические характеристики. Магнитооптической постоянной ВердеС^ , угл. мин/ /(Тлм), называют коэффициент пропорциональности между углом вращения плоскости поляризации ф, обус- обусловленным наложением магнитного поля (вектор напря- напряженности магнитного поля совпадает с направлением распространения оптического излучения в данной среде), н произведением напряженности внешнего магнитного поля Н на геометрическую длину пути / излучения в веществе. Зависимость между ф и Сх имеет вид Для соответствующего вещества Сх зависит от длины волны и температуры. Электрооптической постоянной Керра ?х>м/В2, на- называют коэффициент пропорциональности между пока- показателем двулучепреломления b и произведением длины волны в вакууме X на напряженность Е внешнего элект- электрического поля во второй степени, вектор напряженное* ти которого перпендикулярен направлению распростра- распространения излучения в данной среде. Зависимость между b н Вх имеет вид Значение В\ зависит от длины волны и температуры вещества. Линейный электрооптический эффект (эффект Пок- кельса) в кристаллах оценивают с помощью электрооп- электрооптических коэффициентов rik, связывающих поляризаци- поляризационные характеристики веществ с напряженностью ? внешнего электрического поля. Индексы i и k соответ- соответствуют определенному углу между направлениями оп- оптической оси кристалла и электрического поля. В слу- случае параллельности этих направлений /«б и *«3, т. е. Максимальное искусственное двулучепреломление, образующееся при распространении света вдоль оси кристалла z, определяется выражением где Ех — составляющая напряженности внешнего поля, параллельная направлению г. При исследовании процессов теплообмена, вычисле- вычислении температуры тел и других тепловых расчетах ис- используются оптические характеристики, определяющие тепловое излучение тел. Коэффициент теплового излучения ег — отношение энергетической светимости теплового излучателя Ме к энергетической светимости черного тела М*е при той же температуре в пределах пространственного угла 2л. Спектральный коэффициент теплового излучения ех — отношение спектральной плотности энергетиче- энергетической светимости теплового излучателя Ме\ к спект- спектральной плотности энергетической светимости черного тела М°х при той же температуре и той же длине волны в пределах пространственного угла 2л, Величины в т и ех — безразмерные. Расчетные формулы имеют вид Х-* [ехр (С2/\Т) _ где о-5,6687-10-8 Вт/(м2К4) — постоянная Стефана— Больцмана; Т — температура исследуемой излучающей поверхности, К: Ti — температура среды, находящейся в тепловом равновесии с исследуемой поверхностью, К; С,-3,7415-10-1в Втм2; С2-1,43880-Ю-2 м-К. Единицы М< и М*х — Вт/м2 и Вт/м3 соответст- соответственно. В ряде случаев спектральную плотность энергети- энергетической светимости черного тела удобнее представить в виде функции частоты излучения v. В этом случае [ехр (-^г)-1] • Связь между ег и 8* устанавливается соотноше- соотношением В объектах новой техники коэффициент ег исполь- используется для расчетов процессов теплообмена совместно с коэффициентом поглощения as. В частности, при расче- расчете температуры материалов и покрытий, облучаемых солнечным излучением, широко используют коэффици- коэффициенты гт и as. В тех случаях, когда теплообменом в ре- результате теплопроводности и конвекции можно прене- пренебречь по сравнению с лучистым теплообменом, темпера- температура излучающей поверхности полностью определяется значениями ег и as и может быть вычислена по формуле Г- I/ — «49-2159 769
где Q — удельный тепловой поток солнечного излуче- излучения на границе земной атмосферы в направлении нор- нормали к облучаемой поверхности (Q«1400 Вт/м2). Если сравнивают энергетические светимости (или их спектральные плотности) реальных излучателей и чер- черного тела не в пределах угла 2л, а в направлении нор- нормали к излучающей поверхности, то коэффициенты из- излучения обозначают е* и е". Более подробные сведения по рассмотренным выше вопросам можно найти в специальной литературе: [1—6] — по измерениям в области новой техники; [7—9] — по поляризационным, материалам; [10—13] — по различным видам оптических излуч* телей; [14, 15] —по измерениям при высоких температу- температурах; [16] — по теории отражения света; [17] —по оптическим свойствам металлов. Следует рекомендовать также специальные спра- справочники, содержащие дополнительные сведения по оп- оптическим свойствам веществ, в частности [17—24]. В табл. 31.1—31.76 приведены оптические характе- характеристики для различных материалов и веществ. 31.2. ОПТИЧЕСКИЕ СТЕКЛА Таблица 31.1. Оптические характеристики кроновых стекол [25] Характеристика ПдеН VOCH п для длины волны лазе- лазера, нм: 488,0 514,0 520,8 530,0 568,2 632,8 647,1 694,3 890,0 1060,0 Роен, Ю-7 1/К, в интервале тем- температур, К: от 213 до 293 от 293 до 393 *х(Х = 560 нм) для d, мм; 10 100 ^mln» "M В, Ю-12 Па-*, для X = 0,55 мкм Марка стекла ЛК6 1,472142 66,64 1,47521 1,47371 1,47336 1,47290 1,47121 1,46897 1,46855 1,46732 1,46371 1,46146 —22 — 7 0,993 0,932 321 3,70 ЛК7 1,484608 66,17 1,48777 1,48622 1,48586 1,48538 1,48363 1,48131 1,48088 1,47960 1,47585 1,47352 +36 +52 0,991 0,917 318 3,45 К8 1,518294 63,87 1,52181 1,52009 1,51968 1,51916 1,51722 1,51466 1,51419 1,51279 1,50872 1,50625 + 6 +21 0,996 0,958 320 3,20 БКб 1,542136 59,40 1,54612 1,54417 1,54371 1,54311 1,54093 1,53807 1,53755 1,53600 1,53170 1,52920 — 0,996 0,958 322 2,60 БК8 1,548861 62,56 1,55268 1,55081 1,55037 1,54979 1,54770 1,54494 1,54442 1,54292 1,53861 1,53604 + 16 +32 0,995 0,956 325 2,80 БК10 1,571309 55,77 1,57580 1,57359 1,57307 1,57240 1,56995 1,56676 1,56618 1,56448 1,55974 1,55709 + 19 +35 0,996 0,957 336 2,90 ТК2 1,574860 57,20 1,57926 1,57710 1,57659 1,57593 1,57353 1,57040 1,56982 1,56814 1,56346 1,56081 + 15 +30 0,995 0,953 318 2,70 ТК14 1,615506 60,33 1,61996 1,61778 1,61726 1,61659 1,61416 1,61096 1,61037 1,60864 1,60375 1,60090 - 1,0 + 11,6 0,996 0,958 346 1,80 ТК16 1,615192 58,08 1,61983 1,61756 1,61702 1,61633 1,61379 1,61048 1,60987 1,60810 1,60313 1,60032 + 0,7 + 15,8 0,996 0,962 347 1,80 ТК20 1,624702 56,43 1,62955 1,62717 1,62661 1,62589 1,62324 1,61979 1,61916 1,61732 1,61219 1,60932 + 2 + 15 0,996 0,957 347 1,85 КФ4 1,520270 58,71 1,52413 1,52224 1,52179 1,52121 1,51910 1,51632 1,51581 1,51431 1,51002 1,50748 +18,4 +34,0 0,996 0,959 327 2,90 •1 Здесь и далее значения показателей преломления приведены с погрешностью ± 11СГ». 770
Таблица 31 Характеристика «осн VOCH я для длины волны ла- лазера, нм; 488,0 514,0 520,8 530,0 568,2 632,8 647,1 694,3 890,0 1060,0 Роен» Ю-7 К, в интер- интервале температур, К: от 213 до 293 от 293 до 393 т* (X = 560 нм) для d, мм: 10 100 *т1гм НМ В, Ю-12 Па-*, для Х«= в 0,55 мкм .2. Оптические характеристики флинтовых стекол [25] Марка стекла БФ12 1,629837 38,82 ,63705 1,63348 1,63265 1,63157 1,62770 ,62276 ,62187 ,61930 ,61247 ,60894 + 12,6 +30,5 0,996 0,959 347 2,50 БФ16 1,674385 47,00 1,68073 1,67761 1,67688 1,67593 1,67250 1,66809 I,66728 1,66496 1,65864 1,65527 + 6 +24 0,996 0,963 362 1,60 БФ24 1,638639 36,50 1,64643 1,64258 1,64168 1,64052 1,63634 1,63103 1,63007 1,62732 1,62000 1,61623 +35 +56 0,995 0,954 364 2,60 ЛФ5 1,578326 41,03 1,58457 1,58149 1,58076 1,57983 1,57647 1,57215 1,57137 1,56912 1,56303 1,55979 +25,4 +44,7 0,995 0,954 335 3,20 Ф1 1,616878 36,69 ,62436 ,62066 ,61979 ,61868 1,61467 ,60955 1,60863 ,60597 1,59889 ,59522 +30,6 +52,5 0,996 0,960 346 2,90 Фб 1,607015 37,68 1,61417 1,61063 1,60980 1,60873 1,60489 1,59998 1,59910 1,59655 1,58973 1,58616 +30 +49 0,995 0,953 343 2,95 1 ТФ1 1,652188 33,62 ,66085 ,65656 ,65555 1,65427 1,64964 1,64378 1,64272 ,63970 ,63172 ,62767 +-18,4 +-42,4 0,996 0,962 355 2,50 ТФЗ 1,723166 29,29 1,73425 1,728774 1,72745 1,72581 1,71992 1,71250 1,71117 1,70738 1,69751 1,69263 +49 +72 0,996 0,960 372 1,80 ТФ5 1,761712 27,32 1,77426 ,76802 ,76657 ,76470 ,75806 1,74971 1,74822 1,74397 ,73299 ,72765 + 62,0 +89,0 0,996 0,960 385 1,45 Таблица 31.3. Коэффициенты формулы дисперсии кроновых стекол [25] А, At, 10"» 4. 10"» Аь, Ю-« л„ ю-' Марка стекла ЛК6 2,1391711 —9,8913489 8,4704778 2,8247761 — 1,9072939 9,3359448 ЛК7 2,1732195 —9,4960367 9,7105457 1,0540599 —0,38188276 5,0116854 К8 2,2699804 —9,8250605 11,017203 0,76606834 1,1616952 5,8130900 БК8 2,3601309 —10,118581 11,761749 2,4663544 —1,2819625 9,3405641 БКЮ 2,4193499 —7,6662143 15,535897 —1,8549105 6,0646835 —27,567697 Продолжение табл. 31.3 Ах Аг, 10-» и3, ю-» А,, 10"* л„ ю-» Марка стекла ТК2 2,4321820 —8,2232823 14,772427 —0,17487909 3,4620141 —14,790076 ТК14 2,5615496 —10,649249 14,719854 1,6374569 0,77935463 —1,1965516 ТК16 2,559113 —9,8827859 14,212686 5,9116562 —5,4050675 32,017380 ТК20 2,5854315 —9,0796080 16,291552 1,7763493 0,85249807 0,25484363 КФ4 2,2723952 —9,3640165 11,794006 1,7956625 120,49614 3,8219544 •| Расчет показателей преломления о помощью превышающую ± 1 • 10"». коэффициентов формулы дисперсии обеспечивает погрешность в определении л, не 49* 771
Таблица 31.4. Коэффициенты формулы дисперсии флинтовых стекол [25] a\\ ю-» a\] ю-' БФ12 2,5767076 —7,6835879 22,692139 4,1937275 2,4633519 17,499673 Марка стекла БФ16 2,7308360 -9,2896392 21,405060 2,3934677 2,7482465 2,8808684 БФ24 2,6051551 — 10,884034 20,201021 17,331740 —14,260022 108,42795 ЛФ5 2,4246429 —7,9511272 19,033590 3,9095360 1,0184703 17,896964 Продолжение табл. 31.4 V» a\, ю-» aI\ ю-* Марка стекла Ф1 2,5344898 —8,9233727 22,149725 6,9286357 —0,0061831815 30,937650 Фб 2,5047749 -7,8584593 22,129689 4,2000253 2,3483839 18,712023 ТФ1 2,6349371 —8,5077204 26,185673 7,5510993 1,5001867 36,330948 ТФЗ 2,8433701 —8,5219322 33,994123 12,311168 — 1,4893638 93,877638 ТФ5 2,9580175 —8,2686725 39,383391 12,219807 3,1433368 86,507903 •I Расчет показателей преломления с помощью коэффициентов формулы дисперсии обеспечивает погрешность в определении л, не превышающую ± 1 • 10~*. Таблица 31.5. Границы и спектральные коэффициенты внутреннего пропускания кварцевых стекол [25] Характеристика ^mlnt НМ Л-max» нм xj(d= 10 мм) для X, нм: 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 300—2000 2200 2400 2600 2700 2800 Марка стекла КУ1 180 2600 0,850 0,885 0,900 0,930 0,960 0*960 0,950 0,970 0,999 0,999 0,999 0,999 0,915 0,980 0,800 0,070 —- КУ2 180 2200 0,490 0,615 0,745 0,860 0,930 0,925 0,905 0,920 0,975 0,995 0,999 0,999 0,915 KB 230 2200 ... _„ 0,030 0,220 0,565 0,540 0,715 0,920 0,995 0,999 0,999 0,915 __ КВ-Р 220 2200 0,260 0,550 0,800 0,800 0,865 0,940 0,965 0,985 0,999 0,915 ки 240 2800 _т 0,075 0,220 0,435 0,525 0,585 0,800 0,930 0,975 0,999 0,999 0,999 0,999 0,999 0,999 Таблица 31.6. Показатели преломления, основной коэффициент дисперсии, коэффициенты формулы дисперсии и оптический коэффициент напряжения кварцевых стекол КУ1* КУ2, KB, КВ-Р, КИ [25] Характеристика яосн VOCH п для длины волны лазе- лазера, нм: 488,0 514,0 520,8 530,0 568,2 632,8 647,1 694,3 890,0 1060,0 А А2, 10"» Л3, 10"» АА, 10-* 4. ю-* А9, 10-« В, Ю-11 Па-i, для Х = = 0,55 мкм Численное значение 1,460078 68,00 ,46299 ,46157 ,46123 ,46079 ,45918 ,45702 1,45662 ,45543 ,45190 1,44968 2,1026513 —8,5943075 9,8576238 -4,4538022 4,4589827 — ,9692608 3,45 772
Таблица 31.7. Оптические характеристики стекол для волоконной оптики и ситаллов [25] Хх = 486,13 нм; Х2 = 656,27 нм) Характеристика пП — ЛХ2» 10~5 x[(d= 10 мм) для X, нм: 400 600 800 1000 ТК16 1,6152 1050 323 0,992 0,998 0,997 0,991 Стекла для ФВ 1,6291 1757 334 0,996 0,999 0,999 0,999 сердцевины BCS86 1,5893 1422 332 0,997 0,999 0,999 0,999 ВС682 1,6855 1298 325 0,992 0,999 0,999 0,999 Стекла дл! ВО488 1,4898 745 300 0,997 0,999 0,999 0,999 i оболочки ВО513 1,5150 795 310 0,994 0,996 0,997 0,997 Ситаллы OO21 1,553 1080 — — — — СО115 1,535 1020 — — — — СО156 1,545 1040 — — — — Таблица 31.8. Значения спектрального коэффициента диффузного отражения р светорассеиваюших А ДИф оптических материалов при температуре 295—300 К [26] X, нм 400 420 440 450 460 480 490 500 520 540 550 560 570 580 600 620 640 650 660 680 700 720 740 750 1000 Молочное стекло МС 14 зеркально полированное 0,915 _ 0,945 _ 0,958 0,956 0,956 0,956 0,956 0,955 0,955 0,955 0,955 0,955 0,955 0,955 0,955 0,955 0,955 матовое 0,892 _ 0,925 — — 0,942 — _ 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 0,945 МС 20 зеркально полированное 0,035 0,940 0,945 — 0,955 0,960 — 0,965 0,970 0,970 0,970 0,970 0,970 0,970 0,970 0,970 0,965 0,965 0,965 0,965 0,965 0,965 0,965 0,960 0,935 мато!юе 0,950 0,950 0,957 — 0,960 0,966 _ 0,969 0,974 0,975 0,975 0,975 0,975 0,975 0,973 0,974 0,973 0,975 0,975 0,971 0,970 0,971 0,971 Окись копоть MgO 0,977 __ 0,980 0,980 0,980 0,980 0,980 0,980 0,980 0,980 0,980 0,980 0,980 0,980 0,980 0,979 0,979 0,978 0,978 0,977 0,977 0,976 0,975 магния прессованный порошок MgO 0,972 _ 0,980 — — __ 0,983 __ „..» 0,984 — 0,988 — 0,990 0,990 0,990 0,990 — Сульфат бария (прессованный порошок BaSO4) 0,987 0,991 0,991 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,990 Примечание: Погрешность измерения не превышает ± 1%. 773
X, нм 240 280 320 350 380 420 450 480 520 550 580 620 650 680 720 750 780 840 920 1000 1200 1400 1800 2460 3000 п для Х=589,29 нм Табл УФС1 0,32 0,025 0,004 0,005 0,035 0,72 1,07 1,33 2,30 2,50 3,50 3,00 1,75 0,36 0,080 0,11 0,15 0,22 0,26 0,23 0,40 0,49 0,43 0,23 1,10 1,540 ица 31.9. Спектральный показатель УФС6 >3 1,74 0,13 0,035 0,104 >з >з >3 >з >з >з >з >з 2,92 0,41 0,30 0,47 0,78 0,94 0,99 1,51 1,41 1,58 1,84 0,53 1,520 ФС6 — 0,57 0,084 0,032 0,023 0,082 0,30 0,95 1,75 1,55 2,20 3,10 3,40 2,70 0,43 0,067 0,014 0,014 0,029 0,064 0,38 0,55 0,53 0,17 0,37 1,495 СС2 >з 2,73 0,15 0,040 0,015 0,010 0,025 0,079 0,24 0,22 0,33 0,37 0,38 0,18 0,009 — — — 0,002 0,005 0,050 0,047 0,043 — 0,13 1,520 СС4 >з >з 0,68 0,16 0,050 0,055 0,15 0,49 1,34 1,27 1,86 2,10 2,10 1,01 0,049 0,008 0,005 0,008 0,016 0,037 0,27 0,36 0,37 0,048 0,24 1,520 СЗС7 >з >з 0,75 0,086 0,026 0,011 0,009 0,010 0,034 0,079 0,15 0,28 0,39 0,48 0,57 0,61 0,62 0,60 0,50 0,39 0,21 0,11 0,028 0,006 0,11 1,514 поглощения и показатель преломления цветного стекла различных марок [27] СЗС22 >з >з >3 0,49 0,046 0,009 0,007 0,007 0,028 0,12 0,37 1,09 1,99 >з >з >з >з >з >з >3 >з 2,05 0,45 0,15 1,93 1,535 а\ , мм, для СЗС24 — 0,40 0,041 0,009 0,004 0,011 0,011 0,009 0,010 0,010 0,013 0,028 0,047 0,072 0,12 0,16 0,22 0,34 0,54* 0,75 0,96 1,01 0,70 0,68 0,77 1,516 ЗСП — — — — 4,80 1,95 0,77 0,33 0,15 0,21 0,42 0,84 1,12 1,29 1,41 1,42 1,43 1,39 1,22 0,99 0,50 0,41 0,22 0,080 0,11 1,550 стекол i ЖЗС6 >з >з 1,05 >з >з 1,21 0,49 0,18 0,056 0,038 0,050 0,094 0,11 0,092 0,070 0,050 0,029 0,014 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010 0,010 0,11 1,522 1арок ЖЗС12 >3 >з >з >з >з >з 2,33 1,27 0,66 0,62 0,80 1,35 1,66 1,69 1,69 1,63 1,59 1,52 1,38 1,20 0,73 0,44 0,22 0,16 0,21 1,527 ЖЗС17 >з >з >з >з >з >з >з 2,32 1,50 1,43 1,55 2,13 2,43 2,18 1,88 1,79 1,87 1,84 1,64 1,48 0,96 0,60 0,42 0,35 0,55 1,527 ОС5 >з >з 1,77 1,24 1,17 1,16 0,90 0,61 0,36 0,23 0,15 0,10 0,080 0,070 0,063 0,060 0,060 0,060 0,060 0,060 0,056 0,050 0,032 0,030 0,15 1,523 иксе — — — — — — — — — — — — 5,70 4,90 3,70 2,75 2,00 0,99 0,32 0,11 0,022 0,017 0,009 0,013 0,090 1,541 НС1 >з >з 0,95 0,10 0,011 0,050 0,081 0,073 0,071 0,070 0,072 0,079 0,076 0,043 0,030 0,020 0,024 0,038 0,044 0,050 0,040 0,040 0,040 0,040 0,13 1,521 НС2 >з >з >з 0,29 0,080 0,14 0,29 0,24 0,23 0,22 0,23 0,25 0,25 0,13 0,070 0,060 0,065 0,095 0,11 0,12 0,13 0,10 0,090 0,080 0,22 1,523 НС8 >з >з >з 0,75 0,44 0,29 0,27 0,26 0,27 0,26 0,27 0,27 0,27 0,26 0,25 0,26 0,29 0,35 0,42 0,49 0,51 0,36 0,24 0,15 0,62 1,503 нею >з >3 >3 2,30 1,32 0,93 0,87 0,85 0,87 0,85 0,88 0,87 0,86 0,81 0,73 0,74 0,79 0,87 0,98 1,10 1,06 0,71 0,46 0,26 0,63 1,509 тсю >з >з >3 0,41 0,15 0,43 0,67 0,52 0,39 0,37 0,31 0,33 0,29 0,15 0,10 0,12 0,12 0,21 0,26 0,28 0,27 0,20 0,18 0,15 0,23 1,523
31.3. ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ, МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ Таблица 31.10. Показатели преломления исландского шпата при температуре 291 К [28] X, нм 200 312 410 434 467 486 508 533 560 589 643 656 670 768 801 905 946 1042 1097 1159 1229 "о 1,90284 1 ,71425 ,68014 ,67552 ,67024 ,66785 ,66527 ,66277 ,66046 ,65835 ,65504 1,65437 ,65367 ,64974 ,64869 1,64578 ,64480 1,64276 1,64167 1,64051 1,63926 пе (ГПП) 1,57649 1,51140 1,49640 1,49430 1,49190 1,49074 1,48956 1,48841 1,48736 1,48640 1,48490 1,48459 1,48426 1,48259 1,48216 1,48098 1,48060 1,47985 1,47948 1,47910 1,47870 Таблица 31.11. Показатели преломления цжсталлического кварца при температуре 291 К [21] Xt нм 214 250 303 340 405 436 468 480 509 589 628 656 707 766 845 1000 1080 1400 1530 1600 1800 2172 "о 1,63039 1,60032 1,57695 1,56747 1,55716 1,55379 1,55103 1,55012 1,54823 1,54425 1,54282 1,54190 1,54049 1,53907 1,53752 1,53503 1,53387 1,52972 1,52800 1,52703 1,52413 1,51799 пе (ГПП) 1,64262 1,61139 : 1,58720 ,57738 1,56671 1,56322 1,56037 1,55943 1,55747 1,55335 1,55188 1,55093 1,54947 1,54801 1,54640 1,54381 1,54260 1,53826 1,53646 1,53545 1,53242 1,52609 Таблица 31.12. Удельный угол вращения плоскости поляризации кристаллического кварца при температуре 293 X 429] X, нм 215 279 405 434 448 фв. град/мм 236,0 114,5 48,90 41,92 39,24 X, нм 486 500 518 589 656 <Ьм град/мм 32,76 30,78 28,62 21,72 17,25 Таблица 31.13. Оптические характеристики бесцветной слюды (мусковит) при температуре 291 К [29] X, мкм 0,589 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 1,594 1,593 1,586 1,575 1,562 — 1,590 1,586 1,579 1,572 1,562 — % 1,561 1,554 1,548 1,544 1,535 — г* D=0,03 мм) 0,98 0,92 0,98 0,90 0,95 Таблица 31.14. Относительная степень поляризац и и и спектральный коэффициент пропускания поляроидов [29] Толщина анизотропной пленки погрешность измерения ±5% в поляроидах 0,2 мм; X, нм 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 Герапатнтовый поляроид 98,7 99,0 99,0 98,5 98,2 91,5 67,8 41,2 28,2 *х 0,02 0,15 0,27 0,32 0,34 0,36 0,36 0,40 0,44 0,50 0,54 Поливиниловый поляроид 100 100 100 100 100 100 100 100 98 72 32 тх 0,26 0,37 0,40 0,37 0,35 0,38 0,42 0,45 0,50 0,59 0,80 Таблица 31.15. Показатели преломления натриевой селитры [29] X, мкм 0,434 0,486 0,501 0,546 0,578 0,589 0,656 0,668 "о 1,6126 1,5998 1,5968 1,5899 1,5860 1,5848 1,5791 1,5783 пе (ГПП) ,3404 ,3384 ,3379 ,3365 1,3363 1,3360 1,3347 1,3345 775
Таблица 31.16. Постоянная Верде магнитооптических материалов при температуре от 293 до 300 К [13] Продолжение табл. 31.1$ Материал Арсен ид галлия Бензин Вода Железо-иттриевый гранат Йодистый литий Кварц кристаллический Кварц плавленый Кремний Сернистый кадмий Сернистый цинк Сероуглерод Спирт метиловый Спирт этиловый Стекло бескислородное: ИКС22 ИКС23 ИКС24 ИКС25 ИКС26 ИКС28 ИКС29 иксзо ИКС31 ИКС32 Стекло As-SB0%TeO,) Стекло Ge*+ — Р** Стекло PbSi Стекло Рг3" Стекло оптическое бес- бесцветное: ЛК7 К8 БК6 БК8 БКЮ ТК2 ТК14 ТК16 ТК20 КФ4 БФ12 БФ16 БФ24 ЛФ5 Ф1 Ф6 X, нм 1060 589,3 486,0 589,3 632,8 1000—2000 632,8 589,3 437 486 548 633 1300 632,8 666,0 486,0 589,3 589,3 589,3 1150 3390 1150 3390 1150 3390 1150 3390 1150 3390 1150 3390 1150 3390 1150 3390 1150 3390 3390 1100 500 632 700 1000 670 589 589 589 589 589 589 589 589 589 589 589 589 589 589 589 589 сх . Юг* угл. мин/(Тлм) 0,30 0,297 0,0190 0,0131 85 300 0,0823 0,0166 0,0283 0,0223 0,0172 0,0130 0,10 0,33 0,234 0,0670 0,0420 0,00944 0,0111 0,087 0,005 0,052 0,006 0,120 0,005 0,135 0,010 0,066 0,006 0,095 0,015 0,097 0,011 0,085 0,014 0,100 0,009 0,014 0,065 —0,326 0,053 0,071 0,032 —0,243 0,016 0,017 0,019 0,018 0,020 0,019 0,018 0,019 0,020 0,019 0,034 0,026 0,039 0,032 0,038 0,037 Мате риал ТФ1 Сурьмянистый индий Фторид европия X, нм 589 15000 600 сх> 10"# угл. мин/(Тли) 0,044 12 -1,0 ** Для левовращающих материалов С^ < 0. Таблица 31.17. Постоянная Керра жидких и газообразных электрооптических материалов [30] Вещество Азот Бензол Вода Карбосульфид парообраз- ццЛ ПНИ Монобромнафталин Нитробензол жидкий То же » j > Нитробензол парообраз- парообразный Нитротолуол Сероуглерод Сероуглерод парообраз- парообразный Хлорбензол X, нм 546 546 546 546 639 500 525 550 575 600 625 650 675 700 750 800 546 639 546 546 546 г. к 330 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 330 293 293 293 293 Вх , и/в- 4,44-10-" 5,56-10-U 5,55-Ю-1* 4,0-10-" 1,01 • Ю-18 5,5-10-» 5,2-10-» 5,0-10-» 4,5.10-» 4,3-10"» 4,1-10-» 4,0-10-» 3,7-10"» 3,6-10-» 3,5-10"» 3,4-10-» 3,0-10-» 1,4-10-» 3,89-10-» 4,0-Ю-1" 1,11-10-» Таблица 31.18. Электрооптический коэффициент и показатель преломления кристаллических электрооптических материалов при температуре 293 К и длине волны 546 нм [31] Материал Дигидроарсенат калия Дигидроарсенат рубидия Дигидрофосфат аммония Дигидрофосфат калия Дидейтерофосфат аммония Дидейтерофосфат калия 1(Г»« м/В 10,9 13,0 5,5 9,7 8,0 26,4 "о 1,520 1,520 1,526 1,510 1,519 1,510 пе (гпп ) 1,570 ,560 1,480 1,468 ,476 ,470 Таблица 31.19. Спектральный коэффициент пропускания дигидрофосфата аммония толщиной 1 мм при температуре 293 К [32] X, нм 200 300 400 500 600 700 ТХ1 0,62 0,77 0,83 0,88 0,92 0,96 X, нм 800 900 1000 1100 1200 1300 гХ1 0,95 0,94 0,90 0,80 0,60 0,20 776
31.4. ОПТИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛЫ И ОПТИЧЕСКАЯ КЕРАМИКА Таблица 31.20. Спектральный коэффициент внутреннего пропускания тХ] оптических кристаллов толщиной 1 мм при температуре 293 К для луча обыкновенного Образцы — полированные диски. Погрешность измерении ± 5% X, мкм 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 11,0 12,0 AgCl [21J 0,944 0,949 0,952 0,954 0,956 0,956 0,956 0,956 0,956 0,S^> 0,956 Al,<V» L21J 0,370 0,900 0,910 0,870 0,770 0,520 0,500 — BaF, [21] 0,996 0,996 0,996 0,996 0,996 0,996 0,996 0,994 0,993 0,987 0,987 0,903 CaF, [21] 0,997 0,994 0,993 0,991 0,991 0,993 0,990 0,975 0,930 — — Csl [33] 0,984 0,984 0,984 0,981 0,981 0,981 0,981 0,979 0,979 0,979 0,977 0,977 CuBr [21J 0,885 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 ljCI [21] 0,878 0,932 0,932 0,939 0,939 0,939 0,939 0,939 0,939 0,939 0,939 0,936 Ge [21] 0,548 0,700 0,707 0,714 0,714 0,707 0,707 0,700 0,693 0,678 0,671 KBr [34] 0,991 0,991 0,991 0,991 0,991 0,992 0,992 0,992 0,992 0,992 0,993 0,993 KCl [21] 0,935 0,995 0,994 0,991 0,992 0,992 0,993 0,994 0,994 0,995 0,995 0,995 KRS-5 [351 0,819 0,841 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,846 0,852 0,852 0,852 0,852 LiF [36] 0,919 0,919 0,926 0,933 0,9*0 0,864 0,753 0,634 __. — — NaCl [19] 0,940 0,950 0,950 0,940 0,590 0,520 — NaF 121] _ __ __ 0,960 0,950 0,930 0,870 0,780 •I Сапфир. Таблица 31.21. Показатель преломления п0 луча обыкновенного для оптических кристаллов прп температуре 293 К [37] X, нм 199,0 340,4 404,7 486,1 589,3 656,3 766,5 863,0 1000 1060 [33J 1200 1500 2000 2500 3000 4000 5000 6000 8000 10000 10600C8] 12000 15000 20000 25000 30000 40000 50000 А*С1 ... — 2,02239 2,01582 2,01047 2,00615 2,00386 2,00230 1,99983 1,99745 1,99483 1,98847 1,98034 — 1,97026 1,95113 1,90688 —_ —- А1.О, (сапфир) — _ __ 1,56780 — 1,75660 — _ 1,74650 1,73753 — 1,62675 — — — — — — — BaFt — — — — — — ,4686 1,4681 1,4675 1,4663 1,4647 1,4630 1,4612 1,4570 1,4511 1,4441 1,4259 1,4014 1,3900 — — CaF, ,4964 ,4477 ,4415 ,4370 ,4338 ,4325 1,4309 ,4299 1,4289 ,4285 1,4278 1,4263 ,4239 1,4211 1,4179 1,4097 1,3990 ,3856 1,3499 _ — Csl _ — — ,7576 — I,7530 1,7494 1,7465 1,7451 I,7444 1,7434 1,7427 1,7421 1,7409 1,7395 1,7378 1,7347 1,7280 1,7192 I,7077 I,6785 1,6369 Ge _ — — 4,116 4,072 4,045 _ _„ 4,0025 4,0020 4,0018 4,0014 — «_ «^ __ KBr _ ,6172 ,5899 ,5719 ,5600 ,5552 ,5502 ,5472 ,5445 ,5430 ,5421 ,5399 ,5383 1,5374 1,5368 ,5357 1,5345 I,5332 1,5302 ,5264 ,5250 ,5217 1,5129 1,4926 1,4642 KCl ,5271 ,5100 ,4982 ,4902 1,4870 1,4835 1,4815 ,4799 — ,4779 1,4769 1,4754 I,4745 I,4736 1,4721 I,4704 1,4684 1,4633 1,4570 1,4480 I,4320 I,3998 ... KRS-5 __ — 2,4474 2,4258 2,4089 2,3962 2,3903 2,3869 2,3841 2,3810 2,3791 2,3757 2,3719 2,3673 2,3592 2,3417 2,3186 2,2896 2,2113 LiF 1,4402 1,4036 1,3985 1,3948 1,3920 1,3908 1,3893 1,3883 1,3872 1,3866 1,3856 1,3832 1,3788 1,3733 1,3666 1,3495 1,3267 1,2975 1,0500 _ ... ... NaCl ,5861 ,5666 ,5533 ,5442 ,5405 ,5366 ,5343 ,5322 ,5302 ,5284 ,5268 1,5255 1,5244 1,5220 1,5190 1,5155 1,5066 1,4949 1,4801 1,4515 — NaF — 1,32305 ,32174 ,3210 ,3205 ,3189 ,3170 ,3155 ,3133 ,3085 ,3015 ,2930 I,2705 1,2380 1,2200 ,1820 _ 777
Таблица 31.22. Спектральный коэффициент пропускания оптической керамики толщиной 1 мм при температуре 293 К [20] Погрешность измерения ± 5% Продолжение табл. 31.22 X, мкм 1 2 3 4 5 6 А1,О, _ 0,17 0,24 0,29 0,34 0,29 xxi CdTe 0,65 0,43 0,55 0,46 0,47 для керамики i MgF, _ 0,90 0,92 0,95 0,92 0,94 ZnS 0,73 0,92 0,93 0,93 0,93 0,93 яа основе ZnSe _ 0,28 0,34 0,43 0,53 0,57 Y,O,[39] —^ 0,42 0,45 0,49 0,53 0,51 X, мкм 7 8 9 10 11 12 13 14 х для керамики на основе А1.О, 0,068 0,022 CdTe 0,48 — — MgF, 0,88 0,44 0,20 — ZnS 0,93 0,93 0,93 0,91 0,89 0,87 0,83 0,73 ZnSe 0,55 0,54 0,53 0,54 0,54 0,51 0,50 0,50 Y,O,C9J 0,43 0,29 0,13 0,022 31.5. ЛАКОКРАСОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Таблица 31.23. Коэффициент теплового излучения промышленных эмалей при 293 К [40] Образцы в виде слоев эмали на металлической подложке. Погрешность измерения ±7% Марка эмали Автоэмаль синтетическая № 891 (вишневая) Автоэмаль синтетическая № 835 (синяя) МЛ-12-02 МЧ-13 (электрик) МЧ-13 (вишневая) ФСХ № 15 (голубая) ФСХ № 26 (красно-коричневая) Толщине слоя эмали, мкм 20 30 60 100 20 30 60 100 20 30 60 100 20 30 60 100 20 30 60 100 20 30 60 100 20 30 60 100 ¦"при облучении эмали от 500 0,20 0,25 0,38 0,47 0,13 0,17 0,28 0,38 0,18 0,24 0,37 0,46 0,23 0,30 0,45 0,55 0,15 0,21 0,33 0,41 0,06 0,08 0,15 0,22 0,05 0,10 0,15 0,22 750 0,17 0,22 0,34 0,43 0,11 0,15 0,25 0,36 0,17 0,23 0,36 0,47 0,20 0,27 0,40 0,48 0,14 0,19 0,30 0,40 0,05 0,08 0,14 0,21 0,12 0,15 0,25 0,32 1000 0,14 0,18 0,29 0,38 0,10 0,13 0,24 0,35 0,16 0,22 0,35 0,46 0,17 0,24 0,35 0,45 0,13 0,17 0,28 0,39 0,05 0,07 0,13 0,19 0,14 0,20 0,30 0,36 1250 0,11 0,15 0,25 0,35 0,09 0,13 0,22 0,34 0,16 0,23 0,35 0,45 0,16 0,21 0,32 0,41 0,12 0,17 0,27 0,38 0,05 0,07 0,12 0,18 0,15 0,21 0,32 0,40 черного 1500 0,09 0,13 0,22 0,32 0,08 0,12 0,21 0,33 0,16 0,23 0,34 0,44 0,15 0,20 0,30 0,40 0,12 0,16 0,27 0,38 0,04 0,06 0,11 0,17 0,14 0,18 0,30 0,38 тела, нагретого до температуры, К 1750 0,07 0,12 0,21 0,30 0,07 0,12 0,21 0,31 0,16 0,23 0,34 0^3 0,14 0,18 0,29 0,38 0,11 0,16 0,27 0,38 0,04 0,06 0,11 0,16 0,13 0,17 0,28 0,36 2000 0,06 0,11 0,20 0,28 0,06 0,11 0,20 0,30 0,17 0,23 0,33 0,43 0,14 0,17 0,28 0,37 0,11 0,15 0,27 0,39 0,04 0,06 0,10 0,16 0,12 0,16 0,26 0,34 2250 0,05 0,10 0,19 0,27 0,05 0,11 0,20 0,29 0,17 0,23 0,33 0,42 0,14 0,17 0,28 0,37 0,11 0,15 0,27 0,39 0,04 0,06 0,10 0,16 0,12 0,15 0,24 0,33 2500 0,05 0,10 0,18 0,26 0,05 0,11 0,19 0,28 0,17 0,22 0,33 0,41 0,14 0,17 0,28 0,37 0,11 0,15 0,27 0,39 0,04 0,06 0,10 0,16 0,11 0,14 0,23 0,32 2750 0,05 0,10 0,17 0,26 0,05 0,10 0,18 0,27 0,17 0,22 0,32 0,40 0,14 0,17 0,28 0,36 0,11 0,15 0,27 0,39 0,04 0,06 0,10 0,16 0,10 0,13 0,22 0,30 778
Таблица 31.24. Коэффициент поглощения солнечного излучения терморегулирующих однослойных покрытий при температуре 293—300 К Погрешность измерения ±7% Тип покрытия Грунтовка мелкозернистая на магни- магниевой подложке Диоксид титана: белый серый Краска: алюминиевая на окисленной алю- алюминиевой подложке белая акриловая белая неорганическая черная глянцевая черная матовая Minnesota ЗМ черная матовая Catalac Thermof- lat Лак: КО-815 на дуралюминиевой под- подложке КО-815 на медной подложке КО-815 на стальной подложке в5 0,94 0,19 0,87 0,42 0,26 0,13 0,98 0,99 0,96 0,40 0,30 0,67 Литера- Литература [41] [41] [41] [41] [42] 41 43 41 44 [44] Г441 44] Тип покрытия КО-990 на дуралюминиевой подложке КО-990 на медной подложке К Л-990 на стальной подложке УР-231 на дуралюминиевой под- подложке УР-231 на медной подложке УР-231 на стальной подложке ФБР-74Д на дуралюминиевой под- подложке ФБР-74Д на медной подложке ФБР-74Д на стальной подложке Э-4100 на дуралюминиевой подлож- подложке Э-4100 на медной подложке Э-4100 на стальной подложке Эмаль белая фарфоровая 0,31 0,28 0,66 0,34 0,31 0,69 0,38 0,34 0,68 0,46 0,41 0,67 0,30 Литера- Литература 44 44 44 44 [44] [44] [44] [44] [44] [44] [44] [44 [41 Таблица 31.25. Коэффициент теплового излучения пигментов [45] Погрешность измерения ±7 ft »- цвет пигмента Белый Белый Белый Белый Белый Белый Белый Основа пигмента А12О3 СаО MgCOs MgO PbCO3 ThO, Y2O3 • т при 117 0,94 0,94 0,91 0,91 0,93 0,90 0,90 температуре, К 293 0,95 0,94 0,95 0,94 0,90 0,90 0,89 Цвет пигмента Белый Белый Желтый Желтый Зеленый Красный Синий Черный Основа пигмента ZnO ZrO2 PbO РЬСгО4 Сга0з ИеаОз Со2Оз CuO Продолжение табл. 31.25 %т при температуре, К 117 0,95 0,95 0,90 0,93 0,92 0,91 0,94 0,96 293 0,95 0,95 0,80 0,96 0,93 0,94 0,90 31.6. МЕТАЛЛЫ И СПЛАВЫ Таблица 31 26. Спектральный коэффициент теплового излучения легких металлов [46] Образцы полированные, неокисленные. Погрешность измерения ± 10% — Алюминий Магний Т К" * » *\ 400 500 600 700 800 900 400 500 600 700 800 900 в" при X, мкм 2 0,050 0,054 0,060 0,065 0,070 0,074 0,063 0,071 0,085 — 3 0,041 0,045 0,050 0,055 0,057 0,061 0,052 0,058 0,066 0,070 0,076 0,080 4 0,035 0,038 0,044 0,047 0,049 0,053 0,044 0,050 0,056 0,060 0,065 0,069 6 0,028 0,032 0,035 0,038 0,042 0,043 0,036 0,040 0,045 0,048 0,053 0,056 8 0,025 0,027 0,030 0,033 0,036 0,038 0,031 0,035 0,038 0,042 0,045 0,048 10 0,021 0,024 0,026 0,029 0,032 0,034 0,027 0,030 0,034 0,037 0,040 0,043 12 0,019 0,021 0,024 0,025 0,029 0,031 0,024 0,028 0,032 0,035 0,037 0,040 779
Таблица 31.27. Коэффициент теплового излучения алюминия [20] Образцы полированные. Погрешность измерения ± 10% т, к 50 60 70 80 0,0080 0,0085 0,0090 0,0095 90 100 120 150 0,010 0,011 0,012 0,013 200 250 300 400 0,018 0,021 0,025 0,032 500 600 700 800 0,039 0,046 0,054 [19] 0,062 [19] Таблица 31.28. Спектральный коэффициент отражен» пленок алюминия при температуре от 291 до 295 К [20] Пленки получены испарением при давлении 1,33• 10~3 Па на стеклянные подложки. Угол падения потока излуче- излучения 0°. Погрешность измерения ± 2% X, нм 300 400 500 600 0,80 0,93 0,93 0,90 X, нм 650 700 800 900 1000 Рх 0,82 0,85 0,82 0,84 0,90 X, нм 1100 1200 3000 4000 0,93 0,90 0,91 0,92 Таблица 31.29 Спектральный коэффициент теплового излучения тугоплавких металлов [18] Образцы полированные, неокисленные. Погрешность измерения ± 10% Метьлл Ванадий [20] Вольфрам Молибден Ниобий Рений Тантал Титан [24] Хром [24] т, к 300 1200 1600 2000 2600 1000 1200 1600 2000 1600 1800 2000 1810 2388 3045 1200 1600 2000 2400 300 293 t" при X, мкм 0,30 — 0,486 0,480 0,474 0,465 — — — — 0,47 0,40 — 0,482 0,479 0,470 0,461 0,458 0,448 0,432 0,419 — — 0,525 0,516 0,507 0,498 — 0,40 0,50 — 0,474 0,466 0,459 0,447 0,438 0,429 0,415 0,403 — z 0,510 0,495 0,480 0,464 — 0,40 0,60 — 0,461 0,451 0,441 0,426 0,417 0,410 0,397 0,387 — 0,473 0,458 0,444 0,432 — 0,40 0,70 — 0,446 0,436 0,426 0,411 0,394 0,389 0,378 0,370 — 0,421 0,412 0,405 0,399 — 0,43 0,80 — 0,428 0,418 0,408 0,394 0,367 0,363 0,358 0,352 — 0,363 0,361 0,362 0,366 — 0,41 0.90 — 0,408 0,399 0,390 0,376 0,333 0,333 0,333 0,333 — Е 0,304 0,316 0,327 0,338 — 0,40 1.0 — 0,386 0,378 0,371 0,360 0,302 0,306 0,312 0,317 —— 0,360 0,362 0,365 0,262 0,281 0,299 0,317 — 0,40 2,0 0,16 0,186 0,204 0,222 0,248 0,106 0,130 0,165 0,191 0,175 0,190 0,205 0,260 0,275 0,285 0,148 0,172 0,196 0,220 0,35 0,24 3,0 0,12 0,112 0,134 0,157 0,191 0,063 0,081 0,108 0,133 0,151 0,170 0,177 — 0,123 0,145 0,167 0,190 0,29 0,20 4.0 0,090 0,086 0,108 0,130 0,163 0,046 0,061 0,068 0,084 0,126 0,145 0,155 0,108 0,128 0,148 0,168 0,23 0,21 5,0 0,080 0,078 0,098 0,117 0,146 0,035 0,049 0,084 0,068 0,110 0,125 0,135 Е 0,18 0,17 Таблица 31.30. Коэффициент теплового излучения е тугоплавких металлов Образцы полированные, неокисленные. Погрешность измерения =Ь 10% г. к 1000 1100 1200 1400 1600 V [19] 0,145 0,161 0,176 0,201 0,222 W [47] 0,105 0,128 0,133 0,164 0,195 Hf [19] — 0,284 0,294 0,304 Mo [18] 0,105 0,117 0,142 0,166 Nb [18] 0,116 0,127 9,138 0,158 0,178 Re [18] 0,164 0,173 0,181 0,201 0,225 Та [18] 0,132 0,141 0,149 0,168 0,186 Ti [19] 0,227 0,239 0,251 0,274 0,297 Сг [19] 0,353 0,360 0,372 _ Zr [19] 0,204 0,214 0,232 0,24* 780
Продолжение табл. 31.30 Т. К 1800 2000 2200 2400 2600 2800 3000 3400 V[19] 0,241 0,257 __ _ — — W [47] 0,223 0,249 0,269 0,287 0,302 0,314 0,325 0,345 Hf [19] 0,314 0,324 _ — — Mo [18] 0,192 0,214 0,234 0,254 0,269 0,282 — — Nb [18] 0,195 0,212 0,228 0,244 — — — — Re [18] 0,245 0,264 0,282 0,296 0,309 0,318 — — Та [18] 0,205 0,224 0,242 0,259 0,274 0,288 0,300 — Ti [19] 0,316 — ___ — — Сг [19] — — — Zr [19) 0,261 0,272 __ — — Таблица 31.31. Спектральный коэффициент теплового излучения цветных металлов и их сплавов [46] Образцы нихрома зачищенные; образцы других материалов полированные. Погрешность измерения ±. 10% Мвтвриял Бронза Кобальт Константан [20] Манганин [20] Медь Никель Нихром Т К * f *\ 273 293 400 600 800 1000 1400 400 500 600 800 1000 1400 1800 293 293 400 500 600 800 1000 1200 400 500 600 800 1000 1400 1600 400 600 800 1200 1600 t" при X, мкм 2 0,057 0,059 0,070 0,086 0,099 0,11 0,13 0,074 0,085 0,094 0,11 0,13 0,15 0,17 0,16 0,16 0,040 0,044 0,048 0,057 0,064 0,070 0,083 0,095 0,11 0,12 0,14 0,17 0,18 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 3 0,049 0,051 0,057 0,070 0,082 0,092 0,11 0,063 0,072 0,080 0,094 0,11 0,13 0,14 0,14 0,13 0,033 0,037 0,040 0,047 0,053 0,059 0,069 0,079 0,088 0,10 0,12 0,14 0,15 0,19 0,20 0,21 0,22 0,23 4 0,043 0,045 0,050 0,062 0,073 0,080 0,093 0,055 0,062 0,070 0,082 0,093 0,11 0,13 0,12 0,11 0,027 0,032 0,035 0,040 0,046 0,050 0,060 0,069 0,077 0,090 0,10 0,12 0,13 0,17 0,18 0,18 0,19 0,20 6 0,035 0,037 0,041 0,052 0,058 0,065 0,078 0,044 0,052 0,057 0,067 0,076 0,090 0,10 0,098 0,093 0,022 0,025 0,028 0,034 0,037 0,041 0,048 0,056 0,063 0,074 0,084 0,10 0,11 0,14 0,14 0,15 0,16 0,17 8 0,031 0,033 0,035 0,045 0,051 0,056 0,067 0,037 0,044 0,050 0,057 0,066 0,078 0,090 0,085 • 0,080 0,019 0,022 0,024 0,029 0,033 0,035 0,042 0,048 0,054 0,065 0,073 0,088 0,094 0,12 0,13 0,13 0,14 0,15 10 0,029 0,031 0,032 0,040 0,047 0,052 0,060 0,033 0,039 0,045 0,053 0,059 0,071 0,080 0,076 0,072 0,017 0,019 0,021 0,025 0,029 0,032 0,038 0,043 0,048 0,057 0,066 0,078 0,084 0,11 0,11 0,12 0,13 0,13 12 0,027 0,029 0,029 0,037 0,0*2 0,049 0,056 0,030 0,036 0,040 0,048 0,055 0,065 0,074 0,070 0,065 0,015 0,017 0,019 0,023 0,027 0,029 0,034 0,040 0,044 0,053 0,060 0,073 0,077 0,10 0,10 0,11 0,12 0,12 781
Таблица 31.32. Спектральный коэффициент отражения меди и никеля при температуре 291—295 К [28] Образцы полированные. Угол падения потока излучения 0°. Погрешность измерения ±5% At nil 300 500 589 600 700 800 900 Px Си 0,250 0,440 0,705 0,720 0,830 0,890 0,890 Ni 0,440 0,612 — 0,650 0,695 0,705 0,710 X, нм 1000 1100 1200 2000 3000 4000 5000 10000 Си 0,901 0,903 0,905 0,955 — 0,973 0,968 — Ni 0,725 0,730 0,740 0,835 0,884 0,918 0,940 0,955 Таблица 31.33. Коэффициент теплового излучения кобальта, меди и никеля [19] Образцы полированные, неокисленные. Погрешность измерения ± 7% т. к 200 300 400 500 600 700 800 •г Со 0,125 0,148 Си 0,023 0,024 0,027 0,031 0,036 0,043 0,050 N1 0,068 0,078 0,088 0,099 0,110 0,120 т, к 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 •г Со 0,157 0,175 0,205 0,225 Си 0,054 0,058 0,061 Ni 0,132 0,144 0,156 0,168 0,179 0,188 0,196 Таблица 31.34. Спектральный коэффициент теплового излучения благородных металлов [46] Образцы полированные, неокисленные. Погрешность измерения ± Металл Золото Иридий Палладий Платина Родий [20] Серебро [20] 7\ К 400 600 800 1000 1200 400 600 800 1000 1200 1600 2000 2400 2800 400 600 800 1000 1400 1800 2200 400 600 800 1000 1400 1800 2000 293 293 в* при X, мкм 2 0,046 0,056 0,065 0,073 0,078 0,072 0,088 0,10 0,11 0,12 0,14 0,16 0,17 — 0,095 0,11 0,13 0,15 0,17 _ 0,091 0,11 0,13 0,15 0,17 — 0,10 0,025 3 0,037 0,047 0,054 0,060 0,066 0,060 0,075 0,085 0,094 0,10 0,12 0,13 0,14 0,15 0,078 0,095 0,11 0,12 0,14 0,16 0,18 0,075 0,093 0,11 0,12 0,14 0,16 0,17 0,080 0,020 4 0,032 0,040 0,046 0,052 0,057 0,052 0,065 0,074 0,082 0,089 0,10 0,11 0,12 0,14 0,069 0,083 0,095 0,11 0,12 0,14 0,15 0,067 0,081 0,093 0,11 0,12 0,14 0,15 0,060 0,020 6 0,027 0,032 0,038 0,042 0,047 0,042 0,053 0,060 0,067 0,074 0,085 0,095 0,10 0,11 0,057 0,072 0,082 0,095 0,11 0,12 0,13 0,055 0,068 0,077 0,086 0,10 0,11 0,12 0,042 0,020 8 0,023 0,027 0,033 0,036 0,040 0,037 0,045 0,052 0,058 0,064 0,074 0,082 0,090 0,096 0,048 0,060 0,069 0,077 0,090 0,10 0,11 0,049 0,059 0,069 0,075 0,088 0,10 0,11 0,040 0,020 10 0,020 0,025 0,029 0,033 0,036 0,033 0,041 0,047 0,053 0,057 0,066 0,074 0,081 0,087 0,042 0,052 0,062 0,068 0,080 0,091 0,10 0,042 0,053 0,061 0,070 0,079 0,090 0,095 0,040 0,015 12 0,018 0,022 0,027 0,030 0,033 0,030 0,037 0,043 0,048 0,053 0,061 0,067 0,075 0,080 0,039 0,050 0,057 0,063 0,075 0,085 0,093 0,039 0,047 0,057 0,063 0,071 0,081 0,087 0,040 0,013 782
Таблица 31.35. Коэффициент теплового излучения &т благородных металлов [18] Образцы полированные, неокисленные. Погрешность измерения ±7% г. к 200 300 400 600 Аи 0,020 0,025 0,029 0,038 1г 0, [18] 040 — Pd 0,030 — — Pt 0,032 — Rh _ 0,019 — — Ag 0,016 0,019 0,022 0,029 г, к 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 0 0 0 Аи ,047 ,056 ,065 — 1г [18] 0,210 0,215 0,216 0,218 0,220 0,228 0,230 0 0 0 0 Продолжение тпабл Pd ,100 ,135 ,162 ,179 _ — 0 0 0 0 0 Pt ,128 ,149 ,167 ,183 ,196 — Rh 0,084 0,112 0,133 0,150 0,163 0,178 0,183 i. 31.35 Ag 0,036 0,043 — Таблица 31.36. Спектральный коэффициент пропускания и отражения пленок золота различной толщины при температуре от 291 до 295 К [48] Пленки получены испарением при давлении 1,33 • 10 Па на кварцевые полированные подложки. Погрешность измерения ± 2%. Угол падения потока излучения 0° пленки, нм 5 10 20 30 40 50 60 70 85 95 т при X, нм 253,6 0,590 0,444 0,238 0,128 0,066 0,033 0,019 0,010 0,010 0,010 275,3 0,583 0,427 0,230 0,121 0,066 0,033 0,019 0,012 0,012 0,010 296,7 0,596 0,438 0,265 0,130 0,072 0,039 0,023 0,014 0,011 0,010 334,1 0,619 0,468 0,274 0,163 0,097 0,057 0,036 0,024 0,018 0,015 361,0 0,635 0,485 0,295 0,180 0,112 0,072 0,046 0,033 0,025 0,021 404,6 0,652 0,506 0,320 0,201 0,130 0,086 0,057 0,042 0,033 0,027 435.8 0,667 0,533 0,349 0,226 0,152 0,104 0,072 0,053 0,041 0,034 480,0 0,690 0,589 0,424 0,293 0,207 0,151 0,107 0,079 0,065 0,054 508,5 0,689 0,616 0,464 0,317 0,220 0,155 0,109 0,081 0,064 0,053 546,1 0,660 0,597 0,433 0,270 0,170 0,111 0,072 0,051 0,037 0,031 578,0 0,618 0,558 0,378 0,226 0,133 0,082 0,053 0,035 0,026 0,021 643,8 0,542 0,454 0,290 0,153 0,084 0,049 0,031 0,022 0,015 0,012 Продолжение табл. 31.36 Т/ч я mini a J ОЛЩппа пленки, нм 5 10 20 30 40 50 60 70 85 95 253,6 0,130 0,207 0,272 0,300 0,269 0,253 0,232 0,223 0,218 0,212 275,3 0,135 0,210 0,303. 0,323 0,301 0,279 0,259 0,255 0,248 0,248 296,7 0,133 0,207 0,301 0,330 0,316 0,274 0,265 0,261 0,250 0,249 334,1 0,126 0,195 0,289 0,329 0,322 0,294 0,276 0,264 0,253 0,243 361,0 0,129 0,190 0,285 0,335 0,342 0,331 0,320 0,306 0,294 0,256 РХ при 404,6 0,122 0,181 0,278 0,333 0,352 0,349 0,339 0,320 0,315 0,302 X, нм 435,8 0,117 0,167 0,259 0,321 0,345 0,346 0,339 0,328 0,322 0,308 480,0 0,109 0,145 0,223 0,286 0,324 0,338 0,338 0,333 0,332 0,327 508,5 0,108 0,145 0,231 0,315 0,369 0,402 0,414 0,422 0,426 0,431 546,1 0,120 0,172 0,300 0,418 0,489 0,530 0,550 0,557 0,569 0,580 578,0 0,139 0,205 0,366 0,493 0,567 0,605 0,622 0,623 0,627 0,629 643,8 0,172 0,273 0,478 0,593 0,660 0,683 0,674 0,675 0,668 0,679 Таблица 31.37. Спектральный коэффициент отражения пленок серебра при температуре от 291 до 295 К [20] Пленки получены испарением при давлении 1,33-10~3 Па на кварцевые полированные подложки. Угол падения потока излучения 0°. Погрешность измерения ±2% X, нм 251 288 305 316 326 Рх 0,340 0,212 0,091 0,042 0,146 X, нм 338 357 385 420 450 Рх 0,555 0,744 0,814 0,866 0,905 X, нм 500 589 700 1000 1100 Рх 0,913 0,950 0,960 0,970 0,975 Таблица 31.38. Спектральный коэффициент отражения пленок палладия и родия при температуре от 291 до 295 К [20] Пленки получены испарением при давлении 1,33-Ю""8 Па на стеклянные подложки. Угол падения потока излучения 0°. Погрешность измерения ±2% X, нм 200 300 400 500 600 700 Pd 0,25 0,43 0,55 0,63 0,67 0,68 Rh 0,67 0,75 0,78 0,80 0,81 X, нм 800 900 1000 1100 1200 2000 Рх Pd 0,70 0,70 0,70 0,71 0,72 — Rh 0,82 0,83 0,84 0,85 0,85 0,91 783
Таблица 31.39. Спектральный коэффициент теплового излучения легкоплавких металлов [46] Ртуть —очищенная. Образцы других металлов — полированные, неокисленные. Погрешность измерения ±10% Металл Олово Ртуть Свинец Сурьма Цинк [24] г, к 293 400 500 273— 293 293 400 600 293 400 500 600 700 800 900 293 500 700 2 0,083 0,098 — — 0,11 0,13 0,16 0,095 0,11 0,12 0,13 0,14 0,15 0,16 0,051 0,061 0,072 3 0,068 0,080 0,090 0,17 0,090 0,11 0,13 0,079 0,090 0,10 0,11 0,12 0,12 0,13 0,045 0,053 0,060 4 0,059 0,070 0,080 0,16 0,080 0,093 0,12 0,069 0,080 0,088 0,095 0,10 0,11 0,11 0,043 0,050 0,055 при X, 6 0,049 0,057 0,065 0,13 0,065 0,078 0,096 0,055 0,066 0,073 0,078 0,084 0,089 0,095 0,039 0,043 0,049 мкм 8 0,040 0,050 0,057 0,11 0,057 0,067 0,084 0,047 0,057 0,062 0,070 0,075 0,078 0,084 0,039 0,043 0,047 10 0,036 0,045 0,050 0,10 0,051 0,061 0,077 0,041 0,050 0,055 0,060 0,066 0,072 0,076 0,038 0,043 0,046 12 0,031 0,041 0,047 0,090 0,048 0,007 0,069 0,039 0,046 0,050 0,055 0,060 0,065 0,070 0,037 0,042 0,045 Таблица 31.40. Коэффициент теплового излучения черных металлов Погрешность измерения ± 10% Материал Железо [19] Сталь: мягкая угле- углеродистая [20] низкоуглеро- низкоуглеродистая [20] 20Х23Н18 [19] 12Х18Н9Т [19] 1Х18Н10Т Состояние излучаю- излучающей поверхности Полированная Полированная » Окисленная Электрополиро- Электрополированная » » » Полированная пастой ГОИ т, к 200 300 500 700 900 1100 290 300 300 290—300 400 800 1200 293 0,081 0,101 0,139 0,177 0,216 0,254 0,10 0,10 0,47 0,13 0,16 0,26 0,37 0,19 Материал 07Х16Н6 08Х18Н12Б Чугун [19] Продолжение табл. Состояние излучаю- излучающей поверхности Шлифованная по- порошками М7-М40 Полированная Окисленная » Зеркально поли- полированная Полированная Полированная, окисленная при 873 К Шероховатая, окисленная при 1073 К Т, К 293 300 300 900 1100 290 300 473 Г 473 \ 873 523 31.40 0,26- 0,31 0,15 0,70 0,85 0,87 0,19 0,20 0,21 0,64 0,78 0,95 Таблица 31.41. Коэффициент теплового излучения и поглощения солнечного излучения терморегулирующих покрытий из чередующихся слоев металлов и диэлектриков [20] Погрешность измерения ± 7% Гип покрытия СеО2—Мо—СеО2 СеОа—Мо—СЮ, СеО2—Mo—CeOt Мо—СеО2 Мо—SiOa Ni-SiO2-Ni-SiO2 SiO-Al-SiO SiO2—Mo—SiOt SiO2—Mo—SiOf SiOf—Mo—SiO2 ZnS-Al-ZnS ZnS—Cu—ZnS ZnS-Ni-ZnS Материал подложки Молибден Слой алюминия на отекле Сталь 12Х18Н10Т Слой алюминия на стекле То же Стекло » Молибден Слой алюминия на стекле Сталь 12Х18Н10Т Стекло >> 'г 0,06 0,07 0,18 0,06 0,06 0,10 0,08 0,08 0,08 0,15 0,16 0,11 0,06 0,90 0,90 0,85 0,90 0,90 0,92 0,89 0,85 0,85 0,85 — — 0,85 784
31.7. ГРАФИТОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ Таблица 31.42. Спектральный коэффициент теплового отражения р и спектральные коэффициенты излучения ех графитов X, мкм 0,5 1.0 1.5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Углеграфит*1 при Г=291 К [49] рх 0,14 0,16 0,18 0,19 0,21 0,22 0,23 0,25 — Электрографит*1 при Г=1460 К [50] 0,86 0,83 0,87 0,87 0,85 0,85 0,82 0,83 0,82 0,85 Реакторный гра- графит ** при Т = = 1860 К [50] 0,87 0,84 0,87 0,90 0,90 0,89 0,89 0,89 0,85 0,80 •» Образцы компактные, обожженные. Погрешность измере- измерения ±5%. ** Образцы трубчатые. Поверхность неокисленная. Погреш- Погрешность измерения ± 10%. ** Образцы трубчатые. Поверхность пористая, неокисленная; </= 1700 кг,м* при Т = 283 К. Погрешность измерения ± 10%. Таблица 31.43. Коэффициенты теплового излучения и спектральные коэффициенты теплового излучения графитов (к = 0,65 -т- 0,66 мкм) т, к 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Углегра- Углеграфит [49] 0,74 0,76 0,76 0,77 0,77 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 0,78 — афнт J 151] GLI-Ч •г*2 _ — — 0,76 0,78 0,79 0,80 0,82 — — »афит ЛЗ [51] •Г2 _ — — 0,89 0,89 0,89 0,88 0,88 0,88 0,87 0,88 — Реакторный графит [50] 'г*8 — — 0,87 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,85 0,84 •Г8 _ — — 0,91 0,90 0,88 0,86 0,85 0,84 0,83 0,81 0,80 0,79 Электрогра- Электрографит 150] V*4 — — 0,86 0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 — — — — •Г4 _ — — 0,84 0,82 0,80 0,79 0,77 0,76 — — — — •» Образцы компактные, обожженные. Погрешность измерения ±10%. ** Образцы цилиндрические; поверхность полированная, не- неокисленная . Погрешность измерения ± 6—10%. •• Образцы трубчатые. Поверхность пористая, неокисленная; <f= 1700 кг/м» при 293 К. Погрешность измерения ± 10—12%. ** Образцы трубчатые. Поверхность неокисленная. Погрешность измерения ± 10%. Таблица 31.44. Спектральный коэффициент отражения пиролитического графита при температуре 293 К [49] X, нм 400 665 700 p^ при высоте неровностей на отражающей поверхности, мкм 5-7,5 0,190 0,210 0,215 0,75—1,75 0,145 0,160 0,165 1-1,5 0,089 0,092 0,093 0,1 0,075 0,080 0,082 Таблица 31.45. Спектральный коэффициент е" теплового излучения углепластика и стеклоуглерода при температуре от 291 до 293 К [52] Погрешность измерения ± 8% X, мкм 0,63 1,15 3,39 10,6 Углепластик КУПВМ, шероховатый 0,92 0,79 0,72 0,79 Стеклоуглерод СУ-2500, полированный 0,81 0,73 0,66 0,50 Таблица 31.46. Коэффициент теплового излучения ег различных видов сажи [20] Погрешность измерения ± 10% Т, к 90 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 Вид сажи 0,790 0,785 0,777 0,768 0,765 0,764 0,763 0,762 0,761 0,760 0,930 0,925 0,920 0,960 0,958 0,955 0,955 0,954 0,953 0,953 0,952 0,951 0,951 0,950 0,950 0,942 0,944 0,948 0,950 0,950 0,951 0,951 0,952 0,952 0,760 0,805 0,820 0,835 0,845 0,865 0,902 0,920 0,940 0,960 31.8. ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Таблица 31.47. Оптические характеристики органических стекол [30] Характеристика п для X, нм: 404,7 486,1 589,3 656,3 1000 Р, Ю-6 1/К, для Х=589,3нм Метил мета- крилат 1,5049 1,49628 1,49029 1,4878 1,4815 -16 Полистирол 1,6271 1,60574 1,59194 1,58655 1,5738 — Полихлор- стирол 1,6507 1,62833 1,61400 1,60838 1,5957 — 11 150-2159 785
Та б л ица 31.48. Спектральный коэффициент внутреннего пропускания тХ1 при температуре 293 К [20] полимерных материалов толщиной 1 ю» X, мкм 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0 Ацетилцеллю- лоза 0,0081—0,041 0,0081-0,041 0,0081—0,041 0,0081-0,041 — Образцы — Ацетобутират- целлюлоза белая 0,0185 0,0206 0,0206 0,0206 — — полированные диски Полиамид ПК-4 0,208 0,208 0,208 0,249 — — — — Поликар- Поликарбонат [53] 0,563 0,723 0,723 0,706 0,672 — — — . Погрешность измерений ± 10% Полиме- Полиметил мета- крилат _ — — — — 0,364 0,364 0,364 0,130 0,218 0,364 Политрифтор- хлорэтилен _ 0,843 — — — 0,936 0,940 0,947 0,834 0,464 0,604 Полиэтилен - терефталат ПЭТФ 0,0345 0,0179 0,0179 0,0345 — — — — Теф- Тефлон — — — — — 0,0134 0,0625 0,0081 0,0625 Этилцеллюлоза 0,0081—0,041 0,0081—0,041 0,0081-0,041 0,0081-0,041 — — Таблица 31. 49. Оптические характеристики пластифицированного и непластифицированного органического стекла [23] 7\ К 291 291 291 291 291 291 294 318 333 291 291 291 291 291 291 291 X, мкм 0,300 0,320 0,340 0,360 0,380 0,400 0,589 0,589 0,589 0,750 0,800 1,00 1,20 1,40 1,60 2,00 Пластифициров а иное стекло марки СОЛ п _ — — 1,492 1,488 1,486 — — — ХХ1 0,11 0,53 0,76 0,86 0,88 0,89 0,89 0,90 0,90 0,92 0,90 0,90 0,61 0,60 0,70 0,47 Непластифицн ров ан- ное стекло марки СТ-1 п _ — — 1,489 1,486 1,484 — — — —- * — 0,11 0,85 0,89 0,90 0,85 0,84 0,84 0,80 0,92 0,92 0,90 0,60 0,69 0,45 Таблица 31. 50. Показатель преломления полимерных материалов при 291—293 К для длины волны 589,1 нм [55] Материал Аминопласт Ацетил цел- целлюлоза Винилацетат Винилхлорид Метакрилат Метил мета- крилат Полидихлор- стирол Полистирол п 1,55—1 1,47—1 1,473 1,52—1 1,50—1 1,49 1,61 1,59—1 ,62 ,50 ,53 ,52 ,61 Материал Стирол Фенол формаль- формальдегид Формальдегид крезольный V \Л Г* П 1шЛ U кислый Целлулоид 1 1 1 1, п ,61 — 1,67 ,54—1,70 ,57—1,65 495—1,520 Таблица 31.51. Спектральный коэффициент внутреннего пропускания т^ полимерных материалов, подвергаемых ультрафиолетовому облучению [20] Облучение имитирует воздействие заатмосферного солнечного излучения длительностью 100 ч. Образцы — полированные пластины толщиной 30 мкм. Измерения при температуре 293 К. Погрешность измерений ±5% X, мкм 0,40 0,45 0,50 0,60 0,70 0,80 1,0 Поликарбонат до облу- облучения 0,87 0,87 0,88 0,89 0,90 0,90 0,90 после облу- облучения 0,63 0,68 0,70 0,76 0,79 0,83 0,84 Полиэтилентерефталат до облу- облучения 0,84 0,85 0,86 0,87 0,87 0,88 0,89 после облу- облучения 0,28 0,32 0,38 0,50 0,57 0,62 0,66 31.9 СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ Таблица 31. 52. Коэффициент поглощения солнечного излучения для строительных материалов [20] Измерения при температуре от 290 до 300 К. Погрешность измерений ± 10% Материал 1 Алебастр Асбоцемент: серый белый Асбошифер Бетон: неокрашенный покрашенный силикатными 0,31 0,66 0,41 0,75 0,55 Материал красками: белой зеленой голубой темно-зеленой покрашенный це- цементными крас- красками: голубой розовой 0,35 0,59 0,48 0,74 0,67 0,56 786
Продолжение табл. 31.52 Материал светло-зеленой темно-зеленой Гипс неполирован- неполированный Древесноволокнис- Древесноволокнистая плита бес- бесцветная , без от- отделки Древесностружеч- Древесностружечная плита эк- струкционная 0,66 0,68 0,25 0,68 0,43 Материал Кирпич: белый красный Мипора чистая белая Мрамор: белый темный Рубероид Стекловолокно Стеклоткань 0,33 0,48 0,16 0,42 0,68 0,93 0,56 0,42 Материал Фарфор Фибролит цемент- цементный Черепица: коричневая красная Штукатурка: известковая известковая бе- белая 0,52 0,79 0,74 0,67 0,50 0,30 Материал клеевая розовая светло-голубая Штукатурка: светло-желтая силикатная темно-серая цементная сос- состава: 1 :3 1:5 "s 0,40 0,52 0,53 0,48 0,78 0,75 0,66 0,64 Таблица 31.53. Спектральный коэффициент отражения строительных материалов при температуре 293 К [20| Погрешность измерений ±10% Материал Бетон: неокрашенный окрашенный цементной голубой крас- окрашенный цементной зеленой крас- Древесноволокнистые плиты: напрессованные поливинилхлоридной П ЛРН VOM окрашенные белой эмалью Песок сухой очищенный Фарфор: глазурованный неглазурованный Шамот белый Штукатурка гипсовая 0,50 0,37 0,36 0,26 0,08 0,71 0,43 0,53 0,92 0,82 0,75 0,43 0,41 0,28 0,11 0,72 0,85 1,0 0,42 0,51 0,43 0,25 0,75 0,40 0,30 0,38 0,95 0,84 2,0 0,30 — — 0,50 0,25 0,33 0,90 0,52 ^х 3,0 0,05 — — 0,54 0,16 0,20 0,40 0,08 для X, 4,0 0,06 — — — 0,15 0,24 0,62 0,37 мкм 5,0 0,07 — — — 0,03 0,08 0,25 0,25 6,0 0,07 — — — 0,03 0,08 0,12 0,12 7,0 0,32 — — — 0,03 0,05 0,08 0,17 8,0 0,16 — — — 0,05 0,10 0,16 0,08 9,0 0,19 — — — 0,05 0,50 0,42 0,06 Таблица 31.54. Коэффициент теплового излучения строительных материалов [55] Материал Асбест Асбошифер Асфальт Бетон Гипс неполированный Глина обожженная Дерево строганое Древесные опилки (хвойные) Кирпич: красный неполированный огнеупорный шамотный г, к 293 293 298—303 293 293 303 293 298-303 293 773—1273 293 1273 1503 0,96 0,96 0,95 0,92 0,903 0,91 0,8—0,9 0,96 0,932 0,65—0,75 0,85 0,75 0,59 Материал Мрамор серый полированный Рубероид Стекло оконное: гладкое матовое Толь кровельный Цемент Штукатурка шероховатая из- известковая т. к 293 293 298—303 293 293 300 283-363 4 0,932 0,93 0,91 0,96 0,91-0,93 0,54 0,91 50* 787
31.10. ОКСИДЫ, БОРИДЫ, КАРБИДЫ И НИТРИДЫ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ Таблица 31.55. Коэффициент теплового излучения гт тугоплавких оксидов [51] Погрешность измерений ± 10% Продолжение табл. 31.55 г, к 1200 1300 1400 0,35 0,36 0,37 Mr О 0,33 0,28 0,28 ZrO, 0,39 0,42 Т, к 1500 1600 1700 1800 А1,Оа 0,38 0,39 0,40 MgO 0,30 0,34 0,38 0,43 ZrO, 0,45 0,47 0,48 0,49 Таблица 31.56. Коэффициент теплового излучения боридов, карбидов и нитридов тугоплавких и редкоземельных металлов [18| Погрешность измерений ± 10% Материал Борид: гадолиния гафния иттрия лантана неодима самария циркония Карбид: бора вольфрама ниобия тантала титана циркония Нитрид бора о при температуре, К 1100 0,61 0,85 0,63 0,68 0,56 0,71 0,86 0,84 — 0,41 — 0,85 — 0,58 1300 0,62 0,87 0,65 0,69 0,56 0,70 0,88 0,85 — 0,42 — 0,86 0,81 0,59 1500 0,62 0,89 0,66 0,69 0,58 0,69 0,91 0,86 0,20 0,43 0,20 0,87 0,79 0,60 1700 0,63 0,92 0,67 0,70 0,58 0,68 0,91 0,87 0,22 0,45 0,22 0,87 0,77 0,60 1900 0,64 0,94 0,68 0,71 0,59 0,67 0,95 0,88 0,24 0,43 0,24 0,89 0,74 0,60 2100 — — — — — — 0,26 0,44 0,26 0,72 — 2300 — — — __ — — — 0,28 0,45 0,28 0,70 — 2500 — — — — — — 0,30 0,46 0,30 0,68 — 2700 — — — — — — 0,32 0,47 0,32 0,66 — 2900 — — — — — — 0,48 _ 0,64 — Таблица 31.57. Спектральный коэффициент теплового излучения оксидов металлов и сплавов для длины волны 0,65 мкм [56J Образцы — диски с гладкой окисленной поверхностью» Погрешность измерений 10—15% Окисленный материал Алюмель Алюминий Бериллий Ванадий Железо Иттрий Кобальт Константан Магний Медь Никель Ниобий ¦? 0,87 0,30 0,35 0,70 0,70 0,60 0,75 0,84 0,20 0,70 0,90 0,70 Окисленный материал Сталь: нержавеющая углеродистая Титан Торий Уран Хром Хромель: 90 Ni — 10 Сг 80 Ni — 20 Сг 60 Ni — 24 Fe- 16Cr Цирконий Чугун 0,80 0,85 0,50 0,50 0,30 0,70 0,87 0,90 0,83 0,40 0,70 31.11. ЗЕМНЫЕ ПОКРОВЫ И ПРИРОДНЫЕ МИНЕРАЛЫ Таблица 31.58. Спектральный коэффициент отражения рх различных почв [19] X, мкм 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Глина жирная 0,08 0,12 0,17 0,20 0,18 0,17 0,20 Земля желтая 0,08 0,18 0,32 0,53 0,67 0,76 0,81 коричне- коричневая 0,08 0,12 0,17 0,20 0,21 0,23 0,20 красная 0,06 0,07 0,18 0,28 0,30 0,33 ~— Песок желтый 0,15 0,27 0,36 0,44 0,50 0,54 0,58 Примечание. Для суглинка сухого и чернозема сухого средние значения р>х в диапазоне длин волн 0,4 — 0,7 мкм состав* ляют 0,15 и 0,7 соответственно. 788
Таблица 31.59. Спектральный коэффициент отражения рх различных видов растительности [19] X, мкм 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Листва свежая зеле- зеленая 0,10 0,21 0,32 0,40 0,49 0,55 0,58 сухая желтая 0,04 0,08 0,22 0,37 0,43 0,48 0,50 сухая ко- коричневая 0,04 0,08 0,15 0,23 0,38 0,52 0,60 Солома 0,10 0,20 0,27 0,33 0,38 0,44 0,48 Трава свежая 0,04 0,08 0,19 0,20 0,50 0,69 0,76 сухая 0,10 0,18 0,27 0,30 0,35 0,40 0,43 Примечание. Для хвои среднее значение не длин волн 0,7—1 мкм равно 0,30. в днапаэо- 31.12. ЛУННЫЕ ГРУНТЫ Таблица 31.62. Коэффициент теплового излучения лунного грунта из района Моря Изобилия [58] Образцы с насыпной плотностью 1900 кг/м3; поверхность насыпки сглажена. Погрешность измерений ± 1% г, к 90 120 160 0,9764 0,9763 0,9758 т. К 200 240 270 300 0,9743 0,9706 0,9660 0,9603 Таблица 31.60. Показатель преломления природных драгоценных и полудрагоценных камней для длины волны 589,3 нм [54] Материал Алмаз белый Берилл Изумруд Сапфир: белый зеленый рубиновый Турмалин Хрусталь горный Материал Бирюза Малахит Топаз "о 2,417 ,571 — 1, ,588-1, 1,768-1, ,770—1, 1,768-1, 1,669 1,544 _ — 1,630 599 595 771 779 778 пе 1,566—1, 1,581-1, 1,759-1, 1,762-1 1,760-1 1,638 1,553 1,62 1,66 1,631 590 588 761 770 769 [56]^ 0,044 — 0,014 0,018 — 0,017 0,013 nG 1,65 1,91 1,638 ¦* Приведены значения а, для X = «430,8 мкм. ; 687,0 мкм и л, для X — Таблица 31.61. Показатель преломления белого алмаза в видимой области спектра [54] X, нм 400 450 500 550 п 2,465 2,446 2,433 2,423 X, нм 600 650 700 750 п 2,416 2,411 2,407 2,404 Таблица 31.63. Спектральный коэффициент теплового излучения лунного грунта из района Моря Изобилия [58] Образцы с насыпной плотностью, кг/м8: I — 1400; II — 1600—1700; III — 1900; поверхность насыпки сглажена X, мкм 2,5 4,0 6,0 8,0 •г I [58] 0,82 0,77 0,98 0,97 II 0,78 0,75 0,86 0,97 Ш 0,73 0,72 0,84 0,97 X, мкм 10 12 14 •г I [58] 0,97 0,97 0,98 II 0,97 0,97 0,98 III 0,97 0,97 0,98 Таблица 31.64. Спектральный коэффициент диффузного отражения рх реголита различных районов Луны при температуре от 293 до 300 К [60] Образцы в виде мелкозернистого порошка; поверхность насыпки сглажена. Материал из района: I—Океана Бурь с глубины 0,16 м; II —Океана Бурь с глубины 0,33 м; III—Моря Спокойствия с глубины 0,10—0,11 м; IV — Моря Изобилия с глубины до 0,08 м; V —Моря Спокой- Спокойствия с глубины 0,015 м. Погрешность измерений ±5% X, мкм 0,30 0,50 0,70 0,90 1,2 1,5 1,8 I 0,080 о,по 0,132 0,148 0,145 0,164 •^ II 0,085 0,112 0,138 0,151 0,145 0,160 III 0,075 0,095 0,112 0,131 0,117 0,140 ™~ IV 0,088 0,100 0,117 0,124 0,124 0,130 0,155 V 0,069 0,080 0,100 0,106 0,102 0,120 — 789
31.13. ЖИДКОСТИ, (УТВЕРЖДЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА Таблица 31.65. Показатель преломления некоторых жидкостей при температуре от 293 до 298 К Продолжение табл. 3L65 Жидкость Альфамонобромнафталин Анилин Ацетон » Бензил бензоат Бензол Бромоформ Вода дистиллированная + + глицерин A:1) н-Гексан » Глицерин Иодометилен Кислота: акриловая валериановая винилуксусная изовалериановая метилуксусная серная соляная уксусная Масло: анисовое гвоздичное касторовое кедровое коричное льняное маковое оливковое парафиновое подсолнечное прованское сандаловое терпинтиновое Метилацетат Метилен йодистый Метилсалицилат Нитробензол » Паральдегид Парафин (жидкий) Сероуглерод Скипидар Спирт: амиловый изопролилов ый изопропиловый метиловый » этиловый Толуол » » X, нм 589,3 589,3 546,1 632,8 589,3 546,1 589,3 632,8 589,3 589,3 546,1 632,8 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 546,1 589,3 632,8 589,3 589,3 546,1 589,3 632,8 589,3 589,3 546,1 632,8 546,1 589,3 632,8 546,1 589,3 632,8 546,1 589,3 632,8 п 1,6588 1,586 1,3576 1,3542 1,568 1,5030 1,5014 1,4950 1,5980 1,3981 1,3742 ,3711 1,4370 1,7559 1,4224 ,4085 ,4257 ,4085 ,4051 ,4290 ,2540 ,3720 ,560 ,538 1,480 1,515 1,602 1,485 1,463 1,467 1,440 1,470 1,460 1,508 1,470 1,450 1,737 ,538 ,5579 1,55257 1,5458 1,405 1,480 ,6347 1,620 1,6185 1,470 1,4053 1,3757 1,3726 1,3280 1,3265 1,3253 1,3612 1,3611 1,3583 1,4986 1,4980 1,4901 Литера- Литература | 60 62 63 63 62 63 64 63 64 65 63] 63 64 64 301 66] 66] 66] 66 66 66 66 58] 27 56 58 58 29 29 58 27 56 62 58 27 61 61 61 57 51 63 62 62 63 58 67 56 66 63 63 63 56 63 63 66 63 63 56 63 Жидкость Углерод четыреххлористый То же Хинолин Хлорбензол Хлороформ Циклогексан » Эйтенол Этил коричный Этилсалицилат Эфир диэтиловый X, нм 546,1 589,3 632,8 589,3 589,3 546,1 589,3 632,8 546,1 632,8 589,3 589,3 589,3 589,3 л 1,4613 1,4601 1,4547 1,627 1,525 ,4477 1,4455 ,4435 ,4260 ,4224 ,540 ,559 ,523 ,3526 Литера- Литература 63 58 63 62 62 63 66 63 63 63 58 62 62 66 Таблица 31.66. Показатель преломления дистиллированной воды при 293 К [67] X, нм 250,0 308,0 359,0 400,0 434,0 486,0 546,1 589,3 632,8 768,0 1000 1250 2000 2600 л 1,3773 1,3569 1,3480 1,3433 1,3403 1,3371 1,3341 1,3330 1,3314 1,3289 1,3247 1,3210 1,290 1,252 X, нм 3000 3500 3900 4600 5000 6040 7000 8600 10 000 11000 12 600 12 600 13 500 14 000 п 1,446 1,423 1,353 1,380 1,331 1,312 1,330 1,282 1,212 1,140 1,165 1,280 1,330 1,309 Таблица 31.67. Спектральный показатель поглощения чистых природных вод [67] X, нм 390 410 430 450 470 490 510 ах , м- 0,038 0,037 0,036 0,037 0,039 0,042 0,054 X, нм 530 550 570 590 610 650 690 ах . м"х 0,062 0,074 0,094 0,16 0,26 0,38 0,54 790
Таблица 31.68. Спектральный показатель поглощения ах , м, морской воды различных акваторий [67] Вода океанов взята из районов северных пассатных течений; вода Балтийского моря взята из района Рижского залива. Карибское море: ах (X = 430 нм) = 0,042 м~1. Саргассово море: ах (X = 490 нм) = 0,037 м. Средизем- Средиземное море: ах (Х= 490 нм) = 0,046 м-1. Черное море: ах (Х = 490 нм) =0,069 м X, нм 390 410 430 450 470 490 510 530 550 570 590 610 650 690 Атлантический океан 0,032 0,034 0,021 0,018 0,014 0,012 0,018 0,030 0,034 0,055 0,14 0,24 0,33 0,52 Тихий океан 0,12 0,15 0,15 0,13 0,087 0,064 0,060 0,060 0,067 0,085 0,17 0,26 0,36 0,56 Балтийское море 2,7 Ь9 1,2 0,90 0,83 0,62 0,44 0,39 0,30 0,25 0,28 0,37 0,41 0,62 Таблица 31.69. Показатель преломления оптических клеев и смол для Х = 589,3 нм при температуре 293 К Материал Клей [68]: акриловый бальзам пихтовый бальзами- бальзаминовый ОК-50П ОК-60 ОК-72Ф ОК-90ПЛ п 1,4861 1,530 1,5191 1,5801 1,5151 1,586 1,5411 Материал УФ-235М жидкий УФ-235М отвер- жденный Смола [54]: даммар казеин синте- синтетический копал шеллак оран- оранжевый янтарь п 1,456 1,462 1,515 1,550 1,540 1,516 1,539— 1,545 Э1.14. ГАЗЫ И ПЛАЗМА Таблица 31.70. Показатель преломления воздуха при давлении 10* Па и температуре 288 К [62] А, НМ 200 205 210 215 220 225 230 235 240 п 1,0003240 1,0003205 1,0003175 1,0003147 1,0003121 1,0003098 1,0003077 1,0003058 1,0003041 X, нм 245 250 255 260 265 270 275 280 285 п 1,0003026 ,0003012 1,0002999 1,0002987 ,0002976 ,0002965 1,0002955 1,0002946 1,0002938 X, нм 290 295 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 п 1,0002930 ,0002922 ,0002915 1,0002901 ,0002889 1,0002878 1,0002868 1,0002860 ,0002852 1,0002845 1,0002839 1,0002833 1,0002827 1,0002817 I,0002809 1,0002802 ,0002795 1,0002789 1,0002784 1,0002780 1,0002776 1,0002772 Продолжение X, нм 600 650 700 750 800 850 900 950 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2500 3000 5000 7000 10 000 20 000- 50000 табл. 31.70 п ,0002769 ,0002763 ,0002757 ,0002753 ,0002750 ,0002747 ,0002745 ,0002743 ,0002741 ,0002737 1,0002734 ,0002732 ,0002731 1,0002730 1,0002729 1,0002728 1,0002727 1,0002726 1,0002726 1,0002726 Таблица 31.71. Коэффициент теплового излучения воздуха при различных температуре и давлении [69] Радиус полусферического слоя воздуха 0,1 м. Погрешность измерений ± 15% г, к 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14 000 15 000 16000 17 000 18000 19 000 20 000 с при давлении, Па 2,89-10~б 1,58-Ю-6 9,42-10-в 1,86-Ю-6 3,02-Ю-5 4,06-Ю-6 1,10-Ю-4 4,14-Ю-4 1,19-Ю-3 2,64-Ю-3 4,39-Ю-3 5,51-Ю-3 5,42-Ю-3 4,52-10 3,58-10 2,76-Ю-3 2,24-10 1,79-1О 1,53-Ю-3 10» 2,9Ь Ю-4 2,12-Ю-4 2,73-10 5,93-Ю-4 1,02-Ю-3 1,18.10 1,46-Ю-3 3,16-10 7,29-Ю-3 1,39-Ю-2 2,63-Ю-2 4,02- Ю-2 5,25-Ю-2 6,17-Ю-2 6,82-Ю-2 7,04-10 6,85- Ю-2 6,27-Ю-2 5,37-Ю-2 ю« 2,88-Ю-3 2,74-Ю-3 4,30-10 1,07-10-* 2,38-Ю-2 3,51-10-* 4,00-Ю-2 5,22-Ю-2 6,89-Ю-2 9,53-Ю-2 1,40-Ю-1 1,63-Ю-1 2,18-10 2,64-10 3,14-Ю-1 3,49- Ю-1 3,62-Ю-1 3,65-10 3,65-10 5-10* 1,41- Ю-2 1,66-Ю-1 2,61-10-* 5,04- Ю-2 1,33-10-1 1,99-Ю-1 2,88-10 3,52-10-1 4,05- Ю-1 4,68- Ю-» 5,09- Ю-1 4,75- Ю-1 6,58-Ю-1 7,34-Ю-1 8,54-Ю-1 8,23-10 8,56-Ю-1 8,27-Ю-1 8,63-Ю-1 791
Таблица 31.72. Коэффициент теплового излучения углекислого газа при различных температуре и давлении [69] Радиус полусферического слоя газа 0,1 м Продолжение табл. 31J3 Т, К 2000 3000 4000 5000 6000 в при давлении, Па 10» 4,5-Ю-8 1,2-10-* 2,2-10-* 2,6-10 6,1 Ю-5 10* 3,6-10"a 3,0- Ю-3 2,Ы0-* 2,2-10-* 8,3-10-* 10» 8,8.10-а 3,2-10 3,0- Ю-3 1,4-Ю-3 3,1-10-з Таблица 31.73. Показатели преломления некоторых газов при нормальных условиях [62] Погрешность измерений ± E — 7) • 10"8 Газ Азот |63] » Аммиак Аргон [63] Ацетилен Бром Бромистый водород Водород Водяной пар [63] » Гелий [70] Дейтерий Закись азота Йодистый водород Кислород [63] Криптон (естественный) [70] : : ) Кри 3 ) 3 ) птон (изотоп 8вКг) [71] Ксенон Метан Неон [72] » Озон [63] Оксид азота Оксид углерода [73] X, нм 546,1 632,8 589,3 546,1 632,8 589,3 589,3 589,3 589,3 546,1 632,8 447,3 471,5 492,3 501,7 587,7 589,3 589,3 589,3 546,1 632,8 450,4 556,4 565,1 587,3 605,8 645,8 556,4 587,3 608,5 760,4 851,1 877,9 893,1 975,4 589,3 589,3 585,4 607,4 614,5 640,4 589,3 589,3 589,3 п 1,0002793 1,0002781 1,000375 1,0002630 1,0002618 1,000606 1,001125 1,000570 1,000139 1,0002354 1,0002337 1,0002753 1,0002745 1,0002738 1,0002736 1,0002719 1,000137 1,000515 1,000906 ,0002531 ,0002516 ,0002752 ,0002724 ,0002722 ,0002719 ,0002716 ,0002711 ,0002724 ,0002717 ,0002716 ,0002700 ,0002695 ,0002694 ,0002693 ,0002690 ,000702 ,000441 ,0002719 ,0002716 ,0002715 ,0002711 ,000511 ,000297 ,000334 Газ Сернистый газ Серный ангидрид Сероводород Углекислый газ [63] » Фтор Фтористый метил Хлор Хлористый водород Хлористый метил Четыреххлористый теллур Шестифтористая сера X, им 589,3 589,3 589,3 546,1 632,8 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 589,3 п I,000660 1,000737 1,000619 1,0004197 1,0004174 1,000195 1,000449 ,000768 1,000444 1,000865 ,002600 ,000783 Таблица 31.74. Показатель преломления некоторых газов при температуре ожижения [74] Вещество Азот Водород Гелий: Не I Не II Кислород г, к 78,0 20,4 4,2 2,18 92,0 X, мкм 0,589 0,589 0,546 0,546 0,589 л 1,205 1,0974 1,0206 1,0269 1,221 Таблица 31.75. Спектральный коэффициент поглощения кислорода в ультрафиолетовой области спектра [69] Температура 3000 К, толщина слоя 5 • 10~2 м X, мкм 0,220 0,225 0,230 0,235 0,240 0,245 аХ 0,35 0,29 0,26 0,22 0,19 0,15 X, мкм 0,250 0,255 0,260 0,265 0,270 0,275 ах 0,14 0,10 0,09 0,07 0,04 0,02 Таблица 31.76. Коэффициент теплового излучения водородной плазмы [69] Радиус полусферического слоя плазмы 0,5 м. Погрешность измерений ± 20% г, к 9000 10 000 11000 12 000 0 0 20 ,46 ,73 — 0 0 0 15 ,37 ,65 ,85 Г ' 0 0 0 0 1РИ 10 ,27 ,51 ,75 ,92 давлении. 0 0 0 0 7 ,20 ,40 ,66 ,85 10» 4 0, 0, 0, 0, Па 11 26 50 70 0 0 0 0 2 ,05 ,15 ,31 ,51 0 0 0 0 1 ,03 ,09 ,20 ,38 792
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ I. Бришамбо Ш. П. Солнечное излучение и радиа- радиационный обмен в атмосфере. М.: Мир, 1969. 2 Новицкий Л. А./Деплофизика высоких темпе- температур. 1967. Т. 5, № 5. С. 919—923. 3 Новицкий Л. А.//Теплофнзика высоких темпера- температур. 1968. Т. 6, № 3. С. 529-536. 4. Новицкий Л. А., Вдовий В. Г., Федотов Г. И.// Тр. МВТУ им. Н. Э. Баумана, 1974. Вып. 6. С. 97—101. 5. Новицкий Л. А., Трушицына А. В.//Измеритель- ная техника. 1970, № 7. С. 46—47. 6. Новицкий Л. А., Трушицына А. В., Вараки- на Л. П.//Приборы и системы управления. 1969, № 6. С. 30—32. 7. Жевандров Н. Д. Поляризация света. М.: Наука, 1969. 8. Шерклифф У. Поляризованный свет. М : Мир, 1965. 9. Оптико-электронные приборы для научных иссле- исследований/Под ред. Л. А. Новицкого. М.: Машинострое- Машиностроение, 1986. 10. Гуревич В. 3. Электрические инфракрасные излу- излучатели. М.—Л.: Госэнергоиздат, 1963. II. Гуревич М. М. Введение в фотометрию. Л.: Энергия, 1968. 12. Новицкий Л. А., Степанов Б. М. Фотометрия бы- стропротекающих процессов: Справочник. М.: Машино- Машиностроение, 1983. 13. Лабораторные оптические приборы/Под ред. Л. А. Новицкого. М.: Машиностроение, 1979. 14. Измерение температур в объектах новой техни- техники/Под ред. А. Н. Гордова. М.: Мир, 1965. 15. Кинджери В. А. Измерения при высоких темпе- температурах. М.: Металлургиздат, 1963. 16. Кизель В. А. Отражение света. М.: Наука, 1973. 17. Соколов А. В. Оптические свойства металлов. М.: Физматгиз, 1961. 18. Излучательные свойства твердых материалов: Справочник/Под ред. А. Е. Шейндлина. М.: Энергия, 1974. 19. Криксунов Л. 3. Справочник по основам ин- инфракрасной техники. М.: Советское радио, 1978. 20. Новицкий Л. А., Степанов Б. М. Оптические свойства материалов при низких температурах: Спра- Справочник. М.: Машиностроение, 1980. 21. Оптические материалы для инфракрасной техни- ки/Е. М. Воронкова, Б. Н. Гречушников, Г. И. Дистлер, И. П. Петров. М.: Наука, 1965. 22. Справочник по электротехническим материалам. Т. П//Под ред. Н. П. Богородицкого и В. В. Пасынко- ва. М.—Л.: Госэнергоиздат, 1960. 23. Чиркин В. С. Теплофизические свойства материа- материалов ядерной техники: Справочник. М.: Атомиздат, 1968. 24. Goldsmith A., Watermann Т. Е, Hirschhorn H. I. Handbook of thermophysical properties of solid materials. Vol. I—IV. Oxford —London: Pergamon Press, 1963. 25. Оптическое стекло. Каталог СССР —ГДР. М.: Машприборинторг, 1979. 26. Лагутин В. И., Лиханов В. П., Никонова Е. И.// Оптико-механическая промышленность. 1984. № 5 С. 53—58. 27. Материалы в приборостроении и автоматике: Справочник/Под ред. Ю. М. Пятина. М.: Машинострое- Машиностроение, 1982. 28. Ландсберг Г. М. Оптика. М.: Наука, 1976. 29. Справочник конструктора оптико-механических приборов/Под ред. В. А. Панова. Л.: Машиностроение, 1980. Й0. Мальцев М. Д., Каракулина Г. А. Прикладная оптика и оптические изменения. М.: Машиностооение, 1968. 31. Мустель Е. Р., Парыгин В. Н. Методы модуля- модуляции и сканирования света. М.: Наука, 1970. 32. Байбородин Ю. В., Гаража* С. А. Электроопти- Электрооптический эффект в кристаллах и его применение в прибо- приборостроении. М.: Машиностроение, 1967. 33. Круз П., Макглоулин Л., Макквистан Р. Основы инфракрасной техники. М.: Воениздат, 1964. 34. Гарбуни М. Физика оптических явлений. М.: Энергия, 1967. 35. Хадсон Р. Инфракрасные системы. М.: Мир, 1972. 36. Хэкфорд Г. Л. Инфракрасное излучение. М.—Л.: Энергия, 1964. 37. Пейсахсон И. В. Оптика спектральных приборов. М.: Машиностроение, 1970. 38. Климков Ю. М. Основы расчета оптико-элект- оптико-электронных приборов с лазерами: М.: Советское радио, 1978. 39. Смоля А. В., Тюрина С. Л. Оптическая керамика на основе окиси иттрия//Оптико-физические измерения. М.: Издательство стандартов, 1977. С. 163—167. 40. Рабинович Г. Д., Слободкин Л. С. Терморадиа- Терморадиационная и конвективная сушка лакокрасочных покры- тий//Наука и техника, 1966. 41. Дракин И. И. Аэродинамический и лучистый на- нагрев в полете. М.: Оборонгиз, 1961. 42. Новицкий Л. А.//Теплофнзика высоких темпера- температур. 1966. Т. 4, № 4. С. 621—631. 43. Новицкий Л. А.//Теплофизика высоких темпера- температур. 1969. Т. 7, № 5. С. 997—1007. 44. Крошкин М. Г. Физико-технические основы кос- космических исследований. М.: Машиностроение, 1969. 45. Леконт Ж. Инфракрасное излучение. М.: Физмат- Физматгиз, 1958. 46. Брамсон М. А. Справочные таблицы по инфра- инфракрасному излучению нагретых тел. М.: Наука, 1964. 47. Гуторов М. М. Основы светотехники и источники света. М.: Энергоатомиздат, 1983. 48. Philip R./J. phys. et radium. 1959. Vol. 20, № 5. P. 535—540. 49. Графит как высокотемпературный материал/Под ред. К. П. Власова. М.: Мир, 1964. 50. Теплообмен, гидродинамика и теплофизические свойства веществ7Под ред. И. Т. Аладьева. М.: Наука, 1968. 51. Петров В. А. Излучательная способность высоко- высокотемпературных материалов. М.: Наука, 1969. 52. Власов Л. В., Либерман А. А., Самойлов Л. Н. Измерение коэффициентов излучения высокотемпера- высокотемпературных материалов//Проблемы энергетической фотомет- фотометрии. М.: Атомиздат, 1979. 53. Мельников Ю. Ф. Светотехнические материалы. М.: Высшая школа, 1976. 54. Смит Г. Драгоценные камни. М.: Мир, 1980. 55. Блох А. Г. Основы теплообмена излучением. М.—Л.: Госэнергоиздат, 1962. 56. Гаррисон Т. Р. Радиационная пирометрия. М.: Мир. 1964. 57. Корнилов Н. И., Солодова Ю. П. Ювелирные камни. М.: Недра, 1983. 58. Биркбэк Р. К.//Тр. Американского о-ва инжене- инженеров-механиков. Сер. С. Теплопередача. 1972. Т. 94, № 3. С. 72—73./Пер. с англ. М.: Мир, 1973. 59. Биркбэк Р. К.//Приборы для научных исследова- исследований. 1972. № 7. С. 65—68. 60. Лунный грунт из Моря Изобилия/Под ред. А. П. Виноградова. М.: Наука, 1975. 61. Бегунов Б. Н., Заказное Н. П. Теория оптических систем. М.: Машиностроение, 1973. 62. Таблицы физических величин: Справочник/Под ред. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 63. Хауф В., Григуль У. Оптические методы в тепло- теплопередаче. М.: Мир, 1973. 64. Кривовяз Л. М., Пуряев Д. Т., Знаменская М. А* 793
Практика оптической измерительной лаборатории. М.: Машиностроение, 1974. 65. Воронков Г. Л. Ослабители оптического излуче- излучения. Л.: Машиностроение, 1980. 66. Рабинович В. А., Хавин 3. Я. Краткий химичес- химический справочник. М.: Химия, 1977. 67. Иванов А. П. Физические основы гидрооптики. Минск: Наука и техника, 1975. 68. Технология оптических деталей/Под ред. М. Н. Семибратова. М.: Машиностроение, 1978. 69. Радиационные свойства газов при высоких тем- температурах/В. А. Каменщиков, Ю. А. Пластинин, В. М. Николаев, Л. А. Новицкий. М.: Машиностроение, 1971. 70. Martin W. C.//JOSA. 1960. Vol. 50, № 2. P. 174—177. 71. Littlefield T. A.//Nature. 1950. Vol. 165. P. 187— 189. 72. Burns J., Adams G., Longwell F.//JOSA. 1950. Vol. 40, No 5. P. 340—346. 73. Енохович А. С. Краткий справочник по физике. М.: Высшая школа, 1968. 74. Справочник по физико-техническим основам криогеники. — 3-е изд./Под ред. М. П. Малкова. М.—Л.: Эиергоатомиздат, 1985. Глава 32 СПЕКТРЫ АТОМОВ И А. А. Радциг МОЛЕКУЛ 32.1. ВВЕДЕНИЕ Наиболее распространенные процессы излучения и поглощения света в среде атомных и молекулярных частиц обусловлены переходами между их электрон- электронными состояниями и могут быть подразделены на три типа: 1) свободно-свободные переходы (тормозное из- излучение и поглощение света при рассеянии электронов на атомах и ионах, сплошной спектр); 2) связанно- свободные переходы (фотоионизация атомов и моле- молекул и фоторекомбинация электронов на ионах и нейтральных частицах, сплошной спектр) и 3) связан- связанно-связанные (дискретные) переходы (линейчатый спектр атомов и полосатый спектр молекул). Мы подробно остановимся только на дискретных спектрах атомов и молекул в оптическом диапазоне длин волн, которые возникают при переходах электро- электронов в пределах внешней (валентной) оболочки, а так- также связаны с изменениями колебательно-вращатель- колебательно-вращательных состояний молекулярных частиц. Соответственно будет представлена информация о возбужденных со- состояниях атомных частиц и параметрах тонкой, сверх- сверхтонкой и изотопической структуры в их спектрах. В случае молекулярных частиц будут рассмотрены спектроскопические постоянные и электронные термы наиболее распространенных двухатомных молекул. 32.2. ОПТИЧЕСКИЕ СПЕКТРЫ АТОМОВ Линейчатый спектр нейтральных атомов в оптиче- оптическом диапазоне (инфракрасном, видимом и ультра- ультрафиолетовом, см. табл. 32.1) обусловлен, как правило, переходами внешнего валентного электрона. На рис. 32.1—32.43 представлены комбинированные диа- диаграммы уровней энергии и спектров (называемые так- Таблица 32.1. Сложившиеся «именные» диапазоны длин волн электромагнитного излучения Тип волны Диапазон энергий квантов излучения, эВ Диапазон характерных температур 7\ К источника теплового излучения: /iv = 2,82 кТ Радиоволны: сверхдлинные длинные средние короткие ультракороткие (УКВ) Инфракрасное излучение: далекое близкое Видимый свет: красный оранжевый желтый зеленый синий фиолетовый Ультрафиолетовое излучение: ближнее дальнее (вакуумное) Рентгеновское излучение: мягкое жесткое Гамма-излучение ЮМ—1018 1013—Ю14 1012—Ю13 Юн—lOi2 10е-! О11 105-107 7500-106 6500—7500 5900—6500 5300—5900 4900—5300 4200-4900 4000—4200 2000—4000 100—2000 1—20 0,06—1 5- \0-*—2 1,2.10-1°—1,2- Ю-14 1,2-10-»—1,2-Ю0 1,2-10"8—1,2-Ю-» 1,2-10-7-1,210-8 0,0124-1,2-Ю-7 0,124—1,24-10 1,65—0,124 1,91 — 1,65 2,10—1,91 2,34—2,10 2,53—2,34 2,95—2,53 3,10—2,95 6,20-3,10 124-6,20 1,24-104—620 2,07-105— 1,24-10* 2,48.107—6,2-103 5,1-Ю-7—5,1-10-» 5,Ы0-°-5,1-10-7 5,1-10-5—5,Ы0-в 5,1. Ю-»-5,1-10-5 51-5,Ь10-4 510—5 6803—510 7849—6803 8647—7849 9626—8647 10 412—9626 12 148—10412 12 755—12 148 25 510—12 755 5, МО6—25 510 5,1-Ю7—2,610е 8,5108—5,1107 1,0.10"—2,5-107 794
со I I о? 5 2 со 79Б
I 3,5 ns Н1/2 np 2P» H3/2 np nd nd 2po FS/2 nf 2co F7/2 nf 6' 7/2,9/2 HS/2,11/2 15 \ 10: 3,0 О-*- 1 52.2* 15s 101 Тонкое расщепление, см- 0,05901 0,00122 09000H 0,1J95S 0,002855 Лэмбобский сдвиг уровней, см -1 Рис. 32.2. Диаграмма Гротриана для нова гелия
1,983 _ о,омз 0,0024- Тонкое расщепление, см nf 2Ь,59 ЭВ Рис. 32.3. Диаграмма Гротриана для атома гелия
S,J92 3B Тонкое расщепление, см Li I(iszZs-zSiyz) -T Рис. 32.4. Диаграмма Гротриана для атома лития 798
7,52_ 7,0- 2sns Zsnp Zsnd Zsnf 9,32 эЪ I I Тонкое расщепление, см Рнс. 32.5. Диаграмма Гротриана для атома бериллия 799
Fhz,7/i nf 8,238 эВ Тонкое расщепление, см Рис 32.6. Диаграмма Гротриана для атома бора 800
Г to s 9,08 «,н so np ns np nd np In» nd nd *? '*¦*'% >** :Ш i« ^ ,10.71 еШ2- 10,72 6 1ПЯО , 10,72 . 10.62 % *Р'о,1,г %i,z 3Po,i,z 4v К, \ np Zp(zP*)ns np nd np 2pBP')nd nd 11,26& W,9t@,12) ] I Тонкое расцепление, см ZI(Zsz2pz-'P0) Рис. 32.7. Диаграмма Гротриана для атома углерода
11,72 —- 11,5- m %г-5/г %'/г- np ns np Щ 6$т. 'P'1JtiiKlL87^_ .Ш7_ »'Щ*ШЖ « ,жлч %^. ^3 // // -л-». Атомный остов Ш=2ргCР) nl"=2p2AS) VlТонкое расщепление, см -1494,68 з/z-i/г 1492,8Zm.3/2@,07*) 149Z,635/Z.3/Z Рис. 32.8. Диаграмма Гротриана для атома азота
о C3 CO Си en CO 803
13- г 11- 10- np ns np nd np /2,7 nd np nl np 1/2-7/2 ^1/2-7/2 %/2-3/Z nd np nd 17,42 17,21 16,93 I Атомный ост об: nl=2s22p*(JP) Тонкое расщепление, см" Рис. 32.10. Диаграмма Гротриана для атома фтора
17,39 17,0- ns[3/2]'1z ns'\i/z]'Of1 np \1/2\ 3/2 5/2 1/2 (б) A,2) (J,2) A) пр' 1/2 3/2 1/2 3/2 E) B) A) A) пй 5/2 3/2 7/2 1/2 B,3) B,1) (Ь,3) @,1) Пй' ,M'B,V [S/2\(Z,3) nf 7/2 5/2 9/2 3/2 C,Ъ) C,2) (%5) A,2) ЦТ 1*7/91 S? \//?\ («•• C,2) 21,56 ЭВ Атомный остов:' nl=Zps(*P'3/z) I \ Тонкое расщепление, см №I(Zs*2ps-1S0)  Рис. 32.11. Диаграмма Гротрнана для атома неона
1 1 Тонкое расщеппение, см S о, СО а I со к со S СО I СО S & СО со о я 806
nf 7,65эЪ Тонкое расщепление, см U%I(Zp63sz-1S0) Рис. 32.13. Диаграмма Гротриана для атома магния
ns 4,8J 4*F- zp;,z np np j nd nd nf 5,99эВ 10'- ¦Р 5,373 5,373 ~^H§«?l ГЧГ~^ I 5;ZZS Ш ~%Ъ <1,23S 5237 Щ Рис. 32.14. Диаграмма Гротриана для атома алюминия 808
Атомный ос mod pA/z nl'=3p(zP°3/2) p3/2 Обозначение термоб д схеме JfJ-сОязи: lJPPMlttJ 0- Рис. 32.15. Тонкое расщепление, см Диаграмма Гротриана для атома кремния SiICsz3pz-3P0)
оо г,ш 8,0- о tw nl np nl np ZDj/2,5/2 2Vj/2,5/Z ?5/2,г nl nl nd Sd~ 5S'- 9,89. 3,87 T 10,36 % 10,23 9,96 9,54 np nl 'P1°/2-5/2 ^1/2-7/2 Df/2-7/2 np nd np nd , 10f36 $f SfZZZZZt 10,3* 10.ZO 9,98 6f7ZZZZ. „ ю9ов 10,0 s 9,86 у-/ I I ьш&ртъ&к /* У Тонкое расцепление, cm~1 Рис. 32.16. Диаграмма Гротриана для атома фосфора Атомный остов: nl=Jpz(JP) п1'=Зр2AЯг) nl"=3p*(%)
a. 8 CO I ее s ев s I 2 CQ В се §з 811
00 *3 10,0- 7,3- 0 Рис. 32.18. nl zSfa Zpift,m 2P'/z,3/t %/z,s/2 *Вз/х,5/2 %z,7/t %tj/t i Шртеты и термы в схеме jl-связи пр nl пр nl пр nd(Z) nfB) LJ 70#/rae расщепление у см Диаграмма Гротриана для атома хлора
Атомный остов: п1=3Р5(гР°3/г) п1'=3Р5BР'1/г) I [ Тонкое расщепление, см"т AvIC523p6-1S0) оо Рис. 32.19. Диаграмма Гротриана для атома аргона
эВ г 4Ч ^ Р W § w | I Тонкое расщепление, см Рис. 32.20. Диаграмма Гротриана для атома калия 814
4,33. %5- Тс ns 1р; np nd nf | ns ПР 3p np 'Pi np nd nd nd nf 6,11 зЪ 11* 10- 11' = 10 = —? 4'j 5,632 101 Ш: !: 5,57^ 59726 5,555 5-5 f 4 10 5.671 5A5J , 5,018 5.739—.5,73$ ° 5,7*1^^5,7*1. ш 5,7*1 ^ 5,574 5,57<t 5,575 ~ 5,585 5,586 5, ,586 5,550 ?ffiu«j» *^W^W? | 6572,78 (^ Атомный остов: nl = 4sBS); nlf=JdBD) LJ Тонкое расщепление, см Рис. 32.21. Диаграмма Гротриана для атома кальция -1 00 I—* ел
00 5J Четность (Р) Эп. конфигурация My/ibmun/iemHocmbBS+1) + 1 3d4s Z I 4 -7 3d24p Z I 4 + 7 3d<t$z Z , -7 3dk$bp Z I * + 7 -7 2 + 1 3d4sSs i |« + 7 3db$<td 'I* 5,23 i- 3,5- I о ZTf w*p\eoo *P\70S z*Se b,860 e'H егРЬ,боз Ь,381 fzD e*P 4,196 e*F 4,690 e*F 4,277 ^ 3,340 6,562 эВ I I Тонкое расщепление, cm Рис. 32.22 Диаграмма Гротриана для атома скандия
ел to JO ел CO Четность (Р) Эп. конфигурация Мупьтиппетность BS+1) +1 * I* I* ЗйЧр И 3d4$z 1 \з\* -1 3d4sbp 1 I J \S +1 Зй* 3,5- 3,0- о i щ 1,5- 4,302 1* 4,268 C(Jp a*F a*F 216.74 3,?81 Тонкое расцеплениеъ см .-1 °2,009 оо Рис. 32.23. Диаграмма Гротриана для атома титана
*>* I + 1 Y- + Четность (P) * I csj Co <h «c Sh | 1 1 к ее X се I СО со i о. 818
Четность (Р) Зп. конфигурация Мупыпиппетность BS* Ч) 7 + 1 3dSbS I' Л -1 ЗйЬр Л' I» +1 да**** 7 \s\j\i « -7 H'l' "I +7 I' Ь,186 о I 2,0-\ 0,8 0,7 О- Рис. 32.25. Диаграмма Гротриана для атома хрома 6,766: расщепление, см " 00
00 О Четность (Р) Эя. кон/ригурация МулыпиплетиостьB5*1) + 1 2 \o\e\s -1 заЧр +1 Jd**s* -1 Jd*$+P(sp) * \е\8 + 1 3d5ks5s +.1 Jdbstd 6,00 4,0- I I 2,0- 1,8 1,7 b2j 5JK агР 4,809 а*н •УЯТГа.ы.т 5,791 Тонкое расщепление, см  а%/г Рис. 32.26. Диаграмма Гротриана для атома марганца
Четность (Р) Эп. конфигурация Мупьтиплетность{2М) +1 3d4s 'И 5 -1 3d4p 1. | 3\5 1 +1 I' 2 I' 7 -1 3d4i и •4/7 'i I' +1 3de4sSs з \s |z +7 J -7 3d%Szbp 3\s\7 v- О I 0,6- 1 7,902 эЪ У7Р° LJ 7b#/rt?e расщепление, см ,-f Рис. 32.27. Диаграмма Гротриана для атома железа
Четность (Р) Э/r. конфигурация МуаыттлетностьA$*1) +1 Jds4s -1 3d4p * I* I» +1 3d4s2 z | ¦ I s -1 3d4sbp 2 I ¦ | в + 1 3d3 2 I <t I 6 3,5- хг0'5М5 S*5S0 y+P' SAOOx'F*— 5,Ш z*P* S.204- 7,5 3В Тонкое расщепление, см a+F Рис. 32.28. Диаграмма Гротриана для атома кобальта
Четность (Р) Э/i. конфигурация Мультиплетность BS+1) +1 3d4s ф -7 ЗйэЬр ,|, +1 3d4sz А А* -1 3d*4s*p АА* +1 Jd*bs5s 1 \3\5 -1 3ds5p ф +1 3d9ss ,\s +1 3d10 1 +1 3d4d ф ЭВ 5,0- х о 1 f 3D 6.147 Тонкое расщепление, см  tt3F Рис. 32.29. Диаграмма Гротриана для атома никеля
. 6,551 I / S-2 A c/ / I #- ^л ^ Тонкое расщепление, см" Атомный остов: nl=Jd1ff(fS) Си I(Jd1%s-%/2) Рис. 32.30. Диаграмма Гротриана для атома меди 824
7,58 7,0- °0 ns 3,058 np nd nf 11 '¦ 11' 7 к8'830 г 8,809 $ А ¦S1 ns np np 12 12. 10 f^ 4 np nd nd nd 1Л nf3,33$B 4 9JJ93 —JsJffi 1Ш g 3,109 ТШ SliO9 . 8,983^^8,383[Mi8,989 i9,005 9,005 9,005 в |г,»| \5,г\ , 8,800 8,801 8,802 g 8i8Z38r8298i8?0 17ГГ| |Щ( \0,8\ \1,31 7,783/_7,783 / Тонкое расщепление, см Рис. 32.31. Диаграмма Гротриаиа для атома цинка ел
8 OS 9,528 9,0 I о С* ! 8,0 nl V ъ*> 7,5- 6,8 6,4 np nl np nl np net np nl np nd np , Термч в схеме j'1-c nd nf(O) nf(i) nfB) 11,814 эв 11s. 10S : 11Л31 о1Ш „ящ*, "tJ^ g!MS ,яа ,;ш ,ш ^ swm %шш!щ* Sd JU021 ,Ш2ЯШ7\ 7 Г 7 7Л>Ъ jum. W/г 7s 1L000 4* Ss 4d s10,779 S-*— у/ е1Ш2 / rJ4fw >^ 5,*^ ^ * ^^^ tf Тонкое расщепление, сн Рис. 32.32. Диаграмма Гротриана для атома брома
11,29 11,0- пр щ J/Z 5/Z 1/2 @) A,2) (W , A) пР '1/Z т 1/Z 3/Z @) (Z) A) A) пй 3/2 5/2 7/2 т A) (г,з) _ (%3) B) @,1) мГ 3/2 5/Z 3/2 (Г) B,3) (Z) nf '7/Z 5/Z S/Z 3/Z C,2) 3/z\A_,2) \S/Z~\C,Z) ЬООэВ Тонкое расщепление, см Рис. 32.33. Диаграмма Гротриана для атома криптона
LJ Тонкое расщепление у см Рис. 32.34. Диаграмма Гротриана для атома рубидия 828
4,59 -- 6892, Тонкое расщепление, см SrI(bp65s2-1S0) Атомный остов: nl-5s(zS); nl'= Рис. 32.35. Диаграмма Гротриана для атома стронция
6,111 6,0 5,5 5,0 I О •T I 3,5 3,0 ns np np nd nd nf 7,57$эВ 727//W5 расщеппение, см -t Атомный остов: 2,5 О-*- s Рис. 32.36. Диаграмма Гротриана для атома серебра 830
Ц'гт Г99Т 7 8,059 8.062 8,071 Тонкое расщепление, см ¦32S1,05B-J) Рис. 32.37. Диаграмма Гротриана для атома кадмия
8,0 I О I 7,0 6,5 6,0 nl E/2,7/Z) №,5J2) №,W A/2) \i$i/2,3/2)\! г 3 i (f/2,7/2) &/2J/Z) г 0 4 / 3 d/2) (9/2,7/2) C/2,1/2) G/2,5/Z) i 3 1 C/2,5/2] G/2,5/2) ШЗ/2) G/2,9/2) E/2,Ш) S E/23/2) E/2,3/2) A/2,3/2) A/2) A/2,3/2) A1/2,9/2) C/2,5/2) E/2,7/2) (/7/) nsB) nsA) ns(O) ns'(Z) npB) npA) np(O) np'(Z) ndB) ndA) nd(O) nd'B) nfB) (9JZ,7/2) ~\spt4d**.(', ^™\ \ p> Атомный остов nl=5s25p43Po, nl'=5sz5p4%) ** (*p*) Тонкое расцепление^ см .-1 1$3093S Рис. 32.38. Диаграмма Гротриана для атома иода
83 s Атомный остов: п1=5р5(гР,,г) nl'=!>p5(zPi/z) Тонкое расцепление, см Рис. 32.39. Диаграмма Гротриана для атома ксенона
3,1k 3,0-\ 2,5- I X о <0 t 2,1- 1,5- *1/2 ns 2p: 1/Z np P3/Z np nd *I>5/2 not nf 3y 89 3B 1,0- 0 -*— S Рис. 32.40. Диаграмма Гротриана для атома цезия Тонкое расщепление^ d lEps6s-zS1/t) см -1 834
ч 4,20 Тонное расщепление, см Атомный остов: nl-6sBS); nl'=Sd(zD) 3a.I(Spe6s2-1S0) Рис. 32.41. Диаграмма Гротриана для атома бария сл
00 7,0 6,5 I 5,0 V 1,0 0- Конфигурация 5d10nl: термы 6 схеме LS-связи $1/2 Р1/2 Р3/2 ^3/2,5/2 пр пр PS nd nf Конфигурация 5d9(zD3/2j5/2Nsnl: термы в схеме jj-связи j Sd*6s [3/2,1/2] nl | j Su96s[5/2,1/2]nl I nS1/Z j npi/z | npj/2 j I nS1/2 I Пр1/2 J \*г-четные*\*г- нечетные термы—н ^четные ¦ ¦ 5/27/2[J.3/25/2~7Мз/2 '5/n/2\i/Z 3/25/2 7/29/2\.\ чы—н г*четные-»г*—нечетные ¦ J\ I ^^ $,2255 зй ] [ Тонкое расщепление, см-? Рис. 32.42. Диаграмма Гротриана для атома волота
ШП Sk 1 он X о CQ I I I I I I I I I I 1 I I I I I Ml I • ТУ 14 j T I I I I ч i il ^ *d"sh «ч *• ib o> tH * * 837
же диаграммами Гротриана) для первых 30 элементов таблицы Менделеева, ряда атомов с валентной элект- электронной оболочкой вида ns, /is2, прь и л/?6 (/г = 5,6) и простейшего иона — Не+, интересных с точки зрения современных приложений атомной спектроскопии. Диа- Диаграммы дают наглядное представление о характере распределения возбужденных состояний по основным электронным конфигурациям атомов и содержат ин- информацию о наиболее интенсивных переходах в их оптических спектрах. При построении диаграмм Гротриана мы исключи- исключили из рассмотрения слишком высокие ридберговские уровни энергии и автоионизационные состояния, отве- отвечающие двухэлектронному возбуждению и лежащие выше ионизационного предела атома. Положение атом- атомных уровней энергии (под ними подразумевалось обычно положение центров тяжести мультиплетов T = !Tigi/I,git где Ti — компонента мультиплета, gi — статистический вес t-ro подуровня) определяется по шкале ординат в обратных сантиметрах, кроме того, цифры над горизонтальными линиями уровней обозначают соответствующее значение энергии возбуж- возбуждения в электрон-вольтах A эВ = 8065, 54 см-1). Рядом с линиями уровней в прямоугольной рамке приведены значения энергии расщепления мультиплет- ных уровней с нужным знаком, характеризующим либо нормальный (+), либо обращенный (—) мультиплет. Штриховые метки использовались для обозначения электронных конфигураций, отвечающих разным ис- исходным состояниям атомного остова. В случае атомов инертного газа и атома иода, у которых возбужденные состояния классифицируются по схеме //-связи момен- моментов, на диаграммах Гротриана были указаны только положения нижней и верхней компонент мультиплетных подуровней (отмеченных соответственно чертой снизу и сперху при символе квантового числа / полного момен- момента атома) и граничные длины волн переходов меж- между заданными мультиплетными уровнями. В некоторых случаях рядом с числовым значени- значением длины волны перехода А (в ед. 10~10 м) приведены в круглых скобках значения соответствующей силы осцилляторов в поглощении //*. С помощью нижнего индекса у А, и //* отмечалось значение квантового чис- числа / полного электронного момента состояния (нижне- (нижнего, верхнего или обоих вместе), обладающего мульти- плетной структурой. При построении комбинированных диаграмм атом- атомных уровней энергии и спектров на рис. 32.1—32.43 бы- были использованы специальные руководства по диаграм- Таблица 32.2. Поправка ДХ, 100 м, к длине волны X, 100 м, учитывающая дисперсию света в воздухе: Хвозд = Хвак — ДХ; Хвак = ХЕ Продолжение табл. 32.2 X 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 АХ 0,648 0,667 0,687 0,708 0,731 0,754 0,777 0,801 0,825 0,850 0,875 0,900 0,925 0,950 X 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700 дх 0,976 1,00 1,03 1,05 1,08 1,10 ,13 ,16 1,18 ,21 ,24 ,26 ,29 ,32 X 4800 4900 5000 5200 5400 5600 5800 6000 6200 6400 6600 6800 7000 7200 АХ 1,34 ,37 ,39 ,45 ,50 ,55 ,61 ,66 ,72 J7 ,82 ,88 ,93 1,98 X 7400 7600 7800 8000 8200 8400 8600 8800 9000 9200 9400 9600 9800 10000 10 200 10400 2,04 2,09 2,15 2,20 2,25 2,31 2,36 2,42 2,47 2,52 2,58 2,63 2,69 2,74 2,80 2,85 ¦ 10 600 10 800 11000 11200 11400 11600 11 800 12 000 12 200 12 400 12 600 12 800 13 000 13 200 13 400 13 600 АХ 2,90 2,96 3,01 3,07 3,12 3,18 3,23 3,28 3,34 3,39 3,45 3,50 3,56 3,61 3,66 3,72 X 13 800 14 000 14 200 14 400 14 600 14 800 15 000 16 000 17 000 18 000 19 000 20 000 30 000 40 000 50 000 100 000 дх 3,77 3,83 3,88 3,94 3,99 4,05 4,10 4,37 4,64 4,92 5,19 5,46 8,18 10,9 13,6 27,3 мам Гротриана [1, 2], многочисленные журнальные публикации по спектрам отдельных элементов [3], таблицы спектральных линий [4, 5] и справочные изда- издания по вероятностям оптических переходов (см. лите- литературу в [3]). Погрешности в определении величин Г, АГн'Д и fik были учтены при округлении значащих цифр в пределах ±1 для последней приведенной цифры. Стоит напомнить, что согласно принятому в спект- спектроскопии соглашению все длины волн переходов с Х>200 нм относят к переходам в воздухе, а более короткие длины волн — к переходам в вакууме. В табл. 32.2 приведены значения поправки АХ к длине волны, учитывающей дисперсию света в воздухе по стандартной формуле Эдлена [3]: ДХ: и- 1 + Ю — ^возд — ^вак 0 п" / -з (8342, 13+ 2,406030-Ю-2 1,5997» Ю-4 \ ,389- 10-в — о* j здесь п — показатель преломления воздуха для рас- рассматриваемой волны; а — волновое число в вакууме, равное энергии перехода АГ/Л, см-1. В практических единицах связь между длиной волны перехода и энер- энергией перехода имеет вид *вак 12398,5/ДГо, где К выражено в 10~10 м, A7*i — в см и ДГ2 — в эВ, 32.3. ТОНКАЯ СТРУКТУРА УРОВНЕЙ ЭНЕРГИИ АТОМОВ Хорошо известно, что систематика уровней энергии и спектров многоэлектронных атомов строится на ос- основе учета в модели самосогласованного (эффективного центрально-симметричного) поля атома дополнитель- дополнительных возмущений от нецентрального электростатиче- электростатического и релятивистских (спин-орбитального и спин- спинового) взаимодействии электронов. В нерелятивист- нерелятивистском приближении при учете только электростатиче- электростатических взаимодействий энергетические уровни атома характеризуются значениями полного орбитального (L) и спинового (S) моментов электронов и вырожде- 838
ны по возможным направлениям векторов L и S в пространстве. Если учесть зависящие от спинов электронов реля- релятивистские взаимодействия, то, строго говоря, уровни энергии атома должны характеризоваться лишь значе- значениями сохраняющегося полного электронного момента J = L-f-S, поскольку каждый из моментов L и S в от- отдельности не сохраняется. При относительной малости релятивистских эффектов по сравнению с электростати- электростатическим взаимодействием электронов их можно рас- рассматривать по теории возмущений и тогда уровень энергии с заданными значениями LS расщепляется на ряд компонент, отличающихся значениями квантового числа J(\L—S\<J<L+S). Так возникает тонкая структура уровней — каждый уровень характеризуется набором квантовых чисел LSJ. Если принять во внимание взаимодействие орби- орбитальных и спиновых моментов электронов, то интерва- интервалы между соседними компонентами расщепленного уровня, которым отвечают значения полного электрон- электронного момента У и У — 1, можно представить в виде [6J: Д?, — Д^_! = А/, где Л — постоянная спин-орбитального взаимодейст- взаимодействия, зависящая от электронной конфигурации и от L и S. Этой формулой выражается правило интервалов Ландё в приближении LS-связи моментов, когда интер- интервалы тонкой структуры малы по сравнению с разностя- разностями энергий уровней с различными L, S. Постоянная А может быть как положительной, так и отрицательной, и в соответствии с этим заданный мультиплет называ- называют либо нормальным (его нижней компоненте отвеча- отвечает минимальное значение /=|L—S|), либо обращен- обращенным (нижней компоненте отвечает максимальное зна- значение ] = L+S). Измеренные значения энергии расщепления A?y,/-i соседних компонент низколежащих мультиплетов ато- атомов приведены на рис. 32.1—32.43. Как правило, при- приближение LS-связи подходит для описания не слишком сильно возбужденных уровней энергии атомов из нача- начала и середины таблицы Менделеева. Погрешности опре- определения энергии тонкого расщепления уровней были учтены при округлении значащих цифр в пределах ±1 для последней цифры. 32.4. СВЕРХТОНКАЯ СТРУКТУРА УРОВНЕЙ ЭНЕРГИИ АТОМОВ Взаимодействие атомных электронов с мульти- польными моментами ядра (магнитными и электриче- электрическими) приводит к расщеплению уровней энергии, ха- характеризуемых полным электронным моментом У, на ряд сверхтонких компонент. Каждая такая компонента определяется набором из четырех квантовых чисел /, /, F, mF, где / — спин ядра, F«J + I — полный уг- угловой момент атома (\J—I\<F<J+I), mF — проек- проекция полного момента на выделенное направление в пространстве. Основную роль в сверхтонком расщеплении уров- уровней играет взаимодействие электронов с мультиполь- ными моментами ядра наинизших порядков — магнит- магнитным дипольным и электрическим квадрупольным мо- моментами. В первом приближении моменты У и / можно считать сохраняющимися и тогда полная энергия уров- уровня записывается в виде суммы [7]: _4_ 3 .; /, « / B/ — 1)У BУ — 1) где Ej — энергия уровня без учета взаимодействия электронов с ядерными моментами; ?лп — энергия взаимодействия электронов с магнитным дипольным моментом ядра; ЕЕ2 — энергия взаимодействия элект- электронов с электрическим квадрупольным моментом ядра. Далее, величина /C=F(F-f-l)—/(/-+-1)—/(^-Н1) и, нако- наконец, А, В — параметры сверхтонкого расщепления уровней, причем магнитное взаимодействие всегда пре- превышает квадрупольное. Для состояний с электронным моментом /<1/2 (вследствие сферической симметрии в распределении электронного заряда) константа квадру- польного взаимодействия В обращается в нуль. Сверхтонкое расщепление уровней принято обозна- обозначать в виде Av(F, F')*=&Eff > /Л, где &EFF, — расстоя- расстояние между соседними компонентами с полными момен- моментами F и F'** F—1, измеренное в отсутствие внешнего магнитного поля. Зависимость величины Av от пара- параметров сверхтонкого расщепления А и В имеет вид В табл. 32.3 представлены измеренные значения энергии сверхтонкого расщепления Av(F, F'), а также значения параметров А, В для ряда слабовозбужденных уровней атомов [3, 7—9]. Погрешности в определении искомых величин сверхтонкого расщепления уровней были учтены нами при округлении значащих цифр в пределах ±1 для последней приведенной цифры. Атомный номер Z 1 Таблица 32.3. Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / 1ЯB5,/2Ь 1'2 2#BS|/2), 1 *# BS1/2), 1/2 Сверхтонкое расщепление низколежащих уровней атомов Терм l2SI/2 22S1/2 1251/2 2251/2 1251/2 Квантовые числа полного момента (F, F') A,0) A,0) C/2,1/2) C/2,1/2) A,0) Свеохтонкое расщепление уровней Av(F, F')t А, В, МГц 1420,40575 177,5568 327,38435 40,9244 1516,70147 ЛЕ (F, F1). 10-» см-» 47,3796 5,92266 10,9204 1,36509 50,5917 839
Продолжение табл. 32.3 Атомный номер 2 2 3 4 5 б 7 8 9 10 11 12 13 15 17 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / 3He(>S0), 1/2 3He+BS,/2), 1/2 •Li(*S1/2), 1 7Li(aS1/2), 3/2 »Be(iS0), 3/2 MB(Vl/2), 3 "BBP,/2), 3/2 lsCCP0), 1/2 MN DS3y2), 1 i'OCP8), 5/2 leF(*P3/2), 1/2 «Ne(iS0),3/2 »Na(aS|/2), 3/2 «WgeS,), 5/2 2'AlBP|/2), 5/2 S1P (*S3/2), 1/2 3sCl(*P3/2),3/2 S7ClBP3/2,K/2 Терм 23$! 2 3Я2 2 3Pi 225,/2 22P1/2 2^3/2 22S,,2 2 2Pw2 2 2P3/2 О 3 J5 0 3O О 2D 2 2^>i/2 г2^ 0 3J3 о з^э 2 AS Q 3 D О 3/Э 2<2 2а/>1/2 3»s1/2 3 2/>3/2 38Яг 3 2/>3/2 ^ 2Sj/2 3 4$з/2 за^з/2 2 1/2 3 2/>3/2 1/2 Квантовые числа полного момента (F, Ff) C/2, E/2, C/2, A.0) C/2, — — B,1) — — E/2, C/2, G/2, E/2, C/2, G/2, B,1) C,2) B,1) A 0) C/2, E/2, B,1) A,0) G/2, E/2, C/2, B,1) — — G/2, E/2, (9/2, G/2, E/2, C/2, C,2) D,3) C,2) C,2) B,1) A,0) B,1) C,2) B,1) (Ь0) B,1) 1/2) 3/2) 1/2) 1/2) 3/2) 1/2) 5/2) 3/2) 1/2) 5/2) 1/2) 3/2) 5/2) 3/2) 1/2) 5/2) 3/2) 7/2) 5/2) 3/2) 1/2) Сверхтонкое А, В, МГц 6739,701 6960 4510 8665,6499 228,20526 А= 17,37 Л= —1,16 803,50409 .4=45,9 Л=— 3,06 Я=-0,2 354,44 202,95 435,48 312,02 187,62 429,05 732,15 222,7 144,0 71 / 1 4,3 372,6 Л= 10,45093 В=1,3 /1=—219,6 /1=4,7 4020 10250 1034,5 599,4 303,9 1771,62613 /1=94,3 /1=18,7 Д=2,9 516,1 350,0 567,3 452,3 329,0 199,8 1506,1 392 274 Л=420 Л=55,06 670,0135 355,2210 150,1736 2074,38 555,3043 298,1277 127,4408 1726,7 расщепление уровней ^E(F, F')t 10~* см~1 224,812 232,2 151 289,055 7,61211 — — 26,80203 — 11,823 6,7697 14,526 10,408 6,2583 14,312 24,422 7,428 4,803 О О7 2,37 0,14 12,43 — 134 342 34,51 19,99 10,14 59,09513 17,22 П,7 18,92 15,09 10,97 6,66 50,24 13,1 9,14 ___ 22,349 11,849 5,009 69,19 18,523 9,944 4,251 57,60 840
Продолжение табл. 32.3 Атомный номер Z 19 20 21 22 23 24 25 26 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / s»KBS,/2), 3/2 ">K(*SI/2), 4 »K(*S1/2), 3/2 «Ca(iS0), 7/2 *>Ca(iS0), 7/2 «Sc(*D3/2), 7/2 «Ti(»F2), 5/2 4»TiEf2), 7/2 81VDf3/2), 7/2 "»Cr ('S3), 3/2 «Mn(«S6/2), 5/2 "Fe(*D4), 1/2 Терм 4%2 42/>./2 42/>3/2 4«Sl/8 4^I/2 4 ^3/2 4«SI/2 4 V,/, 4^3/2 4 3P, 4 «Pi 3^3/2 32?M/2 4 ^3/2 44*>/2 4V7/8 4^9/2 3»f2 3^3/2 3»Z)I/2 3^3/2 3 4/2 3^7/2 37S3 3es5/2 46-°9/2 4^7/2 4^5/2 4%2 4l>Z)l/2 3&D4 46/75 1чвантовые числа полного момента (F, F') B,1) — — — — — B,1) — — — E,4) D,3) F,5) E,4) D,3) — — — — — — — — (9/2, 712) G/2, 5/2) E/2, 3/2) — — — — —- Сверхтонкое расщепление уровней *4F, F')t А, 5, МГц 461,71972 А=27,8 Л=6,1 Я=2,8 Л=—285,73 Л=—34,5 Л=—7,5 254,01387 Л= 15,2 Л = 3,4 О О О О 0,0 Л = —240,7 о л В = 4 Л = —198,8 ? = 3 1329 1085,8 635,0 543,8 444,7 Л= 158,5 В = —5,2 Л= 154,0 В = —6,5 Л = 250,0 В = —9,1 Л = 286,0 ?= — 15 Л= —85,703 В =25,70 Л= —85,726 В = 21,07 Л = 560,07 3=3,98 Л = 751,53 Л = 405,64 В = —7,0 Л = 373,53 В =—5,0 Л = 382,37 ?=2,3 371,7 289,09 206,50 Л = —72,4208 В = —0,018 Л = 510,3 Я= 132,2 Л = 458,9 Я = 21,7 Л = 436,7 ?= -46,8 Л = 469,4 В = -65,1 Л = 882,1 Л = 38,08 Л = 87,25 AE(F, F'), 10-» сы • 15,40132 — 8,47300 — 44,3 36,22 21 18 4ш 1 , 1 \J 18,14 14,83 12 40 9 643 6,888 — 841
Продолжение табл. 32.3 Атомный номер Z 27 28 29 30 31 32 33 36 37 39 42 47 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / 69Co(«F9/2), 7/2 eiNi (SF4), 3/2 «Cu(«SI/2)f 3/2 wCuBS1/2), 3/2 "ZnOSo), 5/2 <»GaBPI/2),3/2 71Ga BЯ1/2), 3/2 wGe(«Po), 9/2 7*As(«S3/?), 3/2 "KrpSe), 9/2 86RbBS1/2),5/2 *'RbBS1/2), 3/2 89Y BD i ), 1/2 »*Mo('S3), 5/2 9?MoGS3), 5/2 107AgB51/2), 1/2 Терм 4»F4 4 6F3 4 6F 2 3^9/2 3SF4 4 »S,/2 4 ^1/2 4 2Py2 4 2P3/2 5«S1/2 4*^3/2 5*Sl/2 4»Я, 4 *Я# 4 45o/o 5p I1/»]! 5a51/2 5 2P3/2 3/ 4 « n 6251/2 52S1/2 BVi/i 4^5/2 4aD3y2 6»S)/2 4 2D3/2 4 2ZM/2 57S3 b*S2 5lSa Квантовые числа полного момента — — (8,7) G,6) F,5) E,4) D,3) B,1) B,1) (9/2, 7/2) G/2, 5/2) E/2, 3/2) C/2, 1/2) B,1) B,1) B,0 C,2) B,1) A,0) B,1) — — C,2) B,1) C,2) — — — — B,1) — — — — — — — — — - Сверхтонкое расщепление уровней Av(F, f"). А, Б, МГц A = 78,43 /1 = 69,63 /1 = 55,99 3655 3169,4 2695 2230,6 1774,5 Л = — 215,04 n eg л о = —OD,У 11733,8174 12568,780 2418,1 1855,7 1312,1 781,9 2677,987 Л= 190,794 В =62,522 2140 3402,69 766,696 445,470 203,043 2720 /1= 15,55 В =—54,57 /1 = —64,427 ?= 111,8 Л = — 66,20 В =—0,53 819,45 595,12 /1 = —143,0 3035,732 /1= 120,7 /1 = 25,0 В = 26,0 /1 = -5 /1 = 7 /1 = 239 6834,6826 /1 = 406 /1 = 84,9 Я= 12,6 Л = -17 Л = 25 /1 = 810 /1= —57,2 /1 = -28,8 /1=-208,5828 В = 0,0087 /1 = 428,84 ?> = 0,02о /! = — 212,9817 Л = 437,89 /1 = —32 Л? (F.n, Ю-3 см"» 121,9 105,7 89,9 74,40 59,19 — 391,398 419,250 80,66 61,90 43,77 26,08 89,328 71,3 113,50 25,574 14,859 6,773 90,6 27,33 19,85 101,261 — 227,98 — — 42
Продолжение табл. 32.3 Атомный номер Z 49 51 52 53 54 55 56 57 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / 1131пBР1/2), 9/2 "ЧпBР1/2), 9/2 123SbDS3/2), 7/2 125Те(ЗЯ2), 1/2 1271B/>2Ь 5/2 ™Xe(lS0), 1/2 u"Xe(iS0), 3/2 183CsBS1/2), 7/2 186Ba(*S0), 3/2 M7Ba(!Sob 3/2 189LaB?>3/2), 7/2 Терм 5^1/2 6«s|J2 6!S,,2 5<S3/2 5»P8 5»P, 5!P3/, Q»pt 6*Pj 6*S1/2 ь2р? R 2Л 3/2 5/2 7 *• ^ 1/2 58Z>x 58D 5 ^e 53Di 58?) 2 5SD 5 !D2 5 2?>o/9 w *^3/2 5 *°5/2 D /^o /o 3/2 6 Fein 0/2 6 4P,/2 б;я3/2 Квантовые числа полного момента (F, F') E,4) E,4) — — E,4) E,4) D,3) C,2) _ _ — D,3) C,2) B,1) E/2, 3/2) G/2, 5/2) E/2, 3/2) C/2, 1/2) D,3) — — — E,4) D,3) C,2) F,5) E,4) D,3) C,2) E,4) D,3) F,5) E,4) D,3) D,3) D,3) D,3) Сверхтонкое расщепление уровней Av (F, F')f А, В, МГц 11385 8410 Л =2281,955 Л = 242,165 8430 815,6 648,5 484,0 Л=-1010,3 Л = 782,5 Л = —2887,0 4226,17 1965,9 737,49 5961,258 2693,623 1608,348 838,764 9192,63177 А 9Q9 Л = 50,3 В =—0,4 Л= 16,3 Л = —22 Л = 550 Л = —470 ?= 12 Л = 371 ?= 18 Л = 408 5 = 20 Л = — 73,4 В = 38,7 Л = —520 Я= 17 Л = 414 В = 27 Л = 455 В =40 Л =-82,2 В = 59,6 737,97 551,98 391,6 1120,90 912,79 716,29 529,1 2390,6 1925,5 1808,9 1503,2 1199,8 9840,6 3707,8 3216,5 ДЕ (F, F'). 10"» см-» 379,8 281 — — 281 27,20 21,63 16,1 —. — 140,97 65,58 24,60 198,85 89,850 53,649 27,978 306,63342 — — — — — —» 24,62 18,41 13,06 37,39 30,45 23,89 17,65 79,74 64,23 60,34 50,14 40,02 328,2 123,68 107,3 843
Продолжение табл. 32.3 Атомный номер 7 59 СО 62 63 64 65 66 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / шРг(</9/2), 5'2 *««Nd(»/4), 7/2 n*Nd(s/4)> 7/2 "'Sm('F0), 7/2 i«Sm('F0), 7/2 ™Eu(*S7/2), 5/2 i*3Eu(*S7/2), 5/2 u»Gd(»Ds), 3/2 i*'Gd(9?>2), 3/2 ™Tb(«//15/2), 3/2 wiDyF/8),5/2 163DyF/8),5/2 1 Терм 44'9/2 44/ll/2 4 4/13/2 44/15/2 4»/4 4s/6 4»/8 4'F2 4'F2 4'F3 4'F, 4'Fe 4'F8 4в«7/2 48S7/2 5»Da 5*D3 59Z>4 5eD2 58D3 59D4 4^,5/2 4^13/2 5^,3/2 4^/8 4*/8 Квантовые числа полного момента (F, F') — — — — A5/2, 13/2) A3/2, 11/2) (П/2, 9/2) (9/2, 7/2) G/2, 5/2) — — — - — — F,5) E,4) D,3) F,5) E,4) D,3) _ — — — — Сверхтонкое расщепление уровней Av (F, F')t А, В, МГц Л = 926,209 В =—11,88 /1 = 730,393 5 =—11,88 /1 = 613,240 В =—12,85 Л = 541,575 5 = —14,56 1418 1257,5 1084,7 901,5 710 А = —153,68 Я= 115,7 /1 = —121,63 В =64,6 А = -95,53 В = 61,0 /1=— 33,494 В =—58,692 А = —41,184 В =—62,23 А = —50,240 В =—33,68 А = —27,611 ?= 16,962 Л = —33,951 ?= 17,99 Л = —41,418 В = 9,75 120,67 100,29 80,05 54,04 44,00 35,00 Л = 36,575 В= 179,4 /1 = 4,92 В = —406,67 Л = —6,86 В = —352,8 Л = 47,96 В= 191,2 Л = 6,45 В = —433,2 Л = —9,00 В = —375,9 Л = 673,75 В= 1449,3 Л = 682,91 В= 1167,5 Л = 532,20 В = 928,9 Л = —116,232 В= 1091,57 Л= 162,7543 В= 1152,86 Д? (F, /?'). 10-* см"» — — 47,3 41,95 36,18 30,07 23,7 — — — — — 4,025 3,345 2,67 1,803 1,47 1,17 — — — — 844
Продолжение табл. 32.3 Атомный номер Z 67 68 69 71 72 /о 74 75 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / 1в6Но(«/16/2), 7/2 1в7Ег(8#в), 7/2 »Tm(V7/2)f 1/2 176LuBD3/2), 7/2 i?eLu(*D«/«), 7 177Hf(8F2), 7/2 ™Hf(8F2), 9/2 i8iTaDf ), 7/2 w8W(*D0), 1/2 186Re(eS6/2), 5/2 Re(es5/2), 5/2 Терм 4VI5/2 48#, 4^7/2 5 2D3/2 5 2^5/2 5»D3/2 5 2D512 58F2 5*F3/2 5 4^5/2 5 4F7/2 5^9/2 bbDx 67S3 5 6ZJ 5 5D3 56?>4 5*S5/2 5 4/>5/2 5eS5/2 5 4p 6 eDfi/2 Квантовые числа полного момента (F, F') (9,8) (8,7) G,6) F,5) E,4) D,3) E,4) D,3) C,2) F,5) E,4) D,3) C,2) B,1) — A1/2,9/2) (9/2, 7/2) G/2,5/2) E/2,3/2) A3/2, 11/2) (П/2,9/2) (9/2,7/2) G/2, 5/2) — — — Сверхтонкое расщепление уровней Av (F. F') Л. В. МГц А = 177,53 В = 1066,4 7184,8 6540,8 5842,4 5096,3 4309,3 /4 = —120,486 В = —4552,96 1496,5507 Л = —374,13766 2051,2201 345,497 496,578 1837,570 800,343 161,815 157,73 238,058 Л= 137,9 В = 2131 Л= 104,0 В = 2624 991,792 477,008 162,887 4,864 82,132 392,848 541,9104 558,672 Л = 509,08 В = —1012,24 Л = 313,47 В = —834,8 Л = 264,41 В = —787,5 Л = 256,62 В =—650,4 Л = 884,17 Л = 379 В = —1350 Л = 29,12 Л = 505,6 Л = 56,3 Л = 78,0 Л = 88,3 Л = —56,596 5 = 29,635 Л = 880,44 5=1618,5 Л = —57,149 5 = 28,05 Л = 889,24 5=1531,7 А = 2600 5 = 2000 10~» см' 239,7 218,2 194,9 170,0 143,7 49,920 68,421 11,524 16,564 61,295 26,70 5,398 5,26 7,941 — — 33,08 15,91 5,433 0,16 2,74 13,104 18,076 18,635 — — — — — — — — — — — — — — — 845
Продолжение табл. 32.3 Атомный номер Z 77 78 79 80 81 82 83 92 93 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / »4r(«F9/2), 3/2 lg3Ir(«F9/2), 3/2 "*PtCD3b 1/2 i*'Au(*S1/2), 3/2 mHg(*Sob 1/2 801Hg(i50), 3/2 W3Tl(8/>1/2), 1/2 *°*T\(*Pl/2), 1/2 207PbCPe), 1/2 *»Bi(«S3/2), 9/2 236UFLg), 7/2 287Np(eL11/2), 5/2 Терм 5^9/2 5*f9/2 53D3 53D« 63F4 и 51 /о 52D3/2 63Р2 63D3 6 2Pl/2 6 2Py2 62P,/2 ^ 2^3/2 6XD2 6 4S3/2 6^3/2 6 2/>5/2 6^/2 6 2^3/2 e»tg 5 5«L11/2 Квантовые числа полного момента (F, F') F,5) E,4) D,3) F,5) E,4) D,3) (9/2, 7/2) B,1) — — G/2,5/2) E/2, 3/2) C/2, 1/2) A,0) B,1) A,0) B,1) E/2, 3/2) — — — — — Сверхтонкое расщепление уровней Av (F.F'), At В. МГц 659,265 189,440 84,050 660,090 224,478 33,535 /1 = 5702,6 .4 = 2609,6 3820,56 6099,320 /1 = 80,24 5= 1049,8 /1=199,842 5 = 911,077 /1 = 9066,45 11382,629 8629,522 5377,49 А = —2450 5 = 60 21105,45 524,0599 21310,83 530,0765 1524,5 Л(=— 446,94 5 = -304,65 /1 = —1227 5 = —620 /1 ^ 2503 5 = 0 /1 = 11268 Л = 491,03 5 = 978,64 Л = —60,56 5 = 4104,1 А = —68,35 5 = 40,1 /1=778 5=645 ДЕ (F, Z7')» 10-* см"» 21,991 6,319 2,804 22,018 7,488 1,119 — 127,4 203,452 379,68 287,85 179,37 704,0026 17,4808 710,8534 17,6815 50,85 — — 32.5. ИЗОТОПИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА АТОМНЫХ СПЕКТРОВ В спектрах элементов, обладающих определенным изотопным составом, наблюдают расщепление линий на ряд компонент, каждая из которых характеризует свой нуклид. Возникновение подобной изотопической струк- структуры спектров обусловлено взаимодействием электронов с ядром. Полный гамильтониан взаимодействия атома в системе центра инерции включает в себя движение нуклонов ядра относительно центра инерции (нормаль- (нормальный или боровский эффект массы), зависящее от массы ядра обменное взаимодействие электронов (специфиче- (специфический эффект массы) и взаимодействие валентных элект- электронов с распределенным протонным зарядом ядра (эф- (эффект конечности объема ядра). В итоге наблюдаемое изотопическое смещение в спектральных линиях 6v для двух изотопов элемента с массовыми числами А\ и А2 (A = Z+Nt Z — число протонов, N — число нейтронов) представляется суммой трех слагаемых [10] В приведенном выражении первый член $ =Voome(Af2 — Mi)/MiM2 характеризует нормальное мас- массовое смещение, наиболее важное для легких элемен- элементов (Z<30), причем Voo — частота излучательного пере- перехода при бесконечной массе ядер; те — масса электро- электрона; Ми М2 — массы ядер; бу^*— специфическое мае- 846
совое смещение; 6v у$ * — объемное смещение между линиями двух изотопов, доминирующее в спектре тяже- тяжелых элементов (Z^,60). В спектрах элементов середи- середины таблицы Менделеева (Z~2O-j-25) наблюдаемое изо- изотопическое смещение мало по абсолютной величине. Изотопический сдвиг в спектральных линиях 6v обусловлен смещением электронных термов атомов и связан с изотопическими сдвигами верхнего FТ') и ниж- нижнего FГ) термов соотношением Ъч = ЪГ — ЪТ. Изотопический сдвиг условно принято считать поло- положительным, если линия перехода для более тяжелого изотопа сдвинута в сторону больших частот. На языке сдвига термов это означает, что отрицательный знак смещения термов соответствует случаю, когда уровень более тяжелого изотопа лежит глубже (его расстояние до границы непрерывного спектра больше) уровня более легкого изотопа. Нормальный массовый эффект приводит к росту энергии связи электрона в более тяжелом изото- изотопе, тогда как вследствие эффекта конечности объема яд- ядра энергия связи электронов меньше для изотопоз с большей массой; в итоге эффекты объема и массы ядра противоположны по знаку. При наличии сверхтонкой структуры атомных уровней изотопический сдвиг термов определяется по расстоянию между центрами тяжести компонент сверхтонкой структуры. В табл. 32.4 включены значения изотопического сдвига 6v резонансных линий для ряда элементов f 10— 13]. С учетом установленной погрешности измерений чис- числовые значения были округлены по последней значащей цифре (±1). Таблица 32.4. Изотопическое смещение резонансных линий атомов Атомный номер Z 1 2 3 5 6 7 8 10 11 12 18 19 20 Элемент (основной терм) Н (ls-2SI/2) Не Li Bs-2SI/2) В С N Bp3-«S°/2) О Ne Na Mg Ar Cs«-1<S0) К Ds-2S1/2) Ca Переход между термами l2S1/2-22P° liS0-2i/>° 22S,/2-22P° 2p2P°-3s 2S1/2 2P2 ^o—2p3s !Pj 3s 2Я3/2—Зр 2/>з/2 3s 4P5/2—3p*P\/2 3s zSl—3p 8PX 3s'[l/2tf-3p[5/2]2 3s[3/2]2-3p[l/2h 3s 251/2-~4р2^/2 3s2 iS0-3s3pi/>° 4s[3/2];-4p'[3/2h 4s'[l/2];-5p[l/2J0 4s 2S1/2-4p V^ 4s 251/2-4p V^ 4s2 iS0—4s4p iPj 4s2 JS0—4s4p 8P? Длина волны Х, КГ»0 м 1215,7 584,3 6708 2497 2478,6 8629,2 8216,3 8446,8 7173,9 7032,4 3303,0 2852,1 7147,0 4510,7 7699,0 7664,9 4226,7 6572,8 Массовые числа изотопов Ai—At 1-2 1-3 2—3 3—4 6-7 10—11 12—13 14—15 14—15 16—18 20—22 20—22 23—24 24—25 24—26 36—40 36—40 39—40 39—41 39—40 39—41 40—42 40—43 40—44 40—48 40—41 40—42 40—43 40—44 40-48 Изотопическое смеще» ние линий Jv^i^i, КГ» см-» 2,238-10* 2,983-10* 7,477-103 8,8-103 351,3 -170 -160 70 —60 140 70 50 24 50 60 20 50 4,19 7,«5 4,22 7,88 13,0 20,4 25,7 50,4 9,37 17,0 26,1 33,2 64,1 847
Продолжение табл. 32А Атомный номер Z 29 30 31 36 37 38 40 47 48 49 54 55 70 71 79 80 Элемент (основной терм) Си Cd*04s-aS1/2) Zn Gao Кг D0е — lS0) Rb E* - a5I/2) Sr Es2-iS0) Zr Act Dd105s-aS1/2) Cd 0 In 1/2 Xe Cs Fs-2S1/2) Yb \ F o/ 3/2 Аи Ed«>6s-*Sl/2) Hg (Sd^s2—»s0) Переход между термами 4s »SI/2-4p V^ 4s* is0—4s4p »/>° 4 ip" _& »s 4, V^-5. «S,^ 5s [3/21° 5p Г5/21 5s »S1/2-5/> Vj/8 5s «s1/2-5p *p;/2 5s2 Г5О—5s5p lPj 5s2 !50—5s6p ipj 5s2 XSO—5s5p 8Pj 4d35s V.-4WJ 4rf^5sa 5 ю~~Ьр *P° 4rf^5s a5i /л—5p 2P 5sa i5e—5s5p 8P? 5p aP^-6s aS1/2 5^ ^з/г"5 25i/2 6s [3/2]2—6P [3/2JJ * 8S1/2-6p %,2 6s2 Х5О—6s6p 1Pj 5d6sa aZ>3/2-5<f6s6/> *F°m 5d6s2 2D5/2 — 5d6s6p 4Fg/2 5d6s2 2D5/2-5cf6s6p «f °7/2 6s 2S1/2—6p 2/>j/2 6s Sq*~~6s6/? * i Длина волны Х, 10-" м 3274,0 2138,6 4033,0 4172,1 8776 J 7947,6 7800,2 4607,3 2931,8 6892,6 4687,8 3382,9 3280,7 3261,0 4101,8 4511,3 8231,6 8521,1 3988,0 5736,5 6055,0 5421,9 2675,9 2536,5 Массовые числа изотопов Ai—At 63-65 ДА = 2 (среднее значение) 69—71 69—71 82-84 85-87 85—87 84—88 86—88 87—88 84—88 86—88 87—88 84-88 86—88 87-88 90—92 92—94 94—96 107—109 107—109 АА=2 (среднее значение) 113—115 113—115 134—136 133—134 133—135 174-176 174—172 175—176 175—176 175—176 195—197 193—197 192—197 191—197 190—197 198—199 198—200 199-201 200—202 202—204 Изотопическое смещение линий {v^i^t, 10""* см"! 20 16 -1,1 -1,3 О 2,6 О С Ао Q ft 4,2 1 К 1 ,О 1С П 15,9 7,5 3,2 14,1 6,7 **, * -12 —7 —15 —15 —15 8,6 8,5 —3 1,2 1,2 17 1О -13,1 -13,9 -13,6 —100 —210 —280 —320 —370 —9 -160 —210 -180 —160 848
Продолжение табл. 32.4 Атомный номер Z 81 82 Элемент (основной терм) Т1 Fs*6p-*P°l/2) РЬ (б/>*-»Л,) Переход между термами 6р *P°3/2-7s «S1/2 ер2 »po-6p7s *p\ Длина волны X, 10-»° м 5350,5 2833,1 Массовые числа изотопов Ах—Аг 203-205 207—208 206—208 204—208 202—208 Изотопическое сме- смещение линий 8v^ii4», ю-* см —58,6 —47 —75 —140 —207 32.6. СПЕКТРЫ ДВУХАТОМНЫХ МОЛЕКУЛ Полосатые молекулярные спектры поглощения и излучения возникают при переходах между дискретны- дискретными уровнями молекул. В точной постановке задача оп- определения энергетических уровней молекулы не имеет решения и для учета взаимного влияния движения элек- электронов и ядер, связи спиновых моментов с орбиталь- орбитальными и т. д. приходится опираться на приближенные методы, использующие характерные особенности внутри- внутримолекулярных взаимодействии. Вследствие заметной разницы в массах скорость движения электронов в мо- молекулах велика по сравнению со скоростью движения ядер и стало быть электроны и ядра вносят неодинако- неодинаковый вклад в полную энергию молекулы. При этом оказа- оказалось возможным отделить проблему определения энер- энергии, связанной с движением электронов в поле ядер, от энергии собственно ядерного движения и учесть ме- методами последовательных приближений взаимное влия- влияние электронной (характеризующейся относительно боль- большой частотой переходов) и ядерной (характеризующей- (характеризующейся относительно малой частотой переходов) подсистем в молекуле. В итоге с практически достаточной во многих слу- случаях точностью можно представить полную энергию двухатомной молекулы в заданном состоянии п в виде суммы где ТЙ — электронная, a Tvf — колебательно-врашатель- ная энергия; v, J — колебательное и вращательное квантовые числа молекулы соответственно. Для не слиш- слишком сильно возбужденных колебательных состояний в молекуле можно воспользоваться тем или иным разло- разложением энергии Tvj в ряд по степеням квантовых чисел чи/, например в виде, TvJ =G(v) + Fv (J) = [со, (v + 1/2) - -DvJ*(J+l)*+. . .]. В приведенном выражении колебательная энергия моле- молекулы G(v) соответствует модели так называемого ан- ангармонического осциллятора, причем со* — частота гар- гармонических колебаний, (аехе — постоянная энгармониз- энгармонизма. Вращательная энергия молекулы FV(J) соответству- соответствует модели нежесткого ротатора и учитывает взаимодей- взаимодействие между колебательным и вращательным движения- движениями молекулы, так что вращательные постоянные Bv, Dv ... зависят от уровня колебательного возбуждения v: Bv=Be—ae(y-fV2)H- ..., 0о = А? + рс(и + 1/2)+ ••, здесь индекс е относится к равновесному межъядерному рас- расстоянию двухатомной молекулы. С учетом проведенного выше разбиения энергии мо- молекулы можно записать волновое число для перехода между выделенными состояниями п' и п" в виде: v=?„, — Ел* - Тe+G'+F'— (Т"е+G" + F"). Соответствен- Соответственно наблюдают спектры нескольких типов: а) вра- вращательные спектры, отвечающие переходам между вращательными уровнями в пределах неизменного колебательного и электронного состояния; б) колеба- колебательно-вращательные спектры, возникающие при пере- переходах между вращательными уровнями разных колеба- колебательных состояний при неизменном электронном состоя- состоянии; в) электронные спектры, характеризующие перехо- переходы между колебательно-вращательными уровнями раз- разных электронных состояний. Помимо того, в радиочас- радиочастотной и микроволновой областях спектра наблюдают переходы между подуровнями тонкой структуры для данного электронно-колебательно-вращательного уровня молекулы, а также спектры электронно-спинового и ядерно-магнитного резонансов, соответствующих пе- переходам между зеемановскими компонентами расщеплен- расщепленных в магнитном поле уровней молекулы. Таблица 32.5. Спектроскопические постоянные основных состояний двухатомных молекул Моле- Молекула Ag2 AgBr AgCl AgF AgH Agl Терм основного состояния Х1Ч X 12+ X 12+ X 12+ X 12+ X 12+ Равновесное межъядерное Расстояние г , 10-»° м 2,7 2,393 2,281 1,983 1,618 2,545 Частота гар- гармонических колебаний ш^, см^1 192,4 247,7 343,5 513,45 1760 206,5 Постоянная ангармонизма -Л- см-» 0,64 0,68 1,17 2,59 34,1 0,44 Вращательная постоянная Ве, см 0,496 0,0634 0,123 0,266 6,449 0,0449 Постоянная коле- колебательно- врзща - тельного взаи- взаимодействия a , 10-» см 0,19 0,228 0,6 1,92 201 0,15 Приведенная мас- масса для доминантно- доминантного изотопного состава \1д , а. е. м. 53,948 46,424 26,350 16,132 0,9984 58,025 Энергия диссоциации Dq, 10* см-1 1,34 2,5 2,60 2,9 1,84 2,1 • 54—2159 849
Продолжение табл. 32.5 Молекула AgO AJ, AlBr AIC1 A1F A1H All A1O A1S AlSe Ar8 As, AsF AsH AsN AsO AsP AsS Au2 AuAl AuBe AuH AuMg Ba BBr BC1 BF BH Bl BN BO BS BaBr BaCl BaF BaH Bal BaO BaS Bea Терм основного состояния х*п1/2 Х*2" Xi2* Xi2* . Xi2* Xi2* Xi2* Х22* Х22* Х22 Х12* X 12* Х»2~ X 12* X 2П1/2 Xi2+ X, *П1/2 X12* (О*) X 22* Х12* Х22* Х»2~ Х12* Xi2* Х*2* Xi2* Х12* Х»П Х22* Х22* Х22* Х22* X 22* Ха2* Х22* Х12* Х12* Равновесное межъядерное расстояние rgf 100 м 2,003 2,47 2,295 2,130 1,6544 1,648 2,537 1,618 2,029 — 3,76 2,103 1,736 1,523 1,618 1,624 2,00 2,017 2,472 2,338 2,060 1,524 2,443 1,589 1,89 1,716 1,2626 1,232 2,14* 1,281 1,2048 1,609 2,8445 2,683 2,159 2,2317 3,085 1,9397 2,507 2,45 Частота гармонических колебаний 490,2 350,0 378,2 481,3 802,3 1683 316,1 979,2 617,1 467,6 25,7* 429,6 685,8 2180 1068,5 967,1 604,0 567,9 190,9 333,0 607,7 2305,0 307,9 1051,3 684,3 839,1 1402,1 2367 575 1515 1885,3 1180,2 193,8 279,9 469,4 1168,3 152,1 669,8 379,4 223,4* Постоянная энгармонизма -A- см~' 3,1 2,02 1,33 1,95 4,8 29,1 1.0 6,97 3,33 2,08 2,6 1,12 3,1 50 5,41 4,85 2,0 1,97 0,420 1,16 3,5 43,1 1.1 9,4 3,52 5,11 11,8 49,4 3,0 12,3 Н.7 6,31 0,41 0,80 1,83 14,5 0,27 2,03 0,884 20 W% WA Iff вЛ «MA П ft_ U ^Л *• вращательная постоянная Be% см-» 0,3020 0,2054 0,1592 0,2439 0,552 6,3907 0,1177 0,6414 0,2799 — 0,060 0,1018 0,365 7,307 0,5455 0,4848 0,192 0,1848 0,028 0,1299 0,4607 7,240 0,1321 1,212 0,489 0,6838 1,5072* 12,02 0,36* 1,666 1,7811 0,7949 0,0415 0,0840 0,2166 3,3828 0,0268 0,3126 0,1033 0,618 Постоянная колебательно* вращательного взаимодейст- взаимодействия а?. 10-» см 2,5 1.2 0,86 1,61 5,0 186 0,559 5,8 1.8 — 3,7 0,333 2,4 212 3,37 3,30 0,8 0,8 0,072 0,67 4,0 214 0,7 14 3,5 6,46 19,8 412 25 16,5 6,0 0,122 0,334 1,16 66 0,066 1,39 0,32 20 Приведенная масса для доминантного изотопного состава |х^ • а. е. м. 13,913 13,491 20,107 15,230 11,148 0,9715 22,251 10,042 14,633 20,171 19,981 37,461 15,155 0,9944 11,798 13,181 21,914 22,409 98,483 23,731 8,6179 .1,0027 21,381 5,5047 9,6615 8,3732 6,9702 0,9233 10,1305 6,1635 6,5209 8,1894 50,194 27,895 16,698 1,0005 66,088 14,333 25,955 4,5061 Энергия диссоциации Dq, 10* cir* 1.8 1.5 3,6 4,13 5,6 2,5 3,0 4,23 3,1 2,8 0,00848 3,2 3,4 2,9 5,2 3,99 3,6 3,0 1,86 2,69 2,3 2,6 2,0 2,4 3,6 4,5 6,30 2,76 — 2,6 6,68 4,85 3,1 3,7 4,88 1,45 3,56 4,69 3,52 0,067 850
Продолжение табл. 32.5 Моле- Молекула ВеВг ВеС1 BeF ВеН Bel BeO BeS Bi2 BiBr BiCl BiF BiH Bil BiO BiS Br2 BrCl BrF ВЮ ca CC1 CF CH CN CO CP CS CSe Ca2 CaBr CaCl CaF CaH Cal CaO CaS CdH Cl. C1F CIO Терм основного состояния X22+ X22+ X22+ X22+ X22+ X*2+ X*2+ Xi2+ X 0+ X0+ xto+ X 32- (O+) X O+ x^n1/2 x 2n1/2 Xi2+ X*2+ x, 2n3/2 Х1Ч х*п1/2 Х2ПГ x*nr Х22+ Х*2+ Х22+ Х12+ Х*2+ Х*2+ 7 Х22+ Х22+ Х22+ Х22+ Х22+ Х*2+ Х*2+ Х22+ Х1Ч X 12+ Х2П| Равновесное межъядерное расстояние re, 10-" м 1,953* 1,797 1,361 1,345 2,179* 1,331 1,742 2,661 2,6095 2,5 2,051 1,80 2,800 1,93 2,319 2,281 2,136 1,759 1,717 1,2425 1,645 1,272 1,120 1,172 1,1283 1,562 1,535 ,676 4,278 2,594 2,4368 1,967 2,002 2,829 1,822 2,318 1,781* 1,988 1,6283 1 ,570 Частота гармонических колебаний а*е, см~1 715 846,7 1267 2071,9 611,7 1487,3 997,9 173,06 209,5 308 513 1635,7* 163,9 692 408,7 325,32 444,28 670,75 779 1854,7 876,74 1308,1 2858,5 2068,6 2169,81 1239,7 1285,16 1035,4 64,93 285 370,20 581* 1298,3 238,6 732,1 462,2 1337,1 559,7 786,15 854 Постоянная ангармонизма «Л- см~' 3,8 4,8 9,1 48,1 1,6 11,83 6,14 0#376 0,5 1,0 2,3 32 0,28 4,3 1,5 1,077 1,84 4,05 6,8 13,34 5,33 11,1 63,0 13,1 13,29 6,86 6,50 4,9 1,065 0,9 1,373 2,74 19,1 0,628 4,8 1,78 — 2,67 6,16 5,5 Вращательная постоянная ве* см~' 0,546* 0,7285 1,489 10,274 0,422* 1,651 0,7906 0,0228 0,0432 0,09 0,230 2,59 0,0272 0,303 0,1128* 0,0821 0,1525 0,3558 0,4296 1,820 0,6971 1,417 14,46 1,8997 1,93128 0,7986 0,8200 0,575 0,04612 0,0945 0,1522 0,338 4,277 0,0693 0,444 0,17667 5,323* 0,2440 0,5165 0,6234 Постоянная колебательно- вращательно- вращательного взаимодей- взаимодействия о , 10-» см-» 6,9 17,6 207 — 19,0 6,64 0,053 0,133 — 1,5 54 0,070 2 0,49 0,318 0,77 2,61 3,64 17,6 6,7 18,4 534 17,37 17,50 5,97 5,92 3,8 0,70 0,404 0,799 2,6 97 0,263 3,4 0,84 — 1.5 4,36 6 Приведенная масса для доминантного изотопного состава цд , а. е, м. 8,0885 7,1655 6,1126 0,9065 8,4146 5,7643 7,0305 104,49 57,285 29,956 17,415 1,9949 78,957 14,858 27,730 39,459 24,232 15,312 13,299 6,0000 8,9341 7,3546 0,9297 6,4622 6,8562 8,6491 8,7252 10,433 19,981 26,529 18,650 12,877 0,9830 30,392 11,423 17,762 0,9990 17,484 12,310 10,975 Энергия диссоциация Oq, 10* см-« 3,3 3,6 5,05 1,64 — 3,7 3,1 1,6 2,21 2,5 2,7 2,0 1,57 2,8 2,6 1,589 1,61 2,055 1,93 5,01 3,3 4,57 2,79 6,26 8,946 4,3 5,93 4,8 0,106 2,6 3,47 4,4 1,4 2,2 3,8 2,8 0,55 1,9997 2,111 2,218 54* 851
Продолжение табл. 32,5 Молекула Сг2 СгН СгО Cs2 CsBr CsCl CsF CsH Csl Cu2 CuBr CuCl CuF CuH Cul CuO CuS F2 GaBr GaCl GaF GaH Gal Ge2 GeF GeH GeO GeS GeSe GeTe H2 HD HT DT T2 HBr HC1 HF Терм основного состояния x^l xes x*nr x^l X*2+ x^+ X*2+ X^l+g xv:+ хч:+ Х*2+ XiS* X an3/2 ^аП3/2 x^l ХЧ? ХЧ1+ Xi2+ X*2+ X*2+ X3L- *2n1/2 xan, X*S+ *iS+ X*2+ Xi2+ Х*2+ x^l x^l X1K Х*2+ X*S+ Pa вновесное межъядерное расстояние r?t Ю-" м 1,679 1,656 1,61 4,648 3,072 2,906 2,345 2,494 3,315 2,220 2,173 2,051 1,745 1,463 2,338 1,724 2,054* 1,412 2,352 2,202 1,774 1,66 2,575 2,44 1,745 1,588 1,625 2,012 2,135 2,340 0,7414 0,7414 0,7414 0,7415 0,7414 0,7414 1,4144 1,2746 0,9168 Частота гармониче- гармонических колеба- колебаний Q) , СМ 452,3* 1581* 898 42,02 149,7 214,2 352,6 891 119,2 264,5* 315 415,3 621,55 1941,3 264 640,2 414 916,6 263,0 365,3 622,2 1604,5 216,6 274 665,7 1833,8* 986,49 576 409 324 4401,21 3813,1 3597,0 3115,5 2845,5 2546,5 2649,0 2990,95 4138,3 Постоянная ангармонизма Ш X , СМ 9 30 6,7 0,082 0,37 0,73 1,61 12,9 0,254 1,02 0,96 1,58 3,49 37,5 0,6 4,4 1,7 11,24 0,81 1,2 3,2 28,8 0,5 — 3,15 40 4,47 1,8 1,4 0,7 121,34 91,6 81,68 61,8 51,4 41,2 45,22 52,82 89,9 Вращательная постоянная ве* см~1 0,230 6,22 0,53 0,0127 0,036 0,072 0,1844 2,710 0,0236 0,1087 0,1019 0,176 0,3794 7,944 0,0733 0,4445 0,1884* 0,8902 0,0818 0,1499 0,3595 6,137 0,0569 0,078 0,3658 6,726 0,4857 0,1866 0,0963 0,0653 60,85 45,65 40,60 30,44 25,40 20,33 8,4649 10,593 20,96 Постоянная колебательно- вращательного взаимодейст- взаимодействия о , 10-» см 4 180 5 0,026 0,12 0,34 1,18 58 0,068 0,61 0,45 1,00 4,23 256 0,284 4,6 1,1 13,85 0,32 0,794 2,86 181 0,19 — 2,67 192 3,08 0,749 0,289 0,172 3062 1990 1664 1079 822 589 233 307,2 798 Приведенная масса для доминантного изотопного состава \ьд , а. е. м. 25,970 0,9886 12,229 66,453 49,516 27,685 16,622 1,0002 64,918 31,465 35,011 22,728 14,593 0,9919 42,069 12,753 21,201 9,4992 37,221 23,199 14,893 0,9933 44,666 36,454 15,114 0,9939 13,150 22,319 38,401 47,113 0,5039 0,6717 0,7554 1,0071 1,2076 1,5080 0,9954 0,9796 0,9571 Энергия диссоциации D°o. 10* см'» 1,26 2,3 3,2 0,3628 3,36 3,69 4,15 1,436 2,87 1,64 1,9 3,17 3,6 2,3 2,4 2,3 2,3 1,292 3,5 3,97 4,8 2,3 2,8 2,3 4,0 2,6 5,5 4,58 4,0 3,4 3,6118 3,6406 3,6512 3,6748 3,6881 3,7028 3,03 3,576 4,73 852
Продолжение табл. 32. Молекула HI НЮ Hg2 HgCl HgH HoF IBr ICl IF 10 InBr InCl InF InH Inl K2 KBr KC1 KF KH KI Kr2 LaF LaO LaS Li2 LiBr LiCl LiF LiH Lil LiNa LiO LuF LuH LuO Mga MgBr MgCa Терм основного состояния Xi2+ X *E X1K X22 X22 X X^g X*S+ X !2+ x2n3/2 X1^ X1^ X 12+ X11l XlS+ X!2+ XlE+ Xi2+ X i2+ X*2+ X22+ X2S+ g X *E+ Xi2+ X !2+ X i2+ @+) XiS Х2Щ XiS X*2 X2S+ g X22+ Xi2+ Равновесное межъядерное расстояние г , 10~*° м 1,6092 1,723 > 2,92 2,395 1,766* 1,940 2,666 2,469 2,321 1,910 1,868 2,543 2,401 1,985 1,838 2,754 3,925 2,821 2,667 2,171 2,240 3,048 4,0 2,026* 1,826 2,355* 2,673 2,170 2,021 1,564 1,596 2,392 2,81 1.7 1,917 1,912 1,790 3,889 2,36* 4,04 Частота гар- гармонических колебаний ш^, см-> 2309,01 974,1 44 292,6 1203,2* 615,3 214,52 268,6 384,32 610,2 681,5 221 317 535,3 1476,0 177,08 92,405 213 281 428 986,65 186,5 24,2 570* 812,7* 456,7 351,43 563,2 643,3 910,3 1405,6 496,84 257 850 611,8 1500 842 51,12 374 60 Постоянная ангармонизма •Л- см~' 39,64 3,23 0,5 1,63 120 2,60 0,609 0,814 1,51 3,12 4,3 0,65 1.0 2,6 25,6 0,343 0,328 0,8 1.3 2,4 15,84 0,574 1.3 — 2,2 0,96 2,595 3,5 4,50 7,9 23,2 2,84 1.6 12 2,5 20 3,1 1,64 1.3 2 Вращательная постоянная Ве% см-» 6,4264* 0,3865 0,02 0,098 5,389* 0,2630 0,0374 0,0568 0,1142 0,2797 0,3403 0,0549 0,1091 0,2623 4,994 0,03687 0,0562 0,0812 0,1286 0,280 3,419 0,0609 0,025 0,2456* 0,353 0,1169* 0,6726 0,5554 0,7065 1,345 7,513 0,4432 0,396 1,20 0,2676 4,602 0,3588 0,0929 0,164* 0,069 Постоянная колебательно- вращательного взаимодейст- взаимодействия ot , IO^'cm" 169 1,72 — 0,5 — 1.4 0,114 0,197 0,53 1,87 2,70 0,19 0,518. 1,88 143 0,104 0,212 0,40 0,790 2,34 94 0,268 1.0 — 1.4 0,3 7,04 5,64 8,01 20,3 213 4,10 3,6 15 16 100 1.6 3,78 — 2 Приведенная масса для доминантного изотопного состава \*.д • а. е. м. 0,9999 14,689 100,48 29,808 1,0028 17,036 63,452 48,659 27,415 16,525 14,205 47,480 26,810 16,303 0,9991 60,303 19,482 26,085 18,429 12,771 0,9824 29,811 41,956 16,713 14,343 25,990 3,5080 6,4432 5,8436 5,1238 0,8812 6,6484 5,3755 4,8768 17,137 1,0021 14,655 11,993 18,395 14,989 Энергия диссоциации D°o. 10* см-» 2,463 6,6 0,089 0,863 0,3020 4,5 1,2333 1,466 1,7366 2,32 1.8 3,2 3,6 4,2 2,0 2,8 0,415 3,2 3,5 4,1 1,429 2J 0,0127 5,0 6,6 4,8 0,8342 3,5 3,9 4,77 1,9589 2,86 0,69 2,8 4,8 — 5,8 0,0404 2,7 0,0662 853
Продолжение табл. 32.5 Молекула MgC! MgF MgH MgO MgS MnH MnO MnS Na NBr NCI NF NH NO NS NSe Naa NaBr NaCl NaF NaH Nal NaK NbO Nea NiH Oa OH pa PBr PCI PF PH PN PO PS Pba PbCl Терм основного состояния Xa2+ Xa2+ xas+ х*ъ* X iS* X'S X e2 X*2+ X82~ X82~ X82~ X8S~ х*п'{т) x^nl/2 й X*E+ X 12+ XJ2+ XJ2+ X »2+ X«5f ? x an? (-|-) X 82"(O+) X82~ X8lf X8lf X*2+ xanr xanr Равновесное межъядерное расстояние rtff 10-»° м 2,199 1,750 1,730 1,7484 2,142 1,731 1,77 2,066 1,0977 1,79 1,6108 1,317 1,0372 1,1508 1,494 1,652 3,079 2,502 2,361 1,926 1,889 2,711 3,59 1,691 3,1* 1,48 1,208 0,970 1,893 2,171 2,0146 1,590 1,422 1,491 1,476 1,901* 2,93 2,18* Частота гармониче- гармонических колеба- колебаний ше. 462,1* 721,6 1495,2 784,8 528,7 1548 840 491,1 2358,6 692 827,96 1141,4 3281 1904,20 1219 956,8 159,12 302 366 536 1176 258 124,13 990 14* 1927* 1580,2 3737,8 780,8 458,3 551,38 846,7 2365 1337,0 1233,3 739 110,1 304 Постоянная ангармонизма -Л- см"' 2,1 4,9 31,9 5,3 2,70 29 4,8 1,86 14,32 4,72 5,30 9,0 78,3 14,07 7,3 5,6 0,725 1.5 2,1 3,4 21,2 1,1 0,511 3,8 — 40 12,0 84,9 2,83 1,6 2,23 4,49 45 6,9 6,6 3,0 0,32 0,9 Вращательная постоянная Ве, см-» 0,2450 0,5192 5,826 0,5747 0,2680 5,684 0,43 0,1954 1,998 0,44 0,6498 1,206 16,667 1,6720* 0,7696* 0,518 0,1547 0,1513 0,2181 0,4369 4,89 0,1178 0,0905 0,432 0,17* 7,70* 1,446 18,91 0,3036 0,1607 0,2529 0,567 8,537 0,7865 0,734 0,2963* 0,0189 0,119* Постоянная колебательно- вращательного взаимодейст- взаимодействия ag. 10"» см-» 1,6 4,7 186 5,32 1,8 157 — 0,96 17,3 4 6,41 14,9 647,6 17 6,3 4 0,874 0,941 1,625 4,559 131 0,648 0,46 2 60 230 15,9 0,724 1,5 0,69 1,51 4,6 250 5,54 5 — 0,051 Приведенная масса для доминантного изотопного состава и-^ • а. е. м. 14,227 10,601 0,9672 9,5958 13,704 0,9897 12,388 20,210 7,0015 11,893 9,9990 8,0613 0,94016 7,4664 9,7380 11,915 11,495 17,803 13,871 10,402 0,9655 19,464 14,459 13,646 9,9962 0,9906 7,99746 0,9481 15,487 22,244 16,4251 11,776 0,9761 9,6434 10,548 15,733 103,99 29,936 Энергия диссоциации D°. 10«csr« 2,7 3,8 1,1 3,0 1,9 1,9 3,0 2,3 7,871 2,3 3,2 2,8 2,64 5,240 4,0 3,1 0,5943 3,0 3,4 4,3 1,57 2,4 0,520 6,3 1,6- Ю-8 2,5 4,126 3,54 4,06 3,6 — 3,7 2,8 5,1 4,92 3,7 0,66 2,5 854
Продолжение табл. 32.5 Молекула PbF РЬН РЬО PbS PbSe PbTe PdD PtC PtH РЮ Rba RbBr RbCl RbF RbH Rbl RhC S2 SF SH SO Sb2 SbF SbO SbP ScCl ScF ScO Se2 SeH SeO SeS Si2 SiBr SiCl SiF SiH Sil SiN SiO Терм основного состояния *i 2п,/2 *8п1/2 Х*2+ Х*2+ Х*2+ X*2+ x«s+ X *2 *i2A5/2 X*2 X*2+ X'2+ X*2+ X*2+ X*2+ X*2+ X22 x*2" x^n3/2 x2n, X*2" Х32"(Ор Х2ПГ Xi2+ Xi2+ X*2+ X22+ Xi82g(O;) xx 2n3/2 Xi *2" (O+) X3S- ХаПг x2nr xanr Х2ПГ ^12П1/2 X22+~ Xi2+ Равновесное межъядерное расстояние re> 10-»° м 2,057 1,839 1,922 2,287 2,402 2,595 1,529 1,677 1,529 1,727 4,210 2,945 2,787 2,270 2,367 3,177 1,613 1,8894 1,596 1,341 1,481 2,35 1,918 1,826 2,21 2,23 1,788 1,668* 2,166 1,47* 1,648 2,037 2,25 2,26* 2,06 1,601 1,520 2,4 1,572 1,510 Частота гармонических колебаний ше, см~» 507,3 1564 721 429,4 278 212,0 1446,0 1051,1 2390 851,1 57,78 169,5 230 375 937,2 138,5 1049,9 725,6 837,6 2712 1149,2 270,0 610,2 820 500,1 447 736 973,3 385,37 2400 914,7 555,6 511,0 424 535,6 857,2 2042,52 364 1151,4 1241,56 Постоянная ангармонизма 2,3 29,8 3,5 1,3 0,5 0,4 19,6 4,9 50 5,0 0,139 0,46 0,9 2 14,17 0,33 4,94 2,84 4,47 60 5,6 0,59 2,6 4 1,63 2 4 4,2 0,98 — 4,5 1,85 2,0 1 2,17 4,73 36,06 1.2 6,5 6,0 Вращательная постоянная Ве, см 0,2287 4,971 0,3073 0,1163 0,0506 0,0313 3,649 0,5304 7,196 0,3822 0,0224 0,0475 0,0876 0,2107 3,020 0,0328 0,603 0,2954 0,5552 9,461* 0,7208 0,0501 0,279 0,358 0,141 0,173 0,395 0,5134* 0,0899 7,8* 0,465 0,1793 0,239 0,160* 0,256 0,5812 7,5039 0,12* 0,731 0,7268 Постоянная колебательно- вращательного взаимодейст- взаимодействия о , 10"» см-» 1,47 144 1,91 0,44 0,13 0,07 81 3,3 200 2,8 0,055 0,186 0,454 1,52 73 0,109 4,0 1,59 4,46 270 5,74 — 2 2 0,5 1 2,7 3 0,29 — 3,2 0,8 1,3 — 1,6 4,9 218 — 5,6 5,04 Приведенная масса для доминантного изотопного состава {хд • а. е. м. 17,408 1,0030 14,853 27,712 57,732 79,961 1,9772 11,304 1,0026 14,782 42,456 40,903 24,769 15,525 0,9960 50,873 10,747 15,986 11,917 0,9770 10,661 60,948 16,418 14,126 24,657 19,669 13,355 11,797 39,958 0,9953 13,327 22,670 13,988 20,655 15,542 11,315 0,9728 22,923 9,3321 10,177 Энергия диссоциации Од, 10« см"» 2,9 1,3 3,1 2,83 2,5 2,1 — 5,1 2,77 3,1 0,393 3,1 3,5 4,0 1,5 2,7 4,85 3,524 2,7 2,9 4,322 2,5 3,6 3,2 2,97 2,7 5,0 5,6 2,751 2,6 3,56 3,0 2,6 3,1 3,8 4,5 2,47 2,4 4,2 6,66 855
Продолжение табл. 32.$ Молекула SiS SiSe Sn2 SnCl SnF SnO SnS SnSe SnTe Sra SrBr SrCl SrF SrH Sri SrO SrS TaO Te2 TeO TeS TeSe ThO ТЮ TiS TIBr T1C1 T1F T1H Til VO Xea XeCl YC1 YF YO YbF YbH ZnH ZrO Терм основного состояния Xi2+ XlZ+ X 32~ (Op xx2nU2 x2n1/2 X*2+ X*2+ X*2+ X*2+ X*2+ X22+ X22+ X22+ X22+ X22+ X*2+ Xx 2A3/2 Xx 32~ (Op XXO+ XXO+ XXO+ X*2 Х*ДГ X3AA) X*2+ X i2+ (O+) X*2* X*2+ Х*2+ X42~ Y iy+ X22+ ХХ2+ Х*2+ X22+ X22+ X22+ X22+ XiS Равновесное межъядерное расстояние re, 10-»° м 1,929 2,058 2,75 2,36 1,94 1,833 2,209 2,326 2,523 4,5 2,735 2,576 2,075 2,146 2,974 1,920 2,440 1,687 2,558 1,825 2,230 2,37 1,840 1,620 2,083 2,618 2,485 2,084 1,87 2,814 1,589 4,36 3,2 2,41 1,926 1,788 2,016 2,053 1,595 1,712 Частота, гармониче- гармонических колеба- колебаний О>?, СМ 749,5 580 189,7 351 583 822 487,3 331 259 83 216,6 302,6 502 1207,04 173,8 653,5 388,4 1028,7 247,07 797,1 471,2 316,2 895,8 1009,0 558,4* ' 192,1 284,7 477 1391 143* 1011 21,1 26 381 636,3 861,46 501,9* 1249,5 1608 969,8* Постоянная энгармонизма О> X , СМ" 2,57 1,8 0,5 1,1 2,7 3,7 1,36 0,74 0,5 — 0,52 0,97 2,3 17,11 0,35 4,0 1,3 3,5 0,522 4,0 1,6 0,74 2,4 4,50 1,9 0,4 0,88 2 23 — 4,9 0,6 -0,3 1 2,5 2,87 2,2 21,1 55 4,9 Вращательная постоянная ве> см~1 0,3035 0,1920 0,0385 0,112 0,273 0,3557 0,1369 0,0650 0,0425 0,019 0,05418 0,10156 0,2505 3,6735 0,0367 0,3380 0,1207 0,4028 0,03967 0,355 0,1322 0,062 0,3326 0,5354 0,2018 0,0424 0,0914 0,22315 4,81 0,0272 0,5482 0,014 0,060 0,116 0,2904 0,3889 0,2414* 3,993 6,679 0,4226* Постоянная колебательно- вращательного взаимодейст- взаимодействия а , 10-» см 1,44 0,78 0,1 0,4 1,4 2,14 0,506 0,17 0,10 — 0,183 0,452 1,55 80,2 0,106 2,2 0,44 1,8 0,099 2,4 0,5 0,2 1,3 3,0 0,9 0,13 0,40 1,50 0,15 0,07 3,5 — 0,3 1,6 1,72 1 96 250 2 Приведенная масса для доминантного изотопного состава р.^ , а. е. м. 14,921 20,722 59,447 27,073 16,362 14,112 25,241 47,954 62,352 43,953 41,585 25,017 15,622 0,9964 51,932 13,533 23,445 14,696 64,953 14,241 25,657 48,420 14,963 11,994 19,182 58,014 29,873 17,387 1,0029 78,379 12,173 65,194 27,641 25,097 15,653 13,556 17,128 1,0020 0,9922 13,579 Энергия диссоциации D°o, 10* ciH 5,2 4,5 1,68 3,5 4,0 4,41 3,8 3,4 3,0 0,10 2,75 3,4 4,5 1,3 2,3 3,9 2,8 6,6 2,159 3,1 2,8 2,4 7,2 5,5 3,8 2,76 3,08 3,69 1,6 2,32 5,2 0,0186 0,024 2,8 5,0 5,9 4,0 1,5 0,69 6,3 856
В табл. 32.5 собраны данные о спектроскопических постоянных основных состояний двухатомных молекул с указанием в отдельной графе символа электронного со- состояния, параметров колебательно-вращательного со- состояния (Ое, (OeJte, Вв и ct«, значений приведенной массы молекулы \ХАа*М\М2/(М\-\-М2) для доминантного изо- изотопного состава элементов, а также энергии диссоциа- диссоциации Do, отвечающей разрыву связи молекулы в основ- основном колебательном состоянии.*. Кроме того, на рис, ¦ Звездочкой в табл. 32.6 в графах для rgf начены, соответственно, значения г0 , AGi/a и Во. и В. обоз- 32.44—32.48 представлена более детальная информация о ходе электронных термов для небольшого числа хоро- хорошо исследованных двухатомных систем — Н2, СО, N2f NO и О2. При отборе материала для табл. 32.5 мы использо- использовали таблицы спектроскопических постоянных двухатом- двухатомных молекул [3, 14] и многочисленные журнальные пуб- публикации последнего времени. Погрешности в определе- определении числовых значений величин были учтены при округ- округлении значащих цифр в пределах ±1 для последней при- приведенной цифры. Оцениваемые погрешности определения электронных термов двухатомных молекул и ионов ука- указаны непосредственно на рис. 32.44—32.48. 20 15 10 5 0 - со* «2 ¦ V/ '¦¦ Г/. Л/ Z* А1П СО C+('P)+0(rD) С+(гР)+0('Р) • сCр)+оCр) ~10\ 12 - Межъядерное расстояние,10~10\л Рис. 32.45. Электронные термы молекул СО и СО+ [3, 16] 11 0,8 %1 1,6 2,0 4* 2,8 3,2 Рис. 32.44. Электронные термы молекул Н2 и На* U6] 857
0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2fi 2,8 3,2 Рис. 32.46. Электронные термы молекул N2 и Nj+ [17] 22 20 18 16 12 10 Погрешность'- < 0,023b • <0,2 ЭВ 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 3,2 fi,\0'*n Рис. 32.47. Электронные термы молекул NO, NO+ и N0"" 13,18]
24 22 20 18 16 14 12 10 c*z: ot'DhoYs') 2 ^Х"\ 'ли ori?;^ort?; o(Jp)+oCs) oCPho-(*p°) RKR -термы' 0,4 0,8 1,2 1,6 2,0 2,4 2,8 J,2 R,WW* Рис. 32.48. Электронные термы молекул Оа, О2+ и О2- [19] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Прокопьев В. Е., Яценко А. С. Диаграммы Грот- риана нейтральных атомов (группы I—III, лантаноиды, актиноиды). Препринт Института автоматики и электро- электрометрии СО АН СССР № 160. Новосибирск. 1981; Уров- Уровни энергий и радиационные переходы нейтральных ато- атомов (группы IV—VIII). Препринт Института автомати- автоматики и электрометрии СО АН СССР № 161. Новосибирск. 1981. 2. Bashkin S., Stoner J. О. Atomic Energy Levels and Grotrian Diagrams. Amsterdam: North-Holland. Vol. 1 (H I—P XV)—1975; Vol. 2. (S I— Ti XXII)—1978; Vol. 3 (V I—Cr XXIV)—1981; Vol. 4 (Mn I— MnXXV) — 1982. 3. Radzig A. A., Smirnov В. М. Reference Data on Atoms, Molecules and Ions. Heidelberg: Springer, 1985. 4. Meggers W. FM Corliss C. H., Scribner B. F. Tab- Tables of Spectral—Line Intensities. — 2nd ed./NBS Mo- Monograph 145. Washington: US Government Print. Office, 1975. Part 1. 5. Стриганов А. Р., Одинцова Г. А. Таблицы спек- спектральных линий атомов и ионов. М.: Энергоиздат, 1982. 6. Кондон Е., Шортли Г. Теория атомных спектров: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1949. 7. Freeman A. J., Frankel R. H. Hyperfine Interac- Interactions. — N. Y.: Academic Press, 1967. 8. Fuller G. H.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1976. Vol. 5. P. 835—1092. 9. Arimondo E., Inguscio M., Violino P.//Rev. Mod. Phys. 1977. Vol. 49. P. 31—75. 10. King W. H. Isotope Shifts in Atomic Spectra. N. Y., London: Plenum, 1984. 11. Heilig K. Bibliography on experimental optical isotope shifts, 1918 through October 1976//Spectrochim. Acta. 1977. Vol. B32. P. 1—57; Bibliography on experi- experimental optical isotope shifts, November 1976 to October 1981//Spectrochim. Acta. 1982. Vol. B37. P. 417—455. 12. Bauche J., Champeau R. J.//Adv. Atom. Mol. Phys. 1976. Vol. 12. P. 39. 13. Стриганов A. P.t Донцов Ю. П.//Успехи физ. наук. 1955. Т. 55. С. 315; Головин А. Ф., Стрига- Стриганов А. Р.//Успехи физ. наук. 1967. Т. 93. С. 111. 14. Хьюбер К. П., Герцберг Г. Константы двухатом- двухатомных молекул: Пер. с англ./Под ред. Н. Н. Соболева. М.: Мир, 1984. 15. Sharp Т. E.//Atomic Data. 1971. Vol. 2. P. 119. 16. Krupenie P. H. The band spectrum of carbon mo- noxide//NSRDS—NBS. Washington: NBS. Vol. 5. 1966. 17. Lofthus A., Krupenie P. H.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1977. Vol. 6. P. 113—307. 18. Gilmore F. R.//J. Quant. Spectrosc. Radiat Transfer. 1965. Vol. 5. P. 369. 19. Krupenie P. H.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1972. Vol. 1. P. 423—534. 859
Глава 33 ЭЛЕКТРО-, МАГНИТО-, ПЬЕЗООПТИЧЕСКИЕ И НЕЛИНЕЙНЫЕ ОПТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ М. ?. Бродов, В. П. Яновский 33.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Под действием электромагнитного излучения в ма- материальной среде возникает дипольный момент, атомы среды поляризуются. При малых напряженностях элек- электрического поля излучения Е индуцированная поляриза- поляризация (или электрический дипольный момент единицы объема вещества) связана с Е линейной зависимостью ?*, В/м, дается электрооптическими коэффициентами /•//а, м/В: где i, j, k=lf 2, 3. Коэффициенты г//л образуют поляр- полярный тензор третьего ранга, называемый тензором линей- линейного электрооптического эффекта. В сокращенной записи где х(|) — линейная оптическая восприимчивость веще- вещества. Линейная поляризация обусловливает существова- существование таких известных оптических явлений, как отражение и преломление света. Линейная восприимчивость связа- связана с показателем преломления соотношением (О Для больших напряженностей светового поля, таких, ко- которые развиваются в пучках мощных лазеров, наведен- наведенная поляризация может быть представлена в виде ряда по степеням напряженности Е [1] р - где хB)» Х(8) и т. д. — нелинейные восприимчивости ве- вещества, связанные с разнообразными нелинейными опти- оптическими эффектами. В общем случае в разложении поляризации по сте- степеням поля необходимо учитывать также низкочастотные поля. Большинство нелинейных эффектов связано с чле- членами ряда, пропорциональными квадрату и кубу ампли- амплитуды электрического поля. Квадратичная поляризация обусловливает существование таких эффектов, как гене- генерация второй гармоники, оптическое выпрямление, ли- линейный электрооптический эффект (эффект Поккельса) и параметрическая генерация. К эффектам, обязанным сво- своим существованием поляризации, кубичной по полю, от- относятся генерация третьей гармоники, квадратичный электрооптический эффект (эффект Керра), двухфотон- ное поглощение, вынужденное комбинационное рассея- рассеяние, вынужденное рассеяние Мандельштама — Бриллюэ- на и вынужденное релеевское рассеяние. 33.2. ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИИ ЭФФЕКТ (ЭФФЕКТ ПОККЕЛЬСА) Линейным электрооптическим эффектом (эффектом Поккельса) называют изменение показателя преломле- преломления вещества, пропорциональное приложенному элект- электрическому полю. Связь между изменениями поляризационных кон- констант вещества ДВ*/ = ДA/е)*/ (где е — диэлектрическая проницаемость) и приложенным электрическим полем ДД/ = rlh Ek9 /—(//) и в зависимости от ij индекс / пробегает значения от 1 до 6: 1-A1), 2=*B2), 3=C3), 4=«B3), 5=A3), () Ниже приведены тензоры электрооптических коэф- коэффициентов по сингониям в зависимости от типа точечной симметрии кристаллов (в скобках указано число незави- независимых коэффициентов, отличных от нуля), Триклинная 1 — Сх; fn '21 '31 '41 Моноклинная: f о о о '41 о 2-Съ '12 О '22 О '82 'ei О '52 О О '43 О 'вз '12 '22 '32 '42 '52 '62 211*2 '13 '23 '33 '43 '53 'вз A8) элементов т — С (8) '21 '31 О '51 О S О О О '42 О '«9 '13 '23 '33 О '53 о (Ю) Орто ромбическая: 222 — 1 тт2 — ( 0 0 0 '41 0 0 0 0 0 0 '52 0 0 ' 0 0 0 0 'вз 0 0 0 0 '51 0 0 0 0 '42 0 0 '13 '23 '33 0 0 0 E) 860
Тетрагональная: 0 0 0 '41 '51 0 0 0 0 '41 0 0 0 0 0 '61 —'41 0 422 — 0 0 0 0 —'41 0 Тригональная: 'и —'п 0 '41 '61 —'22 «5-Cg —'22 '22 0 '51 —'41 —'и Гексагональная: 0 0 0 '41 '61 ( 6-С( 0 0 0 '51 —'41 0 '13 '13 '33 0 0 0 04 0 0 0 0 0 6 D) . О) 42 m — i 0 0 0 '41 0 0 '13 '13 '33 0 0 0 0 0 0 0 '51 —'22 i '13 '13 '33 , 0 i 0 0 0 0 0 0 '41 0 F) Зт 0 0 0 '41 '51 0 ( ( ( ( 1 ( 0 0 0 0 0 'вЗ —'22 D) '22 0 '61 0 0 6 4тт ) ) ) ) Г51 ) B II B) 'п -'и 0 '41 0 0 '13 '13 '33 0 0 0 -Сз/ 'и —'11 0 0 0 —'22 0 0 0 '51 '41 0 -САг 0 0 0 '51 0 0 Хх) '13 —'13 0 ! 0 1 0 'вЗ '13 '13 '33 0 0 0 ( 32 —D3 0 0 0 0 0 0 0 0 —'41 0 -'и 0 D) t —'22 '22 0 0 0 —'u 0 0 0 0 0 0 D) B) О О О '41 О о 622—Dt О О О О О О О О -'41 О О О A) бтт — С*< 6т2 — D3fl О О О О '51 О О О О '61 О О '13 '13 'зз О О О C) О О О О О -'22 —'22 '22 О О о о о о о о о о (О Кубическая: 432-0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 О О О О О О 23 и 43т — Т и Td 0 0 0 0 0 0 0 0 0 О О '41 О О О О '41 A) Линейный электрооптический эффект существует лишь в кристаллах, не имеющих центра инверсии. Центр инверсии отсутствует у 21 точечной группы, для которых электрооптический тензор имеет отличающиеся от нуля составляющие. Значения электрооптических коэффициентов для различных типов кристаллов приведены в табл. 33.1— 33.4. Если частота электрического поля, при которой произведены измерения, намного выше или ниже часто- частоты собственного акустического резонанса, то использова- использованы соответственно обозначения (S) иг^или (Т) и Гф, Погрешность измеренных значений гцк около 15%. В сегнетоэлектриках и других материалах, имеющих фазовый переход, наблюдается сильная зави- зависимость электрооптического коэффициента от температу- температуры, если последняя близка к критической температуре ТК0. Зависимость rifk от длины волны света в области прозрачности веществ, как правило, слабая. Одной из важных характеристик электрооптических кристаллов является полуволновое напряжение UA/2 > т. е. напряжение, соответствующее набегу разности фаз, равной л, между двумя световыми волнами с взаимно перпендикулярными поляризациями. Эта величина может быть найдена из соотношения B) Ч* 3 3 3 лз 'зз— ni 'i3 пг гс где гс=Гзз—'1з(я1/яз)» м/в» ^ ~~ Длина волны, м; U Х/з— полуволновое напряжение, В, в частном случае одноос- одноосных кристаллов [ось z (или ось 3) — оптическая] и при распространении света в перпендикулярном оси z на- направлении. 861
Таблица 33.1. Электрооптические свойства кристаллов типа KDP и ADP Симметрия 42т при температуре выше критической ТкР [2] Вещество КН2РО4 (KDP) KD2PO4 (DKDP) ! KH2As04 (KDA) KD2As04 (DKDA) RbH2PO4 (RDP) RbH2AsO4 (RDA) RbD2As04 (DRDA) CsH2As04 (CDA) CsD2As04 (DCDA) NH4H2PO4 (ADP) ND4D2PO4 (DADP) NH4H2As04 (ADA) 123 222 97 162 147 110 178 143 148*i rfa, 10~»* m/B (Г) 9,37 (S) 8,15re3<0 (TJ6,4 E) 24,0 0,93r?3 (T) 10,9 (T) l7,2 (T) 15,5 E) 0,91 r? (T) 13,0 (T) 21,4 (T) 18,6 (T) 36,6 (Л -8,5 E) 4,1 (Л 11,9 (T) 9,2 r4i, 10-» m/B +8,6 r41<0 8,8 12,5 23,1 r41<0 e, (Г) 21 EJ1 (Г) 50 EL8 (Г) 21 E) 19 (Г) 27 EJ4 (Л 15 E) 14 42 44 58 54 53 41 39 56 58 •4 Антиферроэлектрическнй переход. Таблица 33.2. Электрооптические свойства кристаллов типа АВО3 [2] Вещество (Гкр, К) ШЮ3 A470) LiTaO3 (890) ВаТЮз C95) K3Li2Nb5O15 F93) ^Г0,7б^а0,25^^Л С-*'330) $го,5*Ц),5^Ь2Ов Sr0 25Bao>75Nb2Oe (^ 520) KTa^Nb^jfOs (^ 330) PbTiOj G65) t Симмет- Симметрия 3m 8m 4mm 4mm 4mm 4mm 4mm 4mm 4mm r/3, lorit m/B (Г)г33 = + 32,2 G)r13 = + 10' (Г)гс= 18 (Л 2 =16 E) r^ = —|— 30 *8 (S)ris=+ 8,6 (S) Г33 = 28 (oj Г|^3 = 0,0 (Г) re = 22 (S) Г33 = 30,3 (S) ris = 7 (S)r33 = 27 (S)r13 = 4,5 (Г) rc= 108 (S) rc = 23 (S)rc=19 (S) r& = 28 (S) '-13 = 8„ (Г) r33 = 78 (Г)г13 = 8,9 (T)rc= 1410 (Г) Гзз=1340 (Г) г13 = 67 (S)rc= 1090 (Г) гс = 218 A5 МГц) ге = 96 A5 МГц) гс = 45 (Г) гс = 450 (S)r«=13,8 rlh, 10-» м/В (Г)г„=6,8 (Г) rtl = 32 (Г) ги = 5,7 (Г)'и = 3,1 (S)rM = 3,4 (S)r6x=+28 / С\ #• — Q 1 lo/ Г22 ^— О,1 (S) гм = 23 (S)r»7=20 (S)r"=15 (S)rM« 0,3 (Т)ги=1640 (S) ги = 820 — __ Т) ги || 42 — — — (Г) Г5 в + 50 — X, мкм 0,633 0,633 1,15 3,39 0,633 0,633 3,39 3,39 0,633 0,633 0,633 3,39 3,39 0,546 0,546 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 , 0,633 0,633 0,633 0,633 (Г) (Г) (S) (S) (Т) (Г) (S) (S) (Г) (Г) (S) (S) (Г) (Г) Ез = е _ (S) «1 = е, = «3 = 32 ех = е8 = *, = 28 _ — _ е2 = е, = е3 = 45 е3 = 43 Ej = gg = е3 = 135 ?!= е2 = ?3=60 Ч = е2 = е3= 100 = 3400 A? = 450 A5 = 118 A5 е3 = 31 и = 78 = 43 = 51 41 = 3600 = 2300 309 > МГц) МГц) МГц) 862
Продолжение табл. 33.2 Вещество (Гкр, К) KSr2Nb5O16 D33) LilOg (пироэлектр.) D« MqMK Г\ /AQQ\ Симмет- Симметрия Атт или 4 6 тт2 и (Г) (S) (S) (Г) (Г) (Т) (Г) E) E) E) з, ">- '<: = Г33 = 'l3 = '33 = Г23 = '23 = '13 = 1* м/В 130 + 6,4 + 4,1 34 48 15 13 +29 8 7 '/ft, Ю-м/В (S) г41 = 1,4 (S)rM = +3,3 (Г) г4, = 92 (Г)г51 = 90 — (S) г4а = 75 (S) гв1 = 88 Xt мкм 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 (Т) 63 = 1000 (Г) е1== 1200 (Г) е3 = 554 (ГN1==65 EN3 = 6,5 (SL = 8 (Г) 6Х = 235 (Г) еа = 247 (Т") 63 = 51 (S) ех = 222 (S) еа = 227 E) 63 = 32 Таблица 33.3. Электрооптические свойства кристаллов типа АВ [2] Вещество CuCl CuBr ZnO ZnS CdS CdSe CdTe HgS ZnS ZnSe Симмет- Симметрия l3m I3m 6mm 43m 6mm 6mm 43m 32 6mm l3m rlkj кг» m/b (T) r41 =3,6 (T) r^ = 3,2 (S)r41= + 2,35 E)r41 = + 2,20 (Лг41 = 0,85 (S) гзз= + 2,6 E)r13=-l,4 (S) r33 = + 1,9 (S) ris=+0,96 E)r41=l,6 E)г41=1,4 (T) гс = 4 (Л Г51 = 3,7 (Г)гс = 5,5 (S) гзз = 2,4 / С\ «• 11 (о/ Г|д == * »1 (S) гзз = 4,3 (S)rl3=l,8 (Г) г41 = 6,8 (Г)г41 = 6,8 (S)ru = 3,1 (S) г41 = 1,4 (S)ru =4,2 E)г41 = 2,4 (S) гзз = 1,8 (S) ги = О',9 (Г) г4, = 2,0 (S) г41 = 2,0 (Г)г41 = 2,2 X, мкм 0,633 10,6 0,633 3,39 0,525 0,633 0,633 3,39 3,39 0,4 0,65 0,633 3,39 0,589 0,589 10,6 0,633 0,633 3,39 3,39 3,39 10,6 23,35 27,95 0,633 0,633 3,39 3,39 0,633 3,39 0,633 0,546 0,633 10,6 — (S) 6l=ea = 8,15 (Г) 6 = 16 (S) е= 12,5 (Г, S) 6 = 8,3 (Г) ?з=10,33 (Г) 6Х =9,35 (S) ?l = 9,02 (S) бз = 9,53 (Г) е3= 10,65 (Г) Bl = 9,70 E) ез= 10,20 E) е =7,4 — E)е[ = 83,Г 863
Продолжение табл. 33.3 Вещество Симмет- Симметрия l3m Ът Ът (Л (S) (S) (S) (S) (Л E) г '41 =4» '4l'=4 '41 = 3 '41= 1 '41 = 11 /ft, Ю-" м/В 45-4-3,95 ,4 ,3 ,2 1,07-г (—0,97) 2 1,5 = 1,2-5-1,6 0 ч- 1,2 с О 5 X, мкм ZnTe GaP GaAs 0,59; 0,69 10,6 0,633 3,39 0,56; 3,39 0,9 1,08 3,39 1,0; 3,0 4,0; 12,0 10,6 10,6 (Г)е: (S)? = 10,1 10,1 (S)e = (S)e = 12 10 (S) e= 13,2 (S) e = 12,3 (Г)е=12,5 Таблица Вещество Bi4 (GeO4K (CH2)eN4 ( HMT — гексамети- лентетрамин) Гайнит (минерал) K2Mea(SO4K (NHj2Cd2(SO4K (NH4JMna(SO4K Tl2Cda (SO4K K2Mna (SO4K Rb2Mna (SO4K Tl2Mn2(SO4K K2Ni2 (SO4K NaC103 Na3SbS4 • 9H2O Уран ил ацетат натрия LiKSO4 LiNaSO4 Турмалин Na3Li (СЮ4)а • 6HaO Ag3AsS3 (прустит)** KaS2Oe SrS2Oe • 4HaO Se** 33.4. Электрооптические свойства кристаллов различных типов [2] Симмет- Симметрия 43т 43т 43т 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 6 Зт Зт Зт Зт 32 32 32 32 rlk> 10~" M'B (Т) г41= 1,03 (Т) г41 = 0,71-т-0,8 (Л г41 = 0,78 E)г41<0,14 (Л'41 < 0,04 (Л'41 = 0,40 (Л'4i = 0,70 (Л'41 = 0,53 (Л г41 = 0,37 (Л'41 = 2,0 (Л '41 =1,9 (Л '41=2,1 (Л '41= 1,0 (Л'41 =0,4 (Л«?'41=5,66 (Лл?г41 = 5,62 (Л'41 =0,87 (Л'с=Ь6 (Л '22 < 0,02 (Г)гаа = 0,3 E) г33=г13= 1,7 (Г)г22 = 0,92 (Г)гаа = 0,82 (Л'22 = 0,77 E)(п?г13-4гзз)=70 (S) п] гаа = 29 (Л'и = 0,26 (Л 'и = 1,0 (Л'и = 0,1 (S)n?ru = 89 (S)rn~2,5 X, мкм 0,45—0,62 0,546 0,633 0,633 0,633 0,546 0,546 0,546 0,546 0,453—0,642 0,453—0,642 0,453-0,642 0,453-0,642 0,589 0,42 1,08 0,546 0,546 0,546 0,589 0,633 0,50 0,52 0,60 0,633 0,633 0,546 0,546 0,546 1,15 10,6 /!j (X, МКМ) яо = 2,О7 ло = п0 = яо = я© = по = «0 = 1,591 @,589) 1,594 @,633) — ,496 1,535@,589) ,606 @,589) 1,57@,589) 1,730 @,589) 1^62@,45 — 0,65) 1,60@,45—0,65) 1,80@,45—0,65) 1,70@,45—0,65) по= 1,515 — ло= 1,507@,546) пг « лх = п2 = 1,474 @,546) Г л3 = 1,495 1 п% = п* — 1 4Q0 V #*1 ~— '*2 — * ,тс^и я3 = 1,65 пг = п2 = 1,63 n! = na= 1,643@,50) Л1 = па= 1,635@,52) n1==na= 1,612@,60) nx = 3,02 @,633) л3 = 2,74 @,633) Г л3= 1,1518 \ ti\ = па = 1,456 ( пг = 1,546 \ fi\ = ла s=f 1,564 ( л3= 1,528 \ пх a /ia = 1,532 ( n1== 2,737 A,15) \ п3 = 3,573 \ «3 = = 2,64 A0,6) = 3,41 864
Продолжение табл. 33.4 Вещество SiO2 (кварц)*8 (CeH12OeJ NaBr • НаО AgGaS*4 Gda (MoO4K*5 CdGa2S4 (lNrl4j2L.2\J4 • Паи NaNOa*« С(СН2ОНL Ca.NbA Симмет- Симметрия 32 32 72т 72т тт2 7 222 mm2 2 2 (Г)гп = -0,47 (Т) гп = 0,20 (S) Гц = 0,23 E) Гц = 0,29 (S)ru= 0,174 (Г)гц = 0,1 (Г) rg3= 3,0 (T)rtl = 4,0 (Т)п\Гв3= 17D50 К) (Т) п] г13 - п|гзз =17,5 C00 К) (fO41 = 230 (Г)г»2= 330 (Т) гв3 = 250 (Г) г « 250 (S) гв3 =* 2 (Г)ги-(-^)8гй = 4,1 (* ) ^*32 """ 1 ""~" ) ^12 =^.^»2 \ Л3 / (Г)г22-(^)8г12 = 0,6 (Г)г43= —1,9 \* / '61 "~" ^^ О,U (Г) гВ2 = 1,45 (T)\rlt-r3t\ =0,7 (Т) (Г) (S) я| Г22 — "T" ^32 Л2 Я? = 12 = 14 = 13 (S)rM = 6,7 (S)rM = 25,5 (S) r3, = 6,4 (S)r41 = 2,7 (S)rbt< 0,6 (S)r вз = 0,9 X, мкм 0,409—0,605 0,633 0,633 0,633 0,633 0,546 0,633 0,633 0,633 0,633 0,50 0,50 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,546 0,546 0,546 0,546 0,546 0,46—0,70 0,46—0,70 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 Л; (X, МКМ) л3= 1,555 @,546) Я1 = л2= 1,546 @,546) — — я3= 1,560@,546) Л1 = л2 = 2,55 @,633) л3 = 2,50 пх = п2 = 1,528 Л1«л2= 1,848@,633) п3= 1,901 @,633) | п1 = Л2==2,3 @,50) л1= 1,437 @,65) ла= 1,547 л3= 1,590 — — /h= 1,347@,546) Ла= 1,415 л3 = 1,661 «! = 1,528 л2 % /i3 = 1,56 П1=1,97 ' *» Прозрачен от 0,6 до 13 мкм; «i ^ t8 = 20; р =* 10* Ом • см. ** Граница прозрачности около 8 мкм; *t « 8. *• Гц < 0 и r4t > 0 в левовращающем кварце. •4 E) в, =14,E) ч в. Ю. •» Гс =432 К, t,-8. ** xt принято полярной осью, переход в mmm при 432 К: (S) t, «5, «2 = 4, t, в 8. 33.3. МАГНИТНОЕ ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ поле, называют линейным магнитооптическим эффектом ПОЛЯРИЗАЦИИ (ЭФФЕКТ ФАРАД ЕЯ) или эффектом Фарадея. В пара- и диамагнитных мате- Поворот плоскости поляризации света, распростра- Риалах Угол повоРота плоскости поляризации *,, мин, няющегося в среде, находящейся во внешнем магнитном Дается соотношением 55—2159 865
C3.1) МИН мин =Т"» зависящая где V — постоянная Верде," от природы вещества, частоты света и температуры; Н— напряженность приложенного магнитного поля, А/м; / — длина пути луча в веществе, м; y — Угол между на- направлением приложенного поля и направлением распро- распространения луча, град. В ферромагнитных материалах напряженность маг- магнитного поля в выражении для фр заменяется намагни- намагниченностью М, Тл, а постоянная Верде — постоянной Кундта К, град/(Тлсм)« В таблицах обычно приводят характерное для ферромагнетиков значение параметра врашения при насыщенной намагниченности Ms, Тл, определяемое как удельное фарадеевское вращение плоскости поляризации Ms для света, распространяюще- распространяющегося вдоль вектора намагниченности Ms, т. е. F = KMS, C3.2) где F — удельное фарадеевское вращение, град/см. При рассмотрении магнитооптических характерис- характеристик веществ необходимо учитывать ослабление излуче- ния при распространении его во вращающей плоскость поляризации среде. Для характеристики «качества» раз- различных магнитоактивных сред служит величина 2F/a, где a — коэффициент ослабления или поглощения в за- законе /=/о ехр (—а/). К соотношениям C3.1) и C3.2) применимо обычное правило правой руки. Так, положительные ц>р и F соот- соответствуют случаю, когда свет распространяется вдоль направления магнитного поля и плоскость поляризации вращается по часовой стрелке. В табл. 33.5—33.7 — приняты следующие обозна- обозначения: Тс — температура Кюри; Тр — температура фазового перехода; Ты — температура Нееля; 7*со — темлература компенсации; Ms, Тл — индукция насыщения при О К; F, град/см — удельное фарадеевское вращение; а, см-1 — коэффициент поглощения; 2F/a, град—характеристики качества; А,, нм — длина волны излучения; ОЦК — объемноцентрированный куб; ГПУ — гексагональная плотная упаковка; ГЦК — гранецентрированный куб. Таблица Вещество Металлы пере- переходной группы: Fe Со № Ni*i (монокристалл) Бинарные ком- компаунды и спла- сплавы: пермаллой СгТе MnAs 33.5. Характеристики ферромагнитных* ферримагнитных Структура или состав ОЦК ГПУ ГЦК ГЦК (Ni:Fe,%, 82:18) NiAs NiAs Критическая температура, К Гкр=1043 ГкР=1390 ГкР=633 Гкр=803 Гкр=334 Гкр=313 Ms, Тл 0,1735 0,145 0,051 0,085 0,0081 F, град/см 3,5-10* 5, МО* 4,4-10* 6,5-10* 7« 10* 7-Ю* 3,6-10* 2,9-10* 5,5-10* 5,5.10* 4,8-10* 0,99-10* 7,2-10* 0,8-10* 2,6-10* 1,5-10* 110* 0,79-10* 0,88-10* 0,97-10* 1,2-10* 0,5-10* 0,4-10* 0,4-10* 0,44-10* 0,49-10* 0,59-10* 0,78-10* 0,62-10* и антиферромагнитных «, СМ 7,6-10» 3,2-10* 6,5-10* 5-10* 4,2-10* 3,5-10* 8,5-10* 6,1-10* 4,5-10* 3,6-10* 8,0-10* 4,2-10* _ 5,8-10* 4,8-10* 4,1-10* — 6-10* 2,0-10* 1,2-10* 0,6-10* 5,0-10* 4,9-10* 4,6-10* 4,5-10* 4,4-10* 2F/o, град 0,92 3,1 1,4 2,6 3,3 4,0 0,85 _ 1,8 2,4 2,7 0,25 3,4 0,9 0,6 0,25 — 0,4 0,5 0,7 1,3 0,174 0,200 0,26 0,34 0,28 веществ [ 1] т. к 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 X, нм 546 1000 500 1000 1500 2000 546 500 1000 1500 2000 546 4000 500 1000 1500 2000 546 546 546. 500 550 900 2500 500 600 700 800 900 866
Продолжение табл. 33.5 Вещество MnBi FeRh Ni + Fe Ферриты: LI0.6Fe2.5°4 MgFe2O4 CoFe2O4 NiFeO4 Структура или состав NiAs (низкотемпе- (низкотемпературная фаза) Высокотемпе- Высокотемпературная фаза _— 100:0 90:10 80:20 70:30 60:40 50:50 40:60 30:70 20:80 10:90 0:100 35:65 Шпинель Шпинель Критическая температура, К ГкР = 639 ГкР = 453 7\, = 333 — 7^ = 793 TN = 858 Afs, Тл 0,061 @,060 при 300 К) @,044 при 300 К) 0,048 0,067 0,086 0,103 0,119 0,127 0,115 0,064 0,154 0,166 0,172 0,099 ... — 0,0392 0,0267 F, град/см 4,2-10» 5,0-10» 7,0-10» 7,7-10» 7,6-10» 7,5-10» 7,4-10» 3,2-10» 3,3-10» 3,3-10» 3,3-10» 3,3-10» 3,2-10» 3,2-10» 0,9-10» 1,2-10» 1,6.10» 2,2-10» 2,7-10» 2,9-10» 2,8-10» 2,2-10» — 3,3-10» 3,6-10» 3,5-10» 2,1-10» -440 —190 н - - - ыо -85 -ПО Ь125 + 135 -60 -40 0 +30 +35 +50 2,75-10* 3,8-10* 3,6-10* 1,3-10* —2,510* 2,0-10* 2,4-10* —0,75.10* -1,010* +0,12-10* —120 +40 +75 + 110 + 110 а, см"» 6,Ы0» 5,8-10» 5,Ы0» 4,5-10» 4,3-10» 4,2-10» 4,Ь 10» 6,1-10» 5,8-10» 5,1-10» 4,7-10» 4,5-10» 4,4-10» 4,4.10» 3,3-10» 7,05-10» 7,14-10» 7,10-10» 7,0-10» 7,54-10» 8,13-10» 8,17-10» 8,13-10» 8,1.10» 8,13-10» 8,13-10» 7,7-10» 150 135 85 60 44 44 80 100 40 12 4 6 13 1210* 14-10* 17-10* 13-10* 6-10* 5,9-10* 7,4-10* 16-10* 10» 10* 38 32 15 15 32 2/7*. град 1,4 1,7 2,8 3,4 3,5 3,6 3,6 1 1 1 1 ,0 ,1 ,3 ,4 1,4 1,4 1,4 0,56 0,34 0,45 0,62 0,77 0,77 0,69 0,54 — 0,81 0,88 0,86 0,55 6 3 0,2 3 5 6 3 1 2 0 15 11 8 0,5 0,5 0,4 0,2 0,8 0,7 0,7 0,09 0,2 0,2 6 2,5 10 15 7 Т, К 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 348 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 X, им 450 500 600 700 800 900 1000 450 500 600 700 800 900 1000 700 •632,8 632,8 632,8 632,8 632,8 632,8 632,8 632,8 632,8 632,8 632,8 400—700 1500 2000 3000 4000 5000 6000 7000 2500 3000 4000 5000 6000 7000 286 330 400 500 660 286 330 400 500 660 1500 2000 3000 4000 5000 55* 867
Продолжение табл. 33.5 Вещество YIG BaFe12O19 BaFel2Ole Ba2Zn2Feia019 GdIG Фториды: RbNi0t75Co0f25F;2 RbFeF3* RbNiF3** Тригалиды: СгС13 СгВг3 Crl3 Халькогениды: EuO Структура или состав Гранат Гексагональ- Гексагональная Гексагональ- Гексагональная Гексагональ- Гексагональная Гранат Перовскит Перовскит Перовскит Bil3 Bil3 Bil3 , NaCl Критическая температура, К TN = 560 — — 7^ = 564 N Тсо = 286 Г^= 109 Тр= 102 7^-139 Гк=16,8 Гк = 32,5 Гк = 68 Гс=69 м5,тл 0,020 — — 0,058 — — 0,0099 0,031 0,0270 0,0214 0,189 F, град/см 240 2400 1750 1250 800 900 750 175 -50 +75 + 130 + 150 + 160 + 165 +90 +80 +75 +70 -2000 -1050 —450 —300 —220 -80 180 3400 1600 950 620 420 300 360 210 70 —70 310 100 75 2000 —500 —1000 3-10* 1,6- Ю6 1,Ы05 0,8.10б -1,0-106 3,2-10* 5-Ю8 3,6-106 0,5-106 3-10* 660 а, см 0,069 1500 1350 1400 1150 670 450 <0,06 38 20 13 20 20 22 120 70 65 85 6000 900 400 100 230 70 9 7 3 4,6 1,5 1,2 2,5 35 12 10 30 70 60 25 200 300 70 З-Ю* 1,4.10* 6,3.10* 3-103 0,5-10* 7,5-10* 9,7-10* 9,7-10* 7,8-10* >0,5 >1,0 >F/a, град 7-108 3,2 2,6 1,8 1,4 2,7 3,3 >3-108 3 7,5 20 15 16 15 1,5 2 2 2 0,6 2,3 2,3 6 1,9 2,3 40 900 1100 410 830 700 240 20 35 14 5 9 3 6 20 3 30 200 23 35 53 40 >8,5 10 7,5 1,3 -10» -1300 г, к 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 77 82 82 82 82 82 82 77 77 77 77 77 77 77 1,5 1,5 1,5 Ь5 1,5 1,5 5 5 5 6 5 20 20 X, нм 1200 555 588 625 667 715 770 1500 2000 3000 4000 5000 6000 7000 5000 6000 7000 8000 500 600 700 800 900 1000 600 300 400 500 600 700 800 450 500 600 700 800 900 1000 410 450 590 478 500 970 1000 1100 800 700 600 500 2500 10 600 868
Продолжение табл. 33*5 Вещество EiiS EuSe Структура или состав NaCl NaCl Критическая температура,К Тс =16,3 Тс=7 М- Тл ^» 0,105 F, град/см — 1,6.10* —9,6.10* 5,5.10* 5,1-10* 1,45.10* 1,17-10* 0,95-10* Л, СМ -0 3,3-108 1,2-10* 1,0-10* 80 70 60 2F/a, град 58 92 10 3600 3340 3170 Г, /С 6 6 6 6 4,2 4,2 4,2 X, нм 825 690 563 495 750 775 800 Продолжение табл. 33.5 Вещество Ортоферриты**: [3] DyFeCV* YFeO3*$ Ms э 10-« Тл 1,02 0,84 620 4300 3000 F, град/см, для 800 1700 1200 1000 1100 670 длин волн, 1200 670 520 нм 1400 480 370 1600 370 260 а, см, для X = 1250 нм -40 -10 ¦4 Направление световой волны соответственно вдоль [100], [ПО] и [111]. •¦ Имеется сильное естественное двулучепреломление. ** Измерено вдоль оси с. ** Все ортоферриты обладают сильным естественным двулучепреломлением. *5 Оптические оси лежат в плоскости A00) и с осью с составляют угол, изменяющийся от 52 до 46° при изменении длины волны от 620 до 1600 нм. Таблица 33.6. Характеристики парамагнитных веществ [2] Кристалл Ионы редких земель в кристаллах: CaF2 CaF2 EuFa Вещество Перовскиты (оксиды): SrTiOs ВаТаОз КТаО8 Ион Eu2+ Nd*+ Eu2+ г, к 298 403 296 Концентра- Концентрация, % 3 2,9 X, нм 413 496 620 826 427 496 620 826 352 413 496 620 826 г, к 4,2 4,2 4,2 300 300 300 300 300 X, нм 430 440 426,4 450 500 550 600 650 V, мин/А 0,98 0,39 0,18 0,083 1,2 0,48 0,23 0,09 0,55 0,24 0,12 0,064 0,028 V, мин/А 36 28 0,24 5,7 3,3 2,0 1,4 1,0 X 10* см 368 380 — 327 — — а, см 11,5 1,8 5 20 7 6 5,5 5 Via 3,1 15 0,048 0,28 0,47 0,34 0,25 0,2 , НМ, при а 1 СМ" . 413 446 — 370 — 869
Продолжение табл. 33.6 Вещество Редкоземельные гранаты: TbAlG*i DyAIG HoAlG ErAIG TmAIG YbAIG г. к 300 77 4,2 1,4S 300 300 300 300 298 77 405 —2,797 — — — -1,559 —0,891 —0,237 +0,19 0,361 0,902 450 —1,967 — -128 -252,5 -1,18 —0,402 —0,302 +0,129 0,27 0,678 480 — 1,621 — -104,9 —216,8 -1,01 —0,327 —0,193 +0,117 0,234 0,604 V, мин/А, 520 — 1,306 —4,304 —81,43 — 175,0 —0,838 -0,421 —0,204 +0,095 0,176 0,494 для X, нм 546 — 1,146 -3,834 —73,32 — 157,2 —0,744 —0,382 —0,197 +0,087 0,167 0,43 578 —0,989 -3,271 -67,57 —139,8 —0,651 —0,376 -0,182 +0,074 0,146 0,379 635 —0,779 —2,523 —60,81 — 122,5 —0,516 — -0,132 +0,0603 0,118 0,30 670 -0,681 —2,281 —35,93 — 117,4 —0,451 -0,259 -0,112 — — — •» a « 0,2+0.6 Си-» при Г«300 К. Таблица 33.7. Магнитооптические свойства стекол [2] Массовое содержание, % Еи«+ EuO А18Оа в,о, V, мин/А, при Г = 300 К для X, нм 406 435 450 500 550 600 650 700 750 800 12,9 14,7 17,9 26,7 30,5 14,4 16,5 20,0 29,9 34,2 15,3 11,2 13,4 11,0 14,8 70,2 72,0 66,2 60,0 50,7 —0,795 —0,940 -1,48 — —0,428 —0,503 -0,848 -1,60 "^ Европиевое стекло —0,354 —0,411 —0,66 —1,23 -3,2 —0,204 —0,25 —0,374 —0,657 -1,58 —0,131 —0,165 —0,261 —0,461 —0,906 —0,095 —0,113 —0,187 —0,324 -0,601 —0,077 —0,088 —0,142 —0,24 -0,46 —0,062 —0,069 —0,114 —0,198 —0,337 —0,053 —0,058 —0,05 —0,162 —0,283 -0,040 —0,048 -0,075 -0,138 -0,219 Воротное стекло с ионами редкоземельных элементов Состав*» R La Pr —La Nd-La Sm — La Eu —La Gd — La Tb —La Dy —La Ho —La Er —La Tm —La Yb-La Tb —Pr Dy —Pr Pr X 3,04 5,44 5,41 4,97 4,69 4,71 4,73 4,88 4,36 4,50 4,75 8,58 4,99 4,63 2,56 405 0,054 —0,477 -0,226 0,040 —0,101 0,040 —0,643 —0,548 —0,338 —0,117 0,075 0,144 -1,18 -1,07 -1,06 436 0,045 -0,386 —0,185 0,038 —0,075 0,033 -0,526 -0,454 —0,317 —0,098 0,058 0,118 —0,987 — -0,812 480 0,036 —0,290 —0,151 0,031 —0,048 0,030 -0,401 —0,376 —0,155 —0,085 0,049 0,092 —0,704 — -0,592 V\ мин/А, при Т = 500 0,033 —0,276 -0,139 0,030 —0,041 0,028 —0,362 —0,343 —0,165 -0,103 0,043 0,083 —0,673 —0,624 -0,603 520 0,029 —0,253 —0,121 0,028 —0,036 0,026 -0,329 —0,309 —0,141 _ 0,039 0,075 —0,614 —0,584 -0,543 = 300 К для 546 0,028 —0,224 —0,118 0,024 —0,030 0,025 -0,291 —0,276 -0,161 —0,057 0,038 0,068 -0,548 -0,519 -0,490 X. ни 578 0,024 —0,192 —0,126 0,021 —0,024 0,023 -0,258 —0,242 —0,131 —0,053 0,029 0,058 —0,477 —0,450 -0,420 600 0,023 —0,183 —0,074 0,020 —0,020 0,021 -0,234 —0,222 -0,121 —0,050 0,026 0,054 —0,437 —0,417 -0,398 635 0,020 -0,161 —0,070 0,018 —0,018 0,019 -0,210 —0,200 _ -0,044 0,023 0,046 —0,384 -0,364 -0,340 670 0,018 —0,138 —0,058 0,013 —0,015 0,016 —0,178 —0,173 -0,093 —0,043 0,020 0,041 —0,333 —0,317 —0,305 870
Продолжение табл. 33.7 Алюмосиликатное стекло Состав (массовое содержание. %) V\ мин/А, для X, нм 365 404 546 650 700 800 900 1100 1200 1300 Г, К Празеодимовое Rr.On E8) SiO2B5) A12O3A2) MgOD)Sb2O3(l) —1 —4 ,31 ,30 -0,955 —3,15 -0 — 1 ,440 ,46 -0 —0 ,299 ,980 —0 —0 ,249 ,823 -0 0 ,185 ,613 —0 —0 ,141 ,466 -0 —0 ,084 ,291 —0 —0 ,064 ,230 -0 —0 ,044 ,173 295 77,4 Диспрозиевое Dy2O3 E8) SiO B5) AI2O3 A2) MgO D) Sb,O3 A) —1 —4 ,H ,20 -0 —3 ,849 ,24 —0 — 1 ,422 ,61 —0 —0 ,290 ,109 —0 -0 ,237 ,910 ¦™ 295 77,4 Тербиевое Tb4O, E8) SiO, B5) A1,O3A2) MgO D) Sb,O3 A) —1 —5 ,4 ,45 —1 —4 ,08 ,02 —0 — 1 ,490 ,78 -0, -0, 332 123 —0 —1 ,276 ,01 —0 —0 ,200 ,744 —0 —0 ,151 ,565 —0 —0 ,093 ,353 —0 —0 ,074 ,283 —0 —0 ,059 ,229 295 77,4 Продолжение табл. 33.7 Состав** R X V, мин/А, при Г =300 К для X, им 405 436 480 500 520 546 578 600 635 670 La Се Рг Nd Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb ___ 2,67 3,09 2,92 2,87 2,93 3,01 2,94 2,51 2,94 3,01 2,79 3,01 0,046 -0,844 —0,562 -0,314 0,033 -0,031 0,023 —0,704 —0,678 —0,376 —0,175 0,024 0,109 Фосфатное с ионами редкоземельных 0,038 —0,641 —0,417 —0,263 0,030 —0,021 0,019 —0,575 -0,569 —0,393 —0,152 0,016 0,090 0,030 —0,460 —0,356 —0,210 0,025 —0,013 0,018 -0,448 -0,451 —0,196 —0,126 0,015 0,070 0,028 -0,410 —0,388 —0,195 0,025 —0,008 0,015 —0,406 —0,416 —0,192 —0,139 0,011 0,063 0,025 -0,361 —0,296 -0,171 0,021 -0,008 0,015 —0,371 —0,378 —0,173 —0,119 0,010 0,057 с элементов (R)*1 0,023 —0,318 —0,261 —0,168 0,019 —0,006 0,014 -0,328 —0,337 —0,173 —0,078 0,008 0,051 0,019 -0,273 —0,229 —0,118 0,018 —0,005 0,014 —0,284 -0,298 -0,149 —0,075 0,006 0,045 0,018 —0,147 —0,214 —0,100 0,015 —0,004 0,013 —0,259 —0,273 -0,138 -0,072 0,005 0,040 0,016 -0,217 -0,188 —0,100 0,014 —0,0025 0,011 —0,239 —0,247 —0,123 —0,064 0,005 0,036 —0,188 —0,166 —0,089 0,013 —0,0025 0,011 —0,206 -0,217 —0,106 —0,055 0,009 0,030 *' Состав для La н Pr: R,O, • х В,О»; для ТЬ — Рг и Dy — Pr: R'O, •« Состав J?tOi • х РЯО§. х ВгО3; для других R,O,0,85 La,Oa • х В2О,. 871
Таблица 33.8. Значения постоянной Верде V для жидкостей [2] Таблица 33.9. Значения постоянной Верде для органических соединений [2] Жидкость нао НС! ССЦ NH3 РС13 Ni(COL Вг2 ВгН Sicu HI X, нм 546 578 589 589 578 578 578 578 700 589 589 589 t, °с 20 20 20 20 20 —40 26 17 0 20 16 20 V, 10* мин/(Тл-см) 1,54 1,37 1,307 2,24 1,68 1,73 3,05 7,35 5,3 3,43 1,89 5,13 Вещество с4н10 свн1а нв C9Hj2 WO8 CiaHiQ Ci3H12 CH3I CHCI3 CC14 CeH5Cl QH6Br O^O C3HeO C4H6N CeH,N X, нм 578 589 589 578 589 589 589 589 589 578 578 578 589 589 589 589 589 589 /. °c — 10 20 25 20 20 15 20 15 15 18 18 20 25 25 26 15,2 15,2 15 V. 10* мин/(Тлсм) 1,179 1,1490 1,240 3,10 1,2946 2,47 1,3785 3,82 3,22 3,53 1,67 1,68 2,891 3,25 0,9515 1,13 2,44 4,14 33.4. КВАДРАТИЧНЫЙ ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ (ЭФФЕКТ КЕРРА) В кристаллах, обладающих центром симметрии, а также в изотропных веществах существует квадратич- квадратичный электрооптический эффект, при котором изменение Таблица 33.10. Значения постоянной Керра для газов при давлении р = 101,3 гПа и длине волны А = 546 нм [2] Газ н2 о2 Na С!а соа NaO НС1 H2S NH3 HCN SOa CH4 QHe t, °c 34,6 0 0 22 24 17,5 56,7 26 18 18 17,5 20 18 0 0 /c. 10-*4 m«/B* 0,50 0,50 0,33 0,16 2,6 1.7 24,0 3,4 6,4 1.8 3,6 103 —10,4 0,27 0,74 Газ с3н8 CaH4 (CH3)aO (C2H6)O CH3C1 QHsCl CHCI3 CHaClCHaCl (CH3JCO C2He СвНбСН3 CeH5Cl CeHBNOa t. °c 0 0 18 62,7 18 18 89,5 108,5 83,1 113,6 137,7 153,7 235,5 /c. 10-" m*/B* 0,94 1,18 —5, 6 -4,3 40,5 61,3 -8,5 5,2 5,6 6,17 10,8 41,3 162 показателя преломления вещества пропорционально квадрату напряженности электрического поля. Внешнее электрическое поле Е ориентирует молеку- молекулы, обладающие электрическим моментом (дипольным, квадрупольным и т. п.), в результате возникает анизо- анизотропия и показатели преломления п \\ (вдоль поля) и п 1 (перпендикулярно полю) становятся различными: Щ\ —п 1 =/Сп?2, разность хода необыкновенного и обыкновенного лучей равна Д=/Сп/?2, здесь К — по- постоянная Керра, м2/В2, п —показатель преломления в отсутствие поля, / — длина оптического пути, м; Е — напряженность электрического поля, В/м. Эффект Керра, вызванный электрическим полем световой волны, называют высокочастотным. Значение постоянной Керра зависит от природы вещества, частоты света и температуры (табл. 33.10, 33.11). Таблица 33.11. Значения постоянной Керра для жидкости при длине волны X = 546 нм [2] Жидкость о, cs3 с,нм с.н, т. к 90 71,4 293 293 293 К. ю-" м»/В» 1.2 4,46 13,4 0,252 1,62 Жидкость орто- СвН4(СН3)а (СаН5)аО СНС13 CeHftCl CeH6NOa т. к 293 293 293 293 293 м*/В» 6,08 —2,95 12,9 45,1 1570 872
33.5. ЭФФЕКТ ФОТОУПРУГОСТИ Упругооптический эффект, или эффект фотоупруго- фотоупругости, состоит в изменении показателя преломления веще- вещества в результате влияния внешних статических или пе- переменных механических напряжений. Связь между изменением индикатрисы показателя преломления ДA/л2)// и тензором деформаций Skt определяется упругооптическим тензором рцм четвертого ранга. Так как (\п2)ц и Ski симмет- симметричны и безразмерны, то элементы тензора рцм также безразмерны и в силу симметрии по парам индексов 07) и (kl) можно использовать укороченную запись: значения: 1 вместо A1), 2 вместо B2), 3 вместо C3) и 4, 5, 6 соответственно вместо B3) и C2), A3) и C1), A2) и B1). ' Фотоупругие свойства различных веществ для мате- материалов различных точечных групп симметрии (рис. 33.1) приведены в табл. 33.12. Дифракция света на акустических волнах может быть использована для отклонения пучков оптических лучей (табл. 33.13). В табл. 33.12 и 33,13 кроме значений рц приведены также часто используемые для вычисления свойств мате- материалов коэффициенты акустооптического «качества» M[t с8/г, М2, с3/г, и Мь см-с2/г: применяя для пар индексов (Ц) и (kl) стандартные обо- обогде п — показатель преломления; р — компонента тен- тензора фотоупругости; р — плотность вещества и v — скорость звука в нем. Компонента. • Нулебая • Ненулевая • Равные ° Равные, противополотные по знаку Кубическая Классы 23, mJ Классы ?Jm, ?32,тЗт Изотропная Классы Тетрогональная м:::: •—• • • • • • • • а • • • • • • • • Трщслинная 0д~а класса Hi) Классы Три гональная Классы Зт,32, Зт Моноклинная Все классы Диада/• • • • • •\Диада V то) Классы Гексагональная 0ртором5и ческая Все кла сен Рис. 33.1. Форма упругооптических тензоров (по сингониям) [2] 873
oo Табл ица 33.12. Фотоупругие свойства веществ по сингониям [2] ** Все измерения выполнены кри Т = 300 К. Средняя погрешность для Рц±.Ь%. Если знак не указан, известен только модуль качества М2 нормирован по плавленому кварцу. Для плавленого кварца М2= 1,51 ¦ 108 с*/г Коэффициент Сввговия (класс) Изотропная Вещество Кварц плавленый Ав^з-стекло Вода 33% Ge, 55% Se, 12% As Sb2O3 Стекла разные Тяжелый флинт РЬО • 2Sb8O8 Люцит Полистирол X, мхм 0,63 1,15 0,63 1,06 0,63 0,59 0,63 0,63 0,63 0,63 Ри +0,121 +0,308 0,31 0,21 — 0,09—0,24 0,27 — 0,30 0,30 Pit 0,270 0,299 0,31 0,21 — 0,18-0,28 0,24 — 0,28 0,31 1,0 230 106 164 18 __ 12,5 18,5 33 84 Продолжение табл. 33.12 Сингония (класс) Кубическая D3т, 432 и тЗт) Сингония (класс) Кубическая B3 и тЗ) Вещество GaP GaAs Y3AI5Ola (YAG) Y3Fe50la (YIG) P-ZnS Ge ZnAlaO4 SrTiO3 Y3Ga5012 Бромид таллия Алмаз LiF MgO Bi4Ge30ia KBr KC1 KI NaCl Вещество Ba (NOs), Bii,GeOw Bi^SiO^ Pb (NO3), МаВгОз NaClQa X, мкм 0,63 1,15 0,63 1,15 0,63 10,6 0,63 0,63 0,63 0,63 0,59 0,59 0,59 0,63 0,59 0,59 0,59 0,59 X, мкм 0,63 0,63 0,63 0,63 0,59 0,! 59 Pu -0,151 -0,165 -0,029 0,025 +0,091 +0,27 <0,009 0,13 0,091 — -0,314—0,43 +0,02 -0,32 — +0,22 +0,17 +0,210 +0,110 0,15 — — — 0,185 0 ,162 Pa —0,082 —0,140 +0,009 0,073 -0,01 +0,235 0,03 0,095 0,019 — —0,03ч-+0,19 +0,128 —0,08 — +0,171 +0,124 +0,169 +0,153 Pit 0,35 — — — 0,218 0,24 Pu —0,074 —0,072 -0,061 0,041 +0,075 +0,125 — 0,072 0,079 — -0,16 —0,064 — — —0,026 — — —0,010 Pu 0,29 — — — 0,213 0,20 Pu 0,02 — -0,0139 -0,198 29,5 69 0,048 0,22 2,3 540,0 0,005 1,1 0,56 118,3 —. — — 33 — — — — 15,0 6,6 6,0 17,0 — —¦
Сингония (класс) Тригональная (Зт, 32 и Зт) C и Ъ) Гексагональная (б/я2, 6mm, 622 и 6/ттт)(б, 6 и в/т) Тетрагональная Dmm, 42т, 422 и 4/ттт) D, 7 и 41т) Вещество LiTaO3 о = А12О3 Те LiNbO3(PE) Рубин (А12О3 + 0,05% Сг) а-Кварц (SiO2) СаСО3 Li2WO4 CdS LiIO3 TiO2 (рутил) ADP KDP ZrSiO4 TeO2 Sr0.75Ba0.25Nb2Oe Sr0.5 Ba0.5 Nb2Oe PbMoO4 CdMoO4 PbWO4 X, мки 0,63 0,63 10,6 0,63 0,63 0,59 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 0,63 Pit 0,08 0,20 0,155 -0,02 -0,23 +0,128 +0,095 0,142 0,32 —0,011 +0,302 +0,251 0,06 0,0074 0,16 0,06 0,24 0,12 Pit 0,08 0,078 0,130 +0,08 —0,03 +0,25 +0,189 0,066 +0,172 +0,246 +0,249 — + 0,187 0,10 0,08 0,24 0,10 Pu 0,09 -0 — +0,13 +0,02 +0,259 +0,215 —— —0,168 +0,236 +0,246 0,13 +0,340 0,08 0,17 0,255 0,13 Aw 0,03 — — -0,08 0,00 -0,029 —0,006 0,03 — — — — — — — — Pu 0,09 0 — +0,17 —0,04 +0,258 +0,309 0,041 0,41 —0,096 +0,195 +0,225 0,07 +0,090 0,11 0,09 0,15 0,11 p** 0,15 0,252 — +0,07 —0,20 +0,098 +0,178 _ —0,058 +0,263 +0,221 0,09 +0,240 0,47 0,23 0,29 0,18 Продолжение табл. Pax 0,02 — — —0,15 +0,01 -0,042 +0,01 _ — — — — -0,17 — — P*A 0,02 0,09 — +0,12 -0,10 -0,0685 -0,090 0,054 — 0,075 0,058 0,10 —0,046 — — — — 33.12 0,91 0,22 2,92 9,0 _ — 2,5 8,0 8,3 2,6 4,2 2,5 2,4 525,0 26,0 5,8 23,7 4,5 21,0 Продолжение табл. 33.12 СЛ Сингония (класс) Орторомбичес- кая Моноклинная (все классы) Вещество а-НЮ3 Ca (NbO3)a РЬСО3 Ba2NaNb6016 BaSO4 РЬ2МоОб х, мки 0,63 0,63 0,63 0,59 0,63 Аи 0,406 0,15 +0,21 — Pit 0,277 0,12 +0,25 — 0,304 0,16 +0,16 — Рч 0,279 0,05 +0,34 — Ass 0,343 0,06 +0,24 — As» 0,305 0,21 +0,19 — Pu 0,503 0,14 0,17 +0,27 — Pu 0,310 0,16 +0,22 — A» 0,334 0,12 +0,31 — A44 — — +0,002 — At» — — —0,012 — 0,092 — +0,037 — 55,0 1,3 15,0 5,0ч- 10,0 27,0
з Таблица 33.13. Акустооптические свойства веществ [2] Поляризация света определяется параллельно (||) или перпендикулярно (л) плоскости, проходящей через направление распространения световой и акустической волн. Продольная (поперечная) поляризация акустической волны помечена знаком ^с (>Ц ;+:). Коэффициенты качества нормированы по плавленому кварцу. Коэффициент перевода: 1,5Ы0~18 с^/г. Ослабление звука нарастает с частотой как /¦*, где *> 1. Данные пересчитаны к / =а =500 МГц в предположении, что х = 2 Вещество Н2О DaO GaP Ge Кварц плавленый, SiO,, а-НЮз LiNbO3 PbMoO4 As2S3-CTeiwio Ge33Se55As32-CTeoo Те TeOa TiO8 Область прозрачности, мкм 0,2—0,9 0,2-1,8 0,6-10,0 2—20 0,2—4,5 0,3-1,8 0,5—4,5 0,4-5,5 0,6—11 1—14 5—20 0,35-5,0 0,45—5,5 X, мкм 0,633 0,633 10,6 0,633 0,633 0,633 0,633 1,15 1,06 10,6 0,633 0,633 п 1,33 3,31 4,0 1,46 1,98 2,20 2,39 2,46 2,7 4,8 2,27 2,58 Направление акустической волны — * [ПО] ** [100] * [111] ** [100] * ** * [001] * [1120] * [001] * * * [И2] * [001] ** [ПО] * [П20] 10* см/с 1,5 6,32 4,13 5,50 3,51 5,96 3,76 2,44 6,57 3,66 2,6 2,52 2,2 4,26 0,617 7,86 Поляризация, направление световой волны II ИЛИ X II || ИЛИ _L [010] II || ИЛИ 1 II или j. J. [010] — || ИЛИ J. [100] ± || или ± II [0001] X [010] || или J_ [001] ± [0001] 6,1 75 17,4 1270 182 1,0 0,12 13,6 8,3 15,3 78,0 53,0 1320 18,5 8,8 7,9 Mt 106 29,5 16 540 190 1,0 0,31 55,0 4,6 23,7 230 164 2920 22,8 525 2,6 Af, 24 69 25,7 1380 308 1,0 0,2 32 7,5 24,9 182 128 3550 25,6 85,0 6,2 Ослабление звука для / — 500 МГц, дБ/мкс 75 <1,0 4,2 0,8 и* 0,6 <0,03 1,2 11,0 1,8 — 1,0 3,0 -
33.6. ОПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ Таблица 33.16. Удельное вращение кристаллов [2] Способность вещества вращать плоскость поляриза- поляризации света при прохождении его через вещество называ- называют естественной оптической активностью. Естественной оптической активностью обладает большое число крис- кристаллов и их растворов. Оптическую активность веществ характеризуют удельным вращением [а][9 т. е. углом поворота а плос- плоскости поляризации света, проходящего через слой веще- вещества толщиной 10 см при температуре t, °C, длине вол- волны Я и концентрации оптически активного вещества, равной 1 г/см3. Для чисто активной жидкости fa]= =a/(lp), для растворов [а] = 100а/(/Яр), где а — угол поворота, град; / — толщина слоя, дм; р — плотность, г/см3; Р — концентрация оптически активного вещест- вещества, г/100 г раствора. Таблица 33.14. Оптическая активность метиловых афнров [2] Эфир НСО2С10Н19 СНзСО2С10Н19 C2H5C02CioHtg СзН7СО2С19Н19 LdtlnLUoLinnia CeHi3CO2Ci0H19 C7Hi5C02CioHi9 с8н17со2с10н19 [«]D . градсм»/(гдм) -79,52 -79,42 -75,51 —69,52 —65,55 —62,07 -58,85 —55,25 —53,16 D градсм*/дм —146,3 -157,3 —160,2 -156,9 — 157,3 —157,7 — 155,7 — 155,8 —157,3 Кристалл Лития-калия сульфат Кварц Киноварь Натрия хло- хлорат Сахар Сегнетова соль Формула KLiSO4 SiO2 HgS NaC103 С12Н22ОП KNaC4H4Oe* •4H2O Класс T c, Длина волны, HM 589 434 486,1 589,3 656,3 687 556 589 589 [а], град/мм ±3,43 41,924 32,761 21,724 17,320 325 ±1,42 i,6—5,4*i -1,4 V Для различных направлений. Молекулярная вращательная способность определя- определяется выражением [М]=[а] Af/100 град-см3/дм, где М—» молекулярная масса активного вещества, г. В табл. 33.14—33.16 приведены характеристики оп- оптической активности ряда веществ, 33.7. ГЕНЕРАЦИЯ ВТОРОЙ ГАРМОНИКИ В КРИСТАЛЛАХ Генерация второй гармоники в кристаллах описыва- описывается поляризацией среды p = ¦ (со) (со) E Таблица 33.15. Оптическая активность этилтартрата в различных растворителях [2] Растворитель 8-СНз(СНз)з ^*в в CeH6CH3 CeH5I CeH6Br CeH6Cl C6HbCN CeH6NO2 CeH6COH Чистый этилтартрат Дипольныи момент раст- растворителя (X» дебай 0 1,16 0,4 0 1,25 1,56 1,56 3,85 3,90 2,75 ~— 546» 1 нм град-см»/дм 0 5 7,4 12,5 20,2 21,8 23,0 67,9 80,6 107,7 16,25 где коэффициенты d"^k образуют тензор третьего ранга. Перестановка компонент поля Е™ и ?^не влияет на значение Pi, поэтому члены тензора ^^удовлетворяют условиям симметрии dfjk^d^f.B силу этого, как и для тензора пьезооптического эффекта (см. § 33.4), для df-k можно воспользоваться сокращенной записью d^, где / в зависимости от / и k пробегает значения от 1 до 6. В сокращенной записи компоненты поляризации среды записываются в матричной форме (Р*. Ру> Р»)-\ fdlx dl2 d13 du dlb dH d%i d%2 ^23 ^24 ^25 ^2в I d%2 ^33 ^34 ^35 ^3e 2ЕуЕг 2ЕхЕг _2ExEy _ 877
где во = 8,85-1О~12 Кл/(В-м) — электрическая постоян- постоянная; Р — поляризация, Кл/м2; Е — напряженность электрического поля, В/м; dit — тензор квадратичной нелинейной восприимчивости, м/В. Число ненулевых членов в тензоре djf зависит от группы точечной симметрии среды. Для различных крис- кристаллических классов вид тензора rff" приведен в табл. 33.17. Мощность излучения второй гармоники Р<° определя- определяется соотношением f№, где <o — частота, с-1, и Pto— мощность, Вт, исходного излучения; Цо= 1,257- 10~в В-с/(А-м) — магнитная по- постоянная; п<° и я2о) — показатели преломления среды для излучения исходной частоты и его второй гармони- гармоники; L — длина пути луча в среде, м; г0 — радиус луча, м; /(Д&) — функция, описывающая рассогласование волновых векторов исходной световой волны и ее вто- второй гармоники &ш и &2со. В тех случаях, когда выполня- выполняется условие синхронизма, т. е. 2k(d = k2(Ji или и(ю)~ = уBсо), Ak*=0 и /(Afc) = l. Это возможно только в сре- средах, не обладающих дисперсией. В реальных же средах фазовые скорости и((о) и и Bо) различны, в силу чего Ыг>0 и f(&k)<\. Более того, при распространении све- световых волн в среде значение Afc постоянно меняется. Поэтому фазовые соотношения между исходной волной и ее гармоникой сохраняются только на некоторой дли- длине, называемой когерентной: В кристалле кварца, например, /ког всего порядка Ю-3 см. Существенное увеличение /ког достигается при точ- точном выполнении условий синхронизма в анизотропных кристаллах. В них показатель преломления, а следова- следовательно, и фазовая скорость зависят не только от часто- частоты, но и от поляризации волны, поэтому возможно вы- выполнение условий синхронизма на значительно большей длине. При этом в зависимости от выбора поляризации и ориентации кристалла возможны два типа фазового синхронизма. В отрицательных одноосных кристаллах, где показатель преломления для обыкновенной волны п0 (волны с поляризацией, перпендикулярной плоскости, проходящей через оптическую ось кристалла и направ- направление луча) больше показателя преломления для не- необыкновенной волны пе (волны с поляризацией, парал- параллельной указанной плоскости), в некотором направле- направлении 91э отсчитываемом от направления оптической оси кристалла, »2о>. и в направлении 02 Соответственно для положительных одноосных кристал- кристаллов «;+: Для двухосных кристаллов также возможно выпол- выполнение фазового синхронизма. Однако и для тех, и для других кристаллов само по себе наличие анизотропии показателя преломления недостаточно. Необходимо, что- чтобы соответствующие поверхности показателей преломле- преломления для исходной длины волны и ее гармоники по край- крайней мере касались друг друга, т. е. чтобы анизотропия была достаточно большой. Когерентная длина /ког в реальных условиях экспе- эксперимента не обращается в бесконечность, как этого сле- следовало бы ожидать при выполнении условия синхрониз- синхронизма. Расходимость реальных световых пучков приводит к тому, что часть лучей отклоняется от направления син- синхронизма, даже если ось пучка точно направлена по этому направлению. Синхронизм называют критическим, если направле- направление фазового синхронизма 6 отличается от 90°, и некри- некритическим, если 9=90°. В первом случае поверхности по- показателей преломления для исходной волны и ее гармо- гармоники пересекаются, что соответствует различию в на- направлениях для групповых скоростей (векторов Пойн- тинга) обыкновенной и необыкновенной волн. Во втором направления групповых скоростей коллинеарны (поверх- (поверхности показателей преломления касаются). Переход от критического синхронизма к некритическому можно осу- осуществить выбором температуры кристалла. Коэффициенты генерации второй гармоники (элемен- (элементы тензора d2fi) нелинейных кристаллов приведены в табл. 33.18. Элементы тензора djjk связаны с линейными оптическими восприимчивостями сред через тензор третьего ранга б^Д (тензор Миллера)*1. где 6?/i~~B м2/Кл; %tt — безразмерные величины; d?/ft—в м/В. Значения 6^? также приведены в табл. 33.18. Харак- Характерным является то, что вариации элементов тензора bffoT вещества к веществу значительно меньше, чем вариации для df? Так как абсолютные или относительные знаки коэф- коэффициентов второй гармоники определены только для не- некоторых кристаллов, то они вынесены в отдельную табл. 33.19. *' Соотношение справедливо для кристаллов с симметри- симметрией, отличной от триклинной и моноклинной. 878
Таблица 33.17. Форма тензора генерации второй гармоники для различных кристаллографических классов [2] Продолжение табл. 33.17 Синго- ния Сингония Триклин- ная Моно- Моноклинная Ромбиче- Ромбическая Тетраго- Тетрагональная Класс m—Cs m—Cs 2-С2 2—С2 тт2— 222-D2 4-СА 4-54 4mm—CAv 42т—D2a 422—DA Форма тензора Примечание <*13 0\ \0 О О О m ± Z m ±Y 2\\Z 2\\Y Триго наль- ная Триго- наль- ная Гек- саго- наль- ная Куби- Кубическая Класс Форма тензора Примечание 3—С3 Зт— 32— 6— 6m2— 6m2— 6mm-- 622— 23—T 43т— Та 432— О m jlX m ± Y Совпадает с классом О 0 -d14 0 0 0 0 0 0 0 —d22\ d22 0 0 О О 0 0 0 0 0 ) О 0 0 du dib О О dxb —d14 О ^зз 0 0 0 О 0 0 0 —d22 d22 О О О О О 0 0 0 0 гц о о о о Все члены тензора равны нулю Совпадает с классом 4mm—СAv Совпадает с классом 422— 879
Таблица Сингоиия, вещество Моноклинная: лития сульфата моногид- моногидрат LiaSO4 • НаО калия битартрата гидрат К2С4Н4Ов • V2H2O триглицинсульфат (TGS) (NH2CH2COOHK • HjjSOa Ромбическая: аммония биоксалата моно- моногидрат (NH4)aCaO4 . НаО гадолиния молибдат Gd2(MoO4K гиппуровая кислота CeH6CONH(CH2CO2H) а-иодноватая кислота а-НЮз калия дигидрофосфат (KDP)KH2PO4 при Т< <-150°С литий метагадолиниево- кислый LiGdOa . лития формиата моногидрат LiCHO2 • Н2О натрия-бария ниобат Ba2NaNb6016 натрия нитрит NaNO3 полив ин ил иденфторид (CH2CFa)n свинца ниобат PbNb4Ou d-треонин 33.18. Коэффициенты генерации второй гармонии по Класс 2-С2 2—С2 2-С2 222—D2 mm 2—C2v 222—D2 222—D2 mm2—C2v mm2—C2v mm2—C2v mm2—C2v mm 2—C2v mm 2—C2v mm 2—C2v 222—D2 d??, 108 m/B dxe = (?) d2l = (?) d22 = 0,46±0,07 d23 = 0,33±0,05 d34 = 0,29±0,04 ^21=0,13 ^23 = 0* da3 = 0,33 du = 0,43 (d 4- A \ — 2 ' 26 "T" 3e' ~~ = @,78±0,07) die = 2,98±0,45 d24 = 2,93±0,44 d3l = 2,83±0,42 d32 = 2,75±0,41 ^зз == 0,05±0,009 d39 = 2,85 d14 = 7,28±l,8 d14=*=4,83±0,9 d16=0,57±0,05 d24 = 0,38±0,05 d3l =0,58±0,05 d32=0,39±0,05 d33 = 0 dlb = d3x = = 0,08±0,009 ±0,01932 d33 = 0,686±0,07 ^15 = ^31 = = @,11 ±0,02) =4l727±o7o9 d3= l,86±0,ll d16 = 14,56±0,73 d24= 13,83±0,73 d31 = 14,56±0,73 d32 = 14,56±1,46 d33 =20±l,46 d3l = dlb = 0,2 ^32 = ^24 = 0,87 d32 ~ 0 <*зз - 0,36 dl5 = 6,7±l,0 d24 = 6,17±0,93 ^32 = б]б8±Г,00 d33 = 10,l±l,5 d14 = 0,45±0,07 d2* = 0,49±0,07 <i3e = 0,46±0,07 8^, 10-* m*/K — — — 0,68 19,2 0 0,93 1,09 514=2,2 5l6 = 2,44±0,37 524 = 2,4±0,36 531 = 2,30±0,34 532 = 2,24±0,34 533 = 0,04±0,007 5l4 = 7,16 &14 = 4,43±l,09 514 = 3,02±0,56 516 = 3,3±0,3 524 = 2,2±0,3 531=3,4±0,3 532 = 2,3±0,3 533=0 0,l±0,01 0,25±0,027 533 = 0,88±0,09 5n = l,33±0,24 532 = 8,19±0,6 533 = 10,03±0,6 515=2,35±0,ll 524 = 2,23±0,ll 53i = 2,42±0,12 B32 = 2,41±0,16 533 = 4,06±0,30 0,88 15,73 531 = 11,9 b32 = 0 ^зз — 3,8 516==0,84±0,12 524 = 0,76±0,ll 581 = 0,93±0,14 532 = 0,83±0,12 533=l,19±0,18 . 514=l,72±0,27 525 = l,86±0,27 53e = l,74±0,27 СИНГОНИЯМ X,, MKM ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,152 0,6943 0,6942 0,6942 1,152 0,6943 1,06 1 06 1 ,UU ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 0,6943 1,064 1,1526 0,6943 0,6943 0,6943 0,6943 — 1,0642 1,0642 1,0642 ,0642 ,0642 1,0642 I,0642 I,0642 I,0642 1,0642 I,0642 1,153 1,153 1,064 1,064 1,064 1,0642 I,0642 I,0642 I,0642 I,0642 I,0642 1,0642 I,0642 [2] „CO ,4636 ,4521 ,4657 ,4752 ,4704 ,4893 ,5194 ,5294 ,5043 1,567 1,4802 I,8386 1,8384 1,8146 1,8142 I,8637 1,644 I,9391 1,935 i ,4906 1,4906 1,5117 1,5117 1,4694 I,7433 1,7131 1,7399 I,3593 1,4673 1,5035 2,2133 2,2140 2,2567 2,2580 2,1700 1,629 1,3391 — — — 2,3115 2,3131 2,2979 2,3010 2,3254 1,5821 1,5471 1,5440 rt2w (8, град) 1 ,4624 ,4868 ,4868 ,4868 ,4769 B5) ,5693 ,5693 ,5693 ,5693 1,618 1,5996 { I,8549 1,8545 I,9102 1,9102 1,9102 1,61 1,8547 24; 41,5) 1,845 1,540 1,540 1,4917 1,4917 1,4917 I,7705 1,7705 1,7705 1,5229 81—95) ,5229E5,1) 1,5229 2,3655 2,3672 2,2502 /7Q 7R\ \/O—/0/ 2,2502 G5-77) 2,2502 1,4124 1,4124 ^.1,43 — — 2,4113 2,4137 2,4396 2,4396 2,4396 1,5243 1,5965 1,6043 880
Продолжение табл. 33.18 Смнгония, вещество тербия молибдат ТЬ2(МоО4K Тригональная: алюминия фосфат А1РО4 бензил СвН5СОСОСвН5 калия дитионат K2S2O4 ct-кварц a-SiO2 лития ниобат LiNbO3 лития танталат LiTaO3 пираргирит Art QKQ Ag3oDo3 прустит Ag3AsS3 ртути сульфид <z~HgS селен ое теллур Та 1 С турмалин Тетрагональная: аммония дигидрофос- фат (ADP) NH4H2PO4 аммония дидейтерофос- фат (ADDP) ND4D2PO4 бария титанат BaTi(J3 Класс тт2—C2v 32-О3 32—D3 32—D3 32-D3 Зт—CZv 3m—Cz<Q Зт—CZv Зт—CZv 32—Dz 32-Dz 32—D3 3m—CZv 42m—D2d 42m—D2d 4тт—~С4t> d?f, 1(T" m/B dlb = 2,87±0,43 d24=2,9±0,4 d31 = 2,6±0,4 d32 = 2,52dh0,38 dzz= 0,12±0,03 dn= @,41±0,03) cfun 0,009 <*n= D,08±0,55) dn=0,087±0,015 cfu=@,4±0,02) d14= 0,009 du = 0,364±0,04 d22 = C,07±0,28) d3l = E,82d=0,85) <*зз = D0,68±10,4) d8l = E,0i±0,47) d22 = B,41±0,95) dib =F,28±0,63) d33 = C0,27±7,57) d22=B,08±0,24) d31=(l,2&±0,24) dzz = A9,39±2,36) d31=A2,6±4) d22 = A3,4±4) d31=A5,08±2,2) dib + ^22 = = B8,38±1,8) dn = 50,3±:17 dn = 79,6±42 dn = E319,8+ +837,7) dib = 0,27±0,04 d22 = 0,08±0,01 dZl = 0,16±0,03 d33 = 0,57±0,07 d14= 0,553±0,024 d3e= 0,558± 0,028 du=0,482±0,024 d3e = 0,487±0,028 dz e = O,544=fcO,14 dz e= 0,57±0,068 dz e = 0,66±0,14 d3e = 0,52±0,08 сГ16= 17,2± 1,42 dzi= 17,97±1,42 d83= 6,6±0,5 d16= 19,33±2,0 d3l = 17,85±2,0 ^33= 7,79±1,17 vft. 10-* M»/K 515 = 2,26±0,34 bu = 2,33±0,32 bZl = 2,08±0,32 b32 = l,98±0,30 533 = 0,08±0,02 bu =2,07±0,15 h1A = 0,046 ^u = 9,36±1,26 bn = 0,69±0,12 bu = l,86±0,9 ^14 = 0,14 Ьп = l,6±0,2 Й22 = 0,497±0,045 bZl = l,04±0,15 bzz = 8,7±2,2 *3i = 0,92±0,09 *22= 0,4d=0,16 &15 = l,18±0,12 bzz = 6,7±1,7 b22 = 0,48±0,06 ^3i = 0,29±0,06 533 = 4,4±0,53 ft31 e 0,58±0,18 622 = 0,55±0,16 bZi = 0,64±0,09 — 5U = 2,93±1 5n = 4,2±2,2 5U= l,07±0,17 515 =0,70±0,l 622 = 0,22±0,03 53l = 0,42ifc0,08 5зз = 1,58±0,19 514 = 3,19±0,14 S3e = 3,27±0,16 514 = 2,52±0,12 bZ9 = 2,57±0,15 53e = 3,25±0,84 b3e = 2,93±0,35 53e = 3,65±0,77 53e = 2,88dzO,44 ^15 = l,98±0,16 bzi = 2,ll±0,17 bzz = 0,85±0,06 516 = 2,23ztO,23 bZl = 2,10zh0,23 533 = l,0±0,15 Xtt мкм 1,0642 1,0642 1,0642 I,0642 1,0642 1,0582 I,0582 1,0642 0,6943 ( 1,0582 1,0582 I,0642 1,0582 1,0582 I,0582 1,152 1,152 ),6328 1,152 I,0582 I,0582 1,0582 10,6 10,6 1,152 10,6 10,6 10,6 10,5915 — — 1,0582 1,0582 0,6943 0,6943 1,15 0,6328 0,8250 0,6943 ,058 ,058 ,058 ,0642 ,0642 ,0642 1,8459 1,8458 I,8226 1,8222 I,8704 1,5156 1,5198 1,6313 1,4518 1,532 1,536 1,5341 2,2322 2,2322 2,1544 2,2278 2,2278 2,1854 2,1506 2,1366 2,1366 2,1406 2,7352 2,7352 2,8042 -2,697 2,596 2,64 6,243 1 1 ,618 ,6274 ,6274 ,6088 ,4874 ,5067 ,4973 ,5193 ,50364 ,5217 ,5145 ,5138 — 2,3175 2,3379 !,2970 «2<0 F, град) 1 ,8649 ,8645 1,9185 1,9185 1,9185 ,5275 ,5275 ,669 1,4728 1,542 1,542 1,5468 2,3241 2,2325 2,2325 2,2153 2,3037 2,2854 2,2153 2,2043 2,2089 2,2089 2,6221 ЙЙ" 2,5731 (90) -2,728 B2,5±5) 2,624 2,645 A0) 6,305 A4,16) 1,6433 1,6433 1,6231 1,6231 1,5277 1,4816 D1,9±1) 1,5498 1,5004 E1,9±1) 1,4794 1,5075 1,4907 D2) 1,4926 D7) — 2,4760 2,4128 S !,4128 66-2159 881
Продолжение табл. 33.18 Сингония, вещество бария-стронция ниобат Sr0 5Ba9 5Nb20e бериллия сульфата тетра- ГИЛПЯТ 1 идра г BeSO4-4H2O кадмия-ртути тиоцианат Cd[Hg(SCNL] калия дидейтерофос- фат (KDDP) KD.POi калия дигидроарсенат (KDA) KHaAsO4 калия дигидрофосфат (KDP) КНаРО4 калия-лития ниобат K3LiaNbe016 калия-натрия-бария ниобат K0,8Nao,2Ba«Nbe016 рубидия дигидроарсе- дигидроарсенат (RDA) RbH2As04 рубидия дигидрофос- дигидрофосфат (RDP) RbH2PO4 свинца титанат РЬТЮ3 серебра тиогаллат AgGaSa цезия дигидроарсенат CsHaAsO4 цинка-германия фосфид ZnGeP2 Гексагональная: бериллия окись ВеО кадмия селенид CdSe кадмия сульфид CdS кремния карбид SiC Класс Urn-Did 4-Sa 42т—Did 42т—Did 2т—Did 4mm —~Cj An 4 mm—Cav 42m—Did l2m—Did 4mm—Сav 42m—Did 42m—Did 42m—Did 6mm—С qq 6mm—Cqx, 6mm—Cqq 6mm—С qq djj\ 10-»*м/В d31 = 4,9±l,5 d33= 12,85±3,8 d16 = 6,8±2,3 d3e= 0,16 d3l = 6,0±2,4 d31 = 7,57zhl,4 d3e= l,76±0,53 d14 = 0,5±0,02 d8e = 0,5±0,02 du= 0,46±0,04 d3e = 0,5±0,02 d14= 0,55±0,02 d3e= 0,52±0,03 d14= 0,41±0,05 d3e = 0,47±0,05 d14= 0,49dz0,02 d3e=0,47 d14= 0,47±0,03 <*3e=0,47 dae= 0,46±0,07 d8e= 0,47±0,03 dl5 = 6,2=fcl,l d31 = 7,0±l,5 d33= 12,7±1,8 d31 = 12,77 d3e=- 0,3±0,04 d3e = 0,49 d14=0,56±0,08 d3e = 0,43d=0,05 d16= 37,9±5,7 d8t= 42,8±6,4 d33=8,5±l,4 d14= 56,5±19 d3e=0,25±0,04 d14= A11±33) d3l = 0,17±0,01 d33=0,23±0,01 d33= 79,6±4,9 d16= 31±7,5 d31 = 28,5±6,3 d33 = 54,5±12,6 d16= 17,0±l,4 d31= 15,6dzO,9 d33= 30,7±l,9 d16= 28,9±7,1 dSl= 26,4±6,3 d33= 44,0±12,6 d15= 9,1±1,1 d3l= 9,83±1,1 d33= 16,4±1,8 г^, 10-»M«/K 0,78±0,24 2,20±0,65 S16 = l,07±0,36 h* = (?) b3l = 4,21±1,69 b31 = 5,3±0,98 bH = l,23±0,37 hu = 3,23d=0,13 ^3e = 3,24±0,13 514 = 2,71±0,23 53e = 3,04±0,12 hu = 2,35±0,08 b39 = 2,24±0,13 S14 = l,58±0,19 B3e= l,83±0,19 bu = 3,10±0,13 53e = 3,02±0,2 b14 = 2,71±0,17 b3e = 2,73 S3e = 3,01±0,46 53e = 3,01±0,2 515 = l,19±0,2 b3l = l,38±0,3 бзз = 3,14±0,44 *31 = 2,22 53e = l,27±0,17 53e=2,83 bu = 3,47ifcO,49 4 = 2,74±0,32 ^15 = 2,09±0,3 b3l = 2,39±0,36 бзз = 0,48±0,08 614 = 7,17ih2,4 Ь3в = 0,93±0,15 bu = l,96±0,58 531 = 0,26±0,015 633 = 0,34±0,015 533 = 3,54±0,22 516 = 2,8±0,67 b31 = 2,56±0,57 b33 = 4,73±l,09 515 = l,62d=0,13 531 = l,5±0,09 533 = 2,83±0,17 Ь1Ь = 4,88±1,2 b3l = 4,45±l,06 5зз = 7,1±2,0 Ь1Ъ = 0,50±0,06 631 = 0,54±0,06 533 = 0,84±0,09 Xt, мкм 1,0642 1,0642 1,0642 0,6328 1,06 1,064 1,064 1,0582 1,0582 0,6943 0,6943 1,0582 1,0582 0,6943 0,6943 1,0582 1,0582 0,6943 0,6943 1,15 1,0642 1,0642 1,0642 1,0642 1,0642 0,6943 0,6943 1,0642 1,0642 1,0642 1,0642 1,0642 10,6 0,6943 1,06 10,6 1,0642 1,0642 1,058 10,6 10,6 10,6 1,0582 1,0582 1,0582 10,6 10,6 10,6 1,0642 1,0642 1,0642 2,2506 2,2138 2,2322 — 1,924 1,924 1,924 1,4789 1,4978 1,4830 I,5022 1,531 1,554 1,538 1,562 1,4751 1,4939 1,4856 1,5058 1,4913 1,4942 2,1585 2,2057 2,1113 2,2601 — 1,555 1,502 1,4813 1,4926 2,5704 2,5712 2,5692 2,316 1,563 3,094 1,7055 1,7204 2,560 2,453 2,445 2,462 2,336 2,327 2,345 2,252 2,242 2,263 2,6027 2,5830 2,6225 «2u> @. град) 2,3092 2,3092 2,3583 F0±l) 1,792 1,792 1,792 1,5085 1,4689 1,5285 1,4855 E2) 1,572 1,521 1,606 1,549 1,5123 1,4706 D0.3) 1,5335 1,4874 E0,4) 1,4687 1,4708 2,3297 2,1980 2,1980 2,2007 -1,542 1,4969 F6) 1,5106 1,4811 2,7398 -2,7260 2,7260 2,383 1,572 - (90> 3,114 1,7376 1,7376 3,036 2,447 2,465 2,465 2,649 2,654 2,654 2,244 2,265 2,265 2,6689 2,7167 2,7167 882
Продолжение табл. 33.18 Сингония, вещество лития иодат LiIO3 лития-калия сульфат LiKSO4 цинка окись ZnO цинка сульфид ZnS Кубическая: алюминия антимонид AIQh nlJU висмута германат Bi4Ge012 галлия антимонид GaSb галлия арсенид GaAs таллия фосфид GaP индия антимонид InSb индия арсенид InAs индия фосфид InP кадмия теллурид CdTe меди бромид СиВг меди хлорид CuCl меди иодид Cul натрия бромат NaBrO3 натрия хлорат NaCIO3 уротропин N4(CHa)e цинка селенид ZnSe цинка сульфид ?-ZnS цинка теллурид ZnTe Класс б—Св б-Св отт—С^ отт—С^у 43т—Та 43m—Td 43т—Та 43т—Td 43т—Td 43т—Td 43т—Td 43т—Td 43т—Td ТЗт—Та 43m—Td 43т—Td 23—Т 23—Т 43m—Td 43т—Td 43т—Та 43т—Та <Р™. 10-"м/В 4ц = 5,2±0,7 dZl = 5,6±0,3 <*зз = 5,86±0,36 d31 = 7,5=hl,l d3l = 0,38 <*зз= 0,71 dl6=2,32±0,2 d3l=2,l±0,2 <*зз= 7,0±0,2 ds3= 13,5±0,8 d15=21,4±8,4 dBl= 18,85±6,3 d33 = 37,3±12,6 d14 = 49±36 d14 = 1,46 dlA = 628±63 dlA = 274±66 d3e = 249±15 dl4 = 188,5±19 rfu= 140±10 du = 137 du= 85,6± 14,2 d3e=41,2±2,5 dl4=35,0 dl4t = 109 d14 = 520±47 dl4 = 364±47 dl4 = 418,9±12,6 dl4 = 167,0 d14= 16,7±6,3 d14= 7,96±2,7 dl4= 15,3±6,9 du = 4,19 du=9,l±4,l du= 7,96±2,6 du= 30,2dtl3,6 rf14= 0,28 d14== 0,69 du=4,73 cCe= 31,7±1,95 d1A= 78,3±29,3 rf3e = 24,6dzl,5 du= 30,6±8,4 d3e = 106,7±6,6 du= 94,6±9,5 du« 92,1±33,5 *f?t 10-» M«/K b31 = 4,8±0,65 531 = 5,05±0,3 ^зз = 8,37±0,51 b31 = 6,79±l,0 *31 = (?) ^33 = (?) 516 = l,08±0,09 B31 = 0,98±0,09 633 = 3,16±0,09 533 = l,74±0,l 515 = 3,42±1,34 b3l = 3,01±l,0 533 = 5,89±1Э99 514 = 0,4±0,29 ^14 = 0,47 Ь14 = 2,84±0,28 &14= l,4±0,34 53e = l,27±0,08 514 = 2,26±0,23 5l4=0,72±0,05 5M = 0,31 *14 = l,14±0,19 ^зв = 0,55±0,03 514 = 0,73 *i4=l,9 hi = (?) 514 = 3,27±0,l b14 = 0,94 514 = 0,76±0,29 Ь1А = 3,73±1,27 bu = 5,07d=2,28 514 = 2,74 bl4t = 4,64±2,09 &14 = l,72±0,56 514 = 4,65±2,09 bu = 0,71 514 = 3,43 blA = 15,7 53e = 2,21=fcO,14 614 = 7,6±3 *3e = 3,2±0,19 514 = 5,08±l,39 53e = 2,96d=0,18 b1A = 2,62±0,26 bu = 4,19ihl,5 Xb MKM 1,0845 1,0642 1,0642 0,5145 0,6943 0,6943 1,0582 1,0582 1,0582 1,058 10,6 10,6 10,6 1,058 1,0642 10,6 1,0582 1,058 10,6 1,06 0,8435— 0,8450 1,058 1,058 3,39 10,6 1,058 1,058 10,6 1,058 10,6 10,6 1,064 10,6 1,064 10,6 1,064 0,6943 0,6943 1,06 1,058 10,6 1,058 10,6 1,058 1,058 10,6 1,856 1,86 1,719 1,7876 1,947 1,939 1,955 2,299 2,266 2,264 2,269 3,3 2,0443 3,8 3,479 3,479 3,27 3,478 3,60 3,10 3,10 3,018 3,00 — 3,49 3,44 2,69 1,970 2,011 1,893 1,923 2,176 2,223 1,611 1,512 1,577 2,48 2,42 2,289 2,25 2,772 2,772 2,69 i2* (». град) 1,746 B8,9) 1,750 C0,2) l|750l f ' 1,9018 ^^ 2,031 2,048 2,048 2,403 2,265 2,270 2,270 3,87 2,1152 3,82 4,352 4,352 3,30 4,346 5,90 3,49 3,49 3,04 3,01 — __ 3,54 4,24 2,71 1,972 2,164 1,895 2,012 2,178 2,392 1,661 1,540 1,593 2,66 2,43 2,40 2,26 3,182 3,182 2,70 56* 883
Таблица 33.19. Знаки коэффициентов генерации второй гармоники [2] Вещество Вещество dxx Бария-натрия ниобат Бария титанат Бериллия окись Гадолиния молибдат Галлия антимонид + Галия арсенид + Галлия фосфид + Индия арсенид + Кадмия селенид Кадмия сульфид — + Кадмия теллурид Калия дигидрофосфат Кварц Кремния карбид ПОКАЗАТЕЛИ ПРЕЛОМЛЕНИЯ НЕЛИНЕЙНЫХ КРИСТАЛЛОВ В табл. 33.20 представлены данные по показателям преломления нелинейных кристаллов. Для двуосных кристаллов принято, что главные показатели преломле- преломления соотносятся как Буквами а, Ь, с обозначены кристаллографические, а X, У, Z — пьезоэлектрические оси кристаллов. В ряде случаев даны дисперсионные соотношения и изменения показателей преломления с температурой. В этих форму- формулах A,, v и Т представляются соответственно в мкм, см-1 и К. Таблица 33.20. Показатели преломления нелинейных кристаллов [2] Алюминия фосфат А1РО4 X, мкм 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2 ,5369 1,5287 ,5243 ,5215 1,5192 1,5161 ,5136 пе 1,5465 1,5385 1,5334 1,5301 1,5281 1,5245 1,5223 X, мкм 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 1,5112 1,5088 1,5062 1,5034 1,5001 1,4969 1,4928 пе 1,5198 1,5174 1,5145 ,5116 1,5083 1,5048 1,5006 Аммония дигидрофосфат ADP NH4H2PO4 X, мкм 0,2138560 0,2288018 0,2536519 0,2967278 0,3021499 0,3125663 0,3131545 "о I,62598 1,60785 ,58688 ,56462 ,56270 ,55917 ,55897 пе 1,56738 1,55138 ,53289 ,51339 ,51163 ,50853 ,50832 Лития формиата моногидрат Лития галлат Лития иодат Лития ниобат Лития танталат Меди хлорид Натрия нитрит Свинца ниобат Свинца титанат Тербия молибдат Цинка окись Цинка селенид Цинка сульфид Цинка теллурид + ± ± ± ± Продолжение табл. 33.20 X, мкм 0,3341478 0,3650146 0,3654833 0,3662878 0,3906410 0,4046561 0,4077811 0,4358350 0,4916036 0,5460740 0,5769590 0,5790654 0,6328160 1,013975 1,128704 1,152276 "о I ,55300 ,54615 ,54608 ,54592 ,54174 ,53969 1,53925 1,53578 1,52662 1,52478 ,52466 1,52166 ,50835 1,50446 1,50364 пе ,50313 ,49720 ,49712 ,49698 ,49159 ,49123 ,48831 ,48390 ,48079 ,47939 1,47930 ,47685 1,46895 1,46704 1,46666 п\ = 2,302484+ 1,117089 10-10vV(l — v2/7,605372X X109) + 3,751806- 10e/B,5-10* — v*); п] = 2,163077 + 9,670312-101 v*/(l — v2/7,785289x X 109) + 1,451540- 10e/B,5-10* — v«); Дп0 = ( n2o — 3,0297 n0 + 2,3004).0,713-10 B98 - T) Ane = n\ @,675- 10-e)-B98 - T). Аммония дидейтерофосфат ADDP ND4D2PO4 1,4737 1,4712 x, 0 0 мкм ,350 ,530 1 1 no ,5414 ,5198 1 1 "¦ ! ,4923 ,4784 1- 0. 1, мкм 690 060 1 1 "о ,5142 ,5088 884
Продолжение табл. 33.20 Аммония биоксалата моногидрат (NH4JC2O4 • Н20 Продолжение табл. 33.20 Бензил (СвН6J(СОJ X, мкм 0,4471 0,4713 0,4922 0,5016 0,5461 0,5780 0,5876 0,6678 0,7016 1,014 1,129 1,367 ,4460 ,4447 ,4435 ,4426 ,4406 ,4391 ,4388 ,4362 ,4352 ,4295 ,4276 1,4235 1,5599 1,5561 1,5544 1,5536 1,5493 1,5470 1,5469 1,5426 1,5408 ,5312 1,5284 1,5222 1,6119 1,6084 1,6050 ,6037 ,5993 ,5965 ,5952 ,5892 ,5874 ,5763 ,5728 1,5652 X, мкм 0,4205 0,4358 0,4380 0,4620 0,4860 Ло 1,737 1,716 1,712 1,694 1,682 пе 1,737 1,720 1,718 1,705 1,695 х, 0, 0, 0, о, мкм 5461 5780 5893 6560 1 1 1 1 "о ,667 ,660 ,658 ,648 1 1 1 1 ,684 ,680 ,679 ,672 п\ - 1 = 1,08 + 0,535 Х2/[Х» - @,24J] + 0,0150Х2/[Х2- — @,398J]; п] — 1 = 1,35 + 0,370 >2/[Х2 — @,24J] + + 0,0138 Х2ДХ2-@,395J]. Бериллия оксид ВеО, 22,4СС Бария титанам BaTiO3 X, мкм 0,4579 0,4765 0,4880 0,5145 "о 2,5637 2,5355 2,5206 2,4917 пе 2,4825 2,4605 2,4487 2,4255 X, мкм 0,5321 0,6328 1,0642 2,1284 по 2,4760 2,4164 2,3379 2,2947 пе 2,4128 2,3637 2,2970 2,2593 л* — 1 =4,239 Х2/[Х2 — @,2229J]: п\ — 1 = 4,0854 Х2/[Х2 — @,2087J]. Бария-натрия ниобат Ba2NaNb5Ol5 X, мкм 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 2,2931 2,2799 2,2727 2,2678 2,2649 2,2583 2,2502 2,2177 2,1700 2,4266 2,4076 2,3974 2,3903 2,3862 2,3767 2,3655 2,3205 2,2567 пт = ь = Y 2,4284 2,4094 2,3991 2,3920 2,3879 2,3786 2,3672 2,3222 2,2580 X, мкм 0,430 0,440 0,450 0,460 0,470 0,480 0,490 0,500 0,510 0,520 0,530 0,540 0,550 0,560 0,570 0,580 0,590 0,600 0,610 0,620 0,630 0,640 0,650 0,660 0,670 0,680 0,690 «о 1,73039 1,72924 1,72820 1,72725 1,72626 1,72542 1,72460 1,72388 1,72308 1,72249 1,72177 1,72121 1,72062 1,72006 ,71950 ,71903 1,71856 1,71795 1,71762 1,71710 1,71668 1,71632 1,71589 1,71554 1,71517 1,71482 1,71450 пе 1,74556 1,74447 1,74348 1.74251 1.74162 1,74073 1,74002 1,72918 1,73852 1,73779 1,73703 1,73644 1,73588 1,73530 1,73477 1,73423 1,73381 1,73322 1,73279 1,73233 1,73191 1,73156 1,73113 1,73075 1,73041 п\ — 1 =3,6008 Х2/[Х2 — @,17944J]; Л2_! = з,9495 Х2/[Х2- @,20035J]; л* — 1 = 3,9495 Х2/[Х2 — @,20097J]. Бария-калия-натрия ниобат KjrNa1-jrBa2Nb6O15 п% = 3,6680 + 24,681 /[D,3004 J—A,2394/ХJ]; п] = 2,9198 + 46,737/Ц5,1605J — A,2394/ХJ] при 22°С. 2— 1 = 1,919087 Х*/(Х2— 0,00727575)+3,972323Х2/(Х2— 199,31087); /if — 1 = 1,972142 Х2/(Х2 —0,00748564) + + 17,5787 Х2/(Х2 —779,49122). Висмута германат Bi4Ge012 X, мкм 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 п 2,142 2,1357 2,1318 2,128б 2,123, X 0 0 1 мкм ,5321 ,6328 ,0642 2 2 2 п ,1152 ,086х ,0443 п* — 1 = 3,08959 л2/(Х2 — 0,01337). 885
Продолжение табл. 33.20 Гадолиния молибдат Gda Продолжение табл. 33.20 X, мкм 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,064 1,8758 ,8694 1,8659 1,8634 1,8621 1,8588 1,8545 1,8385 1,8142 «Э = а =* X ,8762 ,8699 ,8663 1,8639 1,8625 ,8593 ,8549 ,8390 ,8146 1,9342 1,9270 1,9229 1,9201 1,9185 1,9148 1,9102 1,8915 1,8637 п\ — 1 = 2,2450 X* / (Xя — 0,022693) ; п\ — 1 = . 2,24654 Х2/(Х2 - 0,0226803); л2 - 1 = 2,41957Х2/(Х* - — 0,0245458). Галлия арсенид GaAs X, мкм 1,127 1,239 1,377 п 3,455 3,425 3,400 X, мкм 1,550 1,652 л 3,375 3,366 Галлия фосфид GaP \, мкм 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,4 1,6 п 3,4595 3,3495 3,2442 3,1830 3,1430 3,1192 3,0981 3,0844 3,0646 3,0509 X, мкм 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 п 3,0439 3,0379 3,0331 3,0296 3,0271 3,0236 3,0215 3,0197 3,0181 3,0166 3,0159 3,0137 Германия-цинка фосфид ZnGeP X, мкм 0,64 0,66 0,68 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,06 1,20 "о 3,5052 3,4756 3,4477 3,4233 3,3730 3,3357 3,3063 3,2830 3,2638 3,2478 3,2054 3,5802 3,5467 3,5160 3,4885 3,4324 3,3915 3,3593 3,3336 3,3124 3,2954 3,2493 X, мкм 1,40 2,00 2,40 3,00 3,40 4,00 4,50 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 12,00 "о 3,1820 3,1490 3,1388 3,1304 3,1263 3,1223 3,1186 3,1149 3,1101 3,1040 3,0961 3,0880 3,0788 3,0689 3,0552 3,2244 3,1889 3,1780 3,1693 3,1647 3,1608 3,1561 3,1533 3,1480 3,1420 3,1350 3,1272 3,1183 3,1087 3,0949 Индия антимонид InSb X, мкм 7,87 8,00 9,01 10,06 11,01 12,06 12,98 13,90 п 4,0 3,99 3,96 3,95 3,93 3,92 3,91 3,90 X, мкм 15,13 15,79 16,96 17,85 18,85 19,98 21,15 22,20 л 3,88 3,87 3,86 3,85 3,84 3,82 3,81 3,80 Кадмия селенид CdSe X, мкм 0,8 0,9 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 3,4 3,6 3,8 4,0 "о 2,6448 2,5826 2,5502 2,5132 2,4929 2,4818 2,4732 2,4682 2,4642 2,4612 2,4590 2,4562 2,4542 2,4532 2,4518 2,4509 2,4498 2,4491 пе 2,6607 2,6027 2,5696 2,5331 2,5133 2,5008 2,4930 2,4873 2,4840 2,4798 2,4784 2,4757 2,4741 2,4726 2,4714 2,4702 2,4694 2,4685
Продолжение табл. 33.20 Кадмия сульфид CdS Кадмия теллурид CdTe Л2 _ i =4,68+ 1,53Х*/(*а — 0,366) Кадмия-ртути тиоцианат Cd[Hg(SCNL], 27°С Продолжение табл. 33.20 Калия бшпартрат К2С4Н4Ов • A/2) Н2О X, мкм 0,5120 0,5130 0,5140 0,5150 0,5160 0,5170 0,5180 0,5190 0,5200 0,5210 0,5220 0,5230 0,5240 0,5250 0,5275 0,5300 0,5325 0,5350 0,5375 0,5400 0,5425 0,5450 0,5475 0,5500 0,5750 0,6000 0,6250 0,6500 0,6750 0,7000 0,7500 0,8000 0,8500 0,9000 0,9500 1,0000 1,0500 1,1000 1,1500 1,2000 1,2500 1,3000 1,3500 1,4000 по _ — 2,743 2,735 2,727 2,718 2,709 2,702 2,700 2,694 2,687 2,681 2,674 2,661 2,649 2,638 2,628 2,617 2,609 2,602 2,594 2,587 2,580 2,528 2,493 2,467 2,446 2,427 2,414 2,390 2,374 2,364 2,359 2,341 2,334 2,328 2,324 2,320 2,316 2,312 2,309 2,306 2,304 пе 2,751 2,743 2,737 2,726 2,720 2,714 2,706 2,702 2,698 2,694 2,689 2,685 2,680 2,675 2,665 2,654 2,644 2,637 2,628 2,622 2,612 2,606 2,600 2,593 2,545 2,511 2,484 2,463 2,446 2,432 2,409 2,392 2,378 2,368 2,359 2,352 2,346 2,340 2,336 2,332 2,329 2,326 2,323 2,321 X, мкм 0,3650 0,4047 0,4358 0,5461 0,5780 1,014 1,129 1,367 1,5156 1,5090 1,5049 1,4961 1,4945 1,4846 1,4832 1,4809 1,5487 1,5409 ,5368 1,5271 1,5253 ,5142 1,5127 ,5102 1,5630 ,5541 ,5384 ,5363 1,5238 ,5218 1,5183 Калия дигидроарсенат KDA KH2 ASO4 X, мкм 0,4861 0,5460 по 1,5762 1,5707 пе 1,5252 1,5206 X, мкм 0,5893 0,6563 "о 1,5674 1,5632 пе 1,5179 1,5146 X, мкм 0,903 1,0 1,1 1,0—1,3 л 2,91 2,84 2,81 2,82 X, мкм 7,0—10,0 10 14,0 п 2,69 2,69 2,69 Калия дигидрофосфат К DP X» мкм 0,2138560 0,2536519 0,2800869 0,2980628 0,3021499 0,3035781 0,3125663 0,3131545 0,3341478 0,3650146 0,3654833 0,3662878 0,3906410 0,4046561 0,4077811 0,4358350 0,4916036 0,5460740 0,5769580 0,5790654 0,6328160 1,013975 1,128704 1,152276 1,357070 1,523100 1,529525 "о 1,60177 1,56631 1,55263 1,54618 1,54433 1,54117 1,54098 1,52932 1,52923 1,52909 1,52341 ,52301 1,51900 1,51152 1,50987 1,50977 1,50737 1,49535 1,49205 1,49135 1,48455 — КН2РО4 пе 1,54615 1,51586 1,50416 ,49824 1,49708 1,49667 1,49434 1,49419 1,48954 1,48432 1,48423 1,48409 1,48089 1,47927 1,47898 1,47640 1,47254 1,46982 1,46856 1,46685 1,46041 1,45917 1,45893 1,45521 1,45512 -. 2,259276 + 1,008956- Ю"™ — v*/7,726408x X, мкм 0,530 0,633 1,06 ло 2,003 1,970 1,924 пе 1,792 1,753 1,728 3,251305-10е п2е = 2,132668 + 8,637494 X B,5105 — v X Ю-11 vV(l—va/7,142631 • 109) + 8,069981 • 106/B,5-106- _v*);Arto=0,402. Ю-4- ( п\ — 1,432) B98 — Г); Lne = 887
Продолжение табл. 33.20 Калия дидейторофосфат KDDR KD2PO4 Продолжение табл. 33.20 X, мкм 0,4047 0,4078 0,4358 0,4916 0,5461 0,5779 0,6234 0,6907 1,000 1,5189 1,5185 1,5155 1,5111 1,5079 1,5063 1,5044 1,5022 1,4700 ,4776 ,4772 ,4747 ,4710 ,4683 ,4670 ,4656 ,4639 ,4400 Д/10 = 0,228 • Ю-4 ( л* — 1,047 ) B98 — 7); Апе = 0,955- Ю-5 п\ B98 — Г). Калия дитионат K2S2Oe X, мкм 0,313 0,334 0,365 0,405 0,436 0,546 0,578 1,014 1,367 1,709 2,930 3,39 ,480 ,475 ,470 ,465 ,463 ,456 ,455 ,448 ,446 ,444 ,436 ,430 ,568 ,557 ,546 ,537 ,530 1,518 1,516 1,503 1,500 1,498 1,489 1,485 Калия-лития ниобат K2Li2Nb5OlS X, мкм 0,4500 0,4750 0,5000 0,5250 0,5324 0,5500 0,5750 0,6000 0,6250 0,6500 0,6750 % 2,4049 2,3751 2,3546 2,3349 2,3260 2,3156 2,3016 2,2899 2,2799 2,2711 2,2631 2,2512 2,2315 2,2144 2,2010 2,1975 2,1900 2,1801 2,1720 2,1645 2,1586 2,1529 n0— 1 = 3,708 X2/(X2 — 0,04601); n\ — 1 =3,349 Х2/(л3 - 0,03564). X, мкм 0,185 0,198 0,231 а-Кварц a-SiOo no 1,65751 1,65087 1,61395 1 1 1 ne ,68988 ,66394 ,62555 X, мкм 0,340 0,394 0,434 0,508 0,5893 0,7680 0,8325 0,9914 ,1592 ,3070 ,3958 ,4792 ,5414 1,6815 1,7614 L9457 2,0531 2,3000 2,6000 3,0000 3,5000 4,0000 4,2000 5,000 6,4500 7,000 "о 1,56747 ,55846 ,55396 ,54822 ,54424 ,53903 ,53773 ,53514 ,53283 ,53090 ,52977 ,52865 ,52781 ,52583 ,52468 ,52184 ,52005 ,51561 ,50986 ,49953 ,48451 1,46671 1,4569 ,417 1,274 1,167 ,57737 ,56805 ,56339 ,55746 ,55335 ,54794 ,54661 ,54392 ,54152 1,53951 ,53832 1,53716 1,53630 1,53422 1,53301 1,53004 1,52823 Кислота еиппуровая CeH5CONH (CH2CO2H) х» 0 0 0 мкм ,350 ,589 ,700 1 1 1 ,55 ,5348 ,534 1 1 1 ,61 ,5921 ,589 1 1 1 ,78 ,7598 ,755 Кислота а-иодноватая а- X, мкм 0,450 0,500 0,5325 0,550 0,600 0,650 0,700 0,800 0,850 0,900 0,950 1,000 1,065 .1,100 1,200 \ = а = К 1,8798 1,8621 1,8547 1,8497 1,8409 1,8352 1,8308 1,8250 1,8223 1,8206 1,8180 1,8147 1,8123 1,8116 1,8086 % - с « Z 2,0184 ,9930 ,9829 ,9787 ,9665 ,9571 ,9505 ,9407 ,9378 ,9347 ,9318 ,9292 ,9275 1,9260 1 ,9230 лт - ь = Y 2,0560 2,0192 2,0103 2,0049 1,9922 1,9812 1,9765 1,9672 1,9639 1,9595 1,9564 1,9537 1,9508 1,9484 1,9436 888
Продолжение табл. 33.20 Кремния карбид SiC X 0 0 0 мкм ,4880 ,5017 ,5145 2 2 2 "о ,6916 ,6837 ,6771 2 2 2 ,7423 ,7337 ,7261 X 0 0 1 мкм ,5321 ,6328 ,0642 2 2 2 "о ,6689 ,6351 ,5830 п 2, 2, 2, 7167 6794 6225 -\ = 5,5515 Х2/[Х2-@,1625J]; —\ = 5,7382 Х2/[л2 —@,16897J]. Лития галлат LiGaO3 I 0,4100 0,4500 0,5000 0,5500 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2000 N If en. ,7702 ,757 ,7466 ,7395 1,7343 ,7268 ,7218 1,7185 ,716 1,7122 1,804 1,7895 1,7785 I,7702 1,7615 I,7565 L,7507 I,7475 I,7445 I,7405 s x 1,4000 1,6000 1,8000 2,0000 2,2000 2,4000 2,6000 2,8000 N II 1,7095 1,707 1,7045 1,7025 1,7005 1,6978 1,6955 1,6925 ,7372 1,735 I,7325 I,7303 1,7268 I,7242 I,7225 1,720 0 0 0 0 0 MKM ,4579 ,4765 ,4880 ,4965 ,5017 no 1,9186 1,9124 1,9089 1,9065 1,9051 Лития иод am 1 1 1 1 1 ne ,7633 ,7586 ,7560 ,7541 ,7531 0 0 0 1 LiIO3 MKM ,5145 ,5321 ,6328 ,0642 1 1 1 1 no ,9018 ,8978 ,8815 ,8517 1 1 1 1 ne ,7506 ,7475 ,7351 ,7168 : 2,40109 Х2/(Х2 — 0,021865); 1,91359 Х2/(Х» — 0,01940). Лития формиата моногидрат LiCHO2 • Н2О «1-1 X, мкм 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 Па=Х=а ,3708 ,3698 ,3692 ,3688 ,3686 ,3680 1,3675 ,3645 1,3593 1,4901 1,4883 1,4873 1,4866 1,4862 1,4851 1,4838 1,4784 1,4673 ,5308 ,5286 1,5272 ,5264 1,5258 1,5245 ,5229 1,5163 1,5035 «2—1 = 0,8415 X2 /[X2 — @,0953L; л§ — 1 = = 1,14106 Х2/[Х2 -@,1183J]; л* - 1 = 1,2454х ХХ*/[Х2-@,12496)*]. Продолжение табл. 33.20 Лития ниобат LiNbO3 X, мкм 0,42 0,45 0,50 0,55 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40 3,60 3,80 4,00 4,20 "о 2,4144 2,3814 2,3444 2,3188 2,3002 2,2862 2,2756 2,2598 2,2487 2,2407 2,2291 2,2208 2,2139 2,2074 2,2015 2,1948 2,1882 2,1814 2,1741 2,1663 2,1580 2,1493 2,1398 2,1299 2,1193 2,3638 2,2765 2,2446 2,2241 2,2083 2,1964 2,1874 2,1741 2,1647 2,1580 2,1481 2,1410 2,1351 2,1297 2,1244 2,1187 2,1138 2,1080 2,1020 2,0955 2,0886 2,0814 2,0735 2,0652 2,0564 2 i =3,9130+ 1,173-10*+ 1,65-10"» Г» X2 — B,12-102 + 2,7- Ю-6 Г2J • 2,78- 10-* X2; n\— 1=3,5567 + 2,605- 10-7Г» + 0,970-10б +2,70-lO Г2 2 ~Л24 Ш X2- B,0Ь102+5,4.10^Г2) Лития сульфата моногидрат LiSO4 • Н2О X, мкм 0,3650 0,4047 0,4358 0,4471 0,4713 0,5016 0,5461 0,5780 0,5876 0,6678 0,7016 1,014 1,129 1,367 1,530 1,709 ,4771 ,4722 ,4693 ,4686 ,4670 ,4652 ,4631 ,4619 ,4616 1,4593 1,4585 1,4538 1,4525 1,4502 1,4485 I,4466 ,4926 ,4876 ,4849 ,4834 ,4802 ,4782 ,4772 ,4766 ,4743 ,4678 1,4666 1,4636 1,4588 л ,5029 .4980 ,4931 ,4941 ,4926 ,4905 ,4882 ,4867 ,4866 ,4838 ,4831 ,4777 1,4761 1,4732 1,4708 1,4676 889
Продолжение табл. 33.20 Лития танталат ЫТаОз X, мкм 0,45 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40 3,60 3,80 4,00 2,2420 2,2160 2,1834 2,1652 2,1538 2,1454 2,1391 2,1305 2,1236 2,1174 2,1120 2,1066 2,1009 2,0951 2,0891 2,0825 2,0755 2,0680 2,0601 2,0513 2,0424 2,0335 пе 2,2468 2,2205 2,1878 2,1696 2,1578 2,1493 2,1432 2,1341 2,1273 2,1213 2,1170 2,1115 2,1053 2,0993 2,0936 2,0871 2,0799 2,0727 2,0649 2,0561 2,0473 2,0377 Меди бромид СиВг X, мкм 0,4358 0,4678 0,4800 0,5086 0,5461 л 2,336±0,002 2,229±0,002 2,207±0,002 2,171±0,002 2,141±0,002 х, 0 0 0 0 мкм ,5791 ,5896 ,6438 ,7699 2 2 2 2 п ,122±0 ,117±0 ,096±0 ,069±0 ,002 ,002 ,002 ,004 Меди иодид Cul X, мкм 0,4358 0,4678 0,4800 0,5086 0,5461 л 2,562±0,002 2,461±0,002 2,448±0,002 2,411±0,002 2,372±0,002 X, мкм 0,5791 0,5896 0,6438 0,7699 л 2,347±0,002 2,342±0,002 2,315±0,002 2,280±0,004 Меди хлорид СиС! X, мкм 0,4047 0,4078 0,4358 0,4678 0,4800 л 2,153±0,001 2,141±0,001 2,072±U,001 2,033=1=0,001 2,023=Ь0,001 X, мкм 0,5086 0,5461 0,5791 0,5896 0,6438 0,7699 л 2,004=Ь0,001 1,987=Ь0,001 1,976=Ь0,001 1,972=Ь0,001 1,958=1=0,001 1,941 ±0,002 Продолжение табл. 33.20 Натрия бромат NaBrOe — 1 = 1,3194 Х2/[Х2 — @,09J] + 0,2357Х2/[Х2 — — @,2J]— 0,0174 X». Натрия нитрит NaNO2 X, мкм 0,4358 0,4800 0,5086 0,5461 0,5791 0,5889 0,6438 ,3531 1,350 1,3484 1,3470 1,3458 1,3455 ,3442 ,4212 1,4166 1,4158 1,4137 1,4122 ,4120 ,4105 ni-c=z 1,690 1,675 1,6685 1,6620 1,6567 1,6555 1,6510 Натрия хлорат NaCIO3 X, мкм 0,2310 0,2573 0,2748 0,3256 0,3404 0,3467 0,3611 л ,616 1,585 1,572 1,549 1,544 1,542 1,539 X, мкм 0,4862 0,5173 0,5892 0,6563 0,6867 0,7188 л 1,522 1,519 1,515 1,513 1,512 1,511 па — 1 = 1,1825 Х2/[Х2 — @,09J] + 0,07992 Х2/[*а — @,185J] — 0,00864 X2. Пираргирит Ag3SbS3 л*- 1=6,585 Х2/[Х2-@,4J] + 4-0,1133Х2/[Х2—A5)*]; п2е — 1 = 5,8 -@,4J] + 0,0202 Х2/[Х2-A5J]. Прустит Ag3AsS3, 20° С X, мкм 0,5876 0,6328 0,6678 1,0140 1,1290 1,3670 1,530 1,709 2,50 3,56 4,62 по 3,0190 2,9804 2,8264 2,8067 2,7833 2,7728 2,7654 2,7478 2,7379 2,7318 2,7896 2,7391 2,7094 2,5901 2,5756 2,5570 2,5485 2,5423 2,5282 2,5213 2,5178 п\ = 7,483 + 0,474/(Х2 -0,09) — 0,0019X2; п\ = 6,346 + 0,342/(Х2 — 0,09) - 0,0011Х2. 890
Продолжение табл. 33.20 Ртути сульфит a-HgS Продолжение табл. 33.20 X, мкм 0,62 0,65 0,68 0,70 0,80 0,90 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40 3,60 3,80 4,00 5,00 6,00 7,00 8,00 9,00 10,00 11,00 2,9028 2,8655 2,8384 2,8224 2,7704 2,7383 2,7120 2,6884 2,6730 2,6633 2,6567 2,6518 2,64ЯЗ 2,6455 2,6433 2,6414 2,6401 2,6387 2,6375 2,6358 2,6353 2,6348 2,6267 2,6233 2,6156 2,6112 2,6066 2,6018 2,5914 3,2560 3,2064 3,1703 3,1489 3,0743 3,0340 3,0050 2,9680 2,9475 2,9344 2,9258 2,9194 2,9146 2,9108 2,9079 2,9052 2,9036 2,9017 2,9001 2,8987 2,8971 2,8963 2,8863 2,8799 2,8741 2,8674 2,8608 2,8522 2,8434 Х,мкм 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 \ = а - X 2,4231 2,4113 2,3644 2,2979 "(* = Ь = Y 2,4254 2,4137 2,3667 2,301 J = С =s Z 2,4518 2,4396 2,3922 2,3254 Рубидия дигидрофосфат RDP RbH2PO4 X, мкм 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 "о 1,514 1,5132 1,5126 1,5121 1,5116 1,5106 1,4976 1,4926 1,4861 1,4832 1,4827 1,4825 1,4820 [,4811 1,4775 1,4700 пг0 - 1 = 1,2068 Х2/(Х2 - 0,01539); л*— 1 = 1,15123 Х2/(Х2 — 0,010048). Свинца ниобат РЬЫЬ4ОИ X, мкм 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 2,4754 2,4554 2,4445 2,4371 2,4329 2,4766 2,4571 2,4465 2,4392 2,435 2,5047 2,4845 2,4735 2,466 2,4618 л* — 1 = 4,124 Х2/[Х2 — @,202)*]; п\ — 1 = »4,139Ха / [X* - @,2011J] ; л* - 1 = 4,246 Х2/[Х2 — -@,2014J]. Свинца тшпанат PbTiO3 X, мкм 0,4880 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 1,152 "о 2,793 2,7742 2,7586 2,7398 2,6676 2,5712 2,5637 пе 2,7744 2,7574 2,7431 2,7260 2,6594 2,5692 2,5623 п\ — 1 = 5,359 Х2/[Х2 — @,224J]; п2е - 1 = 5,365 Х2/[Х2 — @,2170J]. Селен Se X, мкм 1,06 1,15 3,39 10,60 "о 2,790±0,008 2,737±0,008 2,650±0,01 2,64 ±0,01 пе 3,608±0,008 3,573±0,008 3,460±0,01 3,41 ±0,01 Серебра тиогаллат AgGaS2, 20° С X, мкм 0,4916 0,5016 0,5461 0,5780 0,5876 0,6678 ло 2,700 2,683 2,619 2,587 2,579 2,529 пе 2,710 2,676 2,585 2,546 2,537 2,481 п% = 5,728 + 0,2410/(Х2 — 0,0870) - 0,00210 X2; п2е = 5,497 + 0,2026/(Х2 — 0,1307) - 0,00233X». 891
Продолжение табл. 33.20 Теллур Те *1 МКМ 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 12,0 14,0 "о 6,372 6,316 6,286 6,270 6,257 6,253 6,246 6,237 6,230 пе 4,929 4,864 4,838 4,821 4,809 4,802 4,796 4,789 4,785 Тербия молибдат ТЬ (МоО4)з X, мкм 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 л . v а=о=У 1,8864 ,8797 ,8760 ,8734 1,8720 1,8687 1,8645 1,8476 1,8222 1,8867 ,8800 ,8764 ,8739 ,8724 I,8690 I,8649 I,8482 I,8226 1,9433 1,9358 ,9316 ,9288 1,9271 I,9232 1,9185 I,8993 1,8704 п\ — 1 = 2,27241 Х2/(Х2 — 0,023359); п\ — 1 = 2,273955 Х2/(Х2 —0,02333); л*- 1 = 2,443016 Х2/(Х2 — 0,025133). d-Треонин X, мкм 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 ,5299 ,5282 1,5272 1,5266 1,5263 1,5254 1,5243 1,5196 1,5114 1,6039 ,6017 ,6004 1,5996 1,5991 1,5979 1,5965 1,5898 1,5788 1,6125 ,6100 ,6087 ,6077 ,6072 ,6059 1,6043 1,5974 1,5855 п\ - 1 = 1,273 Х2/[Х2 - @,1032)»]; п\ — 1 = 1,477 Х2/[Х2-@,1137)»]; л^ — 1 = 1,497 Х2/[Х2 — @,1169J]. Продолжение табл 33.20 Турмалин X, мкм 6,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5320 0,6328 1,0642 "о ] 1,6474 1,6465 1,6457 1,6454 1,6446 1,6433 1,6378 1,6274 пе 1,6273 1,6263 1,6255 1,6251 1,6248 1,6231 1,6183 1,6088 л -1 = 1,6346 Х2/(Х2-0,010734); п\ — 1 = 1,57256 Х2/(Х2 — 0,011346). Уротропин (CH2)eN4 X, мкм 0,4861 0,5016 0,5461 я 1,5984 1,5953 1,5917 X, мкм 0,5780 0,5876 0,6676 1,5899 1,5893 1,5856 Цинка окись ZnO X, мкм 0,45 0,50 0,60 0,70 0,80 0,90 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40 3,60 3,80 4,00 % 2,1058 2,0511 ,9985 ,9735 ,9597 ,9493 ,9435 ,9354 ,9298 1,9257 1,9226 1,9197 1,9173 1,9152 1,9128 1,9100 1,9075 1,9049 1,9022 1,8994 1,8964 1,8891 пе 2,1231 2,0681 2,0147 ,9897 ,9752 ,9654 ,9589 ,9500 ,9429 1,9402 1,9370 ,9330 1,9313 1,9297 1,9265 1,9251 1,9214 1,9186 1,9160 1,9127 1,9101 1,9068 392
Продолжение табл. 33.20 Цинка селенид ZnSe 0 1 мкм ,589 ,0 п 2,61 2,48 х. 1 2 мкм ,5 ,0 2 2 п ,45 ,44 и2 — 1 = 2,855 + 2,045 Х2/(Х2 —0,109). Цинка сульфид ZnS X, мкм 0,3600 0,3750 0,4000 0,4100 0,4200 0,4250 0,4300 0,4400 0,4500 0,4600 0,4700 0,4750 0,4800 0,4900 2,705 2,637 2,560 2,539 2,522 2,511 2,502 2,486 2,473 2,459 2,448 2,445 2,438 2,428 пе 2,709 2,640 2,564 2,544 2,525 2,514 2,505 2,488 2,477 2,463 2,453 2,449 2,443 2,433 X, мкм 0,5000 0,5250 0,5500 0,5750 0,6000 0,6250 0,6500 0,6750 0,7000 0,8000 0,9000 1,000 1,200 1,400 "о 2,421 2,402 2,386 2,375 2,363 2,354 2,346 2,339 2,332 2,324 2,310 2,301 2,290 2,285 2,425 2,407 2,392 2,378 2,368 2,358 2,350 2,343 2,337 2,328 2,315 2,303 2,294 2,288 X, мкм 0,569 0,577 0,579 0,589 0,600 0,616 0,650 0,700 0,725 0,750 Цинка теллурид п 3,111 3,085 3,079 3,054 3,035 3,005 2,962 2,913 2,893 2,879 ZnTe, 25° X, мкм 0,760 0,770 0,800 1,000 1,200 1,300 1,400 1,500 1,515 2,060 С я 2,871 2,866 2,853 2,790 2,758 2,748 2,741 2,734 2,734 2,71 33.8. ВЫНУЖДЕННОЕ РАССЕЯНИЕ СВЕТА В сильном световом поле в нелинейной среде может происходить взаимодействие оптических волн не только друг с другом, но и с акустическими и молекулярными колебаниями вещества. Интенсивная световая волна час- частоты со, возбуждая в среде когерентные акустические или молекулярные колебания с частотой Q, одновремен- одновременно дает рассеянную световую волну с частотой Если возбуждаемые колебания акустические, то рассеяние называют вынужденным рассеянием Мандель- Мандельштама —- Бриллюэна (ВРМБ)и где tKB и с — соответственно скорости звука и света в среде; 8 — угол, отсчитываемый от направления рас- распространения световой волны (угол наблюдения). Наи- Наибольший сдвиг частоты происходит при рассеянии назад (9 = я), при этом ЙМ__Б ~1010 Гц A см). Если возбуждаются молекулярные колебания, то в зависимости от строения молекул вещества Q~1004- 1000 см и рассеяние называют вынужденным комби- комбинационным рассеянием (ВКР). В общем случае в ВКР может наблюдаться целый набор частот •1 »' =co±mQ' ±nQ"± ..., где iVy Q" — характерные молекулярные колебания дан- данного вещества, a m и п — целые числа. Характерный сдвиг частоты Q при ВКР U,cm Газы Кислород 1552 Калия пары 2721 Метан 2916 Дейтерий 2991 Водород 4155 Жидкости Бромоформ 222 Тетрахлорэтилен 447 Четыреххлористый углерод 460 Этил йодистый 497 Гексафторбензол 515 Бромоформ 539 Трихлорэтилен 640 Сероуглерод 656 Хлороформ 667 орто-Ксилол 730 а-Диметилфенетиламин 836 Диоксан 836 Морфолин 841 Тиофенол 916 Нитрометан 927 Бензол дейтерированнын 944 Кумол 990 i, З-Дибромбензол 990 Бензол 992 Пиридин 992 Анилин 997 Стирол 998 лета-Толуидин 999 Бромбензол Ю00 Хлорбензол Ю01 Бензонитрил 1002 mpem- Бутил бензол Ю02 Этилбензол 1002 Толуол Ю04 Фторбензол 1012 f-Пиколин Ю16 -кета-Крезол Ю29 /-Фтор-2-хлорбензол 1030 мета -Дихлорбензол ЮЗО Иодбензол Ю70 Бензоил хлористый Ю86 Бензальдегид Ю86 •' Для рассеяния Мандельштама — Бриллюэна аналогично йнАО. , где Л —целое. 893
Продолжение Q, см"*1 Анизол 1097 Пиррол 1178 Фуран 1180 Стирол 1315 Нитробензол 1344 /-Бромнафталин 1368 /-Хлорнафталин 1368 2 -Этил нафталин 1381 мета- Нитротолуол 1389 Хинолин 1427 Бромциклогексан 1438 Фуран 1522 Метиловый эфир салициловой кислоты 1612 Коричный альдегид 1624 Стирол 1629 3 -Метил бутадиен 1638 Пентадиен 1655 Изопрен 1792 Гексин-/ 2116 орто -Дихлорбензол 2202 Бензонитрил 2229 Ацетонитрил 2250 /, 2-Диметиланилин 2292 Метилциклогексан 2817 Метиловый спирт 2831 цис-, транс-1, Я-Диметилциклогексан 2844 Тетрагидрофуран 2849 Циклогексан 2852 цис-1, 2-Диметилциклогексан 2854 а-Диметилфенетиламин 2856 Диоксан 2856 Циклогексан 2863 Циклогексанон 2863 цис-, транс-1, 5-Диметил циклогексан 2870 цис-1, 4-Диметилциклогексан 2873 Циклогексан 2884 Хлористый метилен 2902 Морфолин 2902 2-Октан 2908 2, 5-Диметил-/, 5-гексадиен 2910 Лимонен 2910 opmo-Ксилол 2913 Гексин-/ 2915 цис-2-Гептан 29*Ю Мезитилен 2920 2-Бромпропан 2920 Ацетон 2921 Этиловый спирт 2921 Карвон 2922 цис-1, 2-Диметилциклогексан 2927 ДиметилсЬормамид 2930 2-Хлор-2-Метилбутан 2931 2-Октан 2931 цис, транс-1, 5-Диметилгексан 2931 жета-Ксилол 2933 /, 2-Диэтиловый эфир винной кислоты 2933 opmo-Ксилол 2933 Пиперидин 2933 /, 2-Диэтилбензол 2934 2-Хлор-2-Метилбутен : 2935 /-Бромпропан 2935 Пиперидин 2936 Тетрагидрофуран 2939 Пиперидин 2940 Циклогексанон 2945 2-Нитропропан 2948 7, 2-Диэтилкарбонат 2955 Продолжение Q, см-* /, 2-Дихлорэтан 2956 транс -Дихлорэтилен 2956 /-Бромпропан 2962 2-Хлор-2-Метилбутан 2962 а-Диметилфенетиламин 2967 Диоксан 2967 Циклогексанол 2982 Циклопентан 2982 Циклопентанол 2982 Бромциклопентан 2982 орто -Дихлорбензол 2982 л-Хлортолуол 2982 а-Пиколин 2982 п-Ксилол 2988 opmo-Ксилол 2992 Дибутилфталат 2992 1, 1, /-Трихлорэтан 3018 Хлоргидрин этилена 3022 Изофорон 3022 Нитрозодиметиламин 3022 Пропиленгликоль 3022 Циклогексан 3038 Стирол 3056 Бензол 3064 трет -Бутилбензол 3064 /-Фтор-2-Хлорбензол 3084 Живица 3090 Псевдокумол 3093 Уксусная кислота 3162 Ацетон ил ацетон 3162 Метилметакрилат 3162 7-Пиколин 3182 Анилин 3300 Вода 3651 Твердые вещества Кварц 128 Ниобат лития 152 а-Сера 216 Ниобат лития 248 Кварц 466 а-Сера 470 Ниобит лития 628 Вольфрамат кальция 911 Стильбен 997 Полистирол 1001 Кальцит Ю84 Алмаз 1332 Нафталин 1380 Стильбен 1591 Триглицинсульфат 2422 Триглицинсульфат 2702 Й~риглицинсульфат 3022 олистирол 3054 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Справочник по лазерам/Под ред. А. М. Прохоро- Прохорова. М.: Советское радио, 1978. 2. Таблицы физических величин/Под ред. И. К. Ки- Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 3. Барьяхтар В. Г., Иванов Б. А., Четкий М. В.// Успехи физ. наук. 1985. Т. 146, вып. 3. С. 425. 894
Глава 34 ЛАЗЕРЫ М. Е. Бродов, В. П. Яновский 34.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Лазеры, или оптические квантовые генераторы (ОКГ) — это устройства для генерации когерентного оптического излучения, основанные на использовании эффекта вынужденного излучения (термин «лазер» про- происходит от английского light amplification by stimulated emission of radiation, что означает усиление света с по- помощью вынужденного излучения). При наличии инверсной населенности уровней энер- энергии ?2 и ?i активной среды (?2>?i), т. е. при выпол- выполнении условия N2/g2>Nigl (N* Nu ?2, gi — населен- населенности и кратности вырождения уровней ?2, ?i) вынуж- вынужденное излучение превалирует над поглощением и свет с резонансной частотой (о = ?2—?1/ п усиливается при прохождении через среду. Усиленный таким образом свет люминесценции активной среды называют излуче- излучением сверхлюминесценции. Для возникновения генера- генерации вводят положительную обратную связь, располагая активную среду в оптическом резонаторе, который в простейшем случае представляет собой два параллель- параллельных зеркала. Одно из зеркал резонатора делается полу- полупрозрачным для частичного вывода излучения. Прост- Пространственное распределение поля генерируемого излуче- излучения соответствует собственным колебаниям резонатора, называемым модами. Различают продольные и попереч- поперечные моды, относящиеся к распределению поля вдоль оси резонатора и в плоскости, перпендикулярной оси. Искусственное снижение добротности резонатора позво- позволяет достичь значительного коэффициента усиления ак- активной среды без возникновения генерации. Последую- Последующее быстрое включение добротности приводит к генера- генерации мощных световых импульсов малой длительности (гигантских импульсов). Основными свойствами лазерного излучения, отли- отличающими его от излучения других источников света, яв- являются: 1) высокая когерентность (объем когерентности может превышать в 1017 раз объем когерентности свето- световой волны той же интенсивности, получаемой от самых моноэнергегических нелазерных источников света); 2) возможность генерации импульсов предельно ма- малой длительности (до т~ 1,б-10~14с); 3) высокая мощность излучения (до 10й Вт) в им- импульсном режиме генерации. Лазеры различаются: 1) по типу активной среды — газовые (атомные, ионные, молекулярные), твердотельные (на примесных кристаллах и стеклах, полупроводниковые, на центрах окраски), жидкостные; 2) по режиму генерации — непрерывные, импульс- импульсные (в режиме свободной генерации, с модуляцией добротности). Сведения о принципах и режимах работы лазеров можно найти, к примеру, в [1, 2, 3]. 34.2. ГАЗОВЫЕ ЛАЗЕРЫ В настоящее время инверсная населенность и гене- генерация в газообразной среде получены более чем на 6000 переходов. Газовые лазеры работают в очень широком диапазоне длин волн — от вакуумного ультрафиолета до инфракрасной области спектра — как в импульсном, так и в непрерывном режиме. Малая плотность и высокая однородность газооб- газообразной активной среды обусловливают высокую направ- направленность и моноэнергетичность лазерного излучения. Вместе с тем малая плотность газов не позволяет полу- получить высокую плотность возбужденных частиц и такого удельного энергосъема, как в лазерах на основе конден- конденсированных сред. Методы создания инверсной населенности [4]. Спе- Специфика газов проявляется и в многообразии физиче- физических процессов, применяемых для создания инверсной населенности. К их числу относятся возбуждение при со- соударениях в электрическом разряде, химическое возбуж- возбуждение, фотодиссоциация, газодинамические процессы, оп- оптическая накачка, электронно-лучевое возбуждение. В подавляющем большинстве газовых лазеров ин- инверсия населенностей создается в электрическом разряде. При этом электроны разряда возбуждают газ, создавая инверсию населенностей уровней энергии ионов, нейт- нейтральных атомов, устойчивых и неустойчивых молекул. Газоразрядный метод применим для возбуждения лазе- лазеров как в непрерывном, так и в импульсном режиме. Электрический разряд в газе бывает самостоятельным и несамостоятельным. Несамостоятельные разряды могут быть получены в газах высокого давления и больших объемах. Переход к несамостоятельным разрядам позво- позволил резко поднять мощность и энергию излучения преж- прежде всего таких лазеров с большим КПД, как СОг-ла- зеры. Хорошо разработан метод создания несамостоятель- несамостоятельного разряда с использованием пучка электронов высо- высокой энергии. Электронные пучки применяются также, на- наряду с импульсными лампами, для инициации химиче- химических реакций. При химическом возбуждении инверсия населенностей создается в результате химических реак- реакций, при которых образуются возбужденные атомы, ра- радикалы, молекулы. К химическим можно отнести и лазе- лазеры, инверсия населенностей в которых достигается с по- помощью фотодиссоциации. Как правило, это быстропроте- кающие реакции, инициируемые импульсной световой вспышкой. Газодинамический метод получения инверсии осно- основан на возможности получения потоков газов с быстро изменяющимися термодинамическими параметрами. Теп- Тепловая энергия нагретого газа при быстром охлаждении, например при протекании со сверхзвуковой скоростью через сопло, непосредственно преобразуется в таких сис- системах в энергию электромагнитного моноэнергетического излучения. При электронно-лучевом возбуждении газовых сред происходит ионизация газа электронами высокой энергии @,3—3 МэВ). При этом энергия быстрых электронов первичного пучка каскадным образом преобразуется в энергию большого числа медленных электронов. Воз- Возбуждение верхних лазерных уровней осуществляется именно этими электронами низкой энергии. Оптическая накачка для газовых активных сред эф- эффективна, если источник накачки достаточно моноэнер- гетичен, поскольку резонансные линии поглощения газов узки. Обычно используются лазерные источники на- накачки. Для газов характерна передача энергии возбужде- возбуждения от частиц одного сорта частицам другого сорта при кеупругих столкновениях между ними. Такая, передача тем более эффективна, чем более точно совпадают уров- уровни энергии сталкивающихся частиц. В табл. 34.1 представлены вещества, на которых 895
получено стимулированное излучение. В табл. 34.2 при- приведены длины волн генерации. Порядок расположения веществ соответствует табл. 34.1. Сильные линии поме- помечены жирным шрифтом. Длины волн в вакууме и возду- воздухе Обозначены А,вак И Хвоад. Для обозначения линий ионизованных атомов ис- используются римские цифры, которые ставятся перед длиной волны перехода. Таким образом, II, III, IV обо- обозначают одно-, двух-, трехкратноионизованный атом. В табл. 34.2 используется стандартная система обо- обозначений молекулярной спектроскопии. Колебательно- вращательная полоса — совокупность переходов из верхнего колебательного состояния (vu v2, ..., f/i)Bepx на нижнее (vu v2> ..., ил)нижн, где vu v2i ..., vn — квантовые числа для п нормальных колебаний молекулы. Кванто- Квантовые числа v\, v2y 1>з для трехатомной молекулы относят- относятся соответственно к симметричному валентному, дефор- деформационному и асимметричному валентному колебаниям. Чисто вращательные переходы — переходы между уров- уровнями одного и того же электронного и колебательного состояния, различающиеся вращательным квантовым числом. Более подробно информацию о газовых лазерах можно найти в [1, 2, 5, 6]. Таблица 34.]. Активные среды газовых лазеров (последовательность расположения в гл. 34 справочника) Продолжение табл. 34.1 Нейтральные и ионизованные атомы Не Ne Аг Кг Хе Fe Ni Н Na К Rb Cs Си Хеа Аг2 Кг2 ArF ArCl КгВг KrCl KrF ХеВг ХеС! ХеаС1 ХеаВг Kr2F О3 СО2 NOa С2О N2O S2O Аи Be Mg Ca Sr Ba Zn Cd AI Ga In Tl С Si Ge Sn Pb N P As Sb Bi U Двухатомные молекулы XeF ХеО КгО HgBr яг к- Вг2 C21F HF DF Многоатомные молекулы ocs сн2 НС DCN HNC FCN C1CN BrCN ICN NH2 NF2 FNO C1NO BrNO H2O D2O SO2 О s Se Те F Cl Br I Mn Sm Eu Tm Yb HC1 DC1 HBr DBr NO CN OH DD CO H2S D2S BF2 BC!3 SF- Nrf3 PH3 NOC1 CF4 CF3Br CF3I C2H2 C2H4 H2CO [H2CO]3 HCOOH CH2F2 CH2C12 CH3F CH3C1 CH3Br CH3I CH3OH CH3CN CH3Ne CH3C1H CH3NH2 CH2CF2 C2H4[OH]2 CH3CH2F CH3CHF CH3CF3 C2H5C1 C2H5OH C2H3C! C2H3Br C2H3CN CH3OCH3 C3H2O C1O2 HCCF FCN Таблица 34.2. Лазерные переходы в нейтральных и ионизованных атомах, в двухатомных и многоатомных молекулах Активная среда Не. Условия возбуждения; импульсный и непрерывный разряд в Не при Р = 30ч-100 Па; импульсный разряд в смеси Не A,5—2 кПа) и Н2 D00 Па) ЛВОЗД1 мкм 0,706517 0,706521 1,8685 1,9543 2,05813 2,0603 4,60535 4,60567 8,53 95,763 216,12 7J5- Рис. 34.1. Схема основных групп в Ne [7] лазерных переходов 896
Продолжение табл. 34.2 Активная среда Ne [4] (рис. 34.1). Условия возбуждения: ионные переходы возбуждаются в импульсном разряде при плотности тока около 1 к А/см2 и Р = 0,1 ч- 1 Па; большинство атомных переходов возбуждается в смеси Ne A — 10 Па) и Не G0 Па); многие переходы возбуждаются в чистом Ne Продолжение табл. 34.2 IV IV IV III III V IV IV IV III III III III III III III II II II II III II II II II II II 0,2018424 0,2022186 0,2065304 0,2177705 0,2180858 0,22657 0,2285793 0,2357980 0,2373200 0,2473398 0,2609982 0,26134 0,2677918 0,2678690} 0,2777634 0,2866726 0,3319745 0,3323745 0,332717 0,332923 0,333114 0,3345446 0,3378256 0,3392799 0,339320 0,348195 0,371309 0,54006 0,58525 0,59448 0,59393 0,60461 0,61180 0,61431 0,63282 0,63518 0,64011 0,73048 0,84634 0,86353 0,87717 0,88653 0,89886 0,92874 1,0295 1,0621 1,0798 1,0844 1,11441 1,1177 1,1390 1,1409 1,15235 1,15259014 1,1601 1,1614 1,17673 1,1789 1,1985 1,2066 мкм 1,2460 1,2689 1,2887 1,2912 1,4276 1,4304 1,4321 1,4330 1,4346 1,4368 1,484450 1,486926 1,487247 1,488759 1,489954 1,493623 1,5231 1,7162 1,8210 1,8253 1,8276 1,8304 1,8403 1,8591 1,8597 1,9574 1,9577 2,0350 2,0353 2,1041 2,1708 2,3260 2,37 2,3951 2,4219 2,4250 2,5393 2,5524 2,7574 2,7819 2,9448 2,9668 2,9805 3,0260 3,0268 3,3173 3,391 3,3333 3,3353 3,3500 3,3510 3,3804 3,3840 3,3903 3,3913 3,4471 3,4489 3,475 4,4789 3,5835 3,6515 3,7736 3,9806 4,2171 5,1696 5,3243 5,3249 5,4033 5,405 5,6652 5,7053 5,7758 5,8844 5,9563 6,7769 6,8865 6,9857 7,3208 7,4201 7,4217 7,4679 7,4779 7,4973 7,5292 7,5674 7,5850 7,6142 7,6440 7,6489 7,6904 7,6994 7,7389 7,7634 7,7794 7,8347 7,8693 7,9406 7,9824 8,0066 8,0599 8,1712 8,3347 8,3472 8,8388 8,8528 9,0871 10,060 10,978 11,857 11,898 12,831 13,736 13,756 16,634 16,664 16,889 16,943 17,153 17,184 17,800 17,837 17,884 18,392 20,474 21,746 22,830 25,416 28,045 31,544 31,919 32,007 32,507 33,815 33,828 34,543 34,670 35,592 37,221 41,730 50,69 52,40 53,47 54,00 54,10 55,51 57,34 68,31 72,08 85,01 86,93 88,47 89,82 106,0 124,6 126,1 132,8 125 Рис. 34.2. Схема основных групп лазерных переходов в Аг [7] # 57-2159 897
Продолжение табл. 34.2 Активная среда Аг (рис. 34.2). Условия возбуждения: почти все переходы возбуждаются в непрерывном режиме; плотность тока для ионизованного Аг 30—150 А/см* при давлении 1—80 Па; для возбуждения переходов в ультрафиолетовой области спектра (Х< 0,33 мкм) необходима более высокая плотность тока; сильные линии X = 0,351 и 0,364 мкм могут быть возбуждены в непре- непрерывном режиме; переходы в инфракрасной области спектра (л>1,6 мкм) возбуждаются в слабом непрерывном разряде при давлении около 7 Па мкм IV V IV IV IV IV IV III III III IV IV III III III III III III III III II III III III III III III II II II II II II II II II II II III II II II 0,183730 0,183733 0,2113982 0,2248840 0,2513298 0,2621377 0,2624882 0,2753884 0,2884216 0,2855374 0,2912924 0,2926227 0,3002642 0,302405 0,305484 0,333613 0,334472 0,335849 0,351112 0,351418 0,357661 0,363789 0,37052 0,379532 0,385829 0,414671 0,418298 0,437075 0,448181 0,454505 0,457935 0,460956 0,465789 0,472686 0,476486 0,487986 0,488903 0,496507 0,49928 0,501716 0,506204 0,514179 II II III II II II II II 0,514532 0,528690 0,550220 0,64831 0,6730 0,68613 0,7503 0,877186 0,912297 0,965778 I,0470 1,092344 1,1448 1,21396 1,24028 I,27022 I,40948 1,5046 1,6180 1,619395 ,652 ,6941 ,791437 2,0616 2,0986 2,1332 2,1534 2,2038 2,2077 2,31339 2,3966 2,5008 2,5487 2,5504 2,5627 2,5661 2,6542 2,6836 2,71529 2,7357 2,8195 2 ,8238 2,862 2,8776 2,8836 2,9273 2,9788 3,0454 3,0988 3,1325 3,1338 3,6312 3,70138 3,708 3,71439 4,2033 4,7138 4,9148 4,9199 4,9496 5,02338 5,1203 5,1205 5,3897 5,4666 5,4680 5,8022 5,8461 6,0515 6,7443 6,9410 6,9429 7,2147 7,7982 7,8002 7,8042 12,138 12,188 15,032 15,037 26,937 26,956 Продолжение табл. 34.2 Активная среда Кг. Условия возбуждения: почти все линии в криптоне можно возбудить в непрерывном режиме; для ионизованного криптона необходима плот* ность тока 50—200 А/сма или 7—10 кА/сма (вакуумный ультрафиолет); давление 1—30 Па IV V IV IV IV IV IV IV IV IV IV IV III III III III III III III III III III III II II III II II II II II II II II II II II II III II 0,175641 0,183243 0,195027 0,196808 0,2051082 0,2191916 0,2254638 0,2338478 0,2417843 0,2649357 0,2664398 0,2741380 0,3049704 0,3124363 0,3239512 0,337496 0,3507420 0,356423 0,406737 0,413133 0,415444 0,417179 0,422658 0,431781 0,438654 0,444329 0,457720 0,458285 0,461528 0,461915 0,463386 0,465016 0,468041 0,469444 0,476243 0,476573 0,482517 0,484659 0,501645 0,502240 II ( II ( II ( II ( II ( III ( II < II ( III ( II ( II ( II ( II ( II ( II ( II ( II < II ( ( ( II ( II ( 3,512573 3,529831 3,539865 9,568188 3,575298 3,603717 3,60381 3,616880 3,631022 3,631276 3,641661 3,647088 3,65100 3,657012 3,66029 3,676442 3,687084 ), 7435764 3,752546 3,7603 3,79314 3,799322 0,810433 II ( II ( 3,828037 3,85878 II 0,86901 0,88058 0,8929 1,14582 ,31775 I,36225 1,44269 ,47648 ,4966 ,5330 ,68533 ,68965 ,6936 ,7843 ,8185 1,9211 2,04240 2,1165 2,19020 2,2475 2,4260 2,52342 2,6260 2,6281 2,86134 2,8656 2,9836 2,9870 3,0664 3,0528 3,1508 3,3401 3,3411 3,4873 3,4885 3,774 3,956 3,9573 4,068 4,142 4,3736 4,3755 4,8760 4,8819 4,9983 4,9999 5,1298 5,2985 5,3004 5,5685 5,5848 5,6290 7,0565 7,3605 Активная среда Хе. Условия возбуждения: многие линии ионизованного Хе можно возбудить в непрерывном режиме; плотность тока 70—200 А /см2; при импульсном возбуж- возбуждении многие линии в видимой области спектра генери- генерируются одновременно; типичное давление A —Ю)-10 Па; в атомарном Хе все линии длиннее 2,03 мкм можно возбудить в непрерывном режиме мкм IV IV III IV III IV III IV IV III 0,2232442 0,2315357 0,247718 0,2526664 0,2691939 0,29837 0,3079738 0,3246922 0,3305957 0,330599 IV IV III IV III IV III III IV III 0,3330869 0,334974 0,3454248 0,348322 0,359661 0,3645478 0,366921 0,374571 0,375979 0,3780990 IV IV III III III III III III IV III 0,380322 0,397302 0,405005 0,406048 0,421401 0,424024 0,427259 0,428588 0,430577 0,441314 898
Продолжение табл. 34.2 III IV II IV IV III III III III II III II IV IV IV II IV IV III IV II IV II II II IV IV IV IV II III II IV III IV II II II II IV 0,443415 0,455862 0,460303 0,464759 0,465073 0,467368 0,468354 0,472357 0,474895 0,486249 0,486946 0,488730 0,495414 0,496508 0,500772 0,504492 0,515703 0,515905 0,523893 0,525637 0,525992 0,526015 0,526042 0,526195 0,531387 0,534131 0,534331 0,535297 0,539461 0,539525 0,540104 0,541915 0,549933 0,552442 0,55923 0,565938 0,57291 0,575103 0,589330 0,595565 II С II С III С III G II С IV С III G III G II С II G IV С II С III G II С II ( II ( II G II С II G III С II G II ( G II ( II G II G II С 1,597111 1,609361 1,61766 1,623824 >, 627081 1,62865 1,63435 1,63435 >, 652865 >,66943 ), 669950 ), 70723 1,714894 ),76186 >, 782763 1,798800 ),823162 ),833270 ),840919 ),85716 ),858251 ),871617 >, 904539 ), 905930 ),926539 ),928854 ),969859 0,979970 II 1 II ,063385 ,0950 ,36562 ,60519 1,73254 2,02623 2,3193 < i 2,4825 2,51528 2,6269 2,65146 2,6601 2,0665 2,8590 3,1069 3,2739 3,3085 3,3666 3,4014 3,4335 3,5070 3,6210 3,6509 3,6788 3,6849 3,8666 3,8940 3,9955 4,0196 4,1516 4,5381 4,5665 4,5694 4,6097 5,0230 5,02441 5,3551 5,4735 5,5739 5,6019 6,3103 6,3137 7,3147 7,4294 9,0040 9,7002 11,289 11,296 12,263 12,913 18,500 75,578 Продолжение табл. 34.2 Активная среда Na. Условия возбуждения: импульсный разряд в смеси паров Na при Р = 0,13-г-0,4 Па и Не при /> = 0,13-5-1,3 кПа: фотодиссоциация галоеенидов натрия мкм 0,5866 0,5890 1,1382 1,1404 Активная среда К. Условия возбуждения: импульсный разряд в смеси паров К при Р = 13 Па и Н2 при Р = 400 -г- 700 Па: фотодиссоциация паров К2 излучением рубинового лазера ^-возд» мкм 0,4045 0,7665 0,7699 1.17 1,2434 1,2523 2,72 3,140 3,15 3,16 6,4 7,9 12,5 15,95 Активная среда Rb. Условия возбуждения: фотодиссо* циация паров Rba излучением рубинового лазера; оптическая накачка лазерами на красителях лвозд» мкм 0,4210 0,7619 0,7758 0,7800 0,7945 1,37 1,48 1,53 2,254 2,293 2,79 49,68 50,93 Активная среда Cs. Условия накачки: оптическая на* качка паров Cs* излучением линии Не с X = 0,3880 мкм. Фотодиссоциация паров Сц излучением ультрафиолетовых лазеров ЛВОЗД » мкм Активная среда Fe. Условия возбуждения: импульсный разряд при диссоциации Fe(CON; импульсное возбуждение паров Fe с Ne, а также фотодиссоциация Fe(CON излу- излучением KrF-лазера 0,4555 0,8521 0,8764 0,8943 1 1 1 1 1 ,01 ,360 ,376 >47 2,95 3,010 3,095 3,2040 || 3,489 3,613 | 4,22 1 7,1871 0,360 0,385 0,395 мкм 0,4529 0,540 0,558 0,563 6,8470 8,4902 Активная среда Ni. Условия возбуждения: импульсный разряд при диссоциации Ni(COL лвозд, мкм II 0,79624 II 0,79754 1,3968 1,4550 Активная среда Н. Условия возбуждения: импульсный разряд в Н» при Р = 1,3 Па и Не при 470 Па МКМ 0,4340 0,4861 1,8751 Рис. 34.3. Схема лазерных переходов с длинами 0,5105 и 0,5782 мкм в парах Си [7] воля 899
Продолжение табл. 34.2 Активная среда Си (рис. 34.3). Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Си и Не Продолжение табл. 34.2 Активная среда Mg. Условия возбуждения: импульсный и непрерывный разряды в парах Mg с Не, Ne или Аг II II II II II II II II II II II II II II II II 0,27032 0,24858 0,25063 0,25905 0,25988 0,450600 0,455592 0,467356 0,468199 0,485497 0,490973 0,493165 0,501261 0,502129 0,505178 0,506064 0,510554 » мкм 0,5700 0,578213 II 0,72558 II 0,73999 II 0,740434 II 0,74382 II 0,766470 II 0,773868 II 0,777874 II 0,780519 II 0,780766 II 0,782566 II 0,784503 II 0,789583 II 0,794442 II 0,790257 II 0,798817 *возд 1 мкм II II II II II II II II II II II II II II II Активная среда Ag. Условия возбуждения: разряд с серебряным полым катодом и с в качестве буферного газа 0,808858 0,8096 0,819228 0,8277 0,828321 0,851104 1,7438 1,7708 1,8004 1,8196 1,8228 1,8448 1,9154 1,9328 1,9479 1,9712 2,0006 непрерывный Не или Ne 0,9218 0,9244 1,0952 1,0915 II II 2,40415 2,41245 3,67794 3,68154 3,86573 4,20018 4,36269 Активная среда Са. Условия возбуждения: импульсный разряд в смеси паров Са и Не; оптическая накачка паров Са ультрафиолетовым излучением; разряд с полым катодом мкм 0,535 0,586 0,6102 0,6122 0,6162 0,644981 0,6717 II 0,854209 II 0,866214 1,9853 5,5457 ^возд» Активная среда Sr. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Sr с Не; разряд с полым катодом II II II II II II II II II II II 0,22434 0,22774 0,31807 0,40859 0,47884 0,50273 0,64027 0,80054 0,82547 0,8263 0,83244 II ( ),83795 II 0,84032 II ( II ( II II II II II II II ),87476 ),8772 1,3759 1,5982 1,6462 1,6656 1,7203 1,7345 1,7478 II II II II II II II II II 1,7674 1,8380 1,8408 1,8463 1,8725 1,8795 1,8979 1,9370 1,9714 1,9823 2,0796 мкм 0,638075 II 1,033014 II 1,091797 3,0111 6,4567 Активная среда Ва. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Ва с Не, Ne, Аг или Н2; разряд с полым катодом ЛВОЗД1 мкм Активная среда Аи. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Аи с Не; непрерывный разряд с полым золотым катодом и Не в качестве буферного газа Ацп-*тт t МКМ II II II II II II II II II 0,2428 0,25337 0,26165 0,2676 0,28225 0,28470 0,28633 0,28882 0,28933 II II II II II II II 0,29182 0,29594 0,3122 0,55163 0,55221 0,62123 0,627818 0,67014 0,69029 II II II II II II II II 0,69403 0,75558 0,75929 0,76005 0,76067 0,76351 0,82729 0,88676 0,614172 0,649690 0,712033 1,1303 1,5000 1,82 1,9017 2,1568 2,3254 2,4758 2,5515 2,5924 2,9057 2,9227 3,9578 4,0069 4,33 4,6706 4,7156 4,7171 5,0309 5,4798 5,5636 5,8899 6,4546 Активная среда Be. Условия возбуждения: импульсное возбуждение паров Be с Не или Ne в качестве буферного газа возд» мкм 0,4675 0,5272 1,2096 Активная среда Zn. Условия возбуждения: импульсный или непрерывный разряд в парах Zn с Не, Ne или Аг; непрерывный разряд с полым цинковым катодом; диссоциация в импульсном разряде Zn(CH3J II 0,49116 II 0,492404 II 0,58944 II 0,6021 А возд» мкм II 0,610253 II 0,747879 II 0,758848 II 0,761290 II 0,77325 II 0,775786 II 1,8308 II 5,0848 900
130 по но rjlt 3/2Jd*JKf2 5/2tt2F*7/2 . 1/2 Bp*pO_W 3/2 7d*D5fl J^fffi- Tflljl 5 $ 8 7 6 S Продолжений табл. 84.2 Активная среда В. Условия возбуждения: импульсный разряд в ВС13 при Р = 70 Па II мкм 0,345134 Активная среда А1. Условия возбуждения: электрический разряд с полым катодом; буферный газ Не или Ne II 0,358744 II 0,691996 II 0,704206 мкм II II 0,705656 0,747137 Активная среда Ga. Условия возбуждения: импульсное воз- возбуждение при диссоциации Ga(CH3K; фотодиссоциация Gal мкм 0,4172 1,7363 5,7534 6,1460 Рис. 34.4. Схема энергетических уровней и лазерных пе- переходов в Cd II [5]. В скобках указаны А,, для которых наблюдались только спонтанные переходы Активная среда In. Условия возбуждения: импцльсный разряд в парах In с Не или Ne, импульсное возбужоение при диссоциации 1п(СН3)з Хвозд, мкм 0,4511 0,468082 1,8732 2,3779 Продолжение табл. 34.2 Активная среда Cd (рис. 34.4). Условия возбуждения: импульсный или непрерывный разряд в парах Cd с Не или Ne; непрерывный разряд с полым катодом из Cd; импульсное возбуждение при диссоциации Cd(CH3J MKM 1,43 1,45 1,64 3,2882 13,185 14,578 Активная среда Hg. Условия возбуждения: импульсный разряд в смеси паров Hg @,13 Па) и Не A30 Па); разряд с полым катодом; импульсное возбуждение при диссоциации Hg(CH3J II II II II II II II 0,3250 0,441563 0,48820 0,50259 0,533749 0,537804 0,63548 II II II II II II 0,63601 0,72369 0,78443 0,80669 0,85300 0,88778 1,4 ^возд» мкм III III II II III II II II II II 0,365 0,479701 0,5210 0,5461 0,56773 0,61499 0,65015 0,7065 0,73466 0,74181 0,79447 0,85498 II ( II ( II < II 3,8622 3,8677 3,93968 1,0583 1,11768 1,2222 1,2246 1,2545 1,2760 1,2981 1,3655 1,3675 II 1,5295 1,5555 1,6920 1,6942 1,7073 1,71099 1,7329 1,8130 3,93 5,88 5,9817 6,49 Активная среда Т1. Условия возбуждения: короткий разряд в Т1 A3 Па) с Ne или Не: импульсное возбужде- возбуждение при диссоциации Т1(СН3K' разряд с полым катодом мкм 0,5152 0,53503 0,5949 0,6950 3,8125 5,1059 10,449 Активная среда С. Условия возбуждения: линии ионизо- ионизованного С возбуждаются при импульсном разряде в С0% или воздухе; атомарные линии возбуждаются при непрерывном разряде в СО или СО2 A.3 Па) и Не или Ne B50 Па) 0,15482 0,15508 0,464745 0,465016 0,49541 мкм 0,51457 0,65780 0,67838 1,0691 1,4540 2,0645 3,4046 3,5155 5,5956 Активная среда Si. Условия возбуждения: линии иони- ионизованного Si при импульсном разряде PFe: пары Si образуются при взаимодействии со стенками разрядной полости; атомарные линии при импульсном разряде SiCl4 » МКМ 0,455259 0,456784 0,634724 0,637148 0,667193 1,1984 1,2034 1,5883 901
Продолжение табл. 34.2 Активная среда Ge. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Ge с Не или Ne; диссоциация GeCl4 в импульсном разряде мкм 0,513175 0,517865 1,9809 2,0200 Активная среда Sn. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Sn с Ne или Не; непрерывное возбуждение смеси Не или Ne с Sn при Р = 0,2Па мкм 0,5589 0,579918 0,645350 Лвозд 0,684405 0,6579 1,061 1,062 1,074 4,6146 Активная среда РЬ. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах РЬ с Не, Ne или Аг; диссоциация РЬ(СН4L в импульсном разряде мкм 0,363954 0,405779 0,4062 0,53721 0,72291 3,1738 7,1740 7,9399 Активная среда N. Условия возбуждения: для ионизован- ионизованного N — импульсный разряд в воздухе, N8 или NH3 при Р = 1,3 -г- 13 Па; атомарные линии при импульсном разряде в N2 или смеси Na с Не мкм III IV IV II III III III III II 0,336734 0,347867 0,348296 0,399501 0,409732 0,410338 0,451088 0,451487 0,463055 II 0,566663 II 0,567601 0,567956 0,8594 0,87284 0,90455 0,93862 0,93921 1,0568 1,0611 1,0623 1,34295 1,35818 1,45423 3,7942 3,8154 Активная среда Р. Условия возбуждения: импульсный разряд в PFe при Р = 5 Па; импульсный разряд в парах р при Р = 0,3 -г- 30 Па с Не или Ne в качестве буферного газа мкм IV III II II II II 0,334769 0,442208 0,602421 0,603421 0,604325 0,608786 II 0,616577 0,667193 0,784563 1,008 1,116 1,119 1,154 1,178 1,571 1,648 1,894 2,060 Продолжение табл. 34.2 Активная среда As. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах As и Ne A3 Па); непрерывный разряд в смеси As и Не с полым катодом; диссоциация АэС1з при импульсном разряде II II II II II II II II II 0,538520 0,549695 0,549773 0,555809 0,56516 0,583790 0,617027 0,651174 0,710272 зд» МКМ 1,045 1,061 1,124 1,4255 1,1519 1,152 1,1521 1,294 1,412 1,463 1,8049 1,807 1,9750 2,0277 2,4460 2,9805 5,2865 Активная среда Sb. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Sb @,3 Па) и Ne C0 Па); диссоциация Sb(CH3h в импульсном разряде мкм 0,61299 12,033 Активная среда Bi. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Bi с Не или в Bi(CH3b с Не лвозд» мкм III 0,456084 0,4722 II III 0,571921 0,75990 II 0,80689 5,3284 Активная среда V. Условия возбуждения: диссоциация VCU в импульсном разряде лвозд» мкм 2,0195 2,4473 Активная среда О. Условия возбуждения: все линии ионизованного О в импульсном разряде при Р=0,13+13 Па и плотности тока 500—2000 А /см8; почти все линии атомарного О наблюдаются в непрерывном режиме в газовой смеси О2 с Аг или Оа с Ne мкм V V III III IV IV IV IV II III III III 0,2640 0,278139 0,298378 0,304713 0,306345 0,338128 0,338133 0,338554 0,374949 0,375426 0,375467 0,375988 II II II II II II III II 0,434738 0,435128 0,441488 0,441697 0,460552 0,464914 0,559237 0,66402 0,672136 0,844628 0,844638 0,844672 0,844680 2,652 2,89 4,5607 4,5832 5,981 6,8161 6,858 6,8731 10,400 902
Продолжение табл. 34.2 Активная среда S. Условия возбуждения: все линии ионизованной S в импульсном высокоточном разряде в S02, SFe или H2S при Р = 1,3 ч- 7 Па: линии атомарного S в импульсном или непрерывном разряде в парах S с Ne МКМ III III III ш II II II II II II 0,2638964 0,3324859 0,3497332 0,3709354 0,492560 0,50116 0,501424 0,503262 0,516032 0,521962 II II II II II II II II II II 0,532088 0,534583 0,542874 0,543287 0,545388 0,547374 0,556511 0,550990 0,564012 0,564716 II 0,581935 0,7725 1,0455 1,0636 1,402 1,5422 1,6543 2,4363 2,7799 3,3892 Активная среда Se. Условия возбуждения: все линии возбуждаются в непрерывном режиме; плотность тока 1,5—15 А/см2; газовая смесь Se@,7 Па) и Не@,8-1,1 кПа) МКМ II II II II II II II II II II II II II II II II II 0,446760 0,460434 0,461877 0,464844 0,471823 0,474097 0,476365 0,476552 0,484063 0,484496 0,489 0,497566 0,499275 0,506865 0,509650 0,514214 0,517598 II II II II II II II II II II II II II II II II 0,522751 0,525307 0,525363 0,527111 0,530535 0,552242 0,556693 0,559116 0,562313 0,569788 0,574762 0,584268 0,586627 0,605596 0,606583 0,610196 II II II II II II II II II II II II II II 0,644425 0,649048 0,653995 0,706389 0,739199 0,767482 0,772404 0,777 0,779615 0,783881 0,830952 0,92493 0,995515 1,040881 1,258678 6,3672 Активная среда Те. Условия возбуждения: импульсный или непрерывный разряд в парах Те; диссоциация в импульсном разряде Те(СНзL II II II II II II II II II II II II II 0,48429 0,50204 0,52564 0,54498 0,54540 0,54791 0,55702 0,55764 0,56405 0,56662 0,57081 0,57416 0,57559 II II II II II III II II II II II II II , МКМ 0,57563 0,58511 0,59361 0,59726 0,59747 0,60145 0,60823 0,62307 0,62454 0,63497 0,65851 0,66486 0,66761 II II II II II II II II II 0,68851 0,70391 0,78017 0,79217 0,86046 0,87338 0,89721 0,88982 0,93779 3,1720 6,7595 7,7856 Активная среда F. разряд в F2 при Р = Продолжение табл. 34.2 Условия возбуждения: импульсный 3 Па или в смеси CF4, SFe, C2Fe, NF3 с Не МКМ III IV III III II II 0,275958 0,282612 0,3121501 0,317413 0,320276 0,402472 0,6239651 0,6348508 0,6413651 0,696635 0,70394 0,703745 0,712788 0,71298 0,720237 0,72043 0,7310102 0,7398688 0,74257 0,74827 0,748914 0,75150 0,7552235 0,775470 0,780022 1,5900 9,3462 Активная среда С1. Условия возбуждения: ультрафиоле- ультрафиолетовые линии ионизованного С1 генерируют только в импульсном режиме при Р = 0,3 Па; линии видимого диапазона возбуждаются непрерывно при Р = 7 Па; линии атомарного О возбуждаются в НС1 или в смеси С13 и Не III III III III III III III III III III III 0,2632686 0,3191424 0,3392861 0,3393444 0,3530016 0,3560632 0,360210 0,361283 0,362268 0,3720436 0,3748770 i\ II II II II II II II II II II ВОЗД > пил га 0,413250 0,474042 0,476871 0,478134 0,489685 0,490483 0,491781 0,507829 0,510310 0,512776 II II II 0,522136 0,539216 0,609473 0,9451 1,3859 1,3891 1,9755 2,0199 2,4466 3,0664 Активная среда Вг. Условия возбуждения: непрерывный разряд в НВг; импульсный разряд в Вг2 при Р = 5 Па МКМ IV IV III II II 0,2362465 0,2581246 0,2787619 0,474266 0,505463 II II II II II 0,518238 0,523826 0,533203 0,611756 0,616878 2,2854 2,3511 2,714 2,8375 Активная среда I. Условия возбуждения: импульсный разряд в I при Р = 13 Па и в Не при Р = 250+500 Па; импульсный или непрерывный разряд в HI или в смеси I и Не мкм 11 II II II II II II II II II II II II II II II II 0,448855 0,453379 0,467440 0,467553 0,493467 0,498692 0,521408 0,521627 0,540736 0,5419 0,559312 0,562569 0,567808 0,576072 0,612749 0,633997 0,651618 II II II II II II II II II II II II II II 0,658521 0,606893 0,620486 0,662235 0,682523 0,690477 0,703299 0,713897 0,761850 0,773578 0,817001 0,825381 0,880428 0,887761 0,58 1,01 1,03 1,06 1,315 1,4542 1,553 2,5986 2,7572 3,0360 3,2363 3,4296 4,331 4,858 4,8619 5,4972 6,7198 6,902 9,326 903
Продолжение табл. 34.2 Активная среда Мп. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Мп и Не 0,534106 0,542036 0,547064 0,551677 мкм 0,553776 1,36267 1,38642 1,39975 0,553776 1,28998 1,32938 1,33190 Активная среда Sm. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Sm с Не, Ne или Аг ^ мкм Продолжение табл. 34.2 Лазерные переходы в двухатомных молекулах Активная среда Хе2 (рис. 34.5), Аг2, Кг2. Условия возбуждения: возбуждение электронным пучком благородных газов при высоком давлении 1,912 2,0482 2,6998 2,9663 3,4654 3,5361 4,1368 4,8656 Активная среда Ей. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Ей с Не, Ne или Аг Молекула Хе2 Аг2 Кга хвозд' мкм 0,1722 0,1261 0,1457 мкм II II II II II II 0,6645 0,9898 1,002 1,016 1,361 1,477 1,66 1,7596 2,5811 2,7174 4,3202 4,6935 5,0647 5,2811 5,4292 5,7706 5,9479 6,0576 Активная среда ArF, ArCl, KrF и т. д. Условия воз- возбуждения: возбуждение электронным пучком смеси благо- благородных газов и галогенидов при высоком давлении; также поперечный разряд при атмосферном давлении Активная среда Тт. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Тт с Не, Ne или Аг ^ВОЗД» МКМ 1,304 1,310058 1,338008 1,433973 1,448509 1,500 1,637914 1,675404 1,7319 1,958443 1,973 1,994160 2,107 2,384515 Активная среда Yb. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Yb с Не, Ne или Аг Молекула ArF ArCl КгВг KrCl KrF KrF KrF KrF XeBr Хвозд» мкм 0,1933 0,1750 0,2065 0,2229 0,2481 0,2484 0,2485 0,2495 0,2818 Молекула XeCl XeCl XeF XeF XeF XeF XeF XeF XeF ХВОЗД' MKM 0,30792 0,30816 0,34875 0,35091 0,35097 0,35114 0,35365 0,35354 0,483 мкм II II 1,0322 1,2548 1,2714 1,3453 1,4280 1,4787 II II 1,6498 1,7454 1,7977 1,8057 1,9830 II II 2,0036 2,1181 2,1480 2,4377 4,8009 Активная среда ХеО,КЮ. Условия возбуждения: возбуж- возбуждение электронным пучком смеси благородных газов и О2 при высоком давлении ?,эВ Молекула ХеО ХеО Хвозд' мкм 0,5300 0,5550 Молекула АгО АгО Хвозд' «" 0,5377 0,55781 Активная среда HgBr, HgCl. Условия возбуждения: воз- возбуждение электронным пучком при высоком давлении; фотодиссоциация или диссоциация HgBr2 в электрическом разряде h- - 0\ i | i f i , , 0,2 0Л 0,6 г,нм Рис. 34.5. Схема кривых потенциальной энергии и коле- колебательных уровней молекулы Хег [1]. Генерация наблю- наблюдается на переходах из устойчивых колебательных уров- уровней состояния '2*в отталкивательное состояние '2g; тр— радиационное время жизни верхнего рабочего состояния Молекула HgBr HgBr HgBr HgBr HgBr Хвозд' мкм 1 0,5018 0,5020 0,5023 0,5026 0,5039 Молекула HgBr HgBr HgBr HgBr W'MKM 0,5042 0,5046 0,55762 0,55835 904
Продолжение табл. 34.2 0,3 г,нм Рис. 34.6. Схема кривых потенциальной энергии и коле- колебательных уровней лазера на молекулах Нг [1]. Лазер- Лазерные переходы на системе полос Лаймана (В-+Х) отме- отмечены вертикальными стрелками вниз (сплошные линии), переходы Вернера (С-+Х) —пунктиром. Вертикальная стрелка из основного колебательного состояния Хо—0 вверх соответствует переходам при электронном возбуж- возбуждении; тр — радиационное время жизни верхнего рабо- рабочего состояния Продолжение табл. 34.2 Активная среда Н2 (рис. 34.6). Условия возбуждения: импульсный разряд в Н2 при Р — 13 Па; возбуждение электронным пучком D00 кэВ) Н2 при Р= 1,3-5-13 кПа; линии параводорода обозначены Н2Р Молекула н2 н2 Н2 Н2 Н2 Н2 Н2 Н2 Н2 Н2 Н2 Н2 Н2 Н2 Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Хвак, мкм 0,115976 0,И6136 0,116617 0,117436 0,117586 0,118050 0,118936 0,120497 0,120688 0,121734 0,121900 0,122358 0,123004 0,123956 0,109816 0,110205 0,111515 0,111894 Молекула Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р . Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р н2 хвак. мкм 0,114462 0,114862 0,116003 0,116390 0,117456 0,117830 0,120536 0,120929 0,121767 0,122143 0,122874 0,123230 0,123833 0,124167 0,124620 0,125202 0,126839 0,134226 Молекула Н2 н2 Н2 Н2 Н2 а н2 Но * 2 н2 Н2 н2 н2 Н2 Н2 Н2 Н2 н2 н2 Н2 н2 н2 Н2 н2 н2 н2 н2 Н2 н2 Н2 н2 Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р НаР Хвак' мкм 0,140264 0,143622 0,159340 0,159606 0,144049 0,146383 0,14942 0,149522 0,151867 0,152325 0,155345 0,15655 0,156725 0,157199 0,15743 0,157739 0,157919 0,157998 0,158077 0,159131 0,160448 0,160623 0,160751 0,160839 0,160902 0,160829 0,161033 0,161166 0,161319 0,16148 0,16165 0,121946 0,133856 0,135984 0,136799 0,139895 Молекула Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р HP Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р W мкм 0,140728 0,143262 0,143757 0,144061 0,146017 0,146411 0,146841 0,148652 0,149171 0,151570 0,151994 0,153494 0,154493 0,155010 0,156629 0,156644 0,156753 0,157434 0,157771 0,157998 0,158110 0,158140 0,158899 0,159340 0,159926 0,160236 0,160594 0,160623 0,160829 0,160844 0,160961 0,161019 0,161033 0,161165 0,161318 0,161485 905
Продолжение табл. 34.2 Молекула ХХХХХХ ХВОЗД' МКМ 0,752464 0,834950 0,887613 0,889882 1,116220 1,122205 Молекула хххххос хвозд' мкм 1,305662 1,316109 1,50 1,564193 1,581950 1,63 Продолжение табл. 34.2 Активная среда Na2. Условия возбуждения: оптическая накачка лазерным излучением с длиной волны 473, 659, 454, 488 нм с Не в качестве буферного газа при Р = 4 кПа ^возд» мкм Активная среда D2. Условия возбуждения: импульсный разряд в D2 при Р = 13-J-400 Па; для возбуждения ультрафиолетового излучения нужен короткий B,5 не) интенсивный (сотни килоампер) разряд мкм 0,111336 0,113770 0,114757 0,115650 0,118811 0,119753 0,120640 0,122800 0,123556 0,124239 0,124831 0,125329 0,115840 0,119005 0,119940 0,120821 0,124412 0,124997 0,130363 0,134590 0,138879 0,143217 0,157585 0,158634 0,158642 0,158675 0,158714 0,158720 0,15890 0,15923 0,158983 0,159130 0,159137 0,159226 0,159257 0,160044 0,160086 0,160210 0,160354 0,160578 мкм 0,827752 0,944156 0,952367 0,953005 0,16063 0,160650 0,160769 0,160681 0,160848 0,160955 0,161075 0,161080 0,161147 0,161165 0,161171 0,161198 0,161236 0,161251 0,161257 0,161318 0,161320 0,161324 0,161412 0,161658 1,477548 0,5250 0,526333 0,5279 0,529952 0,529816 0,5338 0,5326 0,534283 0,5345 0,534930 0,536902 0,5375 0,5376 0,537814 0,5381 0,538497 0,538635 0,5394 0,540244 0,541311 0,5417 0,5421 0,544150 0,544694 0,5453 0,5459 0,5472 0,5474 0,5485 0,5490 0,5491 0,549158 0,5504 0,5562 0,5568 0,5596 0,784930 0,786590 0,789740 0,789790 0,791783 0,792947 0,793697 0,797474 0,797657 0,799091 0,799660 0,80011 0,8002 0,800840 0,80154 0,803650 0,803931 0,804447 0,805366 0,805611 0,8066 0,806943 0,80715 0,80859 Активная среда HD. Условия возбуждения: импульсный разряд в HD при Р = 13-5-400 Па 0,113864 0,114154 0,115198 0,117806 0,118995 0,119281 0,120103 0,121125 0,122837 0,124567 0,125276 0,130334 0,135507 0,140770 0,148843 Лвак, мкм 0,151359 0,152989 0,156201 0,157136 0,157242 0,157267 0,158008 0,158085 0,158185 0,158253 0,158305 0,159378 0,159524 0,159713 0,160233 *возд» мкм 0,917201 0,160365 0,160496 0,160465 0,160569 0,160647 0,160648 0,160674 0,160692 0,160747 0,160794 0,160827 0,160893 0,161005 0,161131 0,3 г, нм Рис. 34.7. Схема кривых потенциальной энергии и коле- колебательных уровней лазера на молекулярном азоте в сис- системе N2+Ar [1]. Вертикальная стрелка из основного сос- состояния Xv-o вверх соответствует переходам при элек- электронном возбуждении. Горизонтальная стрелка обозна- обозначает передачу энергии возбуждения с уровней аргона на верхний рабочий уровень азотного лазера; тР — радиа- радиационное время жизни рабочего состояния Активная среда N2. Условия возбуждения: импульсный разряд высокой плотности в N2 при Р = 130-7-500 Па. Возбуждение N2 электронным пучком C00—400 кэВ) при Р = 2,7 кПа, а также смеси Аг и N2 (рис. 34.7) при высоком давлении мкм 0,315756 0,315778 0,315798 0,315803 0,315816 ЛВОЗД» 0,315827 0,315832 0,315844 0,315853 0,315861 0,315870 0,315874 0,315883 0,315891 0,315900 906
Продолжение табл. 34.2 Продолжение табл. 34.2 0,315911 0,315919 0,3364909 0,3365425 0,3365478 0,3366913 0,3369541 0,3369552 0,3369769 0,3369623 0,3369835 0,3369907 0,3370027 0,3370075 0,3370031 0,3370137 0,3370174 0,3370288 0,3370295 0,3370312 0,3370381 0,3370438 0,3J70466 0,3370474 0,3370555 0,3370562 0,3370608 0,3370619 0,3370665 0,3370677 0,3370714 0,3370726 0,3370749 0,3370758 0,3370782 0,3370797 0,3370812 0,3370816 0,3370826 0,3370919 0,3370986 0,3371031 0,3371075 0,3371082 0,3371113 0,3371121 0,3371135 0,3371143 0,3371172 0,3371266 0,3371307 0,3371366 0,3371392 0,3371421 0,3371429 0,3386428 0,3575460 0,3575798 0,3575980 0,3576112 0,3576194 0,3576250 0,3576320 0,3576571 0,3576613 0,3576778 0,3576899 0,3576955 0,3804 0,4058 0,4278 0,7482187 0,748274 0,7485941 0,7486135 0,7486413 0,7486253 0,7487409 0,7488046 0,7488246 0,7489107 0,7489620 0,7489809 0,7490096 0,7490317 0,7491510 0,7491705 0,7492379 0,7493082 0,7493716 0,7493910 0,7495086 0,7495465 0,7495660 0,7496024 0,7497256 0,7497524 0,7497728 0,7498898 0,7499013 0,7499327 0,7499593 0,7499825 0,7500071 0,7500646 0,7500734 0,7501056 0,7501295 0,7501404 0,7501553 0,7502139 0,7502729 0,7502768 0,7503035 0,7503371 0,7503418 0,7503642 0,7503669 0,7503697 0,7503838 0,7503960 0,7503994 0,7504106 0,7504160 0,7504184 0,7504274 0,7504598 0,7504768 0,7505113 0,7505710 0,7505903 0,7506063 0,7506356 0,7508145 0,7509890 0,7510133 0,7510923 0,7511592 0,7511799 0,7512003 0,7512569 0,7513357 0,7514079 0,7515446 0,7515650 0,7517728 0,7516013 0,7574329 0,758105 0,758423 0,7586439 0,7587693 0,7589868 0,7591960 0,7593908 0,7594941 0,7597289 0,759870 0,7603477 0,7606374 0,7607626 0,76С8601 0,7609Е53 0,7613612 0,7610759 0,7611082 0,7611514 0,7612105 0,7612528 0,7613260 0,7615347 0,7616994 0,7617357 0,7619288 0,7620844 0,7620943 0,7621161 0,7622235 0,7622565 0,7622959 0,7623556 0,7625264 0,7423311 0,7623582 0,7623686 0,7622918 0,7624220 0,7624690 0,7624924 0,7625115 0,7625445 0,7625709 0,7625770 0,7625812 0,7625906 0,7626007 0,7626044 0,7626114 0,7626180 0,7626207 О,762€36О 0,7626560 0,7626700 0,7626749 0,7626826 0,7627806 0,7628854 0,7629102 0,7630305 0,7631880 0,7632446 0,7633348 0,7633985 0,7634546 0,7634779 0,7635474 0,7636126 0,7636904 0,7637586 0,7638274 0,7639571 0,7639715 0,7640383 0,7640794 0,7641929 0,7642478 0,7644612 0,771206 0,7724562 0,7730032 0,7735040 0,7739632 0,7743859 0,775270 0,7752354 0,7753652 0,865331 0,865492 0,866089 0,866256 0,866-345 0,866572 0,86676 0,8669223 0,866959 0,8671332 0,867554 0,868281 0,8682937 0,868374 0,868762 0,869136 0,8692580 0,869490 0,8696366 0,8697945 0,8698263 0,8699397 0,8700670 0,8700684 0,8701481 0,8701718 0,8702541 0,8702681 0,8703093 0,870331 0,8703457 0,8704549 0,8707478 0,8710118 0,8710273 0,8712956 0,8713533 0,871450 0,8715519 0,871644 0,8716718 0,8717377 0,8717970 0,8718571 0,8718654 0,8719537 0,8719562 0,8719562 0,8719791 0,8720251 0,8720284 0,8720308 0,8720419 0,8720848 0,8721155 0,8721327 0,8721718 0,8721971 0,8722007 0,8722220 0,8722341 0,8722569 0,8722836 0,8723057 0,8726333 0,8728430 0,8730453 0,8732394 0,8734247 0,8735995 0,8737644 0,8739162 0,8740559 0,8742917 0,884129 0,8845349 0,8846598 0,884758 0,884920 0,885026 0,885261 0,885460 0,8856271 0,885649 0,8858470 0,8861195 0,886153 0,886256 0,886278 0,886697 0,886799 0,887121 0,887531 0,887918 0,8880521 0,888288 0,8884527 0,8886204 0,8886378 0,8887756 0,8889111 0,8889738 0,8890243 0,8891133 0,8891769 0,8892149 0,8892940 0,8896001 0,8898930 0,8899078 0,8901733 0,8902420 0,8902711 0,890372 0,8904419 0,890566 0,8906097 0,8906649 0,8906994 0,8907920 0,8908808 0,8908878 0,8909451 0,8909527 0,8909750 0,8910132 0,8910480 0,8910612 0,8911001 0,8911063 0,8911280 0,8911502 0,8911538 0,8911608 0,8911898 0,8912139 0,8918033 0,8920184 0,8922249 0,8924223 0,8926099 0,8927865 0,8929509 0,8931019 0,8933580 0,965389 0,965846 0,967599 0,967270 0,967758 0,967943 0,968061 0,969552 0,969879 1,043588 1,044261 1,044992 1,045519 1,046117 1,046669 1,047195 1,047691 1,047961 1,048173 1,048634 1,049060 907
1,049478 1,049873 1,050231 1,050512 1,050717 1,05083 1,052259 1,052622 1,053093 1,053471 Продолжение табл. 84.2 1,230261 3,31149 1,231093 3,31526 1,231881 3,31801 1,232624 3,45118 1,233333 3,45758 1,233994 3,46283 1,234631 3,46709 3,29372 3,47032 3,30076 8,18161 3,30665 8,20882 Активная среда Bi2. Условия возбуждения: оптическая накачка аргоновым лазером и лазерами на красителях Продолжение табл. 34.2 Активная среда F2. Условия возбуждения: возбуждение электронным пучком смеси Ne и F2 или Не и F2; также возбуждение в электрическом разряде Хвак* мкм 0,15671 0,15748 0,15759 Активная среда Вг2. Условия возбуждения: возбуждение электронным пучком или в электрическом разряде смеси Аг и Вг2 мкм 0,7398 0,7408 0,7439 0,7468 0,7471 0,7475 0,7482 0,7543 0,7551 Активная среда S2. Условия возбуждения: фотодиссоциа- фотодиссоциация под действием ультрафиолетового излучения или оптическая накачка лазером на красителе 0,5929 0,6160 0,6239 0,6300 0,6339 0,6414 0,6422 0,6576 0,6582 0,6603 0,6550 0,6809 0,7006 0,7013 0,7292 0,7301 0,7335 0,7364 0,7366 0,7376 0,2915 0,55020 0,55053 0,58048 0,58090 0,61272 0,61316 ^¦вак» МКМ 0,61318 0,61368 0,63612 0,63654 0,63705 0,67408 0,67455 0,67456 0,67506 0,74582 0,74638 0,74641 0,74704 мкм 0,365 1,086 1,0915 1,0917 1,0920 1,0923 1,0941 1,0946 1,099 1,100 1,1587 Активная среда С12. Условия возбуждения: возбуждение электронным пучком смеси С12 C00 Па) и Не A,2 МПа) Хвозд» мкм 0,2580 Активная среда 12. Условия возбуждения: оптическая накачка паров 12 аргоновым лазером или лазером на красителе; ультрафиолетовые линии возбуждаются электронным пучком в смеси Аг и CI3D, а также при накачке импульсными лампами лвозд» мкм Активная среда Те2. Условия возбуждения: оптическая накачка аргоновым лазером с длиной волны 476,5нм мкм 0,5571 0,5575 0,5578 0,5579 0,5626 0,5643 0,5647 0,5649 0,5650 0,5696 0,5701 0,5711 0,5714 0,5715 0,5719 0,5720 0,5721 0,5724 0,5766 0,5767 0,5773 0,5780 0,5783 0,5784 0,5785 0,5786 0,5787 0,5790 0,5793 0,5794 0,5797 0,5798 0,5841 0,5849 0,5851 0,5857 0,5859 0,5865 0,5869 0,5870 0,5874 0,5924 0,5927 0,5934 0,5936 0,6002 0,6004 0,6005 0,6008 0,6009 0,6082 0,6085 0,6087 0,6089 0,6162 0,6165 0,6168 0,6170 0,6204 0,6278 0,6287 0,6288 0,6295 0,6379 0,6381 0,6388 0,6465 0,6473 0,6477 0,6484 0,6561 0,6569 0,6574 0,6581 0,3420 0,3423 0,3424 0,3428 0,5543 0,5550 0,5567 0,5680 0,5697 0,5745 0,5764 0,5815 0,5830 0,5880 0,5905 0,5969 0,6025 0,6048 0,6110 0,617482 0,617676 0,617868 0,617947 0,618193 0,618267 0,618441 0,618538 0,6198 0,6258 0,6330 0,6352 0,6490 0,6511 0,6592 0,6645 0,6936 0,7114 0,8144 0,8358 0,8578 0,8804 0,8813 0,9037 0,9047 0,9060 0,9274 0,9288 0,9295 0,9305 0,9518 0,9545 0,9555 0,9766 0,9963 0,9973 1,0019 1,0053 1,0225 1,0245 1,0255 1,0274 1,0534 1,0775 1,0788 1,1068 1,1073 1 1,1207 1,1214 1,1215 1,1224 1,1255 1,1327 1,1336 1,1347 1,1349 1,1350 1,1454 1,1464 1,20359 1,217 1,25623 1,25663 1,26324 1,274 1,27883 1,27945 1,28177 1,28210 1,28433 1,28478 1,2870 1,28722 1,28754 1,28931 1,28972 1,2925 ,294 ,304 ,30509 908
1,30536 1,30620 1,30748 1,30864 1,30890 1,31095 1,31130 1,31180 1,31205 1,31338 1,31371 1,31462 Продолжение табл. 34.2 1,31487 1,33636 1,3153 1,33582 1,3192 1,33624 1,320 1,33644 1,32916 1,338 1,33029 1,34105 1,3310 1,33108 1,3324 1,34136 1,3333 1,34155 1,3349 1,34156 1,33509 1,34211 1,33530 1,34219 Продолжение табл. 34.2 Активная среда DF. Условия возбуждения: колебатель» ныв уровни в DF возбуждаются при химических реакциях, инициируемых электрическим разрядом, фотолизом или чисто химическим путем лвак, мкм Активная среда С IF. Условия возбуждения: возбуждение электронным пучком смеси Ne, F2 и С12 ^ВОЗД» МКМ 0,285 Активная среда HF. Условия возбуждения: возбуждение колебательных уровней в химических реакциях; оптиче- оптическая накачка для возбуждения колебательно-вращатель- колебательно-вращательных переходов мкм Полоса 1 —0 2,41 2,43 2,45 2,48 2,551 2,579 2,6084 2,6396 2,6729 2,7075238 2,7440 2,7826 2,8231 2,8657 2,9103 2,9573 3,0064 3,0582 3,1125 3,1695 3,2292 3,2919 Полоса 2—1 2,6668 2,6963 2,7275 2,7604 2,7952 2,8319 2,8705 2,9111 2,9539 2,9989 3,0461 3,0958 3,1480 3,2029 3,2603 3,2206 Полоса 3—2 2,7902 2,8213 2,8542 2,8890 2,9257 2,9644 3,0052 3,8482 3,0935 3,1411 3,1912 3,2438 3,2991 Полоса 4—3 2,9221 2,9549 2,9896 3,026 3,065 3,1454 3,1492 Полоса 5—4 3,0982 3,1350 3,1640 3,2151 3,258 3,3044 Полоса 6—5 3,333 3,377 Полоса 3—1 1,836 1,844 1,857 Полоса 1—0 3,493 3,521 3,550 3,581 3,612 3,645 3,679 3,716 3,752 3,7901 3,8298 3,8707 3,9133 3,9572 4,0032 4,0502 Полоса 2—1 3,6363 3,6665 3,6923 3,7310 3,7651 3,8007 3,8375 3,8757 3,9155 3,9565 3,9995 4,0435 4,0893 4,1369 4,1862 Полоса 3—2 3,7563 3,7878 3,8206 3,8547 3,8903 3,9272 3,9654 4,0054 4,0464 4,0395 4,1337 4,1789 Полоса 4—3 3,8503 3,8817 3,9145 3,9487 3,9843 4,0212 4,0595 Полоса 4—3 Н35С1 4,0054 4,0399 4,0759 4,1135 Чисто вращательные переходы 13,8720 14,0994 14,3434 16,2125 16,6085 17,0340 17,4923 17,9874 18,522 20,4106 21,1556 21,9706 22,8637 23,8485 24,9367 26,1462 27,508 Активная среда НС1. Условия возбуждения: возбуждение при химических реакциях в смеси Н2 и С12О или С12 и HI, инициируемых электрическим разрядом или фото- фотолизом; вращательные линии возбуждаются при импульс- ном разряде в смесях С12 и СН3С1, С12 и СН3Вг или С!2, Н2 и CC1F3 МКМ Чисто вращательные переходы 10,1978 10,4578 10,7439 11,0573 11,4033 11,7854 12,2082 12,6781 13,2009 13,7841 14,4406 15,1744 16,0215 18,09 19,35 20,835 о= 1 12,2619 12,7006 13,1877 13,7277 15,0163 18,8010 20,1337 21,6986 36,5 42,4 50,8 63,4 84,4 126,5 10,5819 10,8117 13,2211 14,2881 20,9393 19,55 11,5408 19,1129 20,3513 21,7885 19,915 Полоса 1—0 Н36С1 3,5728 3,6026 3,6337 3,6660 3,6996 3,7341 3,7707 3,8081 Н37С1 3,6362 3,6685 3,7021 3,7370 Полоса 2—1 Н35С1 3,7071 3,7383 3,7710 3,8050 3,8401 3,8768 3,9149 Н37С1 3,7098 3,7408 3,7735 3,8074 3,8425 Полоса 3—2 Н36С1 3,8509 3,8840 3,9181 3,9536 3,9909 4,0295 Н37С1 3,8536 3,8864 3,9205 3,9560 16,664 17,997 19,122 и= 1 Н3*С1 17,125 17,575 18,035 18,555 19,7002 909
Продолжение табл. 84.2 20,3455 21,0470 21,8127 22,6514 23,5705 24,5833 25,7040 Н87С1 16,765 18,593 19,145 24,6177 о = 2 Н35С1 19,183 20,9991 24,3178 0 = 3 19,783 19,821 i/ = 0 19,399 20,360 20,896 20,949 21,501 22,136 30,948 32,469 Продолжение табл. 84.2 Чисто вращательные переходы 0=1 19,988 21,546 30,445 31,849 33,409 о = 2 22,226 22,855 31,368 32,799 40,526 о=3 23,436 29,786 Активная среда DC1. Условия возбуждения: возбуждение при химической реакции Da + С12, инициируемой электри- ческим разрядом; Полоса 2—1 и L.I 5,0445 5,0743 5,1049 5,1363 5,1688 D*7C1 5,0514 5,0811 5,1118 5,1431 Полоса 3—2 D85C1 5,1511 р^ =200 Па, 5,1811 5,2118 5,2435 5,2760 5,3097 5,3443 5,3799 5,1879 5,2186 5,2503 5,2829 Полоса 4—3 D36Ci 5,3244 Pcu = 300 Па 5,3562 5,3889 5,4577 5,4935 5,5304 D»7C1 5,3629 5,3956 5,4295 Полоса 5- D C1 5,5084 5,5423 5,5776 5,6137 Активная среда DBr. Условия возбуждения: возбуждение при химической реакции D8 + Brs, инициируемой импульсным разрядом; PD =80 Па, РЕ =40 Па Полоса 3—2 5,8049 5,8620 5,8928 5,9246 5,9573 D81Br 5,8629 5,8944 5,9261 5,9590 *вак» мкм Полоса 4—3 D7*Br 6,0209 6,0529 6,0858 6,1200 6,1546 6,1903 6,2272 6,0225 6,0544 6,0873 6,1216 6,1562 6,1918 6,2289 Полоса 5—4 D7»Br 6,2566 6,2916 6,3279 6,2237 6,2581 6,2932 6,3294 Активная среда НВг. Условия возбуждения: возбуждение при химической реакции Н2 + Вг2, инициируемой импульсным разрядом; Рн = 200 Па и РВг = олл "- Активная среда N0. Условия возбуждения: импульсный разряд в смеси NOC1 D70 Па) и Не G80 Па), а также фотодиссоциация NOC1 или NO в смеси с NOj >мой 300 Па мкм Полоса 1 —0 Н7*Вг 4,0170 4,0470 4,0783 4,1107 4,1442 Н81Вг 4,0176 4,0475 4,0788 4,1112 4,1448 4,1796 Полоса 2—1 Н79Вг 4,1653 4,1970 4,2295 4,2633 4,2988 4,3354 Н Вг 4,1658 4,1975 4,2639 4,2994 4,3359 Полоса 3—2 Н7»Вг 4,3250 4,3579 4,3925 4,4281 4,4652 4,5041 Н81Вг 4,3255 4,3585 4,3931 4,4307 4,4658 4,5047 Полоса 4—3 Н79Вг 4,5330 4,5691 4,6070 4,4663 Н81Вг 4,5335 4,5696 4,6076 4,6467 1,2237 1,1069 2,6072 2,6380 5,8462 5,8549 5,8584 5,8706 5,8789 5,9036 5,9083 5,9423 5,9546 5,9550 5,9632 5,9673 5,9756 5,9799 5,9882 5,9931 6,0010 6,0054 6,0192 лвак» МКМ 6,0267 6,0324 6,0386 6,0402 6,0419 6,0543 6,0628 6,0673 6,0801 6,0884 6,0934 6,1015 6,1204 6,1417 6,1538 6,1546 6,1576 6,1663 6,1792 6,1838 6,1921 6,1972 6,2055 6,2110 6,2191 6,2249 6,2328 6,2381 6,2511 6,2602 6,2645 6,2778 6,2865 6,2913 6,2998 6,3051 6,3136 6,3191 6,3274 6,3336 6,3764 6,3894 6,3980 6,4031 6,4262 6,4321 910
Продолжение табл. 84.2 Активния среда CN. Условия возбуждения: возбуждение электрических и колебательных переходов при фотодис» социации, а также при электрическом разряде в парах HCN 1,09966 1,09963 1,09965 1,09974 1,09987 1,10007 1,10031 1,10061 1,10096 1,10136 1,10082 1,10232 1,10288 1,10348 1,10414 1,10485 1,10445 1,10521 1,10603 1,10689 1,10726 1,10782 1,1879 1,10981 1,11090 1,11200 1,11321 1,41830 1,41849 1,41876 ,41911 ,41954 ,42005 ,42065 ,42132 ,42207 1,42289 ,42380 ,42478 ,42583 1,42696 1,42808 ,42945 1,42081 Активная среда ОН. Условия возбуждения: фотолиз в смеси О3 и Н2; импульсный разряд в смеси О3, На и Не; вращательные переходы при импульсном разряде в смеси SFe, Ha и О2 ^•вяк» МКМ ю- 9 V 3 Рис. 34.8. Схема части лазерных переходов на молеку- молекулах СО, показывающая электронные переходы в полосе Ангстрема и колебательно-вращательные переходы в ос- основном состоянии молекулы СО X !2+ [7] 608,0 нм- - Полоса Ангстрема ^ - 8- 6 ^ 2 z г-V'O Полоса Герцберга. — 206,8 нм С часть *-й положительной, группы) ^—1 Лазерные переходы ±Z> E,<J3-5,38мкм) -нН 8 колебательно- — Вращательной — системе Х1Е+ X Zvmo 2,93432 2,96999 3,07877 3,11677 3,15697 3,32615 3,27653 v=0 19 97^ 12,279 19 Ago 12,663 13,073 13,079 13,088 13,525 И S38 ю, oov 13,547 13,557 14,043 14,059 14,067 14,081 14,620 14,640 14,646 14,662 15,289 15,294 15,313 18,788 18,828 18,849 18,878 20,05 21,48 21,57 23,14 23,26 25,11 25,28 27,47 27,71 13,632 13,642 14,118 14,129 мая среда OD. Условия возбуждения: разряд в смеси SFe, D2 и 02 о=0 18,121 18,138 18,590 18,603 18 624 Хвак, мкм 19,102 19,121 19,141 19,161 19,662 19,681 14,655 14,669 15,256 15,274 18,455 18,492 18,502 18,532 19,555 19,594 19,619 19,650 20,87 20,93 22,33 22,45 24,07 24,18 26,12 26,30 2 19,273 19,321 импульсный 19,696 19,704 20,271 20,228 20,296 30,313 Продолжение табл. 34.2 Активная среда СО (рис. 34.8). Условия возбуждения: возбуждение электронных состояний в импульсном раз- ряде при высокой плотности тока; типичное давленио для ультрафиолетовых линий 8 кПа, для линий видимого диапазона — 90—250 Па; возбуждение вращательное колебательных переходов в импульсном или непрерывном разряде в смеси СО и N2 (иногда с Не, Хе, Hg), при газодинамическом расширении, в поперечном электриче- электрическом разряде, а также в химических реакциях Лвак» мкм 0,181085 0,187831 0,189784 0,195006 0,197013 0,450374 0,450508 0,450627 0,450728 0,450816 0,450888 0,450947 0,482082 0,482290 0,482483 0,482659 0,482820 0,482964 0,483091 0,483202 0,483297 0,483602 0,483638 0,483658 0,518103 0,518355 0,518586 0,518793 0,518987 0,519145 0,519298 0,519426 0,519508 0,519531 0,519617 0,519633 0,519740 0,519825 0,519888 0,519952 0,558566 0,558903 0,559213 0,559498 0,559757 0,560198 0,560380 0,560536 0,560665 0,560769 0,560849 0,560856 0,560967 0,561054 0,561114 0,561149 911
Продолжение табл. 34.2 Продолжение табл. 34.2 0,604536 0,604983 0,605400 0,605787 0,606464 0,606756 0,607016 0,607243 0,607438 0,607604 0,607734 0,607752 0,607831 0,607899 0,608018 0,608102 0,608155 0,608175 0,658285 0,658805 0,659287 0,659729 0,660130 0,660438 0,660813 0,661093 0,661154 0,661427 0,661334 0,661426 0,661536 0,661695 0,661817 0,662102 0,662186 0,662216 2,3474 2,3769 2,4380 2,4344 2,4696 2,5019 2,5350 2,5689 2,6036 2,6392 2,6756 2,6886 2,6914 2,7129 2,7262 2,7290 2,7319 2,7511 2,7647 2,7676 2,7705 2,7903 2,8042 2,8071 2,8101 2,8306 2,8446 2,8476 2,8507 2,8892 2,8923 2,9288 2,9319 2,9351 2,9725 2,9757 2,9789 3,0174 3,0206 3,0668 Полоса 1 —0 4,735872 4,745130 4,754501 4,763984 4,773582 4,783295 4,793123 4,803067 4,813129 4,823310 4,833609 4,844029 4,854569 4,865231 4,876016 Полоса 2—1 4,767821 4,776892 4,786076 4,795373 4,804785 4,814312 4,823954 4,833714 4,843591 4,853586 4,863700 4,873935 4,884291 4,894769 4,905369 4,916094 4,926943 Полоса 3—2 4,846781 4,856233 4,865803 4,875490 4,885296 4,895221 4,905267 4,915434 4,925723 4,936136 4,946672 4,957333 4,968120 4,979035 4,990016 5,001277 5,012578 5,023976 5,035544 5,047242 5,059073 5,071040 5,083144 5,095386 5,107766 5,120267 5,132949 5,145754 Полоса 4—3 4,880759 4,890016 4,899391 4,908883 4,918494 4,928238 4,938978 4,948052 4,958148 4,968369 4,978711 4,989181 4,999775 5,010497 5,021347 5,032321 5,043435 5,054676 5,066048 5,077554 Полоса 5—4 4,943828 4,953240 4,962772 4,972425 4,982220 4,992099 5,002121 5,012268 5,022539 5,032938 0,043462 5,054117 5,064899 5,075812 .5,086856 5,098033 5,109343 5,120787 5,131252 5,144084 5,155938 5,167931 5,180064 5,192338 5,204755 5,217312 5,230020 5,242872 5,255870 5,269018 5,282316 Полоса 6—5 5,008369 5,017940 5,027635 5,037454 5,047397 5,057467 5,067663 5,077988 5,088440 5,099023 5,109734 5,120577 5,131555 5,142663 5,153909 5,165289 5,176806 5,188460 5,200254 5,21187 5,224262 5,236479 5,248840 5,261343 5,273997 5,286796 5,299744 5,312842 5,326091 5,339493 5,353049 Полоса 7—6 5,074432 5,084106 5,094028 5,104017 5,114134 5,124408 5,134757 5,145264 5,155902 5,166672 5,177575 5,188617 5,199792 5,211102 5,222555 5,234145 5,245874 5,257745 5,269759 5,281916 5,294218 5,306666 5,319261 5,332005 5,344899 5,357945 5,371143 5,384494 5,398001 5,411665 Полоса 8—7 5,142062 5,151996 5,162000 5,172164 5,182459 5,192888 5,203447 5,214142 5,224972 5,235937 5,247038 5,258279 5,269659 5,281183 5,292846 5,304651 5,316600 5,328694 5,340935 5,353322 5,365859 5,378545 5,391382 5,404372 5,417516 5,430815 5,444270 5,457884 5,471632 5,485591 5,499688 Полоса 9—8 5,108900 5,100430 5,092002 5,201370 5,211315 5,221392 5,231603 5,241946 5,252424 5,263039 5,273789 5,284678 5,295704 5,306870 5,318176 5,329624 5,341216 5,352955 5,364837 5,376865 5,389039 5,401364 5,413837 5,426463 5,439219 5,452172 5,465259 5,478502 5,491904 5,505464 5,519186 5,553070 5,547118 5,561330 5,575710 Полоса 10—9 5,096828 5,104413 5,112118 5,119944 5,127892 5,135961 5,272122 5,282243 5,292498 5,302890 5,313418 5,324085 6,334893 5,345838 5,356924 5,368153 5,379526 5,391045 5,402707 5,414516 5,426477 5,438584 5,450840 5,463249 5,475810 5,488524 5,501394 5,514421 5,527606 5,540950 5,554455 5,568122 Полоса 11—10 5,122753 5,129726 5,136819 5,144032 5,151366 5,158822 5,166400 5,174100 5,181924 5,189871 5,334601 5,354901 5,365340 5,375920 5,386640 5,397499 5,408504 5,419652 5,430943 5,442381 5,453966 5,465699 5,477588 5,489622 5,501808 5,514147 5,526640 5,539288 5,552093 5,565057 5,578179 5,591463 5,604909 5,618619 5,632293 5,646235 Полоса 12—11 5,179608 5,186476 5,193387 5,200459 5,207655 5,214974 5,222417 5,229984 5,237677 5,245496 912
Продолжение табл. 34.2 Продолжение табл. 34.2 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 ,429350 ,439978 ,450750 ,461666 ,472735 ,483932 ,495289 ,506793 ,518447 ,530252 ,542208 ,564315 ,566589 ,579010 ,591588 ,604325 ,617221 ,630278 ,643498 5,656881 5 5 5 5 ,670430 ,684145 ,698029 ,712083 Полоса 13—12 5 5 5 5 5 5 5 5, 5 5 5, 5 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, ,343257 ,351719 ,360314 ,369042 ,377903 ,386899 ,396031 ,405298 ,414703 ,424245 ,433926 ,516474 ,527444 ,505651 ,538558 ,549827 ,561252 ,572816 ,584536 ,595412 5,608443 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, 5, ,620630 ,632975 645485 658148 670974 683961 697113 710431 723916 737568 751390 765384 779551 793891 808408 823103 Полоса 14—13 5, 5, 5, 5, 5, 5, Б, 354648 362186 369854 377654 385585 393649 401846 ф 58—2159 5,410177 5,418642 5,427242 5,435978 5,444850 5,583870 5,594893 5,606068 5,617391 5,628872 5,640505 5,652298 5,664243 5,676348 5,688612 5,701037 5,713623 5,726379 5,739293 5,752373 5,765620 5,779036 5,792622 5,806380 5,820310 5,834415 5,848696 5,863154 Полоса 15—14 5,374479 5,381078 5,387807 5,394666 5,401656 5,408780 5,416030 5,423415 5,430932 5,438584 5,446369 5,454289 5,462344 5,470535 5,686687 5,698230 5,709930 5,721786 5,733804 5,745984 5,758322 5,770827 5,783496 5,796340 5,809343 5,822516 5,835859 5,583870 5,594893 5,606068 5,849374 5,863063 5,876926 5,890965 5,905182 5,919579 5,934157 5,948917 Полоса 16—15 5,746341 5,757944 5,769382 5,781150 5,793071 5,817413 5,829830 5,842415 5,855168 5,868096 5,881189 5,894455 5,907895 5,921510 5,935301 5,949271 5,963420 5,977751 5,992264 6,006963 Полоса 17—16 5,842407 5,854229 5,866221 5,878384 5,890704 5,903202 5,915865 5,928701 5,941711 5,954841 5,968257 5,981799 5,995510 6,009406 6,023483 6,037744 6,052189 Полоса 18—17 5,941314 5,953562 5,965936 5,978508 5,991256 6,004170 6,017267 6,030541 6,043400 6,05760 6,07142 6,08542 6,09960 6,11397 6,12852 6,14327 Полоса 19—18 6,030715 6,043187 6,055827 6,068653 6,081656 6,094841 6,108206 6,121753 6,135488 6,149406 6,163511 6,177806 6,192291 6,206969 6,221841 Полоса 20—19 6,097625 6,109989 6,122525 6,135248 6,148152 6,161240 6,174509 6,187966 6,201608 6,215438 6,229461 6,243673 6,258077 6,272677 6,287472 6,302466 Полоса 21—20 6,191453 6,204067 6,216856 6,229843 6,243012 6,256366 6,269915 6,283649 6,297578 6,311705 6,326023 6,340538 6,355252 6,370176 6,385283 Полоса 22—21 6,300749 6,313813 6,327064 6,340507 6,354144 6,367975 6,382004 6,410658 6,425284 6,440113 6,455148 6,470388 6,485838 Полоса 23—22 6,400168 6,413510 6,427033 6,640760 6,454686 6,468812 6,497679 6,512417 6,527363 6,542518 6,557884 6,573463 Полоса 24—23 6,502437 6,516055 6,529870 6,543890 6,558117 6,572552 6,587194 6,602046 6,617109 6,632387 6,647880 6,663590 6,679519 Полоса 25—24 6,607691 6,621596 6,635713 6,650037 6,664574 6,679326 6,694287 6,709469 Полоса 26—25 6,702067 6,716066 6,730277 6,744698 6,759342 6,774209 6,789276 6,804577 6,820100 6,835854 Полоса 27—26 6,842243 6,854639 6,871970 6,887152 6,902569 6,918218 6,934101 Полоса 28—27 6,942824 6,957669 6,972747 6,988057 7,003596 7,019371 7,035382 Полоса 29—28 7,076735 7,092158 7,107821 7,123720 7,139864 7,156250 Полоса 30—29 7,199637 7,215418 7,231448 7,247721 7,264248 Полоса 31—30 7,310709 7,326587 7,342742 7,359153 7,375822 7,392748 Полоса 32—31 7,441563 7,457822 7,474367 7,491175 7,508252 7,525593 7,543207 Полоса 33—32 7,593623 7,610553 7,627777 7,645277 7,663057 7,681105 7,734191 7,751571 Полоса 34—33 7,769230 7,787173 7,805408 7,823924 Полоса 35—34 7,879916 7,897740 7,915858 7,934266 7,952969 8,031109 8,049391 8,067991 8,086665 8,106093 8,206919 8,226011 8,245417 8,265146 Полоса 7—6 5,303284 5,314516 5,325877 5,337376 Полоса 8—7 5,328437 5,339330 5,350355 5,367272 5,372811 5,384241 5,395810 5,407516 Полоса 9—8 5,377032 5,387850 5,398801 5,409888 5,421112 5,4322471 5,4439721 5,4556001 5,4673911 5,4793111 5,4913771 5,5035831 913
Полоса 10—9 5,437800 5,448674 5,459684 5,470881 5,482117 5,493543 5,505110 5,516821 5,528674 5,540673 5,552816 5,500027 5,510954 5,522022 5,533232 5,544580 5,556074 5,567715 5,574745 5,579476 5,585871 5,591415 5,597139 5,603490 5,608550 5,615709 620109 628080 5,631813 5,640600 5,643666 5,651276 5,653272 5,655664 5,662607 5,667813 5,674081 5,680JJ4 5,685704 5,685704 5,692566 5,697477 705170 709398 5,717932 5,721472 5,729687 5,730846 Продолжение табл. 34.2 5,733698 6,039534 5,741227 6,052565 5,746076 6,063494 5,752912 6,065767 5,758611 6,075932 5,764755 6,079138 5,771303 0,088540 5,776747 0,092683 5,784148 6,101318 5,788893 6,106404 5,797155 6,114263 5,798443 6,120296 5,801198 6,127383 5,810042 6,139855 5,810319 6,140673 i 5,813656 6,152366 5,821796 6,154138 5,826267 6,165049 5,833703 6,167780 5,839055 6,177904 5,845769 6,181597 5,851981 6,190935 5,857987 6,195595 5,865079 6,204140 5,870367 6,209772 5,882903 6,217521 5,892408 6,230817 5,895604 6,231077 5,904387 6,233577 5,908465 6,244817 5,916519 6,256511 5,921487 6,258735 5,928814 6,289624 5,934676 6,272833 5,941269 6,282915 5,948030 6,287118 5,953887 6,296385 5,964829 6,301586 5,966669 6,310036 5,976868 6,323871 5,979617 6,337216 5,989075 6,349964 5,992728 6,350412 6,001439 6,352094 6,006059 6,363789 6,013970 6,366487 6,019459 6377348 6,026667 6,391091 6,033077 6,405026 Продолжение табл. 34.2 Активная среда О3. Условия возбуждения: оптическая накачка СОг-лазером мкм 121 163,61 171,5 3000 со 8- - Лазерный, переход 960,99 см'1 -7063,77 см 10°0 Передача \ колебательной энергии 2ЩГВсм'1 2330\7см'1 (Основное состояние) (Основное состояние) Рис. 34.9. Схема энергетических уровней молекул N2 и [1]. Отсчет энергии ведется от основных состояний g со) и СО2 @0с0). Показаны селективное воз- возбуждение уровня 00° 1 молекулы СОг путем передачи энергии с колебательного уровня и = 1 молекулы N2 и ла- лазерные переходы между уровнями СО2 Активная среда СО2. Условия возбуждения: непрерывный разряд в смеси СО2, N2 и Не (рис. 34.9) (соотношение в смеси 1:2,5:10); возбуждение в продольном разряде с прокачкой газовой смеси, в режиме газодинамического лазера (ГДЛ)\ химический СО2-лазер с резонансной передачей энергии возбуждения от молекул HF или DF; импульсное возбуждение в поперечном разряде при высо- высоком давлении (ТЕА)\ максимальная мощность A0,6 мкм) 250 кВт (в режиме ГДЛ), энергия 1000 Дж (в режиме TEA) Хвак, мкм Многоатомные молекулы Активная среда Хе2С1 [8]. Условия возбуждения: возбуж- возбуждение электронным пучком смеси Аг, Хе и СО Хвак, мкм 0,518 Активная среда Хе2Вг [9]. Условия возбуждения: возбуж- возбуждение электронным пучком смеси Аг, Хе и СНВг3 0,440 Активная среда Kr2F [9]. Условия возбуждения: возбуж- возбуждение^ электронным пучком Аг, Кг и NF3 Хвак, мкм 0,430 4,3203 4,3249 4,3276 4,3549 4,3580 4,314 4,340 4,354 4,346 1 Молекула 1аС1вОа Полоса 102—101 4,3612 4,3644 4,3677 4,3711 Молекула 12С18О2 Полоса 101—100 4,371 1 4,377 4,382 1 1 Молекула 1аС1вО« 4,3745 4,3779 4,3814 4,3849 4,385 4,392 4,398 914
Продолжение табл. 34.2 Полоса 001—020 Продолжение табл. 34.2 9,0702655 9,0757663 9,0814571 9,0873410 9,0934211 9,0997003 9,1061815 9,1128676 9,1197615 9,1268660 9,1341839 9,1417179 9,1494708 9,1574453 9,1656440 9,1740695 9,1827244 9,1916114 9,2007329 9,2100915 9,2196895 9,2295296 9,2396141 9,2499453 9,9985568 10,0049238 10,0115934 10,0185643 10,0258352 10,0334048 10,0412720 10,0494358 10,0578953 10,0666497 10,0756984 10,0850408 10,0946764 10,1046049 10,1148262 10,1253400 10,1361464 10,1472454 10,1586374 10,1703225 10,1823014 10,1945745 10,2071425 10,2200062 9,209171 9,217773 9,226615 9,235699 9,245029 9,254607 9,264436 9,274517 9,284854 9,295448 9,306302 9,316821 9,328800 9,340448 9,2605258 9,2713577 9,2824434 \ 9,2937852 9,3053853 9,3172460 9,3293695 ; 9,3417579 9,3544134 9,3673380 9,3805340 9,3940033 9,4147242 9,4288857 9,4433275 9,4580515 9,4730598 9,4883540 9,5039361 9,5198079 9,5359711 9,5524275 9,5691788 9,5882267 Полоса 001 — 100 10,2331666 10,2466246 10,2603814 10,2744384 10,2887964 10,3034581 10,3184241 10,3336965 10,3492772 10,3651683 10,3813718 10,3978901 10,4232632 10,4405795 10,4582196 10,4761866 10,4944835 10,5131136 ГО,5320802 10,5513866 10,5710372 10,5910352 10,6113848 10,6320902 Полоса 002—021 9,352366 9,364555 9,377018 9,389757 9,402774 9,450554 9,464848 9,479432 9,494307 9,509476 9,524939 9,540700 9,556760 9,573121 9,6035727 9,6212185 9,6391656 9,6574156 9,6750700 9,6948301 9,7139973 9,7334730 9,7532586 9,7733552 9,7937640 9,8144862 9,8355229 9,8568751 9,8785439 9,9005300 9,9228344 9,9454579 9,9684012 9,9916650 10,0152438 10,0391561 10,0633844 10,0879349 10,6531558 10,6745861 10,6963859 10,7185600 10,7411135 10,7640517 10,7873802 10,8111046 10,8352307 10,8597648 10,8847131 10,9100823 10,9358790 10,9221103 10,9887835 11,0159060 11,0434858 11,0715308 11,1000493 11,1290499 11,1585415 11,1885334 11,2190349 11,2500559 9,589785 9,606753 9,624027 9,641609 9,655900 9,677702 9,696217 9,715046 9,734191 9,753653* 9,773433 9,793533 9,813954 10,146624 10,157295 10,168257 10,179508 10,191050 10,202883 10,215008 10,227424 10,240133 10,253135 10,266431 10,280023 10,293911 10,380097 10,322582 10,288987 10,302426 10,316157 10,330184 10,344505 10,359124 10,374040 10,389256 10,404773 10,55376 10,57170 10,591025 10,789077 10,890194 10,900964 10,921469 10,50816 10,51001 10,52029 10,52277 10,53273 10,54550 10,54919 10,55859 10,56284 10,57201 10,57678 10,58575 10,59982 10,60556 10,9735 10,9950 11,0165 11,0300 11,0385 11,0535 11,0610 11,0760 11,0850 Полоса 002—101 10,337367 10,355455 10,367847 ' 10,383545 10,399550 10,415866 10,458029 10,475449 10,493192 10,511259 10,529654 10,548380 10,567440 10,586838 10,606578 Полоса 003—102 1 10,420594 10,53097 : 10,54916 1 10,56762 10,58646 10,60562 10,665124 10,685646 Полоса 004—103 у Полоса 001 — 110 1 10,930707 10,94235( 10,951486 10,972615 ; 10,985266 . Полоса 011 — 110 10,61421 10,92146 10,93070 10,94235 10,95148 10,96361 10,97261 10,98526 10,99409 11,00730 11,01593 11,02974 11,03813 11,05258 Полоса 011—030 11,1000 11,1070 11,1235 11,1315 И, 1485 11,1555 11,1736 11,1790 10,.626664 10,647099 10,667888 10,689036 10,710547 10,732425 10,754676 10,777305 10,800317 10,823718 10,847513 10,871709 10,896312 10,921327 10,706519 10,727749 10,749339 10,771295 10,793621 10,816324 10,839408 10,862879 10,5900 10,60858 11,007301 11,015934 11,029744 11,083630 11,06069 11,07582 11,08363 11,09947 11,10693 11,12354 11,13062 11,14803 11,15468 11,17295 11,17914 11,19830 11,20398 11,22408 11,1980 11,2035 11,2235 11,2295 11,2495 11,2545 11,2770 11,2805 58* 915
Продолжение табл. 34.2 Полоса 012—111 Продолжение табл. 34.2 Полоса 001—020 10,53907 10,54173 10,55455 10,5639 10,58112 Полоса 101—200 10,51027 10,54271 Полоса? 13,144 13,154 13,159 13,541 13,87 14,1 14,16 14,19 14,21 16,586 16,597 17,023 17,029 17,036 17,048 17,370 17,376 17,390 Молекула 8,98770094 8,99496997 9,00240216 9,00999899 9,01776190 9,02569233 9,03379171 9,04206146 9,05050297 9,05911764 9,06790685 9,07687197 9,08601437 9,09533538 9,10483634 9,11451859 9,12438343 9,13443217 9,14466611 10,10434660 10,11295490 10,12186285 10,13107088 10,14057947 10,15038920 10,16050076 10,17091494 10,18163264 10,19265484 10,20398263 10,21561722 10,22755988 Полоса 001—020 9,15508653 9,16569469 9,17649187 9,18747931 9,19865824 9,21002991 9,22159552 9,23931022 9,25136594 9,26361978 9,27607290 9,22872646 9,30158160 9,31463943 9,32790109 9,34136768 9,35504028 9,36891998 9,38300783 Полоса 001—100 10,23981204 10,25237519 10,26525095 10,27844106 10,29194733 10,30577171 10,38758981 10,40353724 10,41982107 10,43644425 10,45340986 10,47072112 10,48838137 10,60362 10,60885 9,39730489 9,41181219 9,42653076 9,44146159 9,45660568 9,47196399 9,48753750 9,50332713 9,51933381 9,53555845 9,55200192 9,56866511 9,58554884 9,60265396 9,61998126 9,63753153 10,50639411 10,52476294 10,54349163 10,56258410 10,58204439 10,60187671 10,62208541 10,64267502 10,66365020 10,68501579 10,70677681 10,72893842 Молекула 13С1Ю2 9,59239947 9,60168999 9,61125719 9,62110404 9,63123346 9,64164836 9,65235161 9,66334607 9,67463455 9,68621987 9,69810480 9,71029210 9,72278448 10,58841900 10,60062644 10,61310290 10,62584867 10,63886409 10,65214962 10,66570577 10,67953319 10,69363257 10,70800473 10,72265056 10,73757106 10,75276730 10,76824046 10,78399183 10,80002276 10,81633473 10,83292931 10,84980818 10,86697309 10,88442594 10,90216870 10,92020346 10,93853242 10,96658256 10,98565737 11,00503495 11,02471801 9,49185112 9,49995782 9,50826101 9,51676274 9,52546505 9,53436995 9,54347943 9,55279546 9,56231997 9,57205489 9,58200213 9,59216355 9,60254101 9,61313635 9,62395138 9,63498789 9,73558466 9,74869533 9,76211913 9,77585872 9,78991669 9,80429565 9,85718656 9,87304135 9,88923095 9,90575779 9,92262428 9,93983281 9,95738572 Полоса 001 — 100 11,04470940 11,06501204 11,08562903 11,10656357 11,12781897 11,14939871 11,17130639 11,19354572 11,21612059 11,23903501 11,26229313 11,28589928 11,30985791 11,33417365 11,35885125 11,38389568 11,40931204 11,49282306 11,50270688 11,51287542 11,52332884 11,53406738 11,54509140 11,55640135 11,56799780 11,57988138 11,59205288 11,60451316 Полоса 001—020 9,64624766 9,65773242 9,66944390 9,68138381 9,69355383 9,70595561 9,71859080 9,75121048 9,76467517 9,77838035 9,79232753 9,80651821 9,82095385 9,83563588 9,85056572 9,86574476 Молекула 14CleOa 9,97528536 9,99353402 10,01213398 10,03108747 10,05039672 10,07006390 10,09009116 10,11048062 10,13123435 10,15235439 10,17384275 10,19570139 11,61726318 11,63030402 11,64363687 11,65726303 11,67118389 11,68540097 11,69991589 11,71473039 11,72984633 11,81846619 11,83559484 11,85304268 11,87081258 11,88890760 11,90733089 11,92608578 11,94517571 11,96460427 11,98437521 12,00449241 12,02495992 12,04578194 12,06696282 12,08850708 12,11041941 12,13270467 12,15536788 12,17841426 9,88117435 9,89685583 9,91279050 9,92897965 9,94542451 9,96212632 9,97908626 9,99630549 10,01378513 10,03152628 10,04952999 10,06779729 10,08632916 10,10512655 10,12419038 10,14352152 916
Продолжение табл. 84.2 Полоса 001—100 Продолжение табл. 84.2 Полоса 002—101 11,329 11,346 11,364 11,382 11,400 16,596 16,780 16,927 16,970 17,280 17,463 11,677 11,700 11,723 11,746 11,770 Молекула i*C18O, Полоса 100—010 17,596 17,639 17,684 17,730 17,775 11,794 11,819 11,843 11,868 17,821 17,915 17,962 18,010 18,053 Активная среда N02 [6]. Условия возбуждения: в режи- режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 11,0 16,63 Активная среда СО2 [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамическою лазера Хвак» мкм 6,26 11,1 Активная среда N20. Условия возбуждения: импульсный и непрерывный разряды в смеси N2O, Na и Не (соотно- (соотношение в смеси 1:3,5:40) при Р= 1,7 кПа; оптическая накачка лазером на НВг D,465 мкм), в режиме газоди- газодинамического лазера (9,48 и 10,65 мкм) [6] ХВак» мкм Полоса 001—010 9,48 10,40331 10,41107 10,41889 10,42676 10,43468 10,44265 10,45067 10,45874 10,46686 10,47503 10,48325 10,49157 10,49985 10,50823 15,51666 10,52513 10,53367 10,54225 10,55089 10,55958 10,56832 10,57712 10,58596 10,59486 10,60382 10,61282 10,62189 10,63100 10,72517 10,73489 10,74468 10,75450 10,76939 10,77434 10,78435 10,79441 10,80453 10,81471 10,82495 10,83524 10,84560 10,85601 10,86648 10,87701 10,88760 10,89825 10,90896 10,91973 10,93056 16,94145 10,95241 10,96342 10,97450 10,98564 10,99684 Активная среда S2O [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера мкм 12,87 20,57 Активная среда OCS. Условия возбуждения: импульсный разряд в OCS или смесях OCS и Не, OCS и N2, OCS и СО, OCS и СО + Не; оптическая накачка импульсным СО2 -лазером 10,3456 10,3532 10,3609 10,3687 10,3765 10,3843 10,3922 10,4001 10,4081 10,4161 10,4242 10,4323 10,4405 10,4570 10,4653 10,4737 10,4821 10,4906 10,4991 10,5077 10,5163 10,5250 10,5337 10,5425 10,5513 Полоса 001—100 10,5602 10,5692 10,5761 10,5872 10,5963 10,6054 10,6146 10,6239 10,6332 10,6426 10,65 10,6614 10,6710 10,6806 10,6903 10,6999 10,7097 10,7195 10,7294 10,7393 10,7493 10,7593 10,7694 10,7796 10,7898 10,8000 10,8104 10,8208 10,8312 10,8418 10,8523 10,8629 10,8736 10,8844 10,8952 10,9061 10,9170 10,9280 10,9390 10,9501 10,9613 10,9726 10,9839 10,9953 11,0067 11,0182 11,0298 11,0415 8,2388 8,2416 8,2439 8,2518 8,2543 8,2571 8,2595 8,2623 8,2645 8,2673 8,3625 Авак» мкм 3,428 Полоса 001—100 8,3654 8,3685 8,3715 8,3746 8,3779 8,3809 8,3839 8,3870 8,3900 8,3930 8,3962 8,3999 8,4024 8,4055 8,4065 8,4117 8,4146 8,4178 8,4213 8,4243 Полоса? 18,983 19,057 123,0 132,0 Активная среда СН8 [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера ХваКэ мкм 4,76 5,26 917
Продолжение табл. 34.2 Активная среда CSa. Условия возбуждения: в смеси CS2 A3 Па) и N2 B50 Па) с прокачкой рабочей среды; перед смешиванием Na возбуждается в непрерывном разряде'* в поперечном разряде при атмосферном давле- давлении с предыонизацией электронным пучком 11,482 11,489 11,596 11,503 11,960 11,965 ХВак> мкм 11,510 II 11,531 11,517 11,538 11,524 11,545 Молекула 13C32Sa 11,986 II 12,241 12,217 || 12,249 Активная среда НСО [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера 7,15 16,1 Активная среда DCO [6]. Условия возбуждения: в режи- режиме газодинамического лазера Хвак> мкм 9,92 Активная среда FCO [6]. Условия возбуждения: в ре- режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 8,15 11,90 Активная среда COS [6]. Условия возбуждения*, в режиме газодинамического лазера ХВаь» мкм 6,43 8,24 Активная среда HCN. Условия возбуждения: импульсный разряд в различных газовых смесях, к примеру СН4 и NH3» CH4 и Na; многие линии возбуждаются также непрерывно; в режиме газодинамического лазера C,69, 7,19, 7,63 мкм) [6] 3,69 7,19 7,63 81,554 96,401 98,693 101,257 110,240 112,066 113,311 Хвак» мкм 116,132 126,164 128,629 130,838 134,932 138,768 165,150 201,059 211,001 222,949 284,0 309,7140 310,8870 335,1831 336,5578 372,5283 538,2 545,4 676,0 773,5 Активная среда DCN. Условия возбуждения: импульсный разряд в смеси Da и BrCN или CD4 и ND3; некоторые линии возбуждаются также непрерывно; в режиме газодинамического лазера D,31 и 12,62 мкм) [6] 4,31 12,62 181,789 Хвозд» 189,9490 190,0080 194,7027 Продолжение табл. 34.2 Активная среда HNC [6]. Условия возбуждения: в ре- режиме газодинамического лазера вак * мкм 6,68 Активная среда FCN.[6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера вэк» мкм 8,25 Активная среда C1CN [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, мкм • 5,44 6,81 Активная среда BrCN [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 5,38 6,16 Активная среда ICN [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера ^вакэ МКМ 5,93 6,45 Активная среда NHa [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера вак » мкм 15,4 Активная среда NF2 [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 18,8 25,4 Активная среда FNO [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Л>вак' МКМ 9,28 Активная среда C1N0 [6]. Условия возбуждения: в ре- режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 8,24 Активная среда BrNO [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера вак» мкм 6,52 Активная среда НаО. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Н2О при Р = 50-5-130 Па; некоторые линии возбуждаются также непрерывно; в режиме газо' динамического лазера D,19 и 4,57 мкм) [6] 194,7644 204,3872 2,28 4,19 4,57 #чвак» тлт И 4'77 7,095 1 7,206 1 7,287 7,299 7,392 918
Продолжение табл. 34.2 49,430 53,910 55,000 55,088 56,129 57,659 57,799 66,800 66,903 67,169 72,856 73,401 78,443329 79,091010 85,564 86,301 86,471 87,323 87,469 89,772 115,32 118,59104 120,08 220,260 350,20 Активная среда D20. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах D20 при Р = 27—130 Па; некоторые линии возбуждаются также непрерывно; оптическая накачка излучением СО2-лазера Лряк» МКМ 7,427 7,459 7,545 7,567 7,592 7,709 7,711 7,712 7,742 9,4773 9,570 11,83 11,96 16,932 23,13 23,365 24,966 25,162 26,595 26,660 27,970755 28,054 28,270 28,295 28,356 28,451 32,924 33,308 33,329 34,60 35,017 35,383 35,833 36,606 37,848 38,086 39,695 40,45 40,638 42,51 45,517 45,91 47,244 47,39 47,468 47,687 48,19 48,366 48,676 48,765 49,06 96,4 103,3 108,8 116,8 Продолжение табл. 34.2 126.2 140,8 129,1 162,4 130,60 192,9 135.3 225,3 Активная среда D2S [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Авак» мкм 9,19 9,31 Активная среда BFa [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 11,92 26,35 Активная среда ВС13. Условия возбуждения: непрерывный режим при добавлении паров ВС13 к газовой смеси СО2-лазера МКМ 19,4 20,2 20,6 | Активная среда SFe. Условия возбуждения: импульсное возбуждение при двухфотонном поглощении излучения СО2-лазера A0,6 мкм) 18,3 18,8 19,1 22,4 23,0 26,36 33,896 35,081 36,096 36,324 36,526 37,788 37,864 39,53 40,994 41,79 48,80 50,71 54,73 56,830 61,182 71,944 72,427 72,747780 73,337 74,341 74,526 76,305 78,16 83,730 84,111 84,278897 99,00 103,33 107,72019 107,91 108,88 110,49 111,74 170,08 171,67 239 263 276 358,5 385 15,9005 Активная среда NH3. Условия возбуждения: импульсный разряд с высокой плотностью тока в NH3, при Р = 70 -г- 130 Па; оптическая накачка лазерами на N2O, CO2, HF Активная среда SO2. Условия возбуждения: импульсный разряд в смеси SO2 E0 Па) и Не E00 Па); некоторые линии возбуждаются также непрерывно; в режиме газодинамического лазера C,76 и 4,96 мкм) [6] мкм 3,76 4,96 139,83 140,82 141,06 142,00 149,94 151,08 151,35 192,80 206,53 215,27 Активная среда H2S. Условия возбуждения: импульсный разряд в H2S при Р = 20 Па; в режиме газодинамического лазера F,58 и 6,63 мкм) [6] лвак» мкм 6,58 6,63 33,30 37,6000 48,70 52,307 55,612 60,224 61,413 62,6 73,54 81,45 83,45 87,580 92,0 6,27 6,69 9,3 9,6 9,7 9,9 10,2 10,5 10,6 10,7 11,0 11,446 11,459 11,526 11,5547 11,721 11,80 11,811 11,994 12,010 12,078 12,0791 12,1143 12,1558 12,1846 12,245 12,251 12,266 12,280 12,286 МКМ 12,316 12,348 12,520 12,526 12,541 12,566 12,591 12,631 12,689 12,8115 12,812 12,851 12,876 12,921 13,031 13,114 13,124 13,145 13,176 13,269 13,218 13,331 13,411 13,576 13,7261 13,821 15,8782 15,9452 18,9250 19,5497 25,4744 25,8839 26,1046 26,4416 26,7068 27,8437 34,2248 35,1573 35,5011 36,02 36,1686 49,0356 54,45 56,8631 58,01 63,25 64,5 64,7274 67,19 67,24 72,6 72,76 74,15 78,28 81,53 83,60 83,85 84,64 87,1 88,05 919
Продолжение табл. 34.2 88,20 88,90 90,50 90,93 92,87 112,98 114,29 119,02 147,04 147,2 147,15 15^,49 14,3 14,6 15,2 15,7 151,5 155,17 155,28 216,44 223,91 225,39 225,07 256,61 263,43 280,5 281,35 281,48 290,4 290,9 291,2 291,35 291,95 301,2 306,28 311,75 388 404,89 Продолжение табл. 34.2 Активная среда CF3Br. Условия возбуждения: оптическая накачка СО2-лазера Ацозд» МКМ 823,4 885,2 Активная среда CF3I. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО%-лазера Молекула "NH3 16,0 II 375,9 17,8 218,9 89,68 И 111,9 13,57 13,63 Активная среда С2На. Условия возбуждения: импульсное возбуждение смеси СаНа, На и Не с прокачкой рабочей среды; оптическая накачка излучением СОг-лазера Активная среда РН3. Условия возбуждения: импульсная оптическая накачка излучением СО2-лазера 8,0334 8,0340 8,0347 8,0356 8,0380 8,0409 8,0442 17,45 17,61 17,77 18,67 18,79 18,85 18,96 19,03 19,13 19,21 19,27 19,67 20,01 20,44 77,58 83,77 89,76 89,80 90,26 97,19 97,30 102,62 104,4 106,04 106,05 106,09 106,23 109,7 116,88 117,01 121,45 129,78 129,98 130,14 135,95 136,71 140,85 145,88 146,07 146,34 155,07 156,34 166,73 166,79 166,84 166,87 180,54 182 186,25 187,56 194,47 194,70 194,89 195,18 223,07 Активная среда СаН4. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лазера возд» мкм 10,53 10,98 Активная среда Н2СО. Условия возбуждения: импульсный разряд при Р = 7-г50 Па; оптическая накачка излучением СО2-лазера мкм 101,9 119,6 122,8 125,9 Активная среда NOC1. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2 -лазера 233 245 279 155,1 157,6 159,5 HDCO 195 196 DaCO 163,8 170,2 184,4 733,5739 752,6807 16,4 16,52 16,57 ВОЗД» МКМ 16,69 16,7 16,75 16,86 16,9 16,99 Активная среда (НаСОK. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО^-лазера ХМ1С, МКМ Активная среда CF4. Условия возбуждения: импульсная оптическая накачка излучением С0г-лазера 384 433 460 512 619 680 696 712 750 815 890 891 948,9247 мкм 15,33 15,41 15,49 15,50 15,55 15,56 15,58 15,60 15,61 15,62 15,70 15,74 15,76 15,77 15,84 15,85 15,91 15,94 16,00 16,03 16,07 16,10 16,12 16,18 16,20 16,24 16,26 16,27 16,31 16,35 16,40 16,85 Активная среда НСООН. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера К 229,39 254,80 278,61 302,08 302,2781 309,23 311,45 319,48 334,82 334,91 336 336,3 342,74 359,81 368 388 392 393,6311 394,2 396 401 403 404,1 405,5848 405,75 406 413 414 418,51 418,6 920
Продолжение табл. 34.2 Продолжение табл. 34.2 419,55 420 420,26 421 428 432,1093 432,6313 432,6325 433,10 435 437,7 438 44] 445,21 445,81 445,8971 446,5054 305 349 381 446,75 446,8730 447 447,58 458,43 458,5229 458,6 460,51 4S2 493,28 496 512,88 513,2 515,1690 518,83 530 HCOOD 462 925 DCOOD 492 526 569 533,6773 534,5 534,8 577 580,3872 580,52 582 669,5308 670 742,5723 743 744,0503 745 761 785 786,1617 451,903 451,924 494 496,072 496,1009 541,113 541,147 595 1221,79 Активная среда СН3С1. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО^лазера 790 937 227,15 236,25 240,98 250,4 254 261,03 271,29 273,7 275,00 224 245 246 249 288 288 275,09 281,67 286,79 307,65 333,96 349,34 354 364,5 378,57 CD3C1 318 383,28 443,26 449,79 464,76 480,31 397,6 461,20 511,90 568,81 870,80 943,97 958,25 968 1886,87 519,30 698,55 735,12 883,59 1239,47 1990,75 Активная среда CH*FS. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СОа-лаэера\ непрерывный режим генерации 291,27 Активная среда СН3Вг. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СОг-лаэера мкм 95,5 105,5 109,3 117,7 121,7 122,4 122,4 134,0 135,3 158,5 158,9 165,8 165,9 166,6 166,6 184,3 191,8 193,9 194,5 202,5 214,6 227,6 230,1 235,7 236,5 255,9 261,7 270,0 272,2 287,7 289,4 293,9 298,2 326,5 355,2 381,8 382,9 394,7 418,1 432,4 434,9 464,5 503,6 511,3 540,8 567,5 588,1 642,5 657,2 725,1 1448,1 245,04 264,05 279,81 294,28 311,07 311,10 311,20 311,21 332,86 333,15 352,75 380,02 » мкм 407,72 414,98 418,31 422,78 508,48 531,06 545,21 545,39 564,68 585,72 631,93 632,00 658,53 660,70 715,40 749,29 749,36 831,13 925,52 990,15 1310,38 1572,64 1965,34 Активная среда СН2С1а. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО%-лаэера. Непрерывный режим генерации XBftK, мкм 249 254 258 342 469 520 631 829 508,37 517,33 525,32 529,28 542,99 576,17 578,90 583,87 639,73 670,99 719,30 964 1063,29 1253,738 Активная среда CH3F. Условия возбуждения: импульсная оптическая накачка излучением СО%-лазера; линии сХ« 496 мкм возбуждаются и в непрерывном режиме Хвак, мкм 9,75 190,3 1 192,78 195,0 1 196,0 1 199,14 200,3 215,3 I 251,91 372,68 397,51 1 419 Активная среда СН31. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО^лазера 377,45 390,53 392,48 447,1424 457,25 459,18 477,87 272 301 390 433,1038 444,3862 460,5619 487,2260 490,3909 523,4061 540 556,8755 CD3I 569,4773 599,5499 614,1098 640 644 660,5822 667,2322 670,0940 670,1143 691,1292 730,3234 734,2624 745 788,48 895 91-8,6101 953,8799 981,7094 1005,3476 1099,5441 1549,5048 921
Продолжение табл. 34.2 Активная среда СН3ОН. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации Продолжение табл. 34.2 лвак> мкм 37,5 40,2 42,18 43,4 43,47 55,39 58,1 60,25 65,1 65,6 69,70 70,511716 73,30 77,92 80,3 80,6 85,59 92,60 92,69 96,522394 97,48 117,95 118,83409 129,5497' 133,1196 151,35 159,2 162 :' 163,03353 163,9 164 164,3. 85;31729 '. 86,11179 103,48081 115,82324 118,01314 146,0973$ 148,59041 34,8 ;37,6 40,1 41,5 41,8 43,9 49,8 . 52,9 60,8 71,0 76 Д. 82,1 v 86,4 102,6 . 112,3 j .1.28,7 Д44,0. 1S8 164,5076 164,77 164,7832 170,57638 171,3 185,5 186,03 190,3209 191,2 191,57 191,58 191,63 193,2 194,01 198,8 202,4 205,3 206,9 209.89 211,25 214,35 218,22 223,5 232,85 232,93906 237,6 242,4727 242,79 246 . 250,78129 251,13983 149,27226 152,07568 - 157,92848 20а,63578 208,41205 238,52268 CD3OH 179 182,4 184 191,9 201 219,9 222 223 232 236 238,3 253,2 258,7 266 266,2 267 268 "76 , 251,56 253,6 254,1 263,7 264,6 267,4432 278,8 280,96 290.62 292,2 292,5 293,78 301,9943 369,11368 386,20 390,1 392,06871 416,5224 417,8 451,9 469,02330 470 471 486,1 570,56864 603,06 614,92 627,34 694,17 695 699,42258 268,57203 280,21826 280,23974 332,6033 338,9737 461,3848 277 278 285 286,6 287,4 290,0 297 299 309 310 321 336 346 350 351 '352 353 370 385 386 398 407 409 410 412 419 421 422 435 455 472 480 109 125 151 164 167 171 207 165 168 179 238 483 495 498 508 517 551 553 554 583 599 646 648 680 685 CH3OD CHaDOH 238 250 272 295 296 308 CHD2OH 260 346 355 363 695 702 703 711 722 745 760 774 862 968 1100 1146 1290 46,7 57 69,5 70,3 100,8 104 НО 117 35 41 78 119 150 165 134 134,7 134,8 136 145,66171 212,8 215,37244 CD3OD 184 229 255 312 339 299 225 229,1 238 294,81097 305,72610 330,1 417,1 312 354 406 414 495 869 322 364 374 396 468 616 426 483 513 Активная среда CH3CN. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО%-лазера; непрерывный режим генерации мкм 281,18 281,96 286,88 303,54 346,32 372,87 380,71 386,41 387,31 388,39 422,14 427,04 430,55 441,15 453,41 466,25 480,01 494,74 510,16 561,41 652,68 704,53 713,72 741,62 854,41 10f4,89 1016,33 1086,89 1146,83 1351,78 1814,37 322
Продолжение табл. 34.2 Активная среда CH3NC. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации ^возд» мкм 280 288 404 Активная среда СН3ССН. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера мкм Продолжение табл. 34.2 Активная среда CH3CHF2. Условия возбуждения: опти* ческая накачка излучением СО2~лазера; непрерывный режим генерации лвак> мкм 458 464 533 755 427,89 428,87 488,88 516,77 531,08 563,13 566,04 583,77 647,89 649,59 675,29 757,41 798,55 1097,11 1174,87 Активная среда CH3NH2. Условия возбуждения: опти- оптическая накачка излучением СО^-лазера Х МКМ Активная среда CH3CF3. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации Хвак, мкм 379 Активная среда С2Н6С1. Условия возбуждения: екая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации оптиче- 99, 104 115, 118 126 134 139 141 143 147 148, 153 159 164 166 168 176 175 177 180 183 194 198 201 208 218 219 243 251 267 268 288 314 347 мкм 900 1350 1400 1720 Активная среда С2НбОН. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО^-лазера; непрерывный режим генерации мкм Активная среда CH2CF2. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера 288,5 375,0 415 458 464,3 ^возд» мкм 396 Активная среда С2Н3С1. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный-режим генерации 532 554,4 568 663,3 764,1 884 890,0 890,1 990 1020 мкм Активная среда С2НвО2. Условия воздуждения: импуль- импульсная оптическая накачка излучением С02-лазера * мкм 62,5 69,1 70,1 75,2 77,4 90,8 95,8 109,1 117,1 118 118,9 125,8 132 135 164 169 171 185 189 192 197 200 231 240 250 252 262 277 288 290 299 344 358 388 415 696 368 424 445 487 507,7 519 532 538 574 . 603 634,4 638' 699 707 828 935 995 1041 Активная среда С2Н3Вг. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации лвозд» мкм Активная среда CH3CH2F. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации мкм 206,6 217,1 226,9 264,7 282,3 330,2 336,7 362,1 376 378 404 405 405,50 462,92 486 502,2 519 540,9 593,32 620,4 851,9 1013 1069 1546 283 356 370 396 411 416 419 424 427 438,5 443,5 445 482,96 490,08 506 528,49 553,69 594,72 618,44 624,09 * 635,35 646 649,42 680,54 693,13 707,22 712 724,13 741,11 780,13 784,26 826,94 853,43 900,13 943,22 936,15 963,48 985,85 989,19 990,63 1247,59 1383,88 1394,06 1614,88 1899,889 923
Продолжение табл. 34.2 Активная среда C*H3CN. Условия возбуждения: оптине- екая накачка излучением С0г-лазера; непрерывный режим генерации мкм 270,6 489 503 550 574,4 578 584 586 623 631 722 738 775 793 828 910 940 1156 1184 Активная среда СН3ОСН3. Условия возбуждения: импуль- импульсная оптическая накачка излучением С0%-лазера мкм 375 462 480 492 495 520 Активная среда С3НаО. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением С0г-лазера; непрерывный режим генерации мкм 148 156 336 516 Активная среда С!Оа. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СОг-лаэера; непрерывный режим генерации X, Лвозд» мкм 112 176 196 204 216 Активная среда HCCF. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации мкм 509 1028 Активная среда FCN. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации Хвозд» мкм 308 34.3. ЛАЗЕРЫ НА ПРИМЕСНЫХ КРИСТАЛЛАХ Активным веществом лазеров на примесных крис- кристаллах служат ионы элементов переходных групп, внед- внедренные в кристаллическую матрицу* Возбуждение ионов-активаторов осуществляется оптически, чаще все- всего с помощью газоразрядных импульсных ламп или ламп непрерывного действия. Энергетические уровни ионов-активаторов отличаются от уровней свободных ионов из-за взаимодействия с кристаллической матри- матрицей, которое приводит к расщеплению и ушпрению электронных уровней иона, а также к образованию у них в ряде случаев колебательной структуры (рис. 34.10, 34.11). Наибольшее воздействие испытывают уровни, соответствующие внешним электронам ионов, так как внутренние электроны экранируются внешними оболочками. Подавляющее число лазеров на примесных крис- кристаллах генерирует излучение на чисто электронных пе- переходах. Интерес к лазерам на электронно-колебатель- электронно-колебательных переходах (рис. 34.11) связан в основном с воз- возможностью перестройки длины волны излучения. Одни и те же ионы-активаторы в зависимости от типа кристалла, в который они внедрены, образуют сис- системы с различными генерационными параметрами. Большое влияние при этом оказывает температура ак- активной среды, в зависимости от которой меняются ра- радиационные параметры и спектр поглощения ионов-ак- ионов-активаторов в кристалле. Как правило, кристаллы до внедрения в них ионов- активаторов прозрачны на длине волны накачки, однако в ряде случаев в кристалл кроме ионов-активаторов вводятся также ионы-сенсибилизаторы, роль которых сводится к поглощению энергии накачки и передаче ее лазерному иону, что повышает эффективность лазера. Из большого числа (более 270) существующих ди- диэлектрических лазерных кристаллов наибольшее рас- распространение получили кристаллы Y3AI3O12 (ИАГ — ит- иттрий-алюминиевый гранат), YA1O3 (перовскит) с при- примесью ионов Nd8+, а также А12О3—Сг3+ (рубин). Заме- Замечательной особенностью этих соединений является удачное сочетание удовлетворительных спектрально-ге- спектрально-генерационных свойств с рядом таких необходимых ка- качеств, как высокая механическая прочность, твердость, значительная теплопроводность и прозрачность в широ- широком спектральном интервале. Повышение эффективнос- эффективности кристаллических лазеров на ионах Nd8+ по сравне- сравнению с лазерами на ИАГ достигнуто за счет сенсибили- сенсибилизации лазерного кристалла ионами Crs+, обладающими широкими полосами поглощения в видимой области. Передача возбуждения от ионов Сг3+ на верхний лазер- лазерный уровень Nd3+ (рис. 34.10) происходит путем ши- широкополосной люминесценции, связанной с электронно- колебательным переходом 4Т2—АА2 (рис. 34.11). Эффективность передачи возбуждения из низколе- жащего возбужденного состояния СгН 2Е на *Т2 опреде- определяется энергетическим зазором между этими состояния- состояниями, который сильно зависит от вида кристаллического поля. Это позволяет получить высокую эффективность передачи возбуждения от ионов Сг3* к ионам Nd3+ в кристалле гадолиний-скандий-галлиевого граната (ГСГГ) и, в конечном счете, достичь КПД лазера на ГСГГ — Nd3+ 4,5%, что в 2,4 раза выше КПД лазера на ИАГ — Nd3+ в аналогичных условиях [11]. На электронно-колебательном переходе хрома АТ2— М2 осуществлены также перестраиваемые по длине волны кристаллические лазеры, работающие при Г-=20°С. Та- Такие лазеры созданы на основе кристаллов александрита (ВАЬО) [12] р р [12], а также на основе уже упоминавшихся кристаллов ГСГГ [13]. Диапазон перестройки составля- составляет 730—800 нм для александрита и 766—820 нм для ГСГГ при полном КПД 2%. В табл. 34.3 представлены длины волн и рабочие температуры генерации лазерных диэлектрических крис- кристаллических систем. Лазерные системы разделены по активаторным (лазерным) ионам. Кристаллические мат- матрицы перечисляются в алфавитном порядке. Если в кристалл добавляется сенсибилизатор, то обозначение соответствующего иона и его концентрация указывают- указываются в первой колонке через двоеточие при условии, что концентрация сенсибилизатора близка к содержанию активатора. Иногда сенсибилизирующее действие ока- оказывают ионы, входящие в структуру самой матрицы-ос- матрицы-основы. Например, формула кристалла LiYF4, содержаще- содержащего примерно равные доли Y и Ег, в таблице записана 924
I Е,103СП* ^/2 p ?s .—7/2—JH5 5 ^шт11/гШШШ$ тш—Ь — 7J/2 2^/2 Ч -V ^* '^/* ?Fo 'h/г Ъ 6»'5/г Ъв %s/2 % 2Ъ/г Се3* Pr3+ Nd3+ Pm3+ Sm3* Ea3+ Рис. atrtO. Энергетические состояния редкоземельных (TR3+) ионов в кристаллах [10] 925
о - Рис. 34.11. Упрощенные рабочие схемы кристаллических лазеров, генерирующих колебательных переходах [10] на электронных и электронно- так: Li(Y, Er) F4. Возможен также более сложный случай, например Li(Y, Er) F4: Tu**. Здесь содержа- содержание ионов Ти3+ (второго сенсибилизатора) невелико и приблизительно соответствует концентрации активатор- пых ионов. Может быть указано как массовое, так и атомное содержание сенсибилизирующей примеси, при- причем указанное значение может относиться как к исход- исходной шихте, так и к кристаллу. Для уточнения следует обратиться к оригинальным работам. Более подробные сведения о лазерах на диэлектри- диэлектрических кристаллах, а также о физических и механиче- механических свойствах лазерных кристаллических матриц мож- можно найти в монографии [14], а также в обзорах [10, 12]. Таблица 34.3. Длины волн генерации лазерных диэлектрических кристаллических систем [10] Кристалл Лазерный переход Длина волны генерации, мкм Температура, К А12О3 . ВеА12О4 Gd3Sc2Ga30le Сг*а Сг*» Y3A!6O12 •i Генерация связана с парными центрами. Группа железа Хром (Сг*+, 3d3) •Е (Е) - М, ¦EBl)-*M, *7WMa [12] *Г2^М2 [13] *? (Е) -> М2 (СгЗ+^СгЗ+)*1 2Е (?) -*• Ма 0,6943 (/?i) 0,6934 0,6929 (R2) 0,73—0,8 0,766—0,82 0,6934089 0,6934255 0,7009 (N2) 0,7041 (^2) 0,6874 300 77 290 300 300 -70 -70 77 77 300 926
Продолжение табл. 34.3 Кристалл Лазерный переход Длина волны генерации, мкм Температура, К MgF, . Ванадий (V2+, 3d8) 1,1213 77 n-InP Железо (Fe2+, 3d5) *T2-+*E [15] 3,53 Кобальт (Co2+, 3d7) KMgF3 KZnF3 [16] MgF, ZnF, MgO MnFf CaF, SrF, CaF, SrF, CaF, YLF3 ^ 47 3d8) - [17] 8,4 Двухвалентные ионы редкоземельных элементов Самарий (Sm2*, 4/e) 0,7085 0,708 0,720 0,729 0,6969 Диспрозий (Dy2+f 4/10) (Tu2+t ^ 5/2' 2,36 2,35867 2,3659 1,116 Трехвалентные ионы редкоземельных элементов Церий (Се8+, 4/1) . . I 5d-^4/ [18] I -0,285 I 5d-*4/ 119] j 0,309—0,325 1,821 1,65-2,07 1,750 1,8035 1,99 2,05 2,165 1,591 1,623 1,636 1,674-1,676 1,731—1,756 1,785-1,797 1,3144 1,915 1,922 1,865 1,929 1,939 77 80—200 77 77 77 77 77 77- 77 77 85 85 198—240 77 . 77 • 77 20 85 85 20 65-90 >65 >65 4,2 77 77 77 27 1 = 92?
Продолжение табл. 34.3 Кристалл Лазерный переход Длина волны генерации, мкм Температура, К Празеодим (Рг*+, 4/а) LaBr, LaF, LaCl3 LiYF« РгВгз PrCl8 PrF8 SrMoO4 YA1O, •я 1 ' *•» ^3^t [201 •-*"• 1201 U [221 1,04 1,0468 0,532 0,621 0,632 0,647 0,5985 0,4892 0,5298 0,6164 0,619 0,6452 0,479 0,5378 0,6071 0,6395 0,6954 0,7190 0,622 0,649 0,489 0,531 0,617 0,620 0,647 0,5980 1,04 0,6139 0,7195 77 20-90 77 5,5-14 35 65 300 300 110 110 300 110 110 300 5,5—14 12 65 300 16 110—250 110—250 Неодим (Nd*f 4/») BaF2 BaFB — LaFs BaFa-CeFs BaF2 — GF3 —YF8 **,*-+''ill* 1,062 1,060 1,534 1,0538 1,0580 1,054 1,3185 1,3280 1,3290 1,054 1,0526 1,0521 1,32 1,0544 295 77 300 77 300 300 300 77 300 300 300 300 300 928
Продолжение табл. 34.3 Кристалл Ba025Mg2t75Y2Ge3Oia Ba2NaNb5O16 (II с) BaaZnGe207 (|| с) Bi4Ge3012 СаА14О7 CaAl12Olt CaF2 CaF2 (I) CaF2 (II) CaF2 — CeFs CaF2 - GdF8 CaF2 — CeO2 CaF2-LaF3 CaF2-SrF2 CaF2 - SrF2 - BaF2 - YF3 - LaF3 CaF2 - YF8 Лазерный переход *F3/2 _ */n/2 3/2 11/2 3/2 11/2 3/2 11 /2 4/?3/2 -* 4/!3/2 4F3/2 -* 4/11/2 4F3/2 -* 4/l3/2 4f3/2 ~+ 4/ll/2 4/?3/2"^4/ll/2 4f3/2 ¦* 4/U/2 4F3/2 -* 4/,1/2 4F3/2 -* */n/2 4F3/2 -> 4/13/2 4F3/2 -> 4/11/2 4/?3/2 ¦* 4/13/2 4F3/2 -> 4/11/2 4F3y2-*/Iiy» 4F3/2 -> 4/13/2 4F3/2 -* 4/11/2 4F3/2 -> 4/n/2 4F3/2 -+ 4n/2 *F3/2 "* 4/ll/2 4F8/2 -> 4/,3y2 Длина волны генерации» икм 1 ] 1 J 1 ] 1,0615 1,0613 1,0544 1,06425 1,0644 I,3418 1,0786 I,05895 1,06585 1,07655 1,0772 1,3420 1,3710 1,3400 1,3675 1,0497 1,0457 1,0461 1,0457 I,0467 1,0448 1,0508 1,0650 . 1,0481 ,0448 1,0661 1,0885 1,0654 1,3185 1,0654 1,3185 1,0885 I,0645 1,3190 1,0369 I,0535 I,0461 1,0540 1,0632 1,3255 1,3380 1,3600 Температура» К 300 300 300 77 300 300 300 77 — 77 — * 300 77 — 300 77 300 50 — 50 — 50 — 120 — 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 — 77 — 77 59—2159 929
Продолжение табл. 34.3 Кристалл CaFa - YF3 - NdF3 Ca4La (PO4KO CaLa4 (SiO4K 0 CaGd4(SiO4KO Ca (NbO3J CaMoO4 Ca (PO4K F (|| a) Ca(PO4KF(||c) Ca (NbO3)a CaSc2O4 Ca^VO,), CaWO4 CaWO4 (Na+) CaWO4 (Nb§+) CaWO4 (|| c, Na+) CaWO4(±cf Na+) Лазерный переход *f3/2 "^ 4/U/2 4^3/2-4/n/2 ^3/2-4'll/2 4^3/2 "^ 4^ll/2 4f3/2 "* 4/ll/2 4f 3/2 -* 4/ll/2 4^3/2-4Л1/2 4f3/2 -* 4/13/2 4f 3/2 "* 4/13/2 4/73/2 "^ 3/H/2 4f3/2 "*¦ 4/13/2 4C _^. 4/ ^3/2^ Ml/2 4P -л- 4/ M/2^ У9/2 4f 3/2 "* 4/U/2 4f _^. 4/ _„ Г3/2 ^ 'НА2 4^3/2^4Лз/2 4/?3/2 "* 4/13/2 Длина волны генерации, мкм 1,3270 1,3370 1,3585 1,0632 1,0613 1,0610 -1,06 1,06 1,0612 1,0615 1,061 1,067 1,0630 1,3347 1,3345 1,3380 1,3425 1,0720 1,0755 1,0868 1,0730 1,0867 1,3565 1,3870 1,067 0,9145 1,0582 1,0652 1,0649 1,0587 1,0601 1,0649 1,0650 1,0634 1,3340 1,3475 1,3310 1,3459 1,3370 1,3390 1,3345 1,3372 1,3459 1,3880 Температура, К 300 300 — 300 300 300 300 77 — 300 300 — 300 300 77 300 — 300 — 300 77 — 300 77 300 77 300 77 77 77 — 77 300 300 — 300 77 — 77 930
Продолжение табл. 34Л Кристалл Ca2Y5F19 CaY2Mg2Ge30la CaY4(SiO4KO CdF3-CaF2 [24] CdF2 - YF3 CeCl3 (|| a) CeF3 CeP6O14 GdA103 GdCa6Oia Gd (MoO4K GdO3 GdP6O14 GdScO3 GdsScaAlAa HfOa — Y2O3 K6Bi (MoO4L KGd (WO4J (|| [010]) KLa (MoO4)a Лазерный переход 4/?3/2-*4/ll/2 4F3 2 -> */l4/2 4f3/2-^4/ll/2 4f3/2"^4/ll/2 4f3/2^4/ll/2 4/?3/2~-*4/ll/2 4f3/2 "*" 4/13/2 4/?3/2-^4/ll/2 4F«,«-»- 4Л«« 3/2 * 11/2 4/?3/2 -* 4/13/2 4F3/2 -* 4/1I/2 4F3/2 -> 4/ц/2 4^3/2-4Л1/2 4f 3/2 -* 4/13/2 *F3/2 -> 4/n/2 ^3/2-4/u/2 4/?3/2 "* 4/ll/2 4f 3/2 "* 4/ll/2 ^3/2 "*" * 11/2 4/?3/2 -*" 4/ll/2 4/?3/2 "*• 4/ll/2 4/?3/2 "^ 4/ll/2 4f3/2 -* 4/ll/2 Длина волны генерации, мкм 1,0498 ,3200 ,3190 ,3525 ,05896 ,0672 ,0495 ,0651 ,3245 I,0647 ,0410 ,0638 ,0404 ,0639 ,3320 ,3240 ,3310 I,3675 1,051 1,0760 I,0621 1,0584 I,0599 I,3307 1,3315 -1,06 I,0701 I,0606 I,0789 1,0741 I,0789 1,0776 1,051 I,08515 I,05995 1,05915 I,0620 I,0660 I,0604 I,0660 I,0672 I,0585 1,0587 Температу- Температура, к 300 77 300 — 300 300 300 300 300 300 77 90 300 — 300 77 77 — 300 300 300 77 — — 135 300 . — 300 77 — 300 300 300 77 300 — 300 300 300 77 300 Б9* 931
Продолжение табл. 34.3 Кристалл KLu (W04), [25] KY (MoO4), KY (MOO4), (II a) KY (W04)a KeNdLitFw [26] KNdP4O12 K3Nd (P04)e K3(NdLa)(P04), K5Nd (MoO^ LaA103 La.Be.O» (|| b) La2Bet06 (II X) LaaBe,O5(||6) LaF3' LaF8 (cF « 20°) LaF3 0 » 73°) LaFs —SrFt La3GabSi014 [27] LaNbO4 LaaOs La*O,S LaMgAluO19 [28] LiGd (MoO4)a (|| c) Лазерный переход ^3/2-4Лз/2 «F3/2 -* */11/2 4^3/2-4Лз/2 4/7 _+ 4/g/2 *f3/2 "^ 4/U/2 4/?3/2 -* 4/13/2 4/?3/2-^4/ll/2 4/?3/2 "* 4/ll/2 «f3/2 -*. */n/2 4f3/2 -* 4/ll/2 4/Г3/2 "^ 4/ll/2 4^3/2^4/n/2 4f3/2 -*. 4/n 4^3/2 "*" 4/13/2 4f3/2 -^ 4/l3/2 4/?3/2 •* 4/13/2 4/73/2 "^ 4/ll/2 4f 3/2 "^ 4/13/2 4/?3/2 -^ 4/n/2 4/?3/2 -^ 4/13/2 **3/2 "* * 11/2 *^3/2 ~* 4/ll/2 4jF3/2 "*^ 4/U/2 4/?з 2 «j. 4/u/2 4^3/2 -*¦ 4/13/2 Длина волны генерации, ыкм I 1 ( 1 1 1,0714 1,3482 1,0669 1,3485 ),9137 1,0688 ,3525 ,3545 ,3515 1,048 ,052 1,052 1,06 1,06 1,0660 1,0804 I,0698 1,079 1,3510 1,0407 1,0633 1,0403 1,3675 1,3235 1,3670 1,3310 1,3125 1,3305 1,0486 1,0635 1,3315 1,0640 1,0670 1,0675 I,3730 I,0624 1,079 1,075 L,0552 1,0817 1,3760 1,0599 Температу- Температура. К 300 309 300 300 77 300 300 — 77 77 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 — 77 300 77 — 300 77 — 300 — 300 300 — 77 300 300 77 300 300 — 300 300 932
Продолжение табл. 34.3 Кристалл LiLa (MoO4L (|| с) LiNbOs(xc) LiNbO3 (II с) LiNbO3 (|| с) LiNbOs(±c) LiNdPA,{|3 Li (Nd, La) P4OM Li (Nd, Gd) P40M LiYF4 LuA108(||lU21) LuaAUOi, LuScOs LusGajC^a Lu3ScjA13Ou a-NaCaCeFe o-NaCaYF, Лазерный переход 4f3/2 ^ 4/J3/2 4f 3/2 -* 4/u/a 4f 3/2 ~* 4/13/2 4jF3/2 "* 4/U/2 *F3/2 -* 4/u/2 4/?3/2 -* 4/ll/2 4/?3/2-*4/ll/2. 4f3/2 -* 4/ll/2 4f3 -* 4/ 4/?3/2 •* 4/9/2 4f3/2 "^ 4/ll/2 3/2 "*" 13/2 4f3/2 -^ 4/ll/2 ^3/2 "*" * 11/2 4/?3/2 ">" 4^13/2 «F3/2 -> 4/Hy2 4/?3/2 "^ 4/13/2 *3/2~*" '11/2 ^3/2 "*" M3/2 4/?3/2 "^ 4/lI/2 4F3/2 -* 4/13Д> Длина волны генерации, мкм 1 1 1 ( 1 1 1,0585 ,0658 1,3370 ,3375 ,0846 1,0933 1,3870 1,3745 1,0477 1,0477 1,0477 1,0530 1,047 1,0671 1,0831 1,0675 1,0759 1,0832 1,3437 ),9473 1,06425 1,0605 1,3382 1,3532 1,3525 1,0785 1,0609 ,0623 1,0587 1,06025 1,0616 1,3315 1,0599 1,0591 ,3360 1,0653 ,3190 ,0539 1,069 1,3285 1,3375 1,3600 Температу- Температура. К 300 77 300 77 300 300 300 300 300 300 300 300 _ 77 120 300 300 — 300 77 300 77 300 — 77 300 300 300 77 — 77 300 300 77 300 300 300 300 — 300 — 300 933
Продолжение табл. 34.3 Кристалл 5NaF • 9YF3 Na0.5 GdO,5 W°4 NaGdGeO4 [29] NaLa (MoO4J NaLa (MoO4J (cF = 60°) NaLa (WO4J (|| c) NaNdP4O12 Na3Nd (PO4J Na2Nd2Pbe (PO4)e Cl2 [30] Na6Nd (WO4L NdAl3 (BO3L Nd^Gd^ (Al^Cr,), (ВО3L [31] (NdLa) P6O14 (NdSc) P6O14 (Ndln) P6O14 Pb6Ge30u [32] PbMoO4 PbMoO4 (_L c) Pb5(PO4KF SrAl4O7 SrAl12O19 SrFa Лазерный переход 4f3/2 ~* 4/ll/2 4/7з/2 _>. 4/^^ 4^3/2-4/ll/2 4/7 —*- */ r3/2. Ml/2 4f3/2 "*" 4Лз/2 4/?3/2 -^ 4/U/2 4/73/2 ~+ 4/13/2 4F3/2 -* 4n/2 4/Г3/2 -* 4/13/2 4F3/2 -*- 4/11/2 4f3/2 -*" 4/ll/2 V3/2 -* 4/ll/2 О/л 11/Z 4f3/2"^4/U/2 4f3/2-^4/U/2 *F3/2->4/11/2 4f3/2"^4/ll/2 4^3/2 "*- 4/ll/2 4/?3/2 -* 4/ll/2 4f -^ 4/U/2 4f3/2 "* 4/13/2 4^3/2"^4/11/2 *F3/2 -* */Iiy2 4/?3/2 -*" 4/13/2 4f3/2 -1* 4/ll/2 4/?3/2 -^ 4/U/2 Длина волны генерации, мкм 1 I,0506 I,0595 1,3070 1,06 1,0615 1,3334 1,0595 1,0653 1,3380 1,3440 I,3380 I,3430 1,0635 1,3355 1,051 1,05 1,0585 1,0685 1,063 I,0635 1,063 1,0511 1,051 1,051 I,0789 I,0799 I,0586 I,3340 I,3320 1,0551 I,0576 ,0828 ,0566 ,0568 ,0627 ,3345 ,3665 1,3320 1,3530 ,0491 ,037 ,0437 ,044 Температу- Температура, К 300 — 300 77 300 300 300 — 300 300 77 — 300 300 300 300 — — 300 300 — 300 300 300 77 300 295 300 77 300 300 — 77 — 77 300 — 77 — 300 295 77 — 934
Продолжение табл. 34.3 Кристалл SrF2-CeF3 SrFa - GdF3 SrF2-CeF3-GdFe ч SrF2 - LaF3 SrF2 — LuF3 SrFa —YF3A0%) SrLa4 (SiO4K 0 SrF2 - YF8 SrMoO4 SrB <PO4)8 F (|| a) Sr,Y5F19 YA1O3(II[112]) YAIO3 ( II C) УА10ИУ6) YA103:Cr*+ @,3%) Лазерный переход 4/73/2 "* 4'll/2 4/73/2 "*" 4/13/2 4/?3/2 -*" 4/ll/2 4F3/2 "* 4Лз/2 4^3/2-4Л1/2 4V> ^ 4/ll/2 4/?3/2 -* 4/13/2 4^3/2-4/ll/2 4/?3/2 -^ 4/13/2 4^3/2-4Л1/2 4/?3/2 "^ 4/ll/2 4/?3/2 -^ 4/13/2 4/?3/2 -^ 4/II/3 4^3/2->4/n/2 4^3/2 -^ 4Л1/2 4f3/2 -^ 4/13/2 4^3/2^4Л1/2 4F3/2 -* 4/I3/2 4^3/2^4^!/2 4/?3/2 -1" 4/13/2 Длина волны генерации, мкм 1 1 1 1,0590 1,3255 1,0528 1,3260 1,3250 1,0589 1,0597 1,3250 1,0556 1,3200 1,0567 1,0586 I,3225 1,3300 1,3320 1,0643 I,0576 1,0640 1,0652 1,059 1,0627 1,0611 1,0585 1,0493 1,3190 I,0796 1,0644 1,06405 1,07225 1,0842 1,0913 1,3393 1,3413 1,3391 1,3514 1,0645 ,0725 1,0795 ,0909 1,0989 ,3391 [,3411 Температу- Температура. К 300 300 300 300 77 300 300 300 300 300 300 300 300 77 295 295 77 — 77 — 77 300 300 300 300 300 77 300 530 300 — 77 — 295 300 — 300 — 300 — 935
Продолжение табл. 34,3 Кристалл YaAUO,, Y3AlsO,»:Cr»*(l%) YsCa,OM Y,0, Y,03 —ТЮ, —Nd,O3 Y3Ga»OM YP»0,4 (Y, LuK AUO,, Лазерный переход * 3/2 "*" *9/2 4f3/2 -* 4/ll/2 4/? ^ i/ 4/?3/2 "* 4/15/2 4/?3/2"*4/ll/2 4f3/2 "* 4/ll/2 «F3/2-> 4/n/2 4f3/2^4/n/2 «F3/2 -> */u/2 4/?3/2 -* 4/U/2 4/?3/2 ¦* 4/ll/2 Длина волны генерации, мкм 0,891 0,900 0,939 0,946 1 1 1 1,0610 1,0612 1,0519 1,0642 1,0613 1,0640 L,0736 L,U19 1,1158 1,1225 1,0615 1,0682 1,0779 1,06415 1,3187 1,3335 1,319 1,318 1,338 1,358 1,833 I,0612 1,0641 1,0633 1,073 1,078 1,074 I,0589 1,0603 ,06205 ,0583 ,05975 ,0614 ,0525 ,0515 ,0642 ,0608 ,0636 ,0726 Температур Pa, К 300 300 —_ 77 300 — 300 .— 300 — 300 — 300 — 300 — 300 — 300 — 300 — 233 77 300 300 77 77 300 300 — 300 77 77 — 300 — 300 77 77 936
Продолжение табл. 34.3 Кристалл Y3Sc2GaA* YScO3 Y^iOe YV04 ZrOt — YtO8 Лазерный переход 4/:з/2 ^ 4/n/2 4/73/2 "*" 4/13/2 4F3/2 -* 4/ц/2 4F3/2 -* 4/ll/2 ¦F3/2 -* */,3/2 4f з/2 ^ 4/n/2 4/?3/2 "^ 4/13/2 4f 3/2 -* 4/ll/2 4V-4/13/2 Длина волны генерации, мкм ,0575 ,0583 ,0615 ,3585 ,0843 ,0770 ,0715 ,0742 ,0782 ,0710 ,0781 ,3585 1,3580 1,069 1,0641 1,0664 lf3415 1,3425 1,0608 1,3320 Температу- Температура, К 77 300 300 300 300 77 300 300 _ 77 — 300 77 -90 300 — 77 300 300 300 TbFs [331 Y,O8 YVO* LiYF4:Gd» A0%) Ba(Y,.2eEr0>7)F, Ba(Y, YbJFe Ba(Y,8Ho02)Fg BaY1.64Er0.03Tm0.03F» Самарий (Sm»+, 4/») . *H7/2 0,5932 Европий ¦>Ft Тербий (Eu«*. (Tb»+, 4 4/« e) !) 0 0 ,6113 ,6193 Диспрозий (Dy*+, 4/») 1 6//13/2 ^ 6//15/2 Гольмий (Но8+, 4/i°) BaYb,Fe 134] Bi4Ge,O11 135] 0,5445 3,022 0,5515 2,362 2,375 2,363 2,377 2,71 2,065 2,0746 2,0866 2,0555 2,074 2,0895 2,087 116 220 90 300 77 77 77 77 20 295 77 77 20 300 77 937
Продолжение табл. 34.9 Кристалл CaF2 CaFa:ErF3C%), YbF3 C%), TmF3C%) CaFa - ErF3 CaF2—YF3 CaF2 —YF3: (Er»+, Tm?+, Yb3+) CaMoO4: Er3+@,75%) Ca (NbO3)a Ca(PO4KF:a3+@,3%) CaWO4 CaY4 (SiO4KO : Er*+ C7,5%) Tm«+ C,75%) Cd3Ga3012 [36] ErA103 (Er, Lu)A103 Er3A!5O12 [34] Er2O3 Er3Sc2Al3012 : Tm3+ Er2Si06 (Er, Tm, YbKAl60la Eri,5Yl,5AbAa GdA103 Ho3Al6Oia HoF3 Ho3GabOla (Ho, LuKAl60la [373 Ho3SC2Al30io KGd(WO4)a ]37] KGd(WO4J [36] KGd (WO4)a (|| b) KY (WO4J [36] [37] KY(WO4J: Er*+, Tm8* KLu(WO4)a [37] LaNbO4 [37] LaNbO4 : Er*+ LiHoF4 LiNbOg LiYF4 L11AIO3 Lu3Al6012 Lu3A!5O12 : Cr*+ [38] Lu3AI6Oia : Er*+ B%), Tm3+ B%) Lu3Al50ia Лазерный переход 6S2 -»- 6/8 6/7 -+- 6/8 6/7 —>" 6/o 6/7 ->- 6/g 6/7 ->- 6/8 6/7 -+¦ 5/8 v,C*/88 6/7 —*¦ 5/8 5/в ~* V8 6/7 —>¦ 5/8 •/, -^ »/8 6/7 —>• 5/8 •Й ^ *Й V, -»• 5/. »/, -^ */8 «/, -^ »/8 */, -> »/8 6/7 -+• */• 6/, -*• 5/8 *S2 —*¦ */& 6/g -*¦ 4m ч\ Z ч\ ^/^б —*" 6/7 6s2 —>• 6/« *Sa -»¦ 6/s 6/7 -> 6/8 6/7 ->• 6/a »/, -> »/8 »/ -»- »/I Длина волны генерации, мкм 2,092 0,55122 2,1 2,0600 2,0318 2,05 2,06 2,0740 0,0707 2,0556 2,047 2,079 2,046 2,059 2,060 1,2085 1,4040 2,1205 2,0010 2,0985 2,121 2,0985 2,085 2,1010 2,0979 2,0917 -2,123 1,9925 2,1294 2,1224 2,097 2,090 2,1135 2,086 2,1005 2,1250 2,1300 2,1170 2,1285 2,0740 1,3982 2,9342 1,3908 2,0765 2,0720 2,0790 2,0725 2,07 0,979 2,0786 0,7498 0,9794 1,0143 1,3960 2,0672 2,1348 2,1020 2,1020 2,1020 2,9460 Температу. pa. К 77 77 77 77 90 100 298 77 77 «_ 77 77 77 77 77 110 НО 77 77 77 145 НО 77 77 77 — 77 90 90 77 — 77 77 77 / § ПО — по 77 — ПО 110 300 по но -300 по по 90 90 77 90 90 90 300 90 90 77 ПО 77 300 938
Кристалл <x-NaCaErFe LiY0 ,в_х^Ег0 t6Tm^HoyF4 [39] NaLa (MoO4J : Er8+ YA103 [37] YAIO3 ( II [112]) Y3A15O12 Y3A16O12 : Cr»+ @,5%) Y3A15O12:Er»+ E0%), Tm*+ F,7%) Тт3А]ьО12 [34] Y3Fe6012 Y3Fe6012:Er3+E%), Tm»+E%) Y3Ga6012 YVO4:Er3+, Ттз+ ZrO2 — Er2O3 Лазерный переход •/, -* •/, I7' "* У8 б/7 -*• б/8 б/в ->- б/7 6/в ~* 6/? б/7 -»- Б/8 б/ _^ б/ 6/7 -^ б/8 б/7 -н- б/8 б/7 -^ 5/8 •/,-•/, Продолжение Длина волны генерации, мкм 2,0345 2,0312 2,0377 2,06 2,050 2,1185 2,13 2,9180 2,0132 2,9403 2,0914 2,0975 2,1223 2,0975 О 10OQ Z,1ZZo 2,0982 2,1227 2,1288 2,13 2,0995 2,086 2,089 О 1ЛТ Z, 1U/ 2,086 2,114 2,0412 2,115 табл. 34.3 Температу- Температура, К 150 77 —_ — 90 110 ПО 300 300 300 77 ... 77 77 77 — 295 _ 77 77 77 / / 77 —- 77 77 BaYaF8 BaY2F8 : Yb*+ C7,5%) BaEr2F8 140] BaYb2F8 [41] Bi4Ge3012 [35] СаАЦО7 4S3/2 ->• 4я9Л- *f 9/2 -* 4<S3/2 "* 4/2 - 453/2 "* 4f 9/2 "^ 4/79/2 "*" 4^9/2^ 4f9/2 -^ 453/2- 4Лз/2- 4/13/2 -+ Эрбий (ЕгЗ+, 4/и) 4/1б/2 4/13/2 4/1б/2 %/2 4'll/2 4Лз/2 4Л1/2 4Л5/2 4Лз/2 4'и/2 4Лз/2 4Лз/2 4/15/ 0,5540 0,5617 0,7037 0,6709 0,6700 1,6455 1,7355 1,2320 0,8425 0,8543 1,9975 0,6700 2,7417 2,7595 2,7980 1,9654 1,26 0,853 1,558 1,664 1,5500 1,5815 77 77 77 77 110 110 110 110 110 110 110 300 300 77 77 77 939
Продолжение табл. 34.3 Кристалл CaFa CaF2-ErF3 [42] CaF2 — ErF3 CaF2 — ErF3 : TmF3 @,5%) CaF2-YF3 Ca (NbO3J CaWO4 CdA103 [43] Er3Al5O12 [44] Er3Al5012 ErAlO3 [44] (Er, LuKAlb012 Er15Lu15A103 KEr (WO4J [45] KGd (WO4J ( H c) KGd (WO4J (I b) KGd (WO4J (|| c) KGd (WO4J (|| b) KGd(WO4J(||c) KGd (WO4J (|| b) KLu!.* Erx (WO4J [46] LaF3 LiErF4 LiErF4 [47] 4/l3/2-* «s3/2 -> 4S3/2~* 4S3/2"* 4/ll/2 ~* 4/U/2 "* 4/ll/2- 4*3/2- 4/13/2 -+ 4/13/2 - 4'l3/2- 453/2"^ 4s3/2-* 4Л1/2^ 453/2^ 4/U/2~* 4S3/2"^ 4 / „^ 4/ll/2-* 4'll/2 - 453/2 "*" *S3/2 -* 453/2 -^ 453/2"^ 4S3/2 ¦* 453/2"^ 4/13/2 "^ 4S3/2 "* 4<S3/2^ *s3/2 -> 453/2 -* Лазерный переход 4/ 4/13/2 4/ll/2 4/9/2 4/13/2 4/13/2 4'l3/2 4Лз/2 4/16/2 €'l5il 4/15/2 4/ 4713/2 4'9/2 4/13/2 4/9/2 4/ 4/ *'«3/2 4/ 4/13/2 S/2 4/9/2 4'9/2 4Лз/2 4/13/2 4/l5/2 4/9/2 4/9/2 4'uyi 4/ Длина волны генерации, мкм 1,617 1,5298 0,8456 0,8548 1,26 1,696 1,715 1,726 2,7295 2,7460 2,7490 2,7955 2,7985 2,7307 2,69 0,8430 1,5448 1,5558 1,61 1,612 1,6571 1,7762 2,9370 1,6632 2,9395 1,6631 2,8070 2,7222 2,7990 2,7990 0,8468 0,8468 1,7155 1,7325 1,7383 0,85 2,8092 1,6113 1,732 1,7042 1,2288 0,8540 Teimepawy* pa, К 77 4 77 77 77 77 —. 77 300 — 300 — 300 300 298 77 77 — 77 77 77 110 300 no 300 no 300 300 — 300 300 300 300 300 300 300 300 300 90 no no no 940
Продолжение табл. 84.8 Кристалл LiYF4 LuAlOj (й 11121) Lu3Al,Olt LujAlgO,,: Ho»+, Tm* SrF, - ErF8 [48J YA1O A111121) YSA1,OM Y3A1A. YsAUOx^Yb»* E%) Yb3Al60M Yi,5Erl.5Al»°» I49] Y0>75 Ег0>25 АЮ3 [49] (Y*, Ег)зА16О„(И1100]) ZrOg-Er,O8 A2%) BiaGeoOii 135] CaF*-ErF3 CaMoO4:Er«* @,75%) Ca (NbO ) Ca WO4 8 * Лазерный переход 4/?9/2-4/п/2 *f 9/2-*/13/2 4S3/2^4/13/2 453/2 -> 4m 453/2^4/13/2 4/13/2 -* 4/l5/2 4S3/2 "^ 4/9/2 4/И/2^4Лз/2 4/ll/2-^4/13/2 4Л1/2^4Лз/2 45 ^ 4/ 4$3 2 ^. 4/e/2 4/l!/2"^4/I Л 4? -> */13;2 4/13/2^4/16/2 4? _>. 4/ 4/ll "^ 4/13/2 4'l3/2-4'l6/2 4/,3/2 ^ 4/i5/2 4/13/2 "* 4/16/2 *s3/2 -^ 4/9/2 4S3 -> 4/^ 4/|iy»-*4'i»yi 4/13/2 ¦* 4/15/2 Тулий (Tm**, 4f°) 8 W *- 8 U ait w д f f 8 M *¦ 8 W ам ^ Д f f 8Я4 -¦» 8#J Длина волны генерации, мкм 2,0005 2,8500 0,8500 1,6675 0,86325 0,8632 1,6525 1,6630 1,7762 2,9406 2,8298 2,6990 2,7285 2,7450 2,7930 0,84975 0,8594 0,84965 0,85165 1,6632 2,7309 0,86275 0,86275 1,632 1,7757 2,8302 2,9364 1 ,6602 ,6452 ,6459 1,6615 ,7760 1,6631 2,8302 2,9364 1,62 1,850 1,894 Ь9 1,9115 1,9060 1,91 1,911 1,916 Температу. Ра. К но по 300 90 77 300 77 —. 300 300 300 300 — 300 300 — 77 — 300 300 77 300 300 300 300 — 77 295 77 ПО ПО 300 300 77 77 77 77 77 77 941
Продолжение табл. 34.3 Кристалл ЕгАЮз (Ег, Lu) АЮ3 Ег2О3 Er15YK5Al60l3 GdA103 LiNbO3 LiYF4 [50] Lu3A]6Ola Lu3Al5012 : Cr*+ [38] a-NaCaErFe SrF2 YA103:Ci*+ (||[112]) YA1O3 : Cr8+ @,75%) YAIO3 :Cr3+ @,1%) YA103:Cr3+ @,1%) YA!O3 C0% Er*+) YAlO3:Cr3+@,l%) Y3A16O12 YA16O12 : Сгз+ @,5%) YA1O3: Cr3+ @,01%) (Yb, ErKAl6012 YVO4 ZrO2 — Er2O3 Лазерный переход зя4 ¦* »я„ *Ht+*Ht зя4 - «я. »я4 -*¦ »яв *Н4-**Нв *Н4+»Н„ 3^4-*»Яв *я4- *н* •Ft -+ »Я6 »нл^*н. 'Я4 -* »Я, »Р4-»-»Я6 ^4-^»Яб »Я4-*»Я„ »Ht^*H9 »F4 ¦* *Яб 8Я4 -* "Я, »F4 ¦¦ 3Я6 »Я4 -> »Я, »я4 -*• «я. зя4 ¦+ *яв Длина волны генерации, мкм 1,872 1,8845 1,934 1,880 1,884 2,014 1,8529 1,8532 2,3030 1,8890 1,9090 1,8855 2,0240 2,3425 1,8580 1,8885 1,972 2,274 2,318 2,353 2,354 2,355 2,274 2,318 2,34 1,856 1,883 1,9335 1,861 2,348 2,349 1,8834 2,0132 2,0132 2,324 1,8850 2,0195 2,019 1,896 Температу- Температура. К 77 77 77 77 — 85 77 77 77 77 — 77 — ПО 77 77 300 300 — 300 — 300 — 300 90 — 90 77 300 — 77 85 77 300 77 — 295 77 Иттербий (Yb3+, 4P) Bi4Ge3012 [35] CaF2: Nd3+ A —2%) "F5/2 ¦* *f 7/2 1,030 1,0336 77 -120 942
Продолжение табл. 34.3 Кристалл Gd3Ca&0w : Nd»+ (~ 2%) Gd3Sc»Al30,2:Nd»+(l,5%) Lu3AI5O,2: Nd«+(~ 1%) LujGajOurNd»* A,5%) Lu3ScsAl3Oi,:Nd»+(l,5%) Y3AI,OM Y3AlsOu:Nd»+(-0,8%) Y3A!5Oxj : Nd*+ (~ 0,8%) Cr»+ @,5%) Y3Ga6OM:Nd»+ A,5%) (Y, YbK A15O12 (Yb, LuK AI5OU Лазерный переход ^5/2^7/2 ^6/2-^7/2 ^S/2- ^7/2 ^5/2-^7/2 ^5/2^^7/2 'Ры2^грт ^6/2 - ^7/2 ^5/2-^7/2 ^5/2 - *F7,2 ^5/2 -*- ^7/2 ^6/2^^7/2 Длина волны генерации, мкм ,0232 ,0299 ,0294 ,0297 ,0230 ,0299 I,0296 I,0293 I,0297 1,0298 1,0233 I,0293 I,0294 Тем пер а ту* pa, К 77 77 77 175 77 77 77 — 200 210 77 77 77 BaFa CaF2 SrF2 Уран (U3+, 5/8) '11/2 " 4/lt/2-»-4A>/2 2,556 2,613 2,57 2,51 2,44 2,24 2,407 20 300 300 77 77' 77 90; 77; 20 34.4. ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ НЕОДИМОВЫХ ЛАЗЕРНЫХ СТЕКОЛ Стекло, активированное неодимом, — наиболее рас- распространенный и широко применяемый материал для твердотельных лазеров. Отечественная промышленность и зарубежные фирмы выпускают более 50 марок активи- активированных неодимом стекол. В табл. 34.4 и 34.5 приведены физико-химические, оптические и спектрально-люминесцентные характерис- характеристики промышленных неодимовых лазерных стекол, вы- выпускаемых в СССР. Все отечественные стекла имеют силикатную или фосфатную основу. Стимулированное излучение связано с переходами между электронными уровнями активаторного иона Nd3+. Приведенные в таблицах спектрально-люминесцентные характеристики относятся к переходу AF3/2—»-4/и/2. Одной из наиболее трудно определяемых спектро- спектроскопических характеристик лазерных материалов явля- является пиковое сечение генерационного перехода. Разные работы дают противоречивые значения этой величины. В табл. 34.5 приведены сечения переходов, измеренные лазерной методикой в аналогичных условиях [51]. Лазеры на неодимовых стеклах работают в им- импульсном режиме. Для накачки обычно используются импульсные ксеноновые газоразрядные лампы. Более подробные сведения о неодимовых лазерных стеклах можно найти в [51—53]. 943
Таблица 34.4. Физико-химические свойства промышленных неодимовых лазерных стекол [51, 52] Марка стекла Концентрация ионов Nd«+, №«• см"» Плотность, 10» кг/см* Теплопровод- Теплопроводность, Вт/(мК) Удельная теплоемкость, Дж/(кгК) Коэффициент линейного расширения, ИГ» К"» Модуль Юнга, 10»» Па Модуль сдвига, 10" Па Коэффициент Пуассона Силикатные стекла КГСС 3 КГСС 5 КГСС 7 ЛГС 5 ЛГС 236 ГЛС 1 ГЛС 2 ГЛС 3 ГЛС 4 ГЛС 5 ГЛС 6 ГЛС 7 ГЛС 8 ГЛС 14 ЛГС 59 ГЛС 21 ГЛС 22 ГЛС 23 ГЛС 24 ГЛС 25 ГЛС 26 ГЛС 27 ГЛС 32 ЛГС 40 ЛГС 41 ЛГС 54 ЛГС 55 ЛГС 56 ЛГСИ-1 ЛГСИ-2 2,02 3,96 5,93 6,03 1,83 1,90 1,98 5,30 4,56 0,97 1,96 3,05 5,16 4,56 4,68 1,38 2,0 3,6 5,7 2,33 3,30 12,7 2,0 2,75 3,06 2,01 1,90 1,93 1,33 2,33 2,90 2,93 2,96 3,01 2,56 2,66 2,70 2,70 2,66 2,72 2,74 2,81 2,86 2,73 2,62 3,49 3,51 3,52 3,52 3,35 3,40 3,40 3,38 2,50 2,67 2,81 2,66 2,70 3,38 3,39 — — — — 0,62 0,98 — — 0,70 0,49 0,49 0,40 — 0,70 — — — — 670 710 — — 710 670 670 670 — 690 — 113 ПО 105 102 93 94 119 121 112 113 114 113 108 108 114 Фосфатное стекло 0,40 0,40 — — 0,41 0,41 0,44 0,50 — — 0,77 0,56 0,42 0,42 570 570 — — 670 670 570 — — — — 840 880 670 670 106 106 — — 111 102 94 103 156 112 170 127 128 106 111 6,37 6,42 6,50 — 7,79 7,35 6,78 6,83 6,93 5,78 5,68 6,17 5,98 7,0 6,55 5,33 5,58 5,58 5,58 5,12 5,12 5,34 5,42 5,06 — 4,76 5,82 6,61 5,39 5,12 2,16 — — — 3,19 2,99 — — 2,84 2,25 2,25 2,45 2,35 2,75 2,64 2,06 2,19 — — — — — 2,0 — 1,86 2,30 2,65 2,10 1,98 0,25 0,25 0,25 — 0,22 0,23 0,23 0,24 0,22 0,27 0,26 0,26 0,27 0,23 0,23 0,29 0,28 0,28 0,28 — — 0,29 0,28 0,26 — 0,28 0,26 0,25 0,29 0,31 944
Таблица 34.5. Оптические и спектрально-люминесцентные характеристики промышленных иеодимовых лазерных стекол [52, 53] Марка стекла Показатель преломления (а = 1,06 мкм) Коэффи- Коэффициент дисперсии Коэффи- Коэффициент Брюстера, КГ» нмм/Н Показатель поглощения {к = 1,06 мкм), 10"» см Длина волны максимума лю- люминесценции мкм Ширина полосы люминесценции Время жизни метаста- бильного состояния, мкс Сечение генера- генерационного перехо- перехода (*F3/2 4/ / 10~и см* КГСС 3 КГСС 5 КГСС 7 ЛГС 5 ЛГС 236 ГЛС 1 ГЛС 2 ГЛС 3 ГЛС 4 ГЛС 5 ГЛС 6 ГЛС 7 ГЛС 8ч ГЛС 14 ЛГС 59 ГЛС 21 ГЛС 22 ГЛС 23 ГЛС 24 ГЛС 25 ГЛС 26 ГЛС 27 ГЛС 32 ЛГС 40 ЛГС 41 ЛГС 54 ЛГС 55 ЛГС 56 ЛГСИ-1 ЛГСИ-2 ш 60—2159 1,533 1,536 1,542 1,543 1,567 1,523 1,518 1,518 1,516 1,533 1,538 1,542 1,548 1,525 1,529 1,582 1,582 1,582 1,582 1,568 1,564 1,568 1,582 1,493 1,506 1,562 1,521 1,532 1,565 1,568 57,5 57,5 57,2 55,7 43,9 57,9 — — 57,8 52,4 52,2 51,2 50,6 56,9 52,0 2,4 2,4 2,4 — 2,9 2,7 2,8 2,8 ¦ — 2,2 2,3 2,2 2,2 2,4 — 58,6 58,7 — — 65,3 65,7 — 56,5 67,0 69,5 44,8 63,4 63,3 65,7 65,3 1,1 1,3 1,3 1,3 1,3 1.4 1,4 1,3 — — 2,1 2,0 1,9 1,3 1,3 Силикатные 3-5 3-5 3-5 3—5 2-3 1-3 2 2 1-^3 1-3 1—3 1-3 1-3 2-5 1-2 Фосфатные 1—2 1-2 1—2 1-2 1—2 1—2 1-2 1—2 1—2 1—2 1—2 1—2 1-2 1—2 1-2 стекла 1,058 1,057 1,057 — 1,059 1,058 — — 1,058 1,057 1,057 1,057 1,057 1,057 1,057 стекла 1,055 1,055 1,055 1,055 1,054 1,054 1,054 1,054 1,054 1,054 1,055 1,053 1,054 — 35 29 35 35 28,6 24,0 26,7 30,0 29,5 570 510 390 370 350 440 460 360 480 570 500 410 290 420 440 340 300 250 210 270 230 90 270 200 230 260 310 300 300 2,1 2,1 2,1 2,0 2,9 2,4 2,2 2,5 2,0 1.6 1,6 2,1 2,1 2,0 2,0 3,5 3,5 3,5 3,5 3,0 3,G 3,0 3,2 4,0 2,9 3,9 2,8 3,1 3,0 945
34.5. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ ЛАЗЕРЫ В полупроводниковых лазерах, в отличие от лазе- лазеров на примесных кристаллах, активным веществом служит сама кристаллическая матрица полупроводника, а примеси лишь служат источником носителей заряда: электронов в зоне проводимости и дырок в валентной зоне. При создании с помощью накачки избыточного (по сравнению с равновесным) числа электронов и дырок позможно возвращение к состоянию равновесия посред- посредством оптического межзонного перехода — фотореком- фоторекомбинации. Вероятность фоторекомбинации велика лишь для прямозонных полупроводников, таких, у которых максимум энергии в валентной зоне и минимум энергии в зоне проводимости соответствуют одному и тому же значению квазиимпульса. По этой причине все полупро- полупроводники, на которых получена генерация, являются пря- мозонными. Перечислим важнейшие свойства полупро- полупроводниковых лазеров: 1) компактность, обусловленная большим коэффи- коэффициентом усиления A04 см**1); 2) большой КПД (до 40%); 3) широкий диапазон длин волн генерации @,3-— 30 мкм) и возможность плавной перестройки длины вол- волны генерации, обусловленная зависимостью ширины за- запрещенной зоны полупроводника от температуры, дав- давления, магнитного поля и т. п.; 4) малая инерционность, позволяющая модулиро- модулировать излучение изменением накачки с частотой до 10 ГГц. Инверсия населенностей для перехода с энергией h(o возникает при условии AF«-FC—Fv>h<n>E8t где hc и Fv — квазиуровни Ферми для электронов и дырок соответственно; Е8 — ширина запрещенной зоны. На практике часто энергия фотона меньше номинального значения ширины запрещенной зоны, что связано с по- появлением при сильном легировании примесных зон на краю запрещенной зоны. Для создания инверсии в полупроводниках исполь- используют четыре типа возбуждения: инжекцию носителей заряда,, электронную накачку, ударную ионизацию (ла- (лавинный пробой) и оптическую накачку. Наибольшую эф- эффективность имеют два первых типа накачки, которые и получили самое широкое распространение. В качестве резонаторов полупроводниковых лазеров обычно используют плоские резонаторы, образуемые па- параллельными гранями кристалла. Для получения более эффективной спектральной селекции применяются внеш- внешние резонаторы с соответствующими селектирующими элементами, а также резонаторы с распределенной об- обратной связью (РОС). В РОС-лазерах периодические возмущения, определяющие спектральную селекцию, вносятся по всей длине активной среды. Коэффициент отражения, обеспечиваемый периодической структурой, оказывается достаточным для возникновения генерации без дополнительных зеркал. Периодическое возмущение, внесенное лишь на конце активного слоя, воспроизводит эффект зеркала и носит название распределенного брэг- говского рефлектора. Литература обзорного характера и монографии, включающие описание свойств полупроводниковых ла- лазеров, указаны в [54—59]. Материалы для полупроводниковых лазеров. В ка- качестве активных сред полупроводниковых лазеров ис- используются в подавляющем большинстве случаев би- бинарные полупроводниковые соединения или многокомпо- многокомпонентные твердые растворы на их основе, так как элемен- элементарные полупроводники не являются прямозонными. В табл. 34.6 представлены полупроводниковые материа- материалы, используемые в качестве рабочего вещества лазеров, и указан способ накачки. Твердыми растворами называют вещества, имеющие одинаковый тип кристаллической решетки и способные Таблица 34.6. Материалы полупроводниковых лазеров [54] Тип сое- соединения А*В* А*В« А«Вв (А«,А*)В« А* А*В« А^В« А3 В2 A'B'Cf Рабочее вещество GaN GaAs InP GaSb inAs lnSb (Ga, InJP*1 (Al, Ga)As** Ga (As, P)*1 (AI,Ga)(PAs) (In, Ga)As*i ln(P,As) Ga(As, Sb) In (As, Sb) (Al, Ga)Sb (In, Ga)(P, As) (Al, Ga)(As, Sb) ZnO Zn ZnSe ZnTe CdS CdSe CdTe (Zn, Cd)S C(S, Se) (Cd, Hg)Te PbS PbSe PbTe P(S, Se) (Pb, Sn)Se (Pb, Sn) Те (Pb, Ge)Te (Pb, Cd)S Те GaSe lnSe ln2Se C3P2 CdSnP, CdSiAs, Длина волны, укм 0,36 0,83—0,92 0,89—0,91 1,5-1,6 3,0-3,2 4,8—5,3 0,56— 0,9 [56] 0,63- 0,9 [56] 0,63- 0,9 [56] 0,63— 0,9 [56] 0,9- 3,4 [56] 0,9-3,2 0,95—1,6 1,0-5,3 1,2- 1,8 [56] 0,62—3,2 0,62—1,6 0,37 0,33 0,46 0,53 0,49 0,69 0,79 0,33-0,49 0,59—0,69 3,8-4,1 4,3 8,5 6,5 4,7-5,5 8,5-32 6,5—32 4,4—6,5 3,5 3,7 0,59-0,60 0,97 1,6 2,1 0,77 Вид на- накачки** О ИОЭП иоп иоэ иоэ иоэ ио иэ иэ иэ ио и и и э и и оэ оэ э э иэп иэ э и иэ и иэ иэ иэ иоэ иэ иэ и и э оэ э э о э э •> Лазеры производятся промышленностью. ••« Здесь И — инжекция, Э — электронный ческа я накачка, П — пробой. пучок, О —олти. 946
0,56 0,58 0,60 0,62 0,64 а,нм Рис. 34.12. Зависимость ширины запрещенной зоны от периода решетки в полупроводниковых соединениях типа А3В5 и твердых растворах на их основе [60] образовывать непрерывный ряд растворов с перемен- переменной концентрацией компонентов, что позволяет изменять ширину запрещенной зоны полупроводника (рис. 34.12). В гетеролазерах требуется, чтобы контактирующие материалы обладали одинаковым типом и периодом ре- решетки. Единственным тройным твердым раствором, в котором изменение ширины запрещенной зоны практиче- практически не сопровождается изменением периода решетки, яв- является AUGai-xAs (рис. 34.12), что и обусловило широкое применение этого соединения в гетеропереходах ALcGai-x—GaAs. Для четверных соединений мож- можно добиться совпадения периода решетки с перио- периодом бинарного соединения с помощью изопериодическо- го замещения двух атомов. Так, в четверном растворе Gajtlrii-xPi-yAsj, можно подобрать хну так, чтобы влияние Ga и Аз на период взаимно компенсировалось и период решетки совпадал с периодом бинарного со- соединения InP. Смешение в твердом растворе соедине- соединений, обладающих зонами разных типов, позволяет про- производить переход от прямозонного проводника к непря- мозонному изменением концентрации компонентов. Примером таких соединений служат GaPvAsi-*; Ini-xGaxP; ALGai-xAs. В твердом растворе Pbi-xSruSe при х=0,15 G=12 К) ширина запрещенной зоны прохо- проходит через нуль, что позволяет создать длинноволновые лазеры (длина волны генерации Х = 32 мкм). Инжекционные лазеры. Простейший инжекционный лазер, или гомолазер, по существу представляет собой сильно легированный р—л-переход, при смещении кото- которого в прямом направлении неосновные носители заряда инжектируются сквозь р—л-переход на расстояние по- порядка диффузионной длины и рекомбинируют с основ- основными. При фоторекомбинации в плоскости р—л-перехода возникает вынужденное излучение. Пороговая плотность тока такого лазера на GaAs составляет 20—50кА/см2 при Г=20°С Уменьшение пороговой плотности тока до 5 кА/см2 достигнуто в односторонних гетероструктурах, где наряду с р—л-переходом имеется гетеропереход в полупроводнике большей шириной запрещенной зоны, например гетеропереход GaAs—AI*Gat-*As. Гетеропере- Гетеропереход расположен на расстоянии от р—л-перехода, мень- меньшем диффузионной длины, и препятствует диффузии не- неосновных носителей (электронное ограничение), увели- увеличивая тем самым их концентрацию. Поскольку большей подвижностью обладают обычно электроны, гетеропере- гетеропереходами, как правило, являются р—р-переходы. Еще боль- большее уменьшение пороговой плотности тока (для значений ниже 1кА/см2) при Г-20°С достигнуто в двойных гете- гетероструктурах (ДГС) использованием как ограничения неосновных носителей заряда (электронов и дырок), так и оптического ограничения генерируемого излучения. В ДГС активная область расположена между двумя ге- гетеропереходами. Например, в ДГС на основе AlxGai-.xAs это слой р GaAs с шириной запрещенной зоны ?«=» «1,4 эВ, расположенный между слоями р Al*Gai-*As (??=1,8эВ). Поскольку показатель преломления узкозонного полупроводника с ДГС больше, чем показатель прелом- преломления широкозонных слоев, возникает волновод, лока- локализующий генерируемое излучение вблизи активной об- области. Выходная плотность мощности полупроводнико- полупроводникового лазера ограничена лучевой прочностью кристалла, поэтому для повышения выходной мощности гетеролазе- ра используют раздельное ограничение носителей и из- излучения в пятислойных структурах, например: р AlxGai-jcAs ?«-1,8 эВ; р AI^Gai-vAs ??=1,5 эВ; р GaAs ?«=1,4 эВ; п Alj,Gai-,,As ?«=1,5 эВ; л AlxGa,-xAs ?«=1,8 эВ; причем jc»0,3; #*0,l. Активным слоем является GaAs, электронное огра- ограничение присутствует на границах слоя GaAs, а стенка- стенками волновода служат переходы между AlxGai-*As и AlyGai-yAs. Раздельное ограничение по носителям и из- излучению в пятислойных структурах позволяет также без ухудшения свойств волновода значительно умень- уменьшить размеры активного слоя, что приводит к уменьше- уменьшению порогового тока. Для получения генерации в широ- широком спектральном диапазоне в ДГС помимо уникальной структуры AlxGai-jcAs используются многокомпонент- многокомпонентные твердые растворы (рис. 34.13). Для того чтобы ширина активной области лазера была сравнима с толщиной гетероперехода или не силь- сильно превышала ее, применяют ограничение носителей и излучения в плоскости гетероперехода. Лазеры такой конфигурации называют полосковыми. В простейшем полосковом лазере инжекция носителей заряда произво- производится через полосковый контакт при этом осуществляет- осуществляется только электронное ограничение. В более сложных структурах боковому ограничению подвергаются и рас- распределение носителей, и излучение лазера. Методы ог- ограничения носителей сходны с теми, которые применя- применяются для ограничения носителей и излучения в направ- направлении, перпендикулярном плоскости лазера, т. е. р—п- (GaInPAsXGaPAs)(GaAs) (AlGaPAs)(GaAs) \\\N (AlGaAsSb)(GaAsSb)(GaAs) \\\(CaInPAs)(InP)\\\| |^\(AlGaAsSb)puSb)\ (GaInAsSb)(GaSb) \\W\\ 1,0 Я,мкм Рис. 34.13. Перекрытие спектральных диапазонов четвер- четверными системами типа А3В5 и спектральная зависимость пороговых плотностей тока в инжекционных гетеро- гетеролазерах [56] 60* 947
•0,1 0,15 0,1 0,15 0,1 0,15 %1 0,15 0,2 0,25 I,A Рис. 34.14. Примеры ватт-амперных характеристик не- непрерывных полосковых гетеролазеров: / — линейные; 2, 3 — гладкие нелинейные B — монотонные, J — немонотонные); 4, 5 — разрывные D — простая петля, 5 — самопересекающаяся петля с разрывами) [57] переходы и гетероструктуры используются в боковом направлении. Помимо того, возможно геометрическое Соковое ограничение. Если в полосковых лазерах отсут- отсутствует боковое оптическое ограничение, то зависимость мощности выходного излучения от тока накачки стано- становится нелинейной (рис. 34.14). Это связано с тем, что поперечный размер лазерной моды в полосковых лазерах сравним с шириной пространственного распределения коэффициента усиления. В максимуме интенсивности .лазерной моды происходит наиболее эффективный съем инверсии, вследствие чего распределение инверсии и ко- коэффициента преломления становится более благоприят- благоприятным для генерации другой моды. Изменение генерируе- генерируемой моды обусловливает особенности ватт-амперных ха- характеристик полоскового лазера. Объем активной среды лазера, накачиваемого элект- электронным пучком или светом, в 104—10е раз больше, чем у инжекционного лазера, что позволяет поднять мощ- мощность выходного излучения на несколько порядков. Так, если выходная мощность инжекционного лазера не пре- превышает сотни ватт, то в лазере с электронной накачкой получена мощность 1—2 кВт, а в GaAs-лазере с оптиче- оптической накачкой 40 кВт [55]. 34.6. ЖИДКОСТНЫЕ ЛАЗЕРЫ С РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫМИ АКТИВАТОРАМИ В жидкостных лазерах в качестве активных сред используются растворы, содержащие ионы редкоземель- редкоземельных элементов (TR-ионы). Генерация осуществляется на переходах с метастабильных уровней TR3+-ионов. Для возбуждения применяется оптическая накачка с помо- помощью ксеноновых газоразрядных ламп. В жидких лазерных материалах может быть достиг- достигнута концентрация активных ионов того же порядка, что и в лазерных стеклах. Это позволяет получить боль- большие энергии и мощности излучения с единицы объема активного вещества. В то же гфемя сильная зависи- зависимость показателя преломления от температуры обуслов- обусловливает значительные оптические неоднородности, возни- возникающие при накачке активной среды, что приводит к ухудшению генерационных характеристик лазеров и уве- увеличению расходимости лазерного пучка. Применение прокачки активной жидкости через лазерную кювету позволяет реализовать как периодический, так и непре- непрерывный режим работы лазера. Жидкие лазерные материалы с TR3+-noHaMH делятся на два класса: металлоорганические, или хелатные, и неорганические, или апротонные. Металлоорганические жидкостные лазеры. Активны- Активными элементами в металлоорганических лазерах являются трехвалентные ионы редкоземельных элементов, связан- связанные с органическими группами, или лигандами. Лазер- Лазерный эффект осуществляется на переходах между энерге- энергетическими уровнями TR3+-hohob, а поглощение энергии накачки происходит через полосы поглощения лиганда. Хелаты имеют очень большие коэффициенты поглоще- поглощения (около 100 см-1), поэтому лазерный эффект осуще- осуществляется только в тонких слоях вещества. Металлоор- Металлоорганические жидкостные лазеры генерируют в режиме одиночных импульсов. Различают два главных типа лазерных компаундов: TR3+ [лиганд]_4<Э+; TR3+ [лтанд]_3, где Q+ означает катион. Наиболее часто в металлоорганических жидкостных лазерах употребляются следующие лиганды, катионы и растворители. Лиганды: трифторацетилацетонат-ион (ТФАА-), бензоилацетонат-ион (БА^), бензоилтрифторацетонат- ион (БТФА-), дейтерированный бензоилтрифторацето- нат-ион (ДБТФА-), ортофгорбензоилфторацетонат-ион (ОФБТФА-), метафторбензоилтрифторацетонат-ион (МФБТФА-), парафторбензоилтрифторацетонат - ион (ПФБТФА-), ортохлорбензоилтрифторацетонат - ион (ОХБТФА-), метахлорбензоилтрифторацетонат - ион (МХБТФА-), парахлорбензоилтрифторацетонат - ион (ПХБТФА-), ортобромбензоилтрифторацетонат - ион (ОББТФА-), метабромбензоилтрифторацетонат - ион (МББТФА-), парабромбензоилтрифторацетонат- - ион (ПББТФА-), дибензоилметанат-ион (ДБМ-), тено- илтрифторацетонат-ион (ТТФА-), пентафторпропионат- ион (ПФП-) , 1,10-фенантролин (Фен), дейтерирс- ванный трибутилфосфат (ДТБФ). Катионы: пиперидиний (Пип+), дейтерирован- дейтерированный пиперидиний (ДПип+), пирролидиний (Пирр+), имидазолий (Им+), диметил-аммоний (ДмА+). Комбинированные растворители (в скобках указано объемное отношение): № 1 — СН3СН2ОН : СН3ОН C:1); № 2 — СН3СН2ОН : СНзОН : (СН3J NCHO A2:4:1); № 3 - СН3СН2ОН : СН3ОН : (СН3J NCHO A5:5:2); № 4 — СН3СН2ОН : СН3ОН : (СН3J NCHO (9:3:2); № 5 — СН3СН2ОН : (СН3J NCHO : СН3СН2СН2ОН № 6 - СС14: CH2CHCN (9:1); № 7 - CH3CH(OC2H5)CN : CH3CN A4:5:2); С2Н5ОСН2СН2ОН B:2: 1). Характеристики ряда металлоорганических жидко- жидкостных лазеров приведены в табл. 34.7. Генерация на комплексах Еи+3 происходит на переходе 5D0—*7F2, на комплексах Nd3+ — на переходе 4f3/2—*4h\/2- Неорганические жидкостные лазеры. Активные среды неорганических жидкостных лазеров представляют со- собой растворы соединений TR3+-hohob в неорганических растворителях сложного состава. Лазерный эффект дос- достигнут пока только для ионов Nd3+ (табл. 34.8). Гене- Генерация идет по четырехуровневой схеме на переходе 4^з/2—*4Ai/2 с поглощением света накачки собственны- собственными полосами поглощения Nd3+. Неорганические жидко- жидкостные лазеры могут работать с циркуляцией рабочего рещества, дают высокие значения выходной мощности. Эти лазеры работают как в режиме свободной генера- генерации, так и с модуляцией добротности. Более подробные сведения о жидкостных лазерах содержатся в [1]. 948
Таблица 34. 7. Металлоорганические лазерные жидкости |1] Активный комплекс Еи3+ (БА-L Пип* Еи3+ (БА-L Пип* -f- CH3COONa Eu3+ (БА-L Na+ Eu3+ (BA-LNH* Eu3+ (ДБМ-L Пип+ Eu3+ (ДБМ"L Пирр+ Еи3+(ТФАА"L NHj Eu3+ (ТТФА-L ДМА+ Eu3+ (БТФА"L Им+ Eu3+ (БТФА-L Пирр* Eu3+ (БТФА-L Пип+ Еи3+(БТФА-L ДПип+ Еи3+ (ДБТФА-L Пип* Еи3+ (ДБТФА-L ДПип+ Еи3+ (БТФА-L ДМА+ Еи3+ (ОФБТФА-L ДМА+ Еи3+ (МФБТФА-L ДМА+ Еи3+ (ПФБТФА-L ДМА+ Еи3+ (ОХБТФА-L ДМА+ Еи3+ (МХБТФА-L ДМА+ Еи3+ (ПХБТФА-L ДМА+ Еи3+ (ОББТФА"L ДМА+ Еи3+ (МББТФА"L ДМА+ Ей8* (ПББТФА-L ДМА+ ТЬ8+ (ТФАА-)з Nd3+ (ПФП-)з Фен Nd3+ (ТТФА-L Пирр+ Nd3+ (NO-K (ДТБФ)з Растворитель № 1 No 1 или N* 2 jsfe 3 или No 5 № 1 JSfo 4 CH3CN No 1 CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN No 7 No 7 № 7 CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN (CD3J SO № 6 CeFe или СС14 Длина волны генерации, мкм 0,6130 0,6131 0,6114 0,6111 0,6130 0,6120 — 0,6122 0,6119 0,6125 0,6118 0,6118 0,6119 — — — 0,61175 0,61167 0,61178 0,61173 0,61174 0,61171 0,61172 0,61174 0,61173 0,61171 0,5470 1,057 1,054 Концентрация ком- комплекса, моль/л 8,7.10-» МО 2-10-2 2-10-2 1,5.10-2 1,5-10-2 2,5.10-» 1,5-10-2 1 - Ю-2 5-Ю-8 7,5-Ю-3 5-10-* 1-Ю-2 1,135-10-2 1,135-10-2 1,135-10-2 7,5-Ю-з 7,5-Ю-з 7,5-10"» 7,5-Ю-з 7,5-10-з 7,5-10-з 7,5-Ю-з 7,5-Ю-з 7,5-10-» 7,5-Ю-з 2,5-10-з 2-10'1 1 - Ю-2 2-Ю-1 Люминесцент- Люминесцентное время жизни, мкс 500 — 670 — — — — — — — — — 700 680 660 — — — — — — — — 11 Ширина ли- линии люмине- люминесценции, см~* 21 21 23 19 16 — — 69 107 91 — 83 80 87 83 67 85 85 67 83 87 140 100 Таблица 34.8 Неорганические лазерные жидкости |1] Состав лазерной жидкости Nd3+ — SeOCI2 — SnCl4 Nd8+--Se0C!2 — SbCI6 Nd3+ — SOC12 — GaCl3 [2] Nd8+ - POC13 - SnCl4 Nd8+ — POC13 — TiCl3 Nd8+ - POC13 - A1C13 Nd8+ — POC!3 —ZrCl4 Nd8* — PBr3 - А1Вг3 - SbBr3 Длина волны генерации, мкм ,056 ,058 ,058 ,0575 ,0525 ,0522 ,0525 ,0542 ,054 ,05219 ,0522 1,066 Концентрация активатора» моль/л 0,5 м 0,1 м 0,3 м 4%* 0,86%* 3% 0,15 м __ 0,3 м 0,5% Люминесцентное время жизни, мкс ПО 83 230 225 270 280 180 230 140 300 300 230 Ширина линии люминесценции» см-» 145 165 102 145 100 145 113 1 Массовое содержание. 949
Рис. 34.15. Схема синглетных (S/) и триплетных (Г/) уровней энергии сложной молекулы (у каждого уровня показана относительная ориентация спинов внешних электронов) Рис. 34.16. Спектры поглощения (S— Suom), люминесцен- люминесценции и триплет-триплетного поглощения (Г—Гпогл) ней- нейтральной формы 7-окси-4-метилкумарина 34.7. ЛАЗЕРЫ НА КРАСИТЕЛЯХ В настоящее время красителями принято называть химические соединения с разветвленной системой сопря- сопряженных химических связей, обладающие интенсивными полосами поглощения в видимой или ближней ультра- ультрафиолетовой области спектра. Схема уровней энергии молекулы красителя приведена на рис. 34.15. Общими особенностями спектроскопических характеристик кра- красителей являются зеркальная симметрия спектров погло- поглощения So—5| и люминесценции, а также частичное пе- перекрытие спектра люминесценции спектром поглоще- поглощения (рис. 34.16). Усиление света и генерация света в растворах кра- красителей при их оптическом возбуждении обусловлены возникновением инверсной населенности колебательных подуровней первого возбужденного синглетного состоя- состояния S\ по отношению к колебательным подуровням ос- основного состояния So. Коэффициент усиления с учетом триплет-триплетного поглощения и поглощения из воз- возбужденного состояния S, имеет следующий вид [62]: nSt кТ C4Л) nSt Здесь xSl^s. (v) ss(hvlv)Bst^S§ (v)n — предельный ко- коэффициент усиления; v, см/с — скорость света в среде; Av, Дж —энергия кванта; Bst- se, Bsr+St, BTt^TJt Дж-1 с'см8 —коэффициенты Эйнштейна для вынуж- вынужденного испускания, синглетного и триплетного поглоще- поглощения соответственно; сительные населенности уровней So, концентрация молекул красителя. Усиление невозможно при - отно- nSx Т\\ п, см~8 — C4.2) а также при накоплении на триплетом уровне 7*1 тако- такого числа молекул, что st-+s. <*)/ Br^Tj С)- C4.3) "г, / "s, В стационарном режиме nSt = PSt-+Tt C4.4) где Psi-+Tt, PTt-*s9 — вероятности соответствую- соответствующих переходов. Следовательно, невозможен стационар- стационарный режим генерации лазера на красителе, для которо- которого выполняется условие При импульсном возбуждении возможна генерация и при выполнении условия C4.5). Из C4.5) следует, что эффективные лазерные красители должны обладать: высоким квантовым выходом люминесценции; слабым перекрытием спектров 7*1—Г/, и S\—S, поглощения со спектром люминесценции; малым накоплением молекул в триплетном состоянии, что возможно при малом зна- значении вероятности Ps\ —*- п и большом значении вероят- вероятности Pti —* so- Насколько жесткими являются эти тре- требования, можно судить по тому, что из тысяч промыш- промышленных красителей генерационной способностью при на- накачке импульсами наносекундной длительности облада- обладают лишь несколько сот соединений. При накачке микро- микросекундными импульсами генерируют десятки соедине- соединений, а при более длинных импульсах, с X порядка ста микросекунд, — вообще единичные красители. Анализ генерационной эффективности красителей различных классов показывает, что в большей или меньшей степе- степени указанным выше требованиям удовлетворяют следу- следующие красители: производные оксазола, оксадиазола, бензола и их конденсированных аналогов; производные кумарина, родамина, оксазина и полиметиновые краси- красители. В табл. 34.9 представлены спектрально-люминес- спектрально-люминесцентные и генерационные свойства наиболее эффектив- эффективных лазерных красителей. 950
Таблица 34.9. Спектрально- люминесцентные н генерационные характеристики наиболее эффективных лазерных красителей [62] [ *погл' С° - длины волн, соответствующие максимумам спектров поглощения и люминесценции; ?) — квантовый выход люминесценции; ?s#-*St (^погл) ~" коэффициент Эйнштейна в максимуме спектра поглощения; x5j — время жизни первого возбужденного синглетного состояния St; Хнак —длина волны излучения накачки; (кг — Xj^h — по- поглощение спектра генерации; т — КПД генерации; /С (Хнак) — коэффициент поглощения на длине волны накачки; FL—накачка газоразрядной импульсной лампы. Растворители: DMF — N, W-диметилформамид; Etan — этанол; EG.— этиленгликоль. Индекс жосн» означает основание, «кисл» — кислота] Краситель р-терфенил р-кватерфенил 2-фенил-5-D'-бифе- нилил)-1, 3, 4-окса- диазол) (PBD) 2,5-ди-D'-бифенил)- 1,3, 4-оксадиазол (BBD) 2,5-дифенил- 1,3, 4-оксадиазол (PPD) 2,5-ди-а-нафтил-1, 3, 4-оксадиазол («NaND) 1,4-дифенил-1,3-бу- тадиен 2,5-дифенил-1, 3- оксазол (РРО) 2-(а-нафтил)-5-фе- нил-1, 3-оксазол (aNPO) 2,5-ди-D'-бифенил)- I, 3-оксазол (ВВО) 1, 4-ди-E'-фенил- -Г, 3'-оксазол-2'-ил)- бензол (РОРОР) Растворитель DMP С4Н8О2 Etan DMF СвНбСНз с4н8о2 Etan СвН5СН3 СвНбСНз с4н,о, Etan с4н,о, С,Н»СН3 С^НвСНз C^HsCHo DMF с4н,о, с4н,о, СвН5СНз с4н,о, макс погл им 284 280 277 300 298 307 302 308 312 284 280 337 333 306 305 304 334 340 340 340 360 361 .макс люм * им 345 343 340 373 374 361 365 365 383 334 332 392 383 366 365 364 400 409 406 407 420 426 30 70 85 68 49 86 21 24 47 65 82 75 23 99 77 90 77 83 76 96 84 87 BS.-+St ( хмакс) , Дж-^с^-см^ — — — — — 4 5 5 — 8 10 (Г" с — — — — — — — 16 10 11 — 14 11 хнак» им 265 265 265 337 265 337 347 337 347 347 347 337 337 337 347 265 353 347 347 337 347 347 347 337 347 347 337 347 347 347 <х.-х,)ген, нм 330—360 330—362 330-362 355-390 362—390 362—390 370—386 372—400 372—384 374-384 374—386 383—395 383—395 384—397 388—394 383 383 360—370 372—392 375-387 378—386 396—406 404—420 404—420 408—418 У порога 414—426 416—418 416—418 428—430 т. % — 31 6 17 17 — • 14 — 4 5 5 13 16 29 28 27 22 * <хнак>. С1Г* ^_ III 7 3 20 18 20 — 14 16 6 23 19 22 4 18 22 19 951
Продолжение табл. 34.9 ' • Краситель 1, 4-ди-[5'-D"-ме- тилфенил)-Г , З'-ок- сазол-2' -ил]-бензол (диметил РОРОР; ТОРОТ) 2-[4'-D"-фенилсти- рил)-фенил]-5-фенил- 1, 3-оксазол 1, 4-дистирилбензол 1-стирил-4-[а>-винил- (р-бифенилил)] бензол 4-метил-7-диэтил- аминокумарин (кума- (кумарин 1) 4-метил-7-гидрокси- кумарин (Р-метилум- беллиферон; кумарин 4) 7-гид рок си к у марин 4-метил-6-гексил-7- гидроксикумарин З-карбоэтокси-7-гид- роксикумарин (кума- (кумарин 15) 3, 4-диметил-7-гид- роксикумарин Кумарин 102 3-хлор-4-метил-7- ацетоксикумарин З-карбоэтокси-6-гек- сил-7-гидроксикума- рин . Растворитель Etan с4н8оа DMF DMF DMF Etan Etan0CH Etan@CH) Е1ап(осн) Е*ап(осн) Е1ап(осн) Etan Е1ап(осн) Etan(OCH) .макс ПОГЛ HM 364 364 368 356 370 375 370 375 386 416 366 396 394 426 .макс люм ' HM 431 429 435 — — 454 455 461 460 460 460 — 476 454 86 88 99 — — 70 95 95 90 70 90 — 69 — ( макс \ (^ ¦ Дж~1-с-*-см* — — 8 3 5 3 — — — — — 4 — КГ" с — — — — 29 42 — — — — — 28 — хнаю им 347 347 347 347 347 347 347 347 347 337 347 FL 337 347 FL 337 347 FL 337 347 FL 347 337 FL 347 337 FL 347 337 FL 337 347 FL 337 347 FL <Xt-xt)reH, HM 424—432 424—436 434—438 408—422 408—424 408—422 4S.4—442 426—442 430—442 442—476 448—460 457-475 444—473 446—462 456—467 446—480 454_474 457-465 449—478 450—480 458—472 450-475 455-471 460—480 450—485 452—483 460—480 450—500 460-500 480—500 463—498 476—484 474-507 465—483 465—485 476—484 T. % 24 34 17 29 23 14 30 23 16 25 0,1 17 0,1 35 0,1 1 0,15 16 0,12 15 0,15 20 0,18 13 0,1 0,13 * (Хнак>' CM"» 7 20 20 32 13 7 24 12 6 19 30 19 30 16 30 16 30 16 30 16 30 16 30 22 30 30 952
Продолжение табл. 34.9 Краситель З-фенил-7-ацетокси- кумарин З-ацетил-6-гексил- 7-гидроксикумарин Кумарин 334 3-циано-6-гексил-7- гидроксикумарин Кумарин 1 + диан- гидрид ПТК Кумарин 1 + диан- диангидрид ПТК 1-амино-УУ-метил- антрапиридон Амидин Антрапиридон 8 Диангидрид пери- лен -3, 4, 9, 10-тет- ракарбоновой кислоты (диангидрид ПТК) Флуоресцеин Na (уранин) Незамещенный ро- родамин (родамин 110) Родамин 6G (рода- (родамин 6G — DN; в оте- отечественных изданиях родамин Ж) Родамин G (рода- (родамин Y; в отечествен- отечественных изданиях рода- родамин 6Ж) Растворитель Etan(ocH) Etan(ocH) Etan Е1ап(осн) Etan(ocH) Е1ап(осн) DMF DMF Etan Etan(ocH) Etan Etan Е*ап(кисл) Etan Etan . макс A , ПОГЛ HM 400 443 454 444 — — 454 466 — 468 500 505 530 530 .макс * » ЛЮМ HM 475 468 496 465 — — 500 540 — 486 522 529 556 558 % 76 — — — — — 33 37 — 99 61 85 85 82 Bs0-+st хмакс f V погл' Дж^'С^ем* 6 — — — — — 3 2 — 4 7 12 20 — <Г" с 30 — — — — — 45 71 — 119 50 71 76 — хнак» нм 337 347 FL 347 FL 337 347 FL 337 347 FL 347 347 347 347 347 347 347 337 347 337 347 347 347 347 FL 347 337 347 FL 347 FL <Х1-Х«>ген» HM 470—494 474—494 481—495 475—505 494—500 475—508 475—510 513—518 490—510 490—510 502—509 495—515 505—525 502-512 504—510 537—548 540—550 545—575 512—530 516-532 536—556 538-562 544—562 549—566 554—570 556—567 564—574 568—595 570—580 583—593 574—586 580—598 7. % 19 0,1 0,1 0,15 0,15 10 10 3,5 4 .8 7 8 8 4 6 5 4 0,15 5 22 0,5 20 0,4 К <хпак>' CM"» 14 30 30 30 30 20+0,7 20+2 27 15 16 28 18 7 3 9 16 8 23 18 17 23 16 23 953
Продолжение табл. 34.9 Краситель Растворитель ПОГЛ HM .макс A ЛЮМ HM Bs.-+st хмакс , пугл/ Дж'^с^-си* 10-»« с нак» HM 7. % * < w м-^ N, ЛГ-тетраэтилро- ЛГ-тетраэтилродамин (родамин В; родамин С) Etan 543 572 55 337 347 FL 584—612 596—616 611—624 15 0,25 15 23 Родамин ЗВ (рода- (родамин 4С) Etan 555 578 61 20 37 347 337 FL 600—624 609—632 622—632 13 0,3 16 23 Оксазин 9 (крези- ловый фиолетовый) Etan 606 630 38 20 35 337 347 FL 651—689 652—684 660—700 5 0,25 7 23 Нильский голубой Etan 635 676 337 347 FL 686—714 698—720 696—720 5 0,1 8 23 1, Г-дифенил-3,З'- диэтил-б, 5'-дикарбо- этокси-2, 2'-имидади- карбоцианин иодид (№ 2636 У) Etan DMF 618 652 35 63 20 347 347 347 660—720 681—693 687—702 8 14 15 3 1, Г-дифенил-3,З'- диэтил-б, 5'-ди-(бен- зоксазол-2"-ил)-2,2'- имидадикарбоцианин иодид (№ 1950 У) Etan DMF 633 665 40 71 25 347 347 680—740 708—720 3,3'-диэтил-2,2'-ок- сатрикарбоцианин ио- иодид (DOTC иодид) Etan 689 718 53 694 730—740 37 18 3, З'-диэтил-б, 7; 6', 7'-дибензо-10, 12- триметилен-11 -хлор- 2, 2'-оксатрикарбоци- анин иодид (JSTq 2780У) Etan DMF 752 780 13 48 12 694 694 790—825 792—822 17 30 20 20 1, 3, 3; 1', 3', 3'- гексаметил-4, 5; 4' , 5'-дибензо-2, 2'-индо- дикарбоцианин иодид (№4568) Etan EG 682 720 12 56 694 694 694 720—740 722—738 726—748 25 32 30 20 17 30 1, 3, 3; Г, З',3'- гексаметил-2, 2'-индо- трикарбоцианин иодид (HITC иодид; Na 341) Etan 744 770 28 34 31 694 750 780-826 780—826 38 45 12 12 1, 3, 3; Г, 3', 3'- гексаметил-10, 12-три- метилено-11 -хлор-2,2' индотрикарбоцианин иодид (№ 2781) Etan DMF 742 805 22 694 750 694 816—844 816—844 816—844 28 40 33 19 19 19 954
Продолжение табл. 34.9 Краситель 1, 3, 3; Г,3\3'- гексаметил-4, 5; 4', 5'-дибензо-2, 2'-индо- трикарбоцианин пер- перхлорат (№ 3899) 1, Г-дибензил-4, 4'-хинокарбоцианин бромид (№ 3963) 1, Г-ди-B"-<Ье- нилэтилен)-4, 4-хи- нокарбоцианин иодид (№ 3966) Дибензцианин С 1056 1, Г-диметил-2, 2'-ди-C", 4"-диме- токсифенил)-5, 6; 5', 6'-дибенз-4, 4'-хино- карбоцианин иодид 1, Г-диметил-2, 2'-ди-D"-метоксифе- нил)-5, 6; 5', б'-ди- бенз-4, 4'-хинокарбо- цианин иодид 1, Г-диметил-2, 2'-ди-D"-хлор- фенил)-5, 6; 5', 6'- дибенз-4, 4'-хинокар- боцианин иодид 1, Г-диметил-2, 2'-ди-C", 4"-мети- лен диоксифенил)-5, 6; 5', 6'-дибенз-4, 4'-хинокарбоцианин иодид 1, Г-диэтил-2, 2'- хинотрикарбоцианин иодид (№ 100) Растворитель Etan DMF EG Etan EG DMF Etan EG DMF Etan Etan DMF DMF Etan Etan DMF .макс A , ПОГЛ HM 780 706 723 710 723 687 750 768 764 768 823 .макс ЛЮМ HM 844 730 735 731 735 — 793 793 800 885 % 2 2 16 3 18 — 3 3 0,7 Bs.-+st (хмакс), V погл> Дж-»-с-»-см* 44 55 65 60 — 80 0-»° с 2 1 2 13 — 0,4 хнак» ИМ 694 694 694 770 694 694 694 694 694 694 694 694 694 694 694 694 694 820 694 <х*-х»>ген, нм 844—890 844—890 844—890 844—890 740—760 740—760 742—762 740—762 740—762 742—764 766—780 820—854 853—874 860—906 882—914 874—883 860—920 860—920 860—920 т. % 8 10 17 17 14 36 30 35 33 10 18 35 19 14 35 11 32 19 к <хнак), СМ 20 20 20 20 15 15 15 18 18 18 18 18 15 30 18 14 14 14 955
Продолжение табл. 34.$ Краситель 3, З-диэтил-4, 5; 4'f 5'-ди-E"-фенил- тиофено-2", 3/7)-2,2'- тиазолодикарбоцианин иодид (№ 4201) 3, 3'-диэтил-4-ке- то-5-[C-этиленбенз- тиазолинилиден-2)-1, 3-B,2-диметилтриме- тилено) -бутенилидем]- 7-этокси-2, 2'-тиазо- линотиакарбоцианин бромид D197) 3, 3'-диэтил-9, 11- (о-феннл по)-2, 2'-ти- адикарГо^ианин иодид (.V9 37о4) 3, 3'-диэтил-2, 2'- тиатрикарбоцианин иодид (DTTC иодид; № 286) 3, 3'-диэтил-2, 2'- тиатрикарбоцианин бромид (DTTC бро- бромид) 3, З'диэтил-2, 2'- тиатетракарбоцианин иодид (JSTs 440) Нильский голубой А-оксазон ;(9-диэтил- аминобензо [а] фено- ксазинон-5; оксазин 17) Родамин 19 Растворитель Etan DMF Etan DMF Etan DMF Etan Etan Etan DMF Etan Etan .макс погл HM 730 725 760 763 765 865 550 514 .макс A , люм HM 780 800 815 790 —"• 940 640 538 •f 9 0,5 2 34 — 0,3 — Bs -*s (xmS"c)\ погл/ Дж-»с-»см8 43 27 31 74 46 — 10-»°* с 6 0,3 3 26 ¦~- 0,3 — — нак> HM 694 730 694 694 730 694 694 730 694 694 750 694 694 820 694 FL FL HM 780—810 780—810 784—814 824—866 824—866 824—866 822—864 822—864 822—864 800—830 800—830 820—838 946—980 946-980 946—980 659—672 564—573 т. % 12 19 17 24 32 7 15 24 23 22 42 21 25 49 24 0,2 0,2 CM"» COCO CO ooo oooooo 19 19 18 OO ОС OO 23 23 Для возбуждения растворов красителей в импульс- импульсном режиме чаще всего используются рубиновый F94 нм, основная частота и вторая гармоника), неоди- мовый A060 нм, основная частота, вторая, третья и четвертая гармоники), азотный C37 нм) и ксеноновый A72,5 нм) импульсные лазеры. Генерация может быть осуществлена практически при любой длине волны в диапазоне от 340 до 1100 нм при КПД, достигающем де- десятков процентов. Ширина спектра составляет 5—50 нм при отсутствии дисперсионных элементов в резонаторе и 10-1—10~4 нм в дисперсионном резонаторе. Наиболее распространенным источником накачки лазеров на красителях в непрерывном режиме является аргоновый лазер, мощность излучения которого состав- составляет несколько ватт на линиях в синей и зеленой облас- областях спектра. Излучение аргонового лазера фокусируется в область с размерами 10—20 мкм для превышения по- порога генерации. Для устранения термооптических иска- 956
жений, а также для выведения из зоны генерации про- продуктов фотораспада применяется прокачка красителя, чтобы за несколько микросекупд произвести полную смену красителя в активной области. Лазер на красите- красителе с непрерывной накачкой может работать в режиме активной или пассивной синхронизации мод, причем в последнем режиме возможно получение импульсов дли- длительностью Д/^10-12 с. Для перестройки и сужения спектра генерации в лазерах на красителях используются дисперсионные светофильтры и призмы, интерферометры Фабри — Пе- Перо, дифракционные решетки, а также селективные эле- элементы, работающие на принципе распределенной обрат- обратной связи. В РОС-лазерах обратная связь осуществля- осуществляется за счет брэгговского отражения излучения от пе- периодической структуры, возникающей в активной сре- среде в результате модуляции ее показателя преломления. Введение одного селектирующего элемента сужает спектр генерации примерно до 1 нм без существенного снижения выходной мощности. Получение более узких линий достигается за счет комбинации нескольких се- селекторов и сопряжено со значительными потерями вы- выходной мощности. Более подробные сведения о лазерах на красителях можно найти в обзорах [61—62]. 34.8. ТВЕРДОТЕЛЬНЫЕ ЛАЗЕРЫ НА ЦЕНТРАХ ОКРАСКИ Твердотельные лазеры на центрах окраски в ионных кристаллах обладают: широкой областью длин волн ге- генерации 0,7—3,3 мкм, высокой стабильностью частоты и малой шириной генерируемого спектра, возможностью работы в импульсно-периодическом и непрерывном ре- режимах, высоким КПД. Исходным лазерным материалом являются кристал- кристаллы фторидов и хлоридов щелочных металлов, а также фториды кальция и стронция. Используются также кри- кристаллы с примесью. Воздействие на кристаллы ионизи- ионизирующих излучений (у-квантов, электронов высоких энергий, рентгеновского и коротковолнового ультрафио- ультрафиолетового излучений) или прокалка кристаллов в парах щелочного металла приводит к возникновению точечных дефектов кристаллической решетки, локализующих на себе электроны или дырки. Стимулированное излучение возникает на электронно-колебательных переходах в таких образованиях. Схема генерации центров окраски аналогична схемам лазеров на красителе. Все представленные в табл. 34.8 непрерывные лазе- лазеры, за исключением четырех отмеченных C00 К), рабо- работают при температуре жидкого азота. Импульсные лазе- лазеры работают при Г = 20 °С. Более подробную информацию о лазерах на центрах окраски можно найти в [2, 63, 64]. Таблица 34.10. Лазеры на центрах окраски в ионных кристаллах [63] Кристалл KCI- RbCl КС1- RbCl NaF LiF -Li -Li -Na -Na KF KC1 NaCl LiF NaCl — OH- KC1 — OH- KC1 — Na KC1 - Li CaF2 — Na SrFa — Na NaF NaF LiF LiF LiF LiF-OH- LiF NaF — Li NaF' • Тип центра Длина волны накач- накачки, мкм Область пе- перестройки, мкм КПД, Непрерывные лазеры FA(U) FA(U) n (?)G7K) C00 K) n n n C00 K) n n (fDa Ma C00 K) Мл C00 К) (П) (П) 0,514 0,647 0,647 0,676 0,753 0,47 0,53 0,568 0,647 0,676 0,753 0,647 1,064 1,34 1,064 1,064 1,06 1,32 1,34 1,32 1,34 1,32 1,34 0,61 0,694 0,87 0,9 2,3—2,95 2,5—3,33 2,25—2,65 2,5—2,9 0,89—1,0 0,82—1,07 0,86—1,0 1,22—1,5 1,6-1,78 1,35—1,6 1,14-1,2 1,36-1,77 1,61—1,77 1,62—1,91 2,0-2,5 0,72—0,84 0,84—0,98 0,99—1,22 1,08—1,38 Импульсные лазеры ^2 ^2 F2-+Fl п F~2 Fs 0,45 0,53 0,53 0,69 1,06 0,69 0,96 0,665—0,715 0,65—0,75 0,84—1,1 0,84—1,02 1,08—1,23 0,95—1,3 1,15-1,4 9,1 2,5 2,3 2,1 10 60 10 46 40 34 10 30 6,5 25 30 17 957
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Справочник по лазерам/Под ред. А. М. Прохоро- Прохорова. М.: Сов. радио, 1978. Т. 1. 2. Карлов Н. В. Лекции по квантовой электронике. М.: Наука, 1983. 3. Handbook of Lasers//Ed. by R. J. Pressley. Cleve- Cleveland. Chemical Rubber Сотр., 1971. 4. Карлов Н. В.//Справочник по лазерам/Под ред. А. М. Прохорова. М.: Сов. радио, 1978. Т. 1. С. 8—11. 5. Beck R., Englisch WM Gfirs K. Table of Laser Li- Lines in Gases and Vapors. 3rd. Berlin — Heidelberg — N. Y.: Springer-Verlag, 1980. Vol. 2. 6. Аблеков В. К., Денисов Ю. H.t Любченко Ф. Н. Справочник по газодинамическим лазерам. М.: Машино- Машиностроение, 1982. 7. Таблицы физических величин: Справочник/Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 8. Tittel F. К., Wilson W. L., Stickel R. E. e. a.//Appl. Phys. Lett. 1980. Vol. 36. P. 405—413. 9. Tittel F. K.f Marowcky G., Wilson W. L., Willi- Williams R. A.//Ibid. 1980. Vol. 37. P. 862—875. 10. Каминский А. А., Мак А. А., Пашинин П. П. и др.//Справочник по лазерам/Под ред. А. М. Прохоро- Прохорова. М.: Сов. радио, 1978. Т. 1. С. 237—324. 11. Жариков Е. В., Ильичев Н. Н., Лаптев В. В. и др.//Квантовая электроника. 1983. Т. 10, № 1. С. 140— 149. 12. Walling John C.//Laser Focus. 1982. Vol. 18, № 2. P. 45—50. 13. Жариков Е. В., Ильичев Н. H., Калитин С. П. Препринт ФИАН Л* 20. Мм 1983. 14. Каминский А. А. Лазерные кристаллы. М.: Нау- Наука, 1975. 15. Klein Р. В., Furneaux J. E., Henry R. L.//Appl. Phys. Lett. 1983. Vol. 42, № 8. P. 638—640. 16. Kunzel W., Durr U.//Appl. Phys. 1982. Vol. 328, j№/ 2—3. P. 233—234. 17. Johnson L. F., Guggenheim H. J., Bahnch D.// Opt. Lett. 1983. Vol. 8, № 7. P. 371—373. 18. Ehrlich D. J., Moulton P. F., Osgoord R. M.// Ibid. 1980. Vol. 5, № 8. P. 339—341. 19. Ehrlich D. J.//Top. Meet. Excim. Lasers. Digest Techn. Pap. Charleston, S. С N. Y. 1979. P. Tn A4/i— Tn A</4. 20. Каминский А. А.//Докл. АН СССР. 1983. Т. 271, №6. С. 1357—1359. 21. Allen P.//Rare Earths Modern Science and Tech- Technology. N. Y. — Lond.: Plenum Press, 1978. P. 527—532. 22. Hegarty J., Yen W. M.//J. Appl. Phys. 1980. Vol. 51, № 7. P. 3545—3547. 23. Kaminskii A. A., Petrosyan A. G., Ovanesy- an K.L.//Phys. status solidi (a). 1983. Vol. 77. № 2. P. К 173—К 178. 24. Kaminskii A. A., Asamalyan N. R., Denisen- ko G. A.//Phys. status solidi, 1982. Vol. A. 70, № 2. p. 397—406. 25. Каминский А. А.//Изв. АН СССР. Сер. Неорг. матер. 1979. Т. 15, № 11. С. 2092. 26. Lempicki A., McCollum В. С, Chinn S. R.//IEEE J. Quant. Electr. 1979. Vol. 15, № 9. 896—903. 27. Каминский А. А., Милль Б. В., Сильвест- рова И. М.//Изв. АН СССР. Сер. физ. 1983. Т. 47, № 10. С. 1903—1909. 28. Garmash W. М., Kaminskii A. A., Polyakov N. I.// Phys. status solidi(a). 1983. Vol. 75, № 2. P. Kill— КП6. 29. Каминский А. А.т Тимофеева В. А., Агама- лян Н. В. и др.//Кристаллография. 1982. Т. 27, N* 3. С. 522-527. 30. Budln J. PM Michel J. С, Auzel F.//J. Appl. Phys. 1979. Vol. 50, № 2. P. 641—645. 31. Дианов Е. М., Д митру к М. В., Карасик А. Я.// Квантовая электроника. 1980. Т. 7, № 10. С. 2105— 2111. 32. Каминский А. А., Кюрстен Г. Д., Шультце Д. и др.//Докл. АН СССР. 1983. Т. 270, № 6. С. 1373— 1376. 33. Казаков Б. Н., Орлов М. С, Петров М. В. и др.// Оптика и спектроскопия. 1979. Т. 47, № 6. С. 1217— 1219. 34. Каминский А. А., Пстросян А. Г., Федоров В. А. и др.//Изв. АН СССР. Сер. неорг. матер. 1981. Т. 17, № 10. С. 1920—1922. 35. Kaminskii A. A., Sarkisov S. E., Butaeva Т. I. //Phys. status solidi. 1979. Vol. 56, N» 2. P. 725— 736. 36. Каминский А. А., Федоров В. А., Петросян А. Г. и др.//Изв. АН СССР. Сер. неорг. матер. 1979. Т. 15, № 8. С. 1494—1495. 37. Каминский А. А.//Докл. АН СССР. 1981. Т. 260, № 1. С. 64—67. 38. Каминский А. А., Петросян А. Г., Оване- сян К. Л.//Изв. АН СССР. Сер. неорг. матер. 1983. Т. 119, №7. С. 1217—1219. 39. Cockaune B.//J. Cryst. Crowth. 1981. Vol. 54, № 3. P. 407—413. 40. Каминский А. А.//Изв. АН СССР. Сер. неорг. матер. 1982. Т. 18, № 3. С. 482—497. 41. Антипенко Б. М., Мак А. А., Синицын Б. В. и др.//Журн. техн. физ. 1982. Т. 52, № 3. С. 521—522. 42. Каминский А. А.//Кристаллография. 1982. Т. 27, Л» 1. С. 193—195. 43. Mochalow I. V.//Phys status solidi (a). 1979. Vol. 55, № 1. P. 79—87. 44. Каминский А. А., Петросян А. Г.//Изв. АН СССР. Сер. неорг. матер. 1982. Т. 18, № 11. С. 1910—1911. 45. Каминский А. А., Павлюк А. А., Бутаева Т. И. и др.//Там же. 1979. Т. 15, № 3. С. 541—542. 46. Каминский А. А., Павлюк А. А., Агапалян Н. Р. и др.//Там же. Т. 15, № 8. С. 1496—1497. 47. Каминский А. А., Саркисов С. Э., Сейтранян К. Б. и др.//Там же. 1982. Т. 18, № 3. С. 527—528. 48. Каминский А. А., Сейтранян К. Б., Аракелян А. 3. и др.//Там же. Т. 18, № 6, С. 1061—1063. 49. Каминский А. А., Петросян А. Г.//Там же. Т. 18, М>11.С. 1910—1911. 50. Каминский А. А.//Там же. 1983. Т. 19, № 8. С. 1388—1391. 51. Авакянц Л. И., Бужинский И. М., Коряги- на Е. И., Суркова В. Ф.//Квантовая электроника. 1978. Т. 5, № 4. С. 725—752. 52. Бужинскнй И. М., Дианов Е. М., Мак А. А.// Справочник по лазерам/Под ред. А. М. Прохорова. М.: Сов. радио, 1978. Т. 1. С. 329—334. 53. Лазерные фосфатные стекла/Н. Е. Алексеев, В. П. Гапонцев. М. Е. Жаботинский и др. М.: Наука, 1980. 54. Елисеев П. Г.//Справочник по лазерам/Под ред. А. М. Прохорова. М.: Сов. радио, 1978. Т. 1. С. 334— 342. 55. Елисеев П. Г. Полупроводниковые лазеры и преобразователи. М.: ВИНИТИ, 1978. (Итоги науки и техники. Радиотехника. Т. 14, ч. 1.) 56. Долгинов Л. М., Елисеев П. Г., Исмаилов И./ Инжекционные излучательные приборы на основе много- многокомпонентных полупроводниковых твердых растворов. М.: ВИНИТИ, 1980. С. 3—115. (Итоги науки и техни- техники. Радиотехника. Т. 21). 57. Инжекционные лазеры. М.: Наука, 1983. (Тр. ФИАН. Т. 141). 58. Кейси X., Паниш М. Лазеры на гетерострукту- рах: Пер. с англ./Под. ред. П. Г. Елисеева. М: Мир. 1981. Т. 1, 2. 958
59. Thompson G. H. B. Physics of Semiconductor Laser Devices. Chichester — N. Y. — Brisbane — Toron- Toronto: John Wiley and Sons, 1980. 60. Елисеев П. Г.//Электронная промышленность, 1980. № 8—0. С. 50. 61. Степанов Б. И., Рубинов А. Н.. Мостовин* ков В. А.//Справочник по лазерам/Под ред. А. М. Про- Прохорова. М.: Сов. радио, 1978. Т. 1. С. 360—379. 62. Каталог активных лазерных сред на основе рас- растворов органических красителей и родственных соедине- соединений/Под ред. Б. И. Степанова. Минск: Ин-т физики АН БССР, 1977. 63. Басиев Т. Т., Воронысо Ю. К., Миров С. Б. и др.//Изв. АН СССР, Сер. физ. 1982. Т. 46. С. 1600— 1610. 64. Феофилов П. П., Архангельская В. А./Дам же. 1981. Т. 45. С. 302—308. Глава 35 РЕНТГЕНОВСКОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ Р. М. Имамов 35,1. ПОЛУЧЕНИЕ И СВОЙСТВА РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Рентгеновским излучением называют электромаг- электромагнитные колебания с длиной волны Я, от 10~3 до 10 нм. Чрезвычайно малые длины волн рентгеновского излуче- излучения, соизмеримые с межатомными расстояниями в твер- твердых и жидких телах, обусловливают своеобразные свой- свойства этого излучения. Показатель преломления рентге- рентгеновского излучения определяется выражением где N — число электронов в 1 см8; К — длина волны, см; е и т — заряд и масса электрона. , Так как e*/(mc»)-2,8-10-|S cm, X2~10"le см, #« s=10234-1026 см8, то порядок второго члена в выражении для (/меньше 10~4. Таким образом, для рентгеновско- рентгеновского излучения q меньше единицы, хотя и мало отличает- ся от нее. Ввиду близости q к единице рентгеновское излуче- излучение фокусировать с помощью линз и призм практически невозможно. В рентгеновской оптике пучки формируют чаще всего с помощью диафрагм либо зеркал с полным внешним отражением. Используются также дифракци- дифракционные методы фокусировки пучков. Источником рентгеновского излучения служит элек- электронная рентгеновская трубка. В ней электроны, испус- испускаемые накаленным катодом (вольфрамовой нитью или спиралью), ускоряются электрическим полем и направ- направляются на металлический анод. Энергия электронов при их резком торможении в веществе анода преобразуется в фотоны рентгеновского излучения: ^Фотона = Л^ = Ех — Et, где h — постоянная Планка; v — частота излучения; ?i и?2 — энергия электронов соответственно до и пос- после соударения с анодом. Возникающее излучение состо- состоит обычно из тормозной и характеристической состав- составляющих. Максимальная частота vmax или минимальная длина волны Um соответствует полной остановке элек- электронов (Е2—0): Uvmax = AcAmln = Ej = eU, где U — ускоряющее напряжение, кВ; Xmin""l,24/E/, нм. Поскольку Е2 может принимать любое значение, меньшее Еи то непрерывный спектр со стороны длинных волн ограничен лишь поглощением длинноволнового излучения в материале окна трубки и в воздухе. Мак- Максимальной интенсивности в сплошном спектре соответст- соответствует длина волны спектра &«l,5&mtn. В качестве мощного источника рентгеновского из- излучения в последнее время используют синхротронное, или магнитотормозное, излучение, возникающее при движении релятивистских заряженных частиц в одно- однородном магнитном поле. Спектр синхротронного излуче- излучения практически непрерывно заполняет диапазон от ин- инфракрасного до высокоэнергетического рентгеновского излучения. Направление излучения совпадает с мгновен- мгновенной скоростью заряженной частицы и сосредоточено в конусе с углом раствора 0»?/(mc2), где Е — энергия заряженной частицы, т — ее масса, с — скорость света. Для измерения энергии рентгеновского излучения согласно РД 50-454—84 рекомендуется применять вне- внесистемную единицу электрон-вольт. В соответствии с ГОСТ 8.417-1-81 единица электрон-вольт и десятичные кратные ей единицы допускаются к применению без ог- ограничения срока наравне с единицами СИ: Х Е(\ = 1 нм) = Лс/10-» м = 1239,851 9C2) эВ; Х(Е = 1 эВ) = hc/i эВ = 1239,851 9 C2) нм. Ниже приведены соотношения между рекомендо- рекомендованными и внесистемными единицами: ikX =0,100202 нм; lRy= 13,605802 эВ; 7(Е = 1 эВ) = 1 эВ/Лс =8065,479 аГ*. 35.2. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЙ СПЕКТР РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Характеристический спектр возникает при опреде- определенном ускоряющем напряжении Ut зависящем от атом- атомного номера Z материала анода. Появление характерис- характеристического спектра легко объяснить на основании кван- товомеханических представлений о строении атома. Ускоренные в трубке электроны могут «выбить» тот или иной внутренний электрон атома анода. Возникно- Возникновение электронной вакансии переводит атом в возбуж- возбужденное состояние. Возвращение атома в невозбужденное состояние сопровождается выделением избытка энергии в виде кванта рентгеновского излучения /tv»E|—Ео, где Ei — энергия электронов внешних оболочек, а Ео — энергия электронов внутренних оболочек. В рентгеновской спектроскопии приняты следующие 959
обозначения [1]. Термы уровней атома, для которых Индексы у этих букв соответствуют разным значениям главное квантовое число равно 1, 2, 3, 4, 5 и 6, обо- орбитального и полного момента электрона согласно значаются соответственно буквами К. Ly M, N, О, Р. схеме: Уровень элект- электрона в атоме Терм уровня Is К 2s 2Pl/2 2^3/2 3s Mi 3P\/2 Mu 3^3/2 3d3/2 Mlw 3^5/2 My и т. д. и т. д. Линии, соответствующие переходам электрона в ато- атоме на /С-, L-, М-, JV-оболочки, образуют /С-, L-, М-, N-ce- рии рентгеновского излучения. Линии, возникающие при переходах по такой простой диаграмме уровней, назы- называют диаграммными линиями. Частота какой-либо линии v, Гц, изменяется при переходе от одного элемента к другому по закону Мозли: где Roo =109737,3 см-1 — постоянная Ридберга; с — скорость света; п — главное квантовое число (здесь ин- индекс 0 относится к конечному, а 1 — к исходному со- состоянию электрона); а — постоянная экранирования. При постоянном анодном токе интенсивность харак- характеристического излучения /с растет пропорционально (U—UKJ>)*/2IU, где UHp — порог возбуждения линии. Максимум отношения интенсивности характеристическо- характеристического излучения к интенсивности сплошного спектра дости- достигается при ?/=3 i/Kp. Таблица 35.1. Обозначение диаграммных линий рентгеновского излучения [2] к- к- к- к- к- к- к- к- к — к- к- к- /С-серия Переход in i-in Ми Мщ Miv My Л1|у у »ш ^11. III Nv Индекс линии °2 «1 ?8 Pi Р" *1 Рв «' ?2 Ра Р<* Р4 L- ^-1 ii h h h h h h ill in in ill in Переход -Mu -Mm -Mlw — My -Nu -0u -°in ~ ''и, ill -My -Miv ~Ni -Nlv -0, L-серия Индекс линии Р* h Рю P. ТГа 7з 74 74 7i3 Pi 7» 7i 7e ill im ini ini ini ini ini ini ini ini ini iin Переход -O1V -M, -мп -Mill ~MIV — My ~Ni ~NIV -Ny ~^VI, VII -0, ™" C/iv v 1V| V Индекс линии 7e — s «2 «1 0 ?u P: ?7 ?7 P& «in- MIV - MIV- MIV- Mv - My- My- My - My- M -серия Переход -^iii ""^VI, V, II -0lp 0ul - /v r 11 -^11. Ill -NVH Индекс линии 7 Ь ei *2 e «2 «1 960
35.3 ДЛИНА ВОЛНЫ ОСНОВНЫХ ЛИНИЙ И КРАЕВ ПОГЛОЩЕНИЯ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Таблица 35.2 Длина волны диаграммных линий [3] при начальном уровне К Элемент 8Li ' «Be *В •С 'N ¦О 8F i°Ne 1Ша i2Mg «А! "Si ' 1бр ieS • 17C1 I8 A r i»K 20Ca 2*Sc 22Ti 23V "Cr 25Mn *»Fe 2'Co 28Ni 2»Cu *°Zn «Ga «Ge 33As »*Se 36 Br «Кг 38Sr 39Y «°Zr "Nb «Mo «Tc "Ru 46Rh «Pd 47Ag **Cd 49 In 60Sn 5ISb 62Te 63, "Xe 65Cs 5eBa "La 68Ce 69pr eoNd «Pm "Sm - — — — — Длина волны Х, нм, hi LIH 22,8 11,4 6,76 4,47 3,16 2,362 1,832 1,461 1,1910 0,9890 0,8342 0,7128 0,6160 0,5375 0,4731 0,4195 0,3745 0,3362 0,3034 0,2752 0,2507 0,2294 0,2106 0,1940 0,1793 0,1662 0,1544 0,1439 0,1344 0,1258 0,1180 0,1109 0,1044 0,0984 0,0930 0,0879 0,0833 0,0790 0,0750 0,0714 0,0679 0,0647 0,0618 0,0590 0,0564 0,0539 0,0516 0,0495 0,0475 0,0456 0,0438 0,0421 0,0405 0,0390 0,0375 0,0362 0,0349 0,0336 0,0325 0,0314 0,8339 0,7125 0,6157 0,5372 0,4728 0,4192 0,3741 0,3358 0,3031 0,2749 0,2504 0,2290 0,2102 0,1936 0,1789 0,1658 0,1541 0,1435 0,1340 0,1254 0,1176 0,1105 0,1040 0,0980 0,0926 0,0875 0,0829 0,0786 0,0746 0,0709 0,0675 0,0643 0,0613 0,0585 0,0559 0,0535 0,0512 0,0491 0,0470 0,0451 0,0433 0,0416 0,0400 0,0385 0,0371 0,0357 0,0344 0,0332 0,0320 0,0309 при конечном уровне м\и 3i _ 1,445 1,1575 0,9521 0,7961 0,6753 0,5796 0,5032 0,4403 0,3886 0,3454 0,3090 0,2780 0,2514 0,2284 0,2085 0,1910 0,1757 0,1621 0,1500 0,1392 0,1295 0,1208 0,1207 0,1129 0,1128 0,1058 0,1057 0,0993 0,0992 0,0933 0,0932 0,0879 0,0878 0,0829 0,0828 0,0783 0,0782 0,0741 0,0740 0,0702 0,0701 0,0666 0,0665 0,0633 0,0632 0,0602 0,0601 0,0573 0,0572 0,0546 0,0545 0,0521 0,0520 0,0498 0,0497 0,0476 0,0475 0,0455 0,0454 0,0436 0,0435 0,0418 0,0417 0,0401 0,0400 0,0385 0,0384 0,0369 0,0368 0,0355 0,0354 0,0342 0,0341 0,0329 0,0328 0,0317 0,0316 0,0305 0,0304 0,0294 0,0293 0,0284 0,0283 0,0274 0,0273 Miv ait My — — — — — — — — — — 0,3441 0,3075 0,2763 0,2499 0,2270 0,2071 0,1897 0,1744 0,1609 0,1489 0,1382 0,1285 0,1198 0,1119 0,1049 0,0984 0,0926 0,0871 0,0822 0,0776 0,0735 0,0696 0,0660 0,0627 — 0,0568 0,0541 0,0516 0,0493 0,0471 0,0451 0,0432 0,0414 — 0,0338 0,0325 0,0313 0,0271 Край поглощения 22,65 11,10 — 4,368 3,099 2,332 1,800 1,430 1,1569 0,9512 0,7948 0,6738 0,5784 0,5019 0,4397 0,3871 0,3437 0,3070 0,2762 0,2497 0,2269 0,2070 0,1896 0,1743 0,1608 0,1488 0,1381 0,1283 0,1196 0,1117 0,1045 0,0980 0,0920 0,0866 0,0816 0,0770 0,0728 0,0689 0,0653 0,0620 0,0589 0,0561 0,0534 0,0509 0,0486 0,0464 0,0444 0,0425 0,0407 0,0390 0,0374 0,0358 0,0345 0,0331 0,0318 0,0306 0,0295 0,0285 0,0274 0,0265 61—2159 961
Продолжение табл. 35.2 Элемент <*Еи e4Gd C6Tb ™Dy li7Ho (Wgr a9Tm •"Yb 71 Lu T*H! 7:'Ta 76Re 7e6s 77Ir 78Pt "Au 80Hg 81TJ 82Pb 83Bi 84Po sr,At нвКп «7Er K8Ra 89Дс »°Th «Фа - _ 0,0216 — — — — Длина волны Х, нм, Ln 0,0303 0,0293 0,0283 0,0274 0,0265 0,0257 0,0249 0,0241 0,0234 0,0227 0,0220 0,0214 0,0208 0,0202 0,0196 0,0190 0,0185 0,0180 0,0175 0,0170 0,0166 0,0161 0,0157 0,0153 0,0149 0,0145 0,0141 0,0138 0,0134 0,0131 L!II «i 0,0298 0,0288 0,0279 0,0269 0,0261 0,0252 0,0244 0,0237 0,0229 0,0222 0,0215 0,0209 0,0203 0,0197 0,0191 0,0186 0,0180 0,0175 0,0170 0,0165 0,0161 0,0156 0,0152 0,0148 0,0144 0,0140 0,0136 0,0133 0,0129 0,0126 при конечном "ll Pt 0,0264 0,0255 0,0247 0,0239 0,0231 0,0223 0,0216 0,0209 0,0203 0,0197 0,0191 0,0185 0,0179 0,0174 0,0169 0,0164 0,0159 0,0155 0,0151 0,0146 0,0142 0,0139 0,0135 0,0131 0,0128 0,0124 0,0121 0,0118 0,0A5 0,0112 уровне "ш Pi 0,0263 0,0254 0,0246 0,0238 0,0230 0,0222 0,0215 0,0208 0,0202 0,0196 0,0190 0,0184 0,0178 0,0173 0,0168 0,0163 0,0158 0,0154 0,0150 0,0145 0,0141 0,0138 0,0134 0,0130 0,0127 0,0123 0,0120 0,0117 0,0114 0,0111 0,0243 0,0236 0,0228 0,0221 0,0214 0,0207 0,0200 0,0188 0,0183 0,0177 0,0172 0,0167 0,0162 0,0158 0,0153 0,0149 0,0145 0,0141 — 0,0116 0,0110 Край поглощения 0,0256 0,0247 0,0238 0,0230 0,0223 0,0216 0,0209 0,0202 0,0196 0,0190 0,0184 0,0178 0,0173 0,0168 0,0163 0,0158 0,0154 0,0149 0,0145 0,0141 0,0137 — 0,0113 0,0107 Элемент "Na 12Mg I3Al 14Si 10p 1GS l7CI 18 Ar 1J1K 20Ca 2lSc 2ajj 24Cr 25Mg 26pe 27Co 28Ni Таблица 35 Начальный уровень L. Конечный уровень LII. Ill - 37,6 31,7 29,0 — — — — — — — p. — — — — — — — — — ,— 2,189 1,943 1,758 1,570 1,427 1,316 .3. Длина волны Х, нм Lj -край поглощения _^ 19,37 14,25 — — -— — — — — — — 1,67 — , L-серин Начальный уровень Конечный 40, 25, 17, 13„ ю, 8,340 6,733 5,590 4,724 4,046 3,513 3,089 2,734 2,430 2,185 1,975 1,787 1,627 уровень "IV Pi 71 15 14 53 38 — 3,594 3,102 2,705 2,388 2,127 1,911 1,726 1,567 1,427 диаграммных LfI - край поглощения 40,50 24,93 17,04 12,30 9,40 — 4,210 3,513 2,729 1,790 1,720 1,562 1,424 линий [3 Начальный уровень Конечный уровень М1 1 Mi\, v а1.2 40,71 25,15 17,14 13,55 10,38 8,340 6,790 5,630 4,774 4,096 3,559 3,136 2,777 2,478 2,229 2,015 1,829 1,669 3,633 3,135 2,742 2,425 2,164 1,945 1,759 1,597 1,456 L... -край поглощения 40,50 25,07 17,04 12,30 9,40 _ 4,210 3,549 _ 2,729 2,070 1,753 1,592 1,453 962
Продолжение табл. 35.3 Элемент «•Си "Zn »Юа wGe «As »«Se «Вг "Кг 87Rb 38Sr «•Zr «Nb «Mo 43Tc «Ru "Rh «Pd « Ag «Cd «In wSn wSb «Те 631 MXe "Cs «Ba *7La <*Ce «•Рг •«Nd •»Pm «Sm «Eu "Gd •5Tb ••Dy •7Ho «Er ••Tm 70Yb 71Lu 72Hf 7»Ta 74W 7&Re 7«Os 77lr 78Pt 7»Au 80Hg 81T| 82Pb «3Bi MPo "At MRn «7Er Начальный уровень L. Конечный уровень L1I, III - — — — — — — __ — __ _ _._ — м{1 ^Ill 1,210 1,119 1,037 0,964 1 0,958 0,893 0,832 0,777 0,730 0,682 0,640 0,602 0,567 0,535 0,505 0,452 0,429 0,407 0,387 0,368 0,351 0,334 0,319 0,305 0,291 — 0,266 0,256 0,245 0,235 0,226 0,217 ___ 0,200 0,193 0,185 0,179 0,172 0,166 0,160 0,154 0,149 0,144 0,139 0,135 0,130 0,126 0,122 0,118 0,114 0,111 0,107 0,104 0,101 0,098 0,097 — 0,726 0,679 0,637 0,598 0,563 0,531 0,501 0,449 0,425 0,403 0,383 0,364 0,347 0,341 0,315 0,301 0,287 — 0,263 0,252 0,241 0,231 0,222 0,213 0,204 0,196 0,189 0,182 0,175 0,168 0,162 0,156 0,151 0,145 0,140 0,135 0,131 0,126 0,122 0,118 0,114 0,110 0,107 0,103 0,100 0,097 0,094 0,091 0,088 0,085 0,083 L{ -край поглощения 1,306 0,952 0,877 0,811 0,750 0,696 0,647 0,601 0,559 0,522 0,488 0,458 0,430 0,406 0,384 0,363 0,344 0,326 0,208 0,293 0,278 0,264 0,251 0,239 0,227 0,217 0,207 0,198 0,189 0,181 0,174 0,167 0,160 0,154 0,148 0,142 0,137 0,132 0,127 0,123 0,118 0,114 0,110 0,106 0,Ю2 0,099 0,096 0,092 0,089 0,086 0,084 0.081 0,078 0,076 — Начальный уровень LII Конечный Ml 1,490 1,368 1,260 1,161 1,073 0,996 0,926 — 0,804 0,752 0,704 0,661 0,621 0,585 0,521 0,492 0,466 0,442 0,419 0,398 0,379 0,361 0,344 0,328 — 0,299 0,286 0,274 0,262 0,251 0,241 _ 0,222 0,213 0,205 0,197 0,190 0,183 0,176 0,170 0,164 0,158 0,152 0,147 0,142 0J37 0,133 0,128 0,124 0,120 0,116 0,113 0,109 0,106 — уровень Miv Pi 1,305 1,198 1,102 1,018 0,941 0,874 0,813 0,758 0,708 0,662 0,621. 0,584 0,549 0,518 0,489 0,462 0,437 0,415 0,393 0,374 0,356 0,339 0,323 0,308 0,294 — 0,268 0,257 0,246 0,236 0,226 0,217 0,208 0,200 0,192 0,185 0,178 0,171 0,165 0,159 0,153 0,148 0,142 0,137 0,132 0,128 0,124 0,119 0,116 0,112 0,108 0,105 0,101 0,098 0,095 0,092 0,089 0,087 0,084 LII-Kpaft поглощения 1,301 1,186 1,083 0,992 0,913 0,841 0,775 0,717 0,664 0,617 0,576 0,538 0,503 0,472 0,444 0,418 0,394 0,372 0,353 0,333 0,315 0,298 0,283 0,269 0,255 0,243 0,231 0,220 0,211 0,201 0,193 0,184 0,177 0,169 0,163 0,156 0,150 0,144 0,139 0,134 0,129 0,124 0,120 0,115 0,111 0,107 0,104 0,100 0,097 0,093 0,090 0,087 0,084 0,082 0,079 — Начальный уровень LIII Конечный Mi 1 1,525 1,402 1,295 1,194 1,107 1,029 0,959 — 0,836 0,784 0,736 0,692 0,652 0,615 — 0,550 0,522 0,495 0,471 0,448 0,427 0,407 0,389 0,372 0,356 — 0,327 0,314 0,301 0,289 0,278 0,268 0,248 0,239 0,231 0,224 0,216 0,209 0,202 0,196 0,189 0,184 0,178 0,173 0,169 0,163 0,158 0,154 0,150 0,146 0,142 0,138 0,135 0,132 0,128 — — I уровень м IV, V в1,2 1,334 1,225 1,129 1,044 0,967 0,899 0,837 0,782 0,732 0,687 0,645 0,607 0,573 0,541 0,511 0,485 0,460 0,437 0,415 0,396 0,377 0,360 0,344 0,329 0,315 0,302 0,289 0,278 0,267 0,256 0,246 0,237 0,228 0,220 0,212 0,205 0,198 0,191 0,185 0,179 0,173 0.168 0,163 0,158 0,153 0,148 0,144 0Л40 0,136 0,132 0,128 0,125 0,121 0,118 0,115 0,112 0,109 0,106 0,104 поглощения 1,329 1,213 1,110 1,019 0,937 0,865 0,798 0,739 0,686 0,639 0,596 0,558 0,523 0,491 0,463 0,437 0,413 0,391 0,370 * 0,350 0,332 0,316 0,300 0,286 0,272 0,259 0,247 0,236 0,226 0,217 0,208 0,200 0,192 0,185 0,178 0,171 0,165 0,159 0,154 0,148 0,143 0,139 0,134 0,130 0,126 0,122 0,118 0,114 0,111 0,107 0,104 0,101 0,098 0,095 0,092 — — — 61» 963
Продолжение табл. 35.3 Элемент *>Ra 80АС 90Th "Ра 92\J »»Np 94Pu »5Am Начальный уровень L. Конечный уровень LIl, ill - 0,084 0,079 0,077 0,075 0,073 0,071 0,069 о,о*о 0.078 0,075 0,073 0,071 0,069 0,067 0,065 Lj -крап поглощения 0,065 0,061 0,057 0,054 Начальный уровень L1I Конечный уровень Mi 0,091 0,085 0,083 0,081 0,078 0,076 ~™ Pi 0,031 0,079 0,077 0,074 0,072 0,070 0,668 0,066 II-край поглощения 0,067 0,063 0,059 0,056 Начальный уровень Чи Конечный 1 0,117 0,П2 0,109 0,107 0,104 0,102 0,100 уровень "IV. V .2 0,101 0,099 0,096 0,094 0,092 0,090 0,088 0,086 Lul -кран поглощения 0,080 0,076 — 0,072 0,069 35.4. ШИРИНА ЛИНИЙ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ В соответствии с принципом неопределенности энергетические уровни (термы) имеют конечную шири- ширину. Это приводит к наличию некоторого «разбега» по энергиям у квантов одной и той же спектральной линии. Для самой линии характерна конечная ширина, соизме- соизмеримая с междублетным расстоянием. Значения ширины ярких линий на половине высоты приведены в табл. 35.4. Это величины непосредственно определяются ши- шириной валентной зоны. Таблица 35.4. Значения ширины ярких линий рентгеновского излучения на половине высоты АХ, нм [3] Продолжение табл. 3$А Элемент 22Т{ 23у 2<СГ 2бМп 2eFe 27Со 28Ni 29Cu 8°Zn 31Ga 32Ge 3«Sr зэу 40Zr 41Nb 4iMo 44Ru 45Rh 4eRd 47Ag 4sCd 60Sn Л'-лчния «1 1,°8 1 ,58 1 .% 2,46 2,65 2,45 2,26 2,31 2,44 2.<0 i',73 4,5 5,2 5 ,-S 5>з 6,8 7,3 7.S 8 .«5 — начального уровня «a 1,90 2,21 2,43 2,96 3,00 3,12 3,03 3,21 2,90 2,55 2,94 4,6 5H 5,4 6,18 6,7 7,2 7,9 8,7 — — П.7 _ — — 11,5 L—линия начального 1 1 1 2 2 2 3 2 уровня a — ,94 ,94 ,95 ,55 ,54 ,94 ,16 ,81 1 2 2 2 2 2 2 3 3 — — ,97 ,12 ,21 ,83 ,87 ,97 ,74 ,50 — М-линия начального уровня — — 1,52 0,44 0,827 1,24 1,63 2,49 3,77 7,26 10,24 — Элемент "Sb б2Те 53! 66Cs *вВа «La 58Се eoNd e2Sm e3Eu wGd 65Tb eeDy 87 Ho 68Fr e9Tm 70Yb 71Lu 72Hf 73Ta 74 W 75Re •eOs 77lr 78pt 79Au 80Hg «Tl 82Pb 8SBi 90Th 93Np 94Pu 95Am /(-линия начального уровня 10,6 11,0 10,7 15,0 15,2 12,8 14,4 23,9 27,0 — 27,9 30,2 40,4 39,3 42,4 43,2 46,4 55,0 53,0 58,0 55,5 64,0 — 65,5 95,0 105,0 98,5 — 115,0 14,2 14.0 15,1 15,1 18,0 17,2 17,0 21,2 24,2 22,2 26,4 24,6 26,1 28,8 29,5 36,9 32,5 39,8 38,7 36,4 37,4 52,9 50,9 50,3 63,3 56,7 68,5 78,2 68,7 83,5 92,6 107.5 103,9 114,0 129,5 За — 17,7 18,8 27,5 — 33,5 44,0 44,9 — — — — 14,6 17,3 24,7 33,0 34,0 37,8 49,3 — — — L—линия иача 1ыюго урон1я а — — — — — — — - — — /Vf-линия начального уровня — — — 964
Таблица35.5. Относительная интенсивность линий К- и L-серий (в процентах интенсивности соответственно /<а1-линий, для Аг—Са — от дублета Kai + Каг и ^а1-линиЙ, для К—Со—от дублета Lal + La2) Элемент "Аг "К 20Са 21SC 22Ti 23V 24Сг 25Мп *6Fe "Со 28Ni *>Cu *°Zn »Юа *2Ge «As "Se 35 ВТ авКг *'Rb 38Sr 39X *°Zr «Nb *aMo "Ru «Rh "Pd 47Ag «Cd <4n 60Sn "Sb 62Te 531 55Cs S6Ba "La 58Ce бфг 60Nd e2Sm 63Eu 64Gd esTb 6GDy 67Ho в8Ег «»Tm <°Yb T1Lu 72Hf 73Ta 74W 75Re "eOs "Ir 7spt 78 Au 80Hg 81T1 82Pb /<-Серия 50,7 50,2 50,7 50,5 50,0 50,6 50,2 50,7 50,7 51,3 50,7 51,2 43,2 52,3 50,9 51,0 52,1 52,3 52,4 52,6 52,5 51,1 52,5 52,6 52,2 54,4 53,9 54,1 51,7 52,7 53,6 54,0 56,2 56,4 50,8 53,0 53,2 54,0 54,9 56,9 56,2 55,1 56,0 52,2 57,6 58,7 58,5 57,1 55,4 57,8 58,7 60,2 57,7 56,3 58,5 59,5 57,4 59,6 __ 3i 10 12 12 20 19,8 20,5 17,9 22,4 16,7 16,0 18,7 20,0 20,7 21,6 24,0 21,7 21,0 22,2 17,2 23,9 27,4 23,3 24,9 27,9 26,5 29,3 27,6 29,0 28,4 29,7 29,6 29,8 31,0 30,6 30,1 — 30,4 .30,3 32,1 31,0 32,0 32,7 __ 12,5 13,3 12,8 12,9 12,7 12,9 13,2 13,1 13,9 14,0 24,3 24,8 24,6 25,0 24,3 24,6 25,8 26,6 25,7 26,2 P. ,3 ,2 ,8 ,0 0,44 0,45 0,43 0,34 0,21 0,14 0,20 0,15 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 0,57 0,56 0,57 0,69 0,64 0,69 0,77 0,72 0,65 0,74 — — — — — — — — — — — 0,36 — 1,32 0,69 1,07 1,73 — 2,5 4,16 3,19 3,70 4,90 4,30 5,63 4,60 6,13 4,9 6,42 6,47 5,5 7,08 7,35 6,0 — 7,1 — 8,0 — 7,5 — 8,7 — — 8,8 — 8,9 7,8 8,5 8,5 8,9 7,8 9,0 8y8 10,0 10,1 10,0 L -Серия _ — «1 _ 100 100 100 100 100 100 100 100 — — — — — — — — — — — — 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 — — — — 100 100 100 100 — 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 — — — — — — — — — — — 12,0 14,0 11,0 — — — — — — — — — 11,4 9,8 11,0 10,4 8,5 — 12,5 11,5 10,3 11,6 11,5 11,3 11,9 11,7 11,6 12,0 11,7 11,7 11,1 11,5 11,8 11,5 11,0 10,5 11,9 —. 250 250 165 250 77 100 80 75 — — — — — — — — — — — 3,5 4,0 2,4 — — — — — — — — — — — — — 4,7 4,8 — 5,2 2,64 — 5,5 — 3,11 — 3,48 3,06 5,7 3,38 — — 6,0 — 6,0 — — 4,1 — — — — — — — — — — — — — — — — — 0,6 0,7 — — — — — — — — — — — — — — — — — 0,66 — — — — 0,57 — 1,08 — — — 1,2 1,2 1,8 1,4 ,5 ,3 ,3 ,7 1,7 P2,!5 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 2,0 4,7 5,6 10,7 15,2 16,8 25,8 36,0 25,2 27,9 26,5 — — — — 21,2 22,4 20,4 22,5 21,7 — 19,8 19,8 19,6 17,7 19,6 15,0 22,0 17,9 19,2 20,2 22,2 21,4 26,9 23,8 23,2 25,9 22,9 26,8 24,0 965
Продолжение табл. 35.5 Элемент •3Bt •°Тп •Фа •*и »*Np •*Pu »&Am •«Cm •7Bk •8Cf •»Es К-Серия «t 59,9 61,0 61,0 63,5 63,0 61,9 63,2 64,3 65,7 66,6 3» 13,4 14,0 14,0 — 11,2 12,6 13,3 13,4 26,8 28,4 27,8 — 23,0 22,2 25,9 24,2 0,80 0,98 0,98 — — Pi 10,0 11,8 12,0 — — _ L-Серия 100 100 100 100 — 100 —. — «t 11,3 10,7 10,9 10,6 — 10,2 i 6,3 7,2 4,5 — ?« 1,8 1,9 1,7 1,7 kVl5 24,0 28,4 24,0 26,8 — 24,9 — __ —» 35.5. ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ЛИНИЯ Интенсивность линий рентгеновского излучения оп- определяется силой осциллятора и частотой соответствую- соответствующего перехода, а также статистическим весом уровня атома. Вычисление сил осцилляторов представляет собой трудоемкую задачу. По данным экспериментальных ис- исследований для излучения К-серии интенсивность опре- определяется уравнением I=*Ki(U—UKP)rt где UHp — порог возбуждения серии; i — ток, проходящий через трубку; U — подаваемое напряжение; показатель г«=1,6-г-2; х — эмпирический параметр. Относи- Относительная интенсивность линий спектра определяется ве- вероятностью перехода между уровнями. Для наиболее часто используемой К-серии отношения /*i: /аз: /з — «10:5:2, а отношение Х« : X? =1,09. Значения отно- относительной интенсивности линий К и L-серий приведены в табл. 35.5 [2, 3]. 35.6. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ С ВЕЩЕСТВОМ Взаимодействие рентгеновского излучения с вещест- веществом сопровождается вторичным излучением, возникаю- возникающим в процессе прямого вырывания электронов из ато- атома (фотоэффект) и последующего отрыва внешних элек- электронов в ходе заполнения внутренних электронных обо- оболочек. Перестройке электронных оболочек сопутствует излучение рентгеновских квантов с меньшей энергией (флуоресцентное излучение), или так называемого оже- электрона (вторичный фотоэффект). Прямое взаимо- взаимодействие рентгеновского излучения с электронами внеш- внешних оболочек приводит к возникновению комптоновских электронов. Ко вторичному излучению относится и рент- рентгеновское излучение, неупруго рассеянное на тепловых колебаниях кристаллической решетки. В некоторых слу- случаях при облучении кристалла рентгеновским излучени- излучением наблюдается люминесцентное излучение. Все эти про- процессы ответственны за поглощение рентгеновского излу- излучения. В результате этих процессов и упругого рассея- рассеяния интенсивность первичного пучка /о при прохождении слоя вещества толщиной t уменьшается по экспоненци- экспоненциальному закону: / = /0 ехр (— lit), где ц — линейный коэффициент ослабления, см-1. Ес- Если вещество состоит из атомов одного сорта, то полезно ввести так называемый массовый коэффициент ослабле- ослабления |лт = ц/р, См2/г, где р — плотность, г/см3. Коэффициент ослабления пропорционален приблизи- приблизительно А,3, а также Z3; по мере уменьшения длины волны рентгеновского излучения падает и |д. Однако при не- некоторых значениях волны (Хкр) коэффициент ослабле- ослабления резко возрастает (край полосы поглощения), а за- затем вновь убывает с уменьшением длины волны по тому же закону. Для сложного химического вещества линейный ко- коэффициент ослабления можно выразить через массовые концентрации с/ и массовые коэффициенты \imi элемен- тов, образующих данное соединение: ц = р ^ci |xmi, где суммирование производится по всем элементам, входя- входящим в сложную молекулу. Значения массового коэффициента ослабления для /(-линий излучающих элементов, широко используемых в исследованиях, приведены в табл. 35.6 [3]. 966
Таблица 35.6. Значения массового коэффициента ослабления рт, см1/г, для /Са-и различных излучателей [3| линий Погло- 1 щающий 1 элемент 1 •Li 'Be «в «с Ю •Fe i°Ne "Na i«Mg WAI 14Si wp *S 17C1 '8Ar «К «°Ca «Sc iiTi »v "Cr MMn «•Fe «7Co «Ni »»Cu •°Zn 3iGa »Ge «As "Se »*Br »Kr *7Rb «°Zr "Nb «Mo «Tc «Ru "Rh "Pd 47 Ac «Cd *»In «°Sn "Sb "Те 53! "Xe #»Cs "Ba 67La *«Ce wpr •oNd "Pm «Sm ••Eu 1,77 4,28 8,49 14,9 28,9 35,9 51,6 71,3 97,0 123 153 187 226 270 318 372 407 462 521 585 79,9 90,4 102 114 127 141 156 173 190 208 228 248 270 293 317 342 369 397 426 456 488 522 557 593 631 670 711 754 798 845 892 786 816 599 214 226 237 249 262 275 289 Cr«3l 1,35 3,25 6,46 11,3 18,1 27,3 39,2 54,2 74,7 94,7 118 144 174 208 245 286 317 360 406 456 509 70,1 79,0 88,5 98,7 110 121 134 147 162 177 193 210 227 246 266 286 308 331 354 379 405 432 460 480 520 552 585 620 655 692 731 759 700 730 517 188 197 207 218 228 Fe*cu 1,08 2,62 5,20 9,10 14,6 22,0 31,6 43,7 60,7 77,0 95,8 117 142 196 199 233 260 296 333 374 418 464 64,6 72,4 80,8 89,8 99,4 HO 121 132 145 158 172 186 201 217 234 252 271 290 310 332 354 377 401 426 452 479 507 537 567 598 621 654 687 602 447 469 172 181 190 Fe«3l 0,816 1,97 3,92 6,86 11,0 16,6 29,8 32,9 46,3 58,7 73,1 89,5 108 129 152 178 201 228 258 289 323 358 396 55,7 62,2 69,1 76,5 84,4 92,8 102 111 121 132 143 155 167 180 194 208 223 239 255 272 290 309 328 348 369 390 413 436 460 478 508 529 556 583 540 565 399 417 CoKal 0,861 2,08 4,13 7,23 11,6 17,5 25,1 34,7 48,7 61,8 76,8 94,1 114 135 160 187 211 240 270 303 338 376 416 58,5 65,3 72,5 80.3 88,6 97,5 107 117 127 139 150 163 176 189 204 219 234 251 268 286 304 324 344 365 387 410 433 458 483 502 528 555 583 612 534 399 418Z.ni 156 00 «31 0,646 1,56 3,10 5,42 8,70 13,10 18,80 26,0 37,0 46,9 58,4 71,5 86,3 103 121 142 162 184 208 233 260 289 320 353 50,0 55,6 61,5 67,9 74,7 81,9 89,5 97,6 106 115 125 135 145 156 168 180 192 205 219 233 248 264 280 297 314 332 351 370 385 405 426 447 469 492 516 485 500 0,689 1,67 3,31 5,79 9,29 14,0 20,1 27,8 39,4 50,0 62,1 76,1 91,8 110 129 151 172 196 221 248 276 307 340 374 53,2 59,1 65,4 72,2 79,4 87,0 95,1 104 113 122 132 143 154 166 178 191 204 218 233 248 264 280 298 315 334 353 375 394 409 430 452 475 499 523 548 470Z.ii 358 0,514 1,24 2,49 4,32 6,93 10,4 15,0 20,7 30,0 37,8 47,0 57,6 69,5 82,9 97,8 114 132 150 169 190 212 235 260 287 315 45,1 49,9 55,1 60,6 66,4 72,6 79,9 86,1 93,4 101 109 118 127 136 146 156 167 178 189 201 214 227 241 255 269 285 300 312 328 345 363 381 399 418 438 458 Cu*al 0,557 1,35 2,67 4,67 7,50 11,3 16,2 22,4 32,1 40,8 50,7 62,1 74,9 89,4 105 123 142 161 182 204 228 253 280 308 338 48,5 53,7 59,2 65,1 71,4 78,1 85,1 92,6 100 109 117 126 136 146 157 168 179 191 204 217 230 244 259 274 290 307 323 335 353 371 390 409 429 450 471Li 410 Cu/c?l 0,414 1,0 1,99 3,47 5,58 8,40 12,0 16,7 24,2 30,7 38,2 46,7 56,4 67,3 79,4 92,8 108 123 139 156 174 193 213 235 258 282 40,8 45,0 49,5 54,3 59,3 64,7 70,4 76,4 82,6 89,2 96,1 103 111 119 127 136 145 155 165 175 186 197 208 220 233 245 255 268 282 296 311 326 342 358 374 Mo*ai 0,058 0,240 0,360 0,555 0,820 1,17 1,68 2,33 3,40 4,57 5,21 7,12 8,30 10,3 12,1 13,5 17,3 20,5 23,1 25,9 28,9 32,1 34,8 39,1 42,9 47,0 51,2 55,7 60,4 65,5 70,5 75,8 81,5 87,4 90,0 96,0 100 16,7 18,0 19,3 20,7 22,0 23,5 24,5 26,6 28,3 30,0 32,5 33,7 35,6 38,0 39,7 41,3 43,8 45,5 48,5 50,7 53,0 55,4 57,9 60,6 Mo/c31 0,270 0,223 0,290 0,445 0,626 0,884 1,20 1,60 2,18 2,95 3,68 4,80 5,73 7,29 8,60 10,0 11,9 13,8 16,0 18,0 20,0 22,2 24,3 27,8 32,0 35,1 39,0 43,5 48,0 51,0 55,0 61,0 66,0 70,0 77,0 83,0 89,0 95,0 100 14,6 15,5 16,0 17,5 18,5 19,5 20,0 21,0 22,0 23,0 24,0 25,5 26,5 28,0 24,0 31,0 32,0 33,5 35,0 36,5 38,0 39,5 967
Продолжение табл. 35.6 ло- ощий мент "Gd «Tb "Но в9Тт 70Yb 71Lu 72Hf 73Та 75Re 7eOs 77Ir 78Pt 7»Au 80Hg 8iT1 82Pb 83Bj 84Po 85At «eRn 87Er 88Ra 89ДС eoTh 9ipa 92U •8Np «4Pu Cr/Cai 304 318 333 348 364 380 397 414 428 447 466 485 506 527 548 570 593 616 640 664 689 715 741 936 982 1030 1080 1130 — CrJC, 239 351 262 274 287 299 312 326 335 350 365 380 396 418 430 447 464 483 501 520 540 560 581 726 764 802 841 881 923 967 1010 Fe*ai 200 209 219 229 239 250 261 272 279 291 304 317 330 343 357 372 386 402 417 433 449 466 483 602 632 663 696 729 764 800 837 FeK 156 163 170 178 186 195 204 212 217 226 236 246 256 267 278 289 300 312 324 336 349 362 375 464 487 511 536 562 589 616 645 164 172 180 188 197 205 214 224 228 238 248 259 270 281 292 304 316 328 341 354 368 381 395 489 514 539 565 593 621 650 681 Co/C 353 369 140 146 153 160 167 174 177 184 192 200 209 217 226 235 244 254 264 274 284 295 306 375 394 414 434 455 476 499 522 Ni«ai 374 142 149 156 163 170 177 185 188 196 205 213 222 231 241 251 261 271 281 292 303 314 326 401 421 442 463 486 509 533 557 NIK, 430 450 314 328 126 131 137 143 145 151 158 164 171 178 185 193 201 208 216 225 233 242 251 306 321 337 354 371 388 407 426 Cu/Cal 429 324 339 129 135 141 147 154 156 162 170 177 184 192 200 208 216 224 233 242 251 260 270 330 347 364 382 400 419 439 459 Cu KHX 392 409 385 270 281 293 113 119 120 125 130 136 141 147 153 159 166 172 178 186 193 200 207 252 264 277 291 305 319 334 350 Mo/cal 64,5 67,3 70,3 73,4 76,5 79,7 85,1 86,5 84,0 88,0 92,1 96,4 101 105 110 115 120 125 130 136 141 118 124 97,8 101 104 108 115 124L 57,6 tO,3 Мок 41,5 43,0 44,5 46,5 48,5 50,0 52,0 54,0 57,0 59,0 62,0 65,0 68,0 71,0 74,0 77,0 81,0 82,0 86,0. 89,0 93,0 96,8 100 105 110 100 76,0 79,0 81,0 84,0 87,0 35.7. ВТОРИЧНЫЕ СПЕКТРЫ И ЭФФЕКТЫ ХИМИЧЕСКОЙ СВЯЗИ В РЕНТГЕНОВСКОЙ СПЕКТРОСКОПИИ Атомы мишени при бомбардировке рентгеновскими фотонами с энергией /iv>en (где еЛ — энергия электро- электрона на n-м уровне) могут перейти в возбужденное со- состояние и образовать вакансию на внутреннем электрон- электронном уровне. При этом мишень испускает так называе- называемое флуоресцентное (характеристическое) излучение, со- соответствующее переходу электронов на вакантный уро- уровень. Тормозное излучение при этом отсутствует. Мак- Максимальную длину волны первичного излучения, вызыва- вызывающего возбуждение флуоресцентного излучения данной серии, называют граничной (или краем полосы поглоще- поглощения); ее можно легко рассчитать из выражения Avrpe = ЛеДГр = е(л, /, /), где л, / и / — главное, азимуталь- азимутальное и внутреннее квантовое число. Выход флуоресценции для различных серий дан в табл. 35.7. Здесь приведены в основном средние экспери- экспериментальные выходы флуоресценции для атомов одно- однократно ионизованных в /С-оболочке (со*), L-оболочке (ml) и М-оболочке (сом), а также выходы флуоресцен- флуоресценции при переносе дырки /С-оболочки в L-оболочку (o>kl) и дырки L-оболочки в Af-оболочку (©lm)- Рентгеновскую флуоресцентную спектроскопию ши- широко используют для определения содержания различ- различных элементов в анализируемых материалах на глубину, соответствующую 104—3-Ю5 атомным слоям. Для этих же целей используют электроны, непосредственно выры- вырываемые из атома при прохождении рентгеновского излу- излучения через вещество. Этот метод получил название электронной спектроскопии для химического анализа (ЭСХА) и позволяет исследовать 2—10 атомных слоев. Переход атома в невозбужденное состояние может сопровождаться испусканием не фотона, а электрона. Этот переход называют вторичным фотоэффектом или оже-эффектом, а соответствующие электроны — оже- электронами. Так как энергетический спектр этих элект- электронов определяется разностью энергий разных энергети- энергетических состояний атомов, он также является «паспор- «паспортом» данного сорта атомов, как и характеристическое рентгеновское излучение. Вероятность испускания оже- электронов для атомов с Z<33 даже выше, чем вероят- вероятность излучательных переходов. Спектры вылетающих из образца фото- и оже-элек- тронов чувствительны к электронной структуре, хими- химическим связям, фазовому составу и другим характерис- характеристикам кристалла, содержащего эмиттирующий элемент. Влияние индивидуальных особенностей строения молекул, кристаллов сказывается прежде всего на энер- энергетическом положении Ка -линии. Ширина /Ca-линии при переходе от одного соединения к другому меняется не- незначительно. Однако ширина К* -линии может дать по- полезную информацию о симметрии ближайшего окруже- окружения атома в веществе. В рентгеновской спектроскопии основные диаграмм- диаграммные линии нередко сопровождаются сателлитными ли- линиями — слабыми линиями как с коротковолновой сто- 968
роны (коротковолновые сателлиты), так и с длинновол- длинноволновой (длинноволновые сателлиты). Сателлиты сильно чувствительны к строению индивидуальных веществ, причем нередко их чувствительность к факторам элект- электронного или геометрического строения превосходит чув- чувствительность основных диаграммных линий. Значитель- Значительное число сателлитов появляется в результате электрон- электронных переходов в многократно ионизованных атомах. В результате таких переходов появляются, как правило, коротковолновые сателлиты; например, группа сателли- сателлитов Ка -линии (a'j, a2, a3 и a4) возникает при перехо- переходах между состояниями в двукратно ионизованных атомах KL—L2, при этом сама группа из пяти линий возникает благодаря наличию LS-взаимодействия. .Часть сателлитов находится далеко от основной ли- линии и не оказывает влияния на ее форму, однако неко- некоторые сателлиты могут существенно повлиять на форму К а!,2-линий, особенно в полосе ее «хвостов». Кроме коротковолновых в /(«-линии могут наблю- наблюдаться и длинноволновые сателлиты, так как в процес- процессе испускания сателлитной линии часть ее энергии мо- может1 быть унесена оже-электронами. Эти сателлиты, как правило, мало сказываются на форме основной линии. Химические сдвиги сателлитов, так же как и основ- основных Да -линий, могут быть использованы для идентифи- идентификации зарядового состояния исследуемого атома (табл. 35.8). Продолжение табл. 35.7 Эле- Элемент 2зу 25Мп 2eCu siGa »*Kr 37Rb 39Y 40Zr «Nb 42Mo 4ePd 47 Ag **Cd 44n 60Sn "Sb 52Te MXe *°KL 1,30 3,40 2,20 4,70 4,40 5,50 6,5 6,4 7,0 7,3 9,1 0,235 0,295 0,56 0,64 7,50 1,10 5,70 6,70 6,59 11,9 12,2 — L Эле- Элемент «Cs MBa 67La 68Ce 69pr eoNd вфт •aSm wEu "Gd wTb MDy e7Ho «*Er e»Tm ?oYb 71Lu •серия Ш KL _ 14,8 12,3 16,0 12,3 16,0 18,5 17,0 17,0 18,0 19,5 21,0 17,0 21,0 23,0 25,0 26,0 29,0 Ш L 8,90 9,3 11,0 16,3 16,7 17,0 18,8 17,0 19,8 19,4 29,0 29,0 Эле- Элемент 73Ta 74W 75Re 7eOs 77Ir 7Spt 7»Au 80Hg 81 Tl 82Pb 83Bi eeRa »°Th •Фа 92K »3Np »4Pu (I) KL 28,0 31,0 30,0 32,0 31,0 36,0 28,7 41,0 44,0 39,5 41,4 40,9 — — ™L 22,5 29,8 34,8 30,0 32,0 43,0 40,0 41,0 29,7 33,0 40,0 4H,8 50,0 53,0 49,0 56,6 53,1 Эле- Элемент 7eOs 79 Дц 82Pb со 1 2 2 LM ,3 ,4 ,6 2, 2, Л4 i) 3 9 •серия II Эле- || мент СО М-серия I 83В[ 3,0 3 6 0) ,5 ,0 Таблица 35.7. Выход флуоресценции на один акт фотоэффекта, % [3] К -серия Эле- Элемент 4Ве 5В вс 7N ' Ю эр юме "Na l2Mg 13 А1 15р ieS i7Cl "Аг "К. 20Са 2iSc 22TJ 23V (О А' 0,0304 0,056 0,26 0,60 0,94 1,13 1,82 2,60 3,36 3,80 4,30 6,00 8,20 9,55 12,20 11,50 13,80 19,00 22,10 25,30 Эле- Элемент 2<»Сг 2вре 27Со 28Ni 2»Cu 30Zn 3Юа 32Ge 33As 5*Se 36Br звКг 37Rb sssr 39Y 40Zr «Nb 42Mo 43Tc ш К 28,30 31,30 34,20 36,60 41,40 44,30 47,90 52,80 55,40 58,80 59,60 62,20 66,0 66,9 70,2 71,1 73,0 74,8 76,4 77,9 Эле- Элемент "Ru 46Rh 4ePd 47 Ag 48Cd 44n 60Sn 61Sb 52Te 531 MXe *bCs WBa 67La ^Ce 59Pr eoNd «Pm e2Sm e3Eu - II K 1 79,3 80,7 81,9 83,4 84,0 85,0 85,9 86,7 85,7 88,2 89,4 88,9 90,1 90,6 91,1 91,5 92,0 92,4 92,8 92,5 Эле- Элемент e4Gd e*Tb e«Dy e7Ho «8Er •»Tm 7(>Yb 7*Lu 72Hf 73Ta 74W 7eRe 7eOs 77Ir 78pt 79Au 80Hg 82Pb 92y — ш К 93,4 93,7 94,3 94,3 94,5 94,8 95,0 95,2 95,4 95,6 95,7 95,9 96,1 96,2 96,7 96,4 95,8 97,2 97,0 Таблица 35.8. Сдвиги Сг/С (з 1>3- и SnL^o - линий [4] Ион Сг3+ Сг*+ Сг*+ Сгв+ Образец CrF3 СгС13 СгВг3 Сг2О3 CdCr2Se4 CuCr2S4 CoCr2S4 CrCr2S4 СЮ2 Сг2О5 К2Сг20? Fe2(Cr04K К2Сг04 Na2Cr04 Cu2Cr207X X2H2O CaCrO4 BaCrO4 CrO3 ?. эВ +0,66 +0,56 +0,46 +0,40 +0,77 +0,63 +0,71 +0,64 +0,12 -0,39 —0,84 —0,74 —0,91 -0,84 —0,79 —0,64 -0,86 —0,83 Ион Sn2+ Sn4+ Образец SnCl2 SnC2O4 SnHPO4 SnS fSnCl4 PbSnO3 SnO2 CaSnOSiO4 E, эВ +0,176 +0,144 +0,098 +0,063 —0,085 —0,0179 -0,180 —0,198 Примечание. Положения CrKQ p» ственно в чистом Сг и Sn приняты за 0 эВ. и SnL00 соответ- 969
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Вайнштейн Б. К. Современная кристаллография. М.: Наука. Т. 1, 1981. 2. Таблицы физических величин: Справочник/Под ред. академика И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 3. Блохин М. А., Швейцер И. Г. Рентгеноспектраль* иый справочник. М.: Наука, 1982. 4. Мазалов Л. Н., Трейгер Б. А. Эффекты химиче- химической связи в рентгеноспектральном анализе//Журн. структурной химии. 1983. Т. 24, № 2. С. 128—155. Глава 36 ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ Ю. П. Никитин 36.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ К разряду элементарных частиц следовало бы отно- относить наиболее простые, неделимые частицы материи. Исследования строения атомов и атомных ядер показа- показали, что эти микрообъекты являются составными. Элект- Электроны, находящиеся на периферии атома, протоны и ней- нейтроны, образующие атомные ядра, стали называть эле- элементарными частицами, подчеркивая тем самым, что они более простые частицы, чем атомы и ядра атомов. К элементарным частицам причислили фотоны — кванты электромагнитного поля, а также нейтрино, появляю- появляющиеся в процессах 0-распада ядер. Дальнейшие иссле- исследования показали, что в процессах взаимодействия эле- элементарных частиц образуются и другие типы частиц, большинство из которых взаимодействуют с протонами и нейтронами и между собой с такой же интенсивно- интенсивностью, как протоны и нейтроны в ядрах атомов. Эту большую группу частиц также назвали элементарными. Однако оказалось, что большинство частиц, отнесенных к разряду элементарных, нестабильны и могут в резуль- результате распада превращаться в другие элементарные час- частицы. При этом нельзя считать, что продукты распада более элементарны, чем сами распадающиеся частицы, поскольку, как правило, наблюдается несколько раз- различных каналов распада одной и той же частицы. По- Поэтому нельзя заключить, что нестабильные частицы со- состоят из частиц — продуктов распада. Обнаружены бы- были также частицы, напоминающие по своим свойствам электроны, но являющиеся нестабильными и существен- существенно более массивными, чем электрон. Установлено суще- существование трех разновидностей нейтрино. Таким образом, к разряду элементарных частиц в настоящее время принято относить все микрочастицы, за исключением ядер атомов с массовым числом больше единицы [1]. Имеются серьезные основания считать, что большинство «элементарных» частиц обладает внутрен- внутренней структурой, но в то же время у таких частиц, как, например, электрон, нейтрино, внутренняя структура не обнаружена при исследовании до расстояний порядка 10-1всм[2, 3]. 36.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ И ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ В исследованной области энергий, которая соответ- соответствует пространственному разрешению порядка 10-|в— 10-1в см, различают четыре основных вида взаимодей- взаимодействий частиц: сильное, электромагнитное, слабое, грави- гравитационное [1, 2]. В гравитационных взаимодействиях участвуют все элементарные частицы, но гравитацион- гравитационные силы очень слабы, так как малы массы элемен- элементарных частиц. Например, гравитационное вза им оденет- вне двух протонов в 106 раз слабее их электростати- электростатического кулоновского взаимодействия. Все электрически заряженные частицы и некоторые нейтральные участву- участвуют в электромагнитных взаимодействиях. Самую боль- большую группу образуют частицы, участвующие в сильных взаимодействиях. В частности, сильные взаимодействия обусловлены ядерными силами, действующими между протонами и нейтронами на расстояниях, меньших 10~13 см, обеспечивающими стабильность атомных ядер. Сильновзаимодействующие частицы называют адро- нами. Известно несколько сот их разновидностей. Адро- ны участвуют во всех видах взаимодействий. Среди них различают мезоны, частицы с целочисленным значени- значением спинового квантового числа, и барионы, частицы с полуцелым спином. Все адроны, за исключением, может быть, протона, нестабильны относительно сильного, элек- электромагнитного или слабого взаимодействия. Адроны, не- нестабильные относительно сильного взаимодействия, при- принято называть резонансами. Частицы, не участвующие в сильных взаимодействи- взаимодействиях, образуют два небольших семейства. Одно из них представляют лептоны — электрон, мюон, т-лептон, а также электронное, мюонное и т-нейтрино. Другое се- семейство до последнего времени представлял фотон — безмассовая частица со спином, равным единице, явля- являющаяся переносчиком электромагнитного взаимодейст- взаимодействия, квантом электромагнитного поля. В 1983 г. были открыты массивные заряженные (Wr±) и нейтральный (Z0) бозоны — частицы со спином, равным единице, являющиеся переносчиками слабого взаимодействия. Фотон, W±- и Zd-6o3OHbi относят к семейству векторных калибровочных бозонов. Слабое взаимодействие ответственно за распады ад- ронов и лептонов, стабильных относительно сильного и электромагнитного взаимодействий. Эффективный ради- радиус слабого взаимодействия не превышает 10~1в см. По- Поэтому на больших расстояниях оно существенно слабее электромагнитного, которое, в свою очередь, до рас- расстояний порядка Ю-18 см слабее сильного взаимодейст- взаимодействия. На расстояниях, меньших 10-" см, слабые и элект- электромагнитные взаимодействия, как выяснилось в послед- последнее время, образуют единое электрослабое взаимодейст- взаимодействие. Возможно, что не только слабое и электромагнит- электромагнитное взаимодействия имеют единую природу, но и ос- остальные виды взаимодействия представляют собой проявление некоторого единого фундаментального вза- взаимодействия. Свидетельством единой природы слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий могло бы быть экспериментальное доказательство нестабильности протона. Большинство адронов и все известные лептоны име- имеют партнеров с такими же массой и временем жизни, но противоположных по ряду других характеристик. Эти партнеры называются античастицами. 970
36.3. ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ И ВНУТРЕННИЕ СИММЕТРИИ Во всех взаимодействиях элементарных частиц, включая соударения и распады, выполняются законы со- сохранения энергии, импульса и момента количества дви- движения (в квантовомеханической трактовке). Эти законы, как известно, являются следствием однородности про- пространства-времени Минковского и изотропности трех- трехмерного пространства, в котором осуществляются про- процессы взаимодействия. Кроме указанных законов сохра- сохранения, связанных с симметрией пространства-времени, в процессах взаимодействия элементарных частиц с той или иной степенью строгости выполняется еще ряд за- законов сохранения, обусловленных внутренними кванто- квантовыми числами частиц (иначе, внутренними симметрия- ми), которые были установлены экспериментально [1]. Строгие законы сохранения квантовых чисел эле- элементарных частиц имеют место во всех видах взаимо- взаимодействия. К таким законам, нарушение которых пока не обнаружено, относятся: сохранение электрического за- заряда — суммарный электрический заряд частиц в начале процесса взаимодействия и суммарный электрический заряд частиц, образующихся в результате взаимодейст- взаимодействия, совпадают (электрический заряд элементарной час- частицы по абсолютному значению кратен заряду электрона е); сохранение барионного заряда — во всех процессах взаимодействия изменение числа барионов должно со- сопровождаться точно таким же изменением числа антп- барионов. Барионам приписывается барионный заряд В—1, антибарионам Б«—1. Барионный заряд осталь- остальных частиц ? = 0; электронный, мюонный и i-лептонный заряды приписываются соответственно электрону и электронному нейтрино v,(/,»l), мюону и мюонному нейтрино vijl (ty-1), х-лептону и т-нейтрино vx (/т = 1). Антилептонам приписываются противоположные по зна- знаку лептонные заряды. Для остальных известных частиц /#=/ц -"/х — 0. Экспериментальные данные свидетельст- свидетельствуют о сохранении лептонных зарядов всех трех разно- разновидностей в отдельности. Имеются теоретические осно- основания полагать, что законы сохранения барионного и лептонных зарядов не являются строгими [3]. Нестрогие законы сохранения квантовых чисел эле- элементарных частиц имеют место в одних типах взаимо- взаимодействий и нарушаются в других. К таким квантовым числам относят: изотопический спин, гиперзаряд, про- пространственную и зарядовую четности, G-четность и ряд других. Изотопический спин I представляет собой внутрен- внутреннюю характеристику адрона, отражающую инвариант- инвариантность сильных взаимодействий относительно вращений в воображаемом трехмерном изоспиновом пространстве. Квантовое число / определяет значение квадрата векто- вектора изотопического спина, / G2-/ G+1), приписываемо- приписываемого мультиплсту адронов с одинаковыми свойствами по отношению к сильным взаимодействиям и с примерно одинаковыми массами и другими характеристиками, кроме электрических зарядов. Число адронов в изотопи- изотопическом мультиплете составляет 2/+1. В процессах силь- сильного взаимодействия сохраняется квантовое число / полного изотопического спина частиц, участвующих в реакции, и квантовое число третьей проекции полного изотопического спина h> которое определяется как ал- алгебраическая сумма проекций изотопического спина взаимодействующих адронов. В электромагнитных вза- взаимодействиях адронов полный изотопический спин не сохраняется, но сохраняется его проекция. В слабых взаимодействиях нарушаются законы сохранения как /, так и /3. Странность S как внутреннее квантовое число при- приписывается некоторым мезонам (каонам) и барионам, которые принято называть гиперонами. Закон сохране- сохранения странности как аддитивного квантового числа уста- установлен эмпирически в процессах сильного и электромаг- электромагнитного взаимодействий. Слабые взаимодействия нару- нарушают этот закон. Сохранение странности приводит к стабильности (относительно сильных взаимодействий) каонов и наименее массивных гиперонов, которые рас- распадаются в результате слабого или электромагнитного B°-гиперон) взаимодействия. Очарование с, прелесть b — новые типы аддитивных квантовых чисел, приписываемых наиболее тяжелым из открытых недавно адронов. Подобно странности эти квантовые числа сохраняются в сильных и электромаг- электромагнитных взаимодействиях, но не сохраняются в слабых взаимодействиях. Гиперзаряд Y есть сумма квантовых чисел: У = ?-{- +S+c-f-b, он связан с электрическим зарядом Q (в единицах | е\) и проекцией изотопического спина Uсле- Uследующим соотношением: (? = /з+У72. Пространственная четность Р элементарной частицы определяется характером преобразования ее волновой функции при зеркальном отражении пространственных координат в системе отсчета, где свободная частица по- покоится. Если частица обладает определенной четностью, тоР-±1. Зарядовая четность С является внутренним кванто- квантовым числом так называемых истинно нейтральных час- частиц, у которых античастицы и частицы совпадают, а также нейтральных составных систем, которые при за- зарядовом сопряжении (замене частиц античастицами) переходят сами в себя. В слабых взаимодействиях нару- нарушаются законы сохранения Р- и С-четности, но в боль- большинстве случаев сохраняется комбинированная СР-чет- ность. В распадах нейтральных каонов нарушается н СР-четность. G-четность определяется как собственное значение оператора G = C exp (inI2)t где h — вторая проекция изотопического спина, G-четность представляет собой внутреннее квантовое число адронов или систем адро- адронов с нулевой странностью (очарованием, прелестью) и нулевым барионным зарядом, о-четность сохраняется только в сильных взаимодействиях. 36.4. КВАРКОВАЯ СТРУКТУРА АДРОНОВ Все обнаруженные виды адронов могут быть «скон- «сконструированы» из небольшого числа гипотетических фун- фундаментальных частиц, получивших название кварки [2, 3]. Минимальное число сортов (ароматов) кварков, которое необходимо для этого, равно пяти. Кваркам приписываются такие квантовые числа, как спин, изото- изотопический спин, странность, очарование, прелесть, элект- электрический и барионный заряды. Выбор спинового кванто- квантового числа кварка, равного 5=1/2, обеспечивает воз- возможность конструирования адронных состояний с любым целочисленным или полуцелым значением спина. Два кварка из пяти, и и d, образуют изотопический дублет, т. е. им приписывается изотопический спин /—1/2 и его проекция /з—±1/2, что позволяет сконструировать лю- любой изотопический мультиплет адронов. Кварки $-, с- и 6-типов являются изосинглетами (/«0) и характеризу- характеризуются соответственно квантовыми числами странностью 6, очарованием с и прелестью Ь. Существуют веские теоретические аргументы в поль- пользу существования шестого сорта кварков t со специфи- специфическим внутренним квантовым числом /. Одновременно предполагается существование соответствующих анти- антикварков. Квантовые числа кварков представлены в табл. 36.1. Мезоны можно составить из кварка и анти- антикварка, барионы — из трех кварков, антибарионы — из трех антикварков. Выбирая различные спиновые состоя- состояния кварков и их относительные орбитальные моменты, 971
можно построить наблюдаемые адронные состояния с любыми значениями спина и четности. Поскольку квар- кварки с разными квантовыми числами равноправны, каждо- каждому из них приписывается дробный барионный заряд #«1/3 (у антикварков В= —1/3). Тогда по формуле Q = /3+y/2, где Y=B+S+c+b + t, вычисляется заряд кварка Q, который также оказывается дробным (по от- отношению к абсолютному значению заряда электрона). Квантовые числа антикварков противоположны по зна- знаку квантовым числам кварков, указанным в табл. 36.1 (кроме /). В табл. 36.2, 36.3 приводится кварковый состав наи- наиболее распространенных мезонов и барионов, содержа- содержащих кварки трех сортов: и, d> s. Символом Jp обозначе- обозначены спин и четность адрона (полный момент и четность системы кварков, образующих адрон); /, /3 — изотопи- изотопические квантовые числа адронов; У — их гиперзаряд. Адроны, указанные в табл. 36.2, 36.3, образуют мультн- плеты, состоящие из восьми или десяти частиц, массы которых отличаются от средней массы частиц мульти- плета на 10—15%. Исключение составляют аномально легкие пионы (я*, л°). Наблюдаемое объединение близ- близких по массам адронов в более сложные по сравнению с изотопическими мультиплеты свидетельствует о том, что в мире адронов осуществляется, хотя и приближен- приближенно, более высокая симметрия, чем изотопическая. Она получила название унитарной симметрии. Унитарные мультиплеты (табл. 36.2) представляют собой состояния, преобразующиеся по неприводимым представлениям группы SU C) [2, 3]. Базисным пред- представлением этой группы являются трехкомпонентные спиноры. Кварки и, d, s как раз и отвечают состояниям, образующим базисное представление группы SU C). Включение в рассмотрение с-, Ь- и /- кварков приводит к расширению группы симметрии до SU D), SU E) и SU F) соответственно. Экспериментальные данные о массах адронов, содержащих с-кварки, указывают на то, что симметрия SU D) нарушена в мире адронов уже гораздо сильнее, чем SU C). SU D) и более высокие симметрии проявляются в существовании адронных мультиплетов, образующих частицы, сильно различаю- различающиеся по массам. Реализация в природе лишь таких адронных состояний, которые предсказываются кварко- вой моделью, — серьезный аргумент в пользу существо- существования кварков как реальных физических объектов, а не математических символов, отражающих приближенную, сильно нарушенную симметрию в мире адронов. До на- настоящего времени сколько-нибудь убедительных прямых экспериментальных доказательств существования квар- кварков в свободном состоянии нет. Однако кроме успешной классификации адронов по мультиплетам получены кос- косвенные свидетельства существования внутри адронов кварков с предсказываемыми квантовыми числами. Пе- Перечислим лишь некоторые эксперименты такого рода. Это эксперименты по спектроскопии семейств //ф- и Т-мезонов, по глубоконеупругому взаимодействию заря- заряженных лептонов и нейтрино с нуклонами, процессы с+е--аннигиляции в адроны и другие исследования, ко- которые успешно интерпретируются в рамках гипотезы о существовании внутри адрона кварков как его состав- составных частей с эффективным размером, существенно мень- меньшим размеров адронов. Сильное нарушение в адронном мире SU D)-и более высоких симметрии связывается с заметным утяжелением кварков с, Ь и t по сравнению с и, d. s [2, 3]. Таблица 36.1. Квантовые числа кварков Сорт кварка и d s с Ь (?) Q 2/3 -1/3 -1/3 2/3 -1/3 2/3 в 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/2 1/2 0 0 0 0 1/2 -1/2 0 0 0 0 0 0 —1 0 0 0 < 0 0 0 1 0 0 ь 0 0 0 0 —1 0 t 0 0 0 0 0 1 У -1/3 1/3 -2/3 4/3 —2/3 4/3 Y 1 1 0 0 0 0 1 —1 / 1/2 1/2 1 1 1 0 1/2 1/2 /, 1/2 -1/2 1 0 —1 0 1/2 -1/2 Т Барионы JP=*/t+ Р п 2+ 20 2- А SO s- а б л и ц а Кварко- Кварковый состав uud ddu и us uds dds uds uss dss 36.2. Кварковый состав адронных Мезоны уя=о- К+ К0 тс© я" Т) /с- Кварковый состав US ds ud 1 (лТГ J!\ у ии — па) /2 du ии, ddy ss ds "us октетов Мезоны К*+ к*° р+ р° р" К*0 к*- Кварковый состав US ds~ ud ... — I tt77 A A \ \ uu — аи 1 V2 du 1 ..77 i j7\ " \ uu -*- aa )y ss ds us Примечание. tj-Мезон является смесью состояний унитарного скаляра и изотопического скаляра из унитарного ©ктетэ иезонов 0". 972
Таблица 36.3. Кварковый состав барионного декуплета Барионы JP = 3/2+ А++ Д+ д° д- 2*- 2*о s*- v ж 1 1 1 1 0 0 0 —1 —1 —2 Г I 3/2 3/2 3/2 3/2 1 1 1 1/2 1/2 0 г 3/2 1/2 -1/2 —3/2 1 0 1/2 —1/2 0 КварковыЛ состав иии uud udd ddd uus uds dds uss dss sss 36.5. ЭЛЕКТРОСЛАБОЕ И СИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Открытие в 1983 г. векторных W±- и 2°-бозонов в предсказанной теорией области масс: т A^±)«80 ГэВ, т (Z0)» 90 ГэВ укрепило доверие к теоретическим ка- калибровочным схемам, объединяющим различные типы сзаимодействий в единое взаимодействие. Теория элект- электромагнитных взаимодействий с сохраняющимся электри- электрическим зарядом может быть построена на основе ло- локальной калибровочной симметрии V A). Это группа унитарных преобразований с одним параметром, завися- зависящим от координат точки пространства Минковского, где осуществляется преобразование. Она является абе- левой — различные V A)-преобразования коммутируют между собой. Рассмотрение иеабелевых групп калибро- калибровочных преобразований, в частности локальной калиб- калибровочной симметрии SU B)®U A), требующей введе- введения . четырех калибровочных безмассовых векторных полей, позволило построить единую теорию слабых и электромагнитных взаимодействий. При этом первона- первоначально безмассовые векторные калибровочные бозоны приобрели, за исключением фотона, массы за счет вза- взаимодействия со скалярным полем, спонтанно нарушаю- нарушающим SU B)ф?/ A)-симметрию вакуумного состояния (механизм Хиггса) до электромагнитной калибровочной симметрии Ucm A). В основу калибровочной теории сильных взаимодей- взаимодействий [4] положена калибровочная симметрия SU C)с. Использование этой группы симметрии связано прежде ьсего с необходимостью обеспечить выполнение требова- требований статистики Ферми — Дирака для грехкварковых систем, образующих, например, Д++- или О~-барионы в состояниях с проекцией спина /3^3/2, при нулевых зна- значениях кварковых относительных орбитальных момен- моментов, характерных для основных состояний связанных систем. Простейший способ обеспечить антисимметрию >каЗанных состояний барионов относительно переста- перестановки любой пары кварков — приписать каждому квар- кварку с заданным ароматом (ароматом часто называют сорт кварка — м, d, s, с и т. д.) еще одно квантовое число, которое может принимать три различных значе- значения. Это квантовое число получило название цвет. Антисимметризация волновых функций кварков по цве- цветовым степеням свободы обеспечивает требования ста- статистики Ферми — Дирака для барионных состояний со спином и четностью 3/2+. * Указанные три цветовых состояния образуют спи- норный базис группы SU C)с. Предположение о стро- строгой инвариантности сильных взаимодействий относи- относительно цветовой калибровочной группы преобразований SU C)с приводит к практически однозначному построе- построению теории сильных взаимодействий кварков, которые осуществляются за счет обмена безмассовыми вектор- векторными частицами — глюонами, обладающими восемью цветовыми степенями свободы. В таком подходе фигу- фигурирует единственный параметр теории — безразмерная константа сильного взаимодействия a*=g2/. с, где g — аналог электрического заряда, называемый цветовым зарядом. Как и квантовая электродинамика (КЭД), теория взаимодействия цветных кварков и глюоиов — кванто- квантовая хромодинамика (КХД) — оказывается перенорми- перенормируемой, что считается несомненным теоретическим дос- достоинством. В отличие от фотона, который электронейт- электронейтрален, глюоны обладают цветовыми зарядами и взаимо- взаимодействуют друг с другом даже в отсутствие кварков. Это обстоятельство приводит к специфическому поведе- поведению перенормированной константы сильного взаимодей- взаимодействия as(r) в зависимости от расстояния между взаимо- взаимодействующими кварками. По существу величину а$(г) уже нельзя называть константой. Для нее приду- придумано специальное название — бегущая константа силь- сильного взаимодействия. В то время как в КЭД аналогич- аналогичная величина а(г) логарифмически растет при г—>*0, п КХД из-за указанного эффекта взаимодействия глюо- пов между собой при г—*0 бегущая константа сильного взаимодействия ведет себя как <xs(r)~[ln (го/г)]~1—*0 (г0 — размер адрона). Этот эффект получил наименова- наименование асимптотической свободы сильных взаимодейст- взаимодействий. Его существование позволяет проводить расчеты процессов сильного взаимодействия на малых расстоя- ьиях (при больших передаваемых импульсах) по теории гюзмущений. Более того, экстраполяция поведения cts(r) на большие расстояния г между взаимодействую- взаимодействующими цветными кварками указывает на возможность запирания кваркоз в адроне. Этот эффект пока не доказан теоретически, так как при as(r)^l нельзя пользоваться теорией возмущений к необходимо развить методы расчета, применимые при больших значениях эффективной константы взаимодей- взаимодействия. Тем не менее обнаруженные экспериментально ад- роны являются бесцветными. Они — скаляры группы SU C)с. Гипотеза запирания цветных кварков внутри адроиов позволяет понять, почему наблюдаются только бесцветные адроны и почему кварки не существуют в свободном состоянии. Наконец, следует отметить, что вплоть до расстояний порядка Ю-16 см не обнаружено никакой структуры у электронов и мюонов [3]. Это да- дает основания рассматривать лептоны, наряду с кварка- кварками и калибровочными бозонами, как фундаментальные микрочастицы материи, которые определяют свойства и взаимодействия элементарных частиц, по крайней мере, на расстояниях, больших 10~16 см. 36.6. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ЧАСТИЦЫ, СТАБИЛЬНЫЕ ПО ОТНОШЕНИЮ К РАСПАДАМ ПО СИЛЬНОМУ ВЗАИМОДЕЙСТВИЮ Погрешности измерений, приведенные в табл. 36.4, представляют собой в большинстве случаев средние квадратические отклонения. Если приводятся результаты обработки различных экспериментальных данных и по- погрешности измерений распределены при этом не по нор- нормальному закону, то истинная погрешность находится умножением вычисленной погрешности на множитель S, приводимый в табл. 36.4. В таблице Сп — зарядовая четность нейтральной частицы; Г — полная ширина рас- распада в энергетических единицах; р — наибольшее из возможных значений нмпульса одной из частиц — про- продукта распада в системе покоя распадающейся частицы; с — скорость света; h — адрон; *{r,l — право- или ле- вополяризованный фотон. Символ a \ (a+—>СС) означа- 973
Таблица 36.4. Характеристики элементарных частиц, стабильных по отношению к распадам по сильному взаимодействию |5| Час- тяца Квантовые числа Масса покоя, МэВ Среднее вреыя жизни, с Продукты распада Относительная вероятность ол о-)- У = 1 / = 1/2 J = 1/2 J = 1/2 J = 1/2 /= 1/2 J = 1/2 80 800 B700) 92 900A600) < 4,6-10-* 0,5110034 A4) 0(<0,50) 105,65932B9) < 164 1784,2C,2) Калибровочные бозоны Стабилен Г < 7 ГэВ Г<8,5 ГэВ Лептоны Стабильно, Стабилен, т > 2 • 102а лет Стабильно, т> 1,1 МэВ 2,19709E) • 10-* 3,4@,5) Обнаружен Обнаружен СС) e~v v е~ wf е-е+е' •Г (х+ -+ СС) /i- + нейтральные частицы ЗЛ + нейтраль- нейтральные частицы 5Л 4- нейтраль- нейтральные частицы Зй** ЗЛ v (> 1-у) 7t"V p-v /С" 4 нейтраль- нейтральные частицы К*' (892)v /С*- A430) v *-p°v ^4"^" 4 заря- заряженные частицы 0,986D) 0,014D) <0,05 < 1,7 • 100 <1,9 • 10"» <8,4 • 10"» 2,2A,5). 10-» 0,185A1) 0,165(9) 0,481B0) 0,170A3) <0,014 0,05D) 0,12D) 0,103A2) 0,221 B4) 0,013E) Мала 0,017G) < 0,009 0,054A7) <0,04 974
Продолжение табл. Час- Частица Квантовые янсла '0{jP)Cn Масса покоя, МэВ Среднее время жизни, с Продукты распада f О ?~1[^ ц"* \ь~е*е~ е-е*е- р.-/С0 е-УС° Ji"p° Относительна я вероятность < 5,5-10-* <6,4.10-* < 4,9-10-* <з,з-ю-4 <4,4-10-4 <4,0-10-4 <8,2-10-4 < 2,1.10-* < 1,0-10-» <1,з.ю-8 < 4,4-10-* < 3,7-ИГ* р» МэВ/с 889 892 876 886 889 892 884 887 819 823 722 726 i-(o-) 0+ @-)+ 139,5673G) =*33,9080(8) 134,9630 C8) =*4,6043C7) 548,8F) 5=1,4 Нестранные мезоны 2,6030B3)* \Qr+ 0,83F). 5= 1,8 Ю-11 Г = 0,88A2) кэВ Нейтральные распады G0 ,9 ±0,7) % Заряженные распады B9,1 ±0,7) % 77 + JA-* 777 7777 е+е- п+п-е+е- 71+7C- 1/2@") 493,667A5) = -4,01A3) 5=1,1 Странные мезоны 1,2371B6) • 10-« 5= 1,9 CC) - 1 1,232 B4). Ю-4 1,24 B5). 10-* 5,6 G). Ю-» 1,033 C4). Ю-* <5.10-« < 1,5-10-» <8-10-3 0,98802 B0) 0,0198 < 3,8.10-? 3,24-10-» <4 • 10"в A,8 ±0,7). 10-' < 2,4-10"» < 7-10-е 0,390 (8) 0,318(8), 5=1,1 0,10B) 0,237E) 0,0491A3) 0,0050A2) 3,1D). 10-* <С 3 • 10"* 6,5B,1). 10-в 0,0013A3) <0,0021 <0,0006 <0,0015 < 5 • 10-» <5 -10-* < 3 • 10-# 30 70 30 70 5 70 30 30 67 67 67 67 67 67 67 26 274 180 258 175 236 274 253 274 253 236 236 175 236 258 211 211 0,6351 A6) 0,2117 A5) 0,0559C), S= 0,0173E), 5= 0,0318A0), 5=19 0,0482E), 5= 1,1 236 205 125 133 215 228 975
Продолжение табл. 36.4 Час- Частица К0, К0 Квантовые числа 'G(jP)Cn 1/2@-) 1/2@-) Масса покоя, МэВ 497.67 A3) S= 1,1 — Среднее время жизни, с — 0,8923 B2). 10-*° Продукты распада it°r.oe+v *+--jx+v л+и+{х-7 *+v7 r.+*«7 r.°jx+v7 r.<V+v7 r+e+e- к-е+е+ Fw+fX+'X" r.+77' t:+v7 -^ ^+{x^- т:+г-{х+ [X+VVV (x-ve+e+ 50% /Cs 50% KL 1С+Г." 71+Г.-7 TT Относительная вероятность 5,8±3,5) • lO i,8+2;J).io- 3,90±0,15).10-5 < 1.2.10-8 l,4±0,9).10-6 <3,0.10"tf (l,54±0,07).10-6 (l,52±0,23).10-5' < 1,6.10"* B,75±0,16).10-< A,0 ±0,4). 10-4 <6.10 C,7 ± 1,4). 10-4 B,7 ±0,5). 10-' < 1 • Ю-8 <2f4.10-« <8.10-« < 1,0-10* <l,4.10-7 <7.10"9 <5.10"9 <6.10"e < 6-10-6 A1±3).1O-7 <2,0-10"» ( 21?) ' 10 <4-10-3 <3,3-lO-3 <3-io-3 — 0,6861 B4), S= 1,1 Q.3139 (l,85±0,10).10-3 <3,2.10-7 < 3,4-10-* <4-tO-4 <8,5-10-5 < 3,7-10-^ M,B/c 236 207 203 203 151 151 247 247 247 205 125 215 228 227 227 172 227 227 227 214 214 247 236 236 236 247 236 236 228 — 206 209 206 225 249 249 133 139 976
Продолжение табл. 36.4 Час- Частица Квантовые числа 1/2@") Масса покоя, МэВ тк -тк = = 3L,521 A4) X X Ю-12 МэВ Среднее время жизни, о 5,183D0) • Ю"8 Продукты распада AM тс^гх'Ру + _ 710<yy 77 fX+{X~ K*>~7 (тс{х атом) v Относительная вероятность B1,5±1,0) %, S = 1 7 A2,39±0,20)%, О 1 О B7,ldzO,4)%, S= 1,4 C8,7±0,5) %, о 1С A,3 ±0,8) о/о @,203±0,005)%, S= 1,1 @,094±0,018) %, S= 1,5 D,41±0,32).10-6 <2,4.10~4 Df9±0,4).10-4 <6.10~e (9,1 ±1,9)-10-» B,8±2,8).1О-7 <2*0-10 A,7±0,9).10-6 <2,3-10-« <910-в F,2±2,0).10-« A,О5±О,11).1О-7 Р» МэВ/с 139 133 216 229 229 206 209 206 231 249 238 225 225 1 7Т ill 249 249 231 206 207 — Очарованные нестранные мезоны 1/2 @-) 1/2@") 1869,4F) ± — то» - 4,7 ±0,3 1864,7 F) Ю-13 103 d| (d- -^ ее) е± + всё /С- + всё ^о + /(о + всё а:+ + всё у\ + всё 7TV О 1Q+0'04 °»19—0,03 0,16D) 0,48A5) 0,060C3) <0,13 0,046A1) О 026+° '031 0,02Ь_0 010, S = l,3 <0,04 0,018 E) 0,13(8) 0,084C5) 0,0045 C0) <0,006 <0,0023 <0,005 <0,004 < 0,037 <0,02 845 816 772 862 845 814 792 744 845 925 908 714 932 62—2159 977
Продолжение табл. 36.4 Час- Частица Квантовые числа Масса покоя, МэВ Среднее время жизни, с Г (D°-*-Zf0-*- /C+7C-) Г ф°-*/(*) ' Продукты распада К' + всё Т(о+ К°+ъсё /(+ + всё у\ + всё /(-7С+ /С-7С+7С» /С-7С+7С+7С- K°7C° 1?07С+7С- 7С+7С- 7C+7C-7C-IC- /Г+/С- 7T*V Относительная вероятность D4±Ю)%, S = 1 3 C3±'lO) % (8 ± 3) % < 13% B,4 ± 0,4) % (9,3 ±2,8) % D,6 ±1,4) %, S= 1,2 Обнаружен B,2 ±1,1) % D,2±0,8) % G,9 ±3,8)-10-* < 1,0% B,7 ±0,8)-10"» C,4 ± 1,4) % I1'4 -1,4J * G,2 +J-®J % (О,. ±g"j) % @.7 +«:•) 0, C,9 +Jlj) ?J <2,3%' 0,8% p. МэВ/г — — — — 861 844 812 815 860 842 922 768 791 711 711 679 677 423 613 685 198 0@-) 1971 F) Очарованный странный мезон V'9 -0J) (F- -> СС) Прелестные мезоны В0, 5 В0 (без разделе- разделения) 1/2@") 1/2@") 5270,8 ±3,0 5274,2 ±2,8 A4 ±4) ^ (В- -* СС) В°ф (В0 - СС) gi v + адроны I** v + адроны D° + всё /С + всё р + всё Обнаружен Возможно, обнаружен D,2 ±4,2) % D,8 ±3,0) % A3 ±9) % B,6 ±1,9) % A3 ± 1,3) % A2,4 ±3,5) % (80 ± 28) % Обнаружен >3,6% 713 903 857 679 411 2303 2243 2298 2253 978
Продолжение табл. 36.4 Час- Частица Р п А 2* 2° 2- S° Квантовые числа 1/2A/2+) 1/2A/2+) 0 A/2+) 1A/2+) 1 A/2+) 1 A/2+) 1/2A/2+) Масса покоя, МэВ Среднее время жизни, с Нестранные барионы 938,2796 ±0,0027 939,5731±0,0027 тр — тп = =—1,293323 ± ±0,000016 Стабилен, х^ 108а лет 898 ± 16 Барионы со странностью S = 1115,60 ±0,05 S= 1,2 mA — mEe = = — 76,86(8) 1189,36±0,06 5= 1,8 ms+ —ms- = = -7,97G) S= 1,3 1192,46(8) 1197,34E) A QQ — ¦—•** ,OO 2,632B0) • 10-1° 5 = 1,6 0,800D) • Ю-10 Г B+ -+ /+nv) rB--*/-rtv) <^>0 5,8A,3). Ю-20 1,482A1) • 10-1° S= 1,3 Барионы со странностью S = 1314,9 F) = -6,4F) 2,90A0). Ю-10 Продукты распада А + всё е+е- + всё fx+fx" + ВСё — регТ /т — 1 рк- р*о /171+ Л7С+Т Atf+v «{X+V /I^+V ре+(Г Ач Ае+ег Л7Т птс- /ie-v /Ifl-V Ae"v Л7с-Т — 2 An» at 2°f 2+e-v 2~e+v 2+li—v 2*"tt+v pjx-v Относительная вероятность >2,2% < 0,8% <0,7% — 100% < 9 • 10-24 F4,2±0,5)% C5,8±0,5) % (8,37±0,14).10 (l,57±0,35). 10-4 (8,5±1,4).1O-4 E1,64 ±0,30) % D8,36 ±0,30) % (l,20±0,13)X X 10-3, S= 1,2 D,5 ±0,5). 10-* B,0 ±0,5). 10-* <3,0- 10-^ <5-10-e <7-10-e 100% 5,45 • 10-8 <3% 100% (l,022±0,034) X x io-8 @,45±0,04).10-8 E,74±0,27).10-$ D,6±0,6).10-* 100% @,5 ±0,5) % <7% < 3,6-Ю-5 < 1,3-lO"8 < 1,1-10"8 <0,9.10-« < 1,1*10-* <0,9.10-e < 1,3*10"* p. МэВ/г — — — 1,2 1,3 100 104 163 131 100 189 185 225 185 71 202 224 225 74 74 74 193 230 210 79 193 135 184 117 299 323 120 112 65 49 309 62» 979
Продолжение табл. 36.4 Час- Частица S- Квантовые числа /вО')сж 1/2(VS+) Масса покоя, МэВ 1321,32A3) Среднее время жизни, с 1,641 A6). Ю-10 Продукты распада Ап- Ae~v 2<Vrv Ajx~v SOfJL-V ПП" nerv 2-T pn-n- pn-erv Относительная вероятность 100% E,5 ±0,6). И) (8,7 ±1,7). 10-5 C,5 ±3,5). Ю-4 < 8 • 10 < 1,9 • Ю-5 <3,2- 10-3 <1,5% < 1,2 • Ю-3 <4 • Ю-4 < 4 • Ю-4 < 4 • Ю-4 <2,3- 10 МгЖ/с 139 190 123 163 70 303 327 313 118 223 304 200 6 0 C/2+) 1672,45 C2) Б ар ион со странностью S 0,819 B7). 100 -3 л/с- SVv 3°A530)л- 0A/2») 2282,2 C,1) S = 1,8 Нестранный очарованный барион Bэ3 ^о',б)'1<Hi рК*° е+ + всё ре+ + все Ле+ + всё А + всё F8,6 ±1,3) % B3,4 ± 1,3) % (8,0 ±0,8) % -1% - 2 • Ю-8 < 1,3 • Ю-3 • 10 211 294 290 319 449 314 B,2 ± 1,0) % A,1 ±0,7) % <4% @,6 ±0,5) % <3,1% Обнаружен @,48 ±0,30) % @,45 ±0,27) % Обнаружен D,5 ±1,7) % A,8 ±0,9) % A,1 ±0,8) % C3 ±29) % 820 870 751 861 804 822 681 706 575 — — — — 980
Таблица 36.5. Характеристики мезонных резонансов [5] Частица Квантовые числа Масса покоя М, МэВ Полная ширина Г, МэВ Продукты распада Относительная вероят- вероятность, % МэВ/с G70) «G83) Ч' (958) 5 (975) или Т(Ю20) Н A190) БA235) / A270) А A270) или Ах DA285) е A300) тс A300) А% A320) o-(i-)- 0* @*)+ o-(i-)- 0+ @+ 1- B*) + 769 C) для р° 782,6B) S= 1,1 957,57 B5) 975D) S= 1,4 983 B) 1019,5A) 5= 1,2 1190F0) 1234 A0) 1274 E) 1275 C0) 1283 E) - Г300 1300 ± 100 1318 E) Нестранные мезоны 154 E) для р° 9,9C) 0,29E) 33F) 54G) 4,22 A3) 320 E0) 150 A0) 178 B0) 315 D5) 26E) 200—600 200—600 ПО E) 7СТС *е*ег 47 7С+7С-7С0 47 Jo* 7СТС КК 4я к, к с рте (О7С ТС7С рте 7JTCTC 4тс (вероятно, ряя) 7С7С КК 44 рте рте 7|ТС @ТС7С КК - 100 0,046 ±0,005 0,0067 ±0,0012 0,0046 ±0,0002 Обнаружен 89,9 ±0,5 8,7 ±0,5 1,4 ±0,2 0,010 ±0,002 0,0067 ±0,0004, S= 1,2 Обнаружен 65,3 ± 1,6 30,0 ± 1,6 2,8±0,5 1,9±0,2 0,009 ±0,002 78 ±3 22 ±3 | Обнаружен 49,3 ± 1,0, S= 1,3 34.7 ± 1,0,5= 1,3 14.8 ±0,7, 5= 1,2 1,2±0,2, S= 1,4 0,14 ±0,05 0,031 ±0,001 0,025 ±0,003 0,02 ±0,01 Обнаружен 84,3 ± 1,2 2,9±0,4, S= 1,2 2,9±0,2 0,0015 ±0,0002 Обнаружен Доминирует <0,7 11 ±3 49 ±6 40 ±7 36 ±7 -90 - 10 Возможно, обнару- обнаружен | Обнаружен 70,1 ±2,2 14,5 ± 1,2 10,6±2,5 4,9 ±0,8 358 372 370 384 189 327 380 366 349 391 199 231 170 159 479 467 467 320 127 ПО 462 362 501 510 499 490 327 350 622 559 398 637 562 389 599 302 482 564 236 635 418 348 612 407 419 534 361 434 981
Продолжение табл. 36,5 Частица Е A420) t A440) /' A525) Р A600) ИЛИ р' со A670) А A680) или Л3 Ч> A680) ИЛИ <р' g A690) в A690) <Р A850) h B030) Ъ B980) Квантовые числа •G{jP)c» 0+A+) + 0+ @-) + 0+B+) + 1+A") — о- C-) — 1- B") + o-(i-)- 1+ C-) - 242+) + о.-C-)- 0+ D+) + 0_+ (О") + Масса покоя М, МэВ 1418 A0) 1440 A0) 1525 E) 1590 B0) 1668 E) 1680 C0) 1685 A0) 1691 E) 1690 C0) 1853A0) 2027 A2) 2981 F) Полная ширина Г, МэВ 52 A0) 76 A0) 70A0) 260 ± 100 166 A5) 5-1,1 250 E0) 150 C0) 200 B0) 180 E0) 96 ±32 220 C0) <20 Продукты распада ТТ /С/Сте (включая К*К+ + /С/С*) ¦цтете 8те К /Сте (включая К*К + + КК*) тптете (те КК тете тт 4те (включая рте+те~, Ain) тете тптете Жк е+е~ рте 5те штете (вероятно, Вк) /те рте к*к + к*к /С*/Г+ К* К а>тете КК е+е- те+те-те° 2те 4те (включая тетер, рр, i42TC, <*>те) ККп (включая К*К+К*) КК КК К*К + К*К тете Кк тоте+те" 2 (те+те-) РР Относительная вероятность, % <2 0,27 ±0,06 0,0007 ±0,0002 Обнаружен \ Возможно, обна- | ружен Обнаружен Доминирует Возможно, обнару- обнаружен 0,0011 ±0,0002 60 ±7 23 ±7 9±2 7±2 1 ±0,5 0,003 ±0,001 Обнаружен 53 ±5 34 ±6 9±5 4± 1,4 Доминирует ) \ Обнаружен J Возможно, обнару- обнаружен 23,8 ± 1,3 70,9 ± 1,9 3,8 ± 1,2 1,5 ±0,3 1 Обнаружен > Обнаружен 17 ±2 0 7+0'4 0>7~0,2 Обнаружен р. МэВ/f 286 652 659 423 565 348 441 579 366 578 750 763 733 783 377 669 623 795 806 648 740 616 336 656 813 459 466 624 683 842 814 834 787 625 686 643 683 784 601 1004 883 1426 1458 1343 1158 982
Продолжение табл. 36.5 Частица У/ф C100) Квантовые числа o-(i-)- Масса покоя М, МэВ 3096,9A) Полная ширина Г, МэВ 0,063(9) Продукты распада е+е- Адроны + излучение Распады в стабильные адроны 2GC+7C-Ol0 3 G1+7Г-) *0 7l+7C-7cOJC+/f- 4 GС+7С-) 71© 7t+7C-/C+/C- РРТС+71- 2 G1+7Г-) 3 (*+*-) ПЛ7С+7С" ss" 2 GС+7С-) /С+/С- 2+2"- РР рпп" или рлл П/Г РР7С+7С-110 2020 АЛ р"рк° 2 (/С+/С-) 71+71- ЛГ Распады в адронные резонансы рте а>2тс+2л- (О7С7С /С*0 (892) **оA430) + + с. с. К± ^* Т (892) ^A235O:^ /С0"^*0 (892) ± с. с. »f «ртс+т:- •п'р'р Относительная вероятность, % 7,4±1,2 7,4± 1,2 85 ±2 3,7±0,5 2,9±0,7 1,2 ±0,3 0,9±0,3 0,72 ±0,23 0,53 ±0,06 0,4±0,1 0,4 ±0,2 0,38 ±0,36 0,32 ±0,08 0,31 ±0,13 0,26 ±0,07 0,24 ±0,26 0,23 ±0,04 0,22 ±0,02 0,21 ±0,02 0,18 ±0,09 0,16 ±0,06 0,13 ±0,04 0,11 ±0,02 0,11 ±0,01 0,07 ±0,03 0,022±0,008 0,011 ±0,005 < 0,015 <0,009 1,22 ±0,12 0,85 ±0,34 0,84 ±0,45 0,68±0,19 0,67 ±0,26 0,34 ±0,05 0,29 ±0,07 0,27 ±0,06 0,23±0,08, 5=1,2 0,21 ± 0,09 0,18 ±0,08 р* МэВ/с 1548 1545 1496 1433 1368 1345 1407 1107 1517 1466 1106 818 1320 1440 988 948 1232 1174 1231 1033 988 1074 1176 1131 1468 1542 1032 1466 1449 1392 1126 1435 1009 1373 1298 1370 1143 1365 596 983
Продолжение табл. 36.5 Частица Квантовые числа ,а(;р)сп Масса покоя М, МзВ Полная ширина Г, МэВ Продукты распада уКК <*рр &КК тЧ 9 Г A525) ?S (975) /С*°(И30)^*°A430) /С°7(*0 A430) + с. с. К±К*^ A430) ср2тт:+2те- /С*0 (892) /С*0 (892) ?/ «/' A525) Относительная вероятность, % 0,18 ±0,08 0,16±0,03 0,16±0,10 0,10±0,06 0,037 ±0,013 0,026 ±0,006 <0,43 <0,29 <0,2 <0,2 <0,15 <0,13 <0,05 < 0,037 < 0,016 р, МэВ/с 1176 768 1265 1320 871 1184 1263 606 1158 1159 1318 1192 1261 1037 1003 Радиационные распады X C415) X C510) П р и 1 0+ @+) + 0+ A+)+ 3415 A) 3510,0F) зарядово-с опря же! — тая пара частиц: 72 (те+те-) ТРР 7t A440) -+ fKKn тп' If тп 7тео 71с B980; 7в A690) 7D A285) 27 7/^A525) 1РР 37 2 (те+те-) (включая тетер) те+те-7С+/С- (включая пКК*) 3 (те+те-) те+те" 7^/ф C100) /С+/С- р/тте+те" 7 (^/Ф) C100) 3 (те+те-) 2 (те+те-) (включая тетер) с. с. = К°К*° A430). 0,49 ±0,17 Обнаружен 0,42±0,12 0,36 ±0,05 0,15 ±0,04 0,086 ±0,009 0,007 ±0,005 ] \ Обнаружен <0,6 <0,05 <0,03 <0,01 < 0,006 4,3 ±0,9 3,4 ±0,9 1,7 ±0,6 0,9±0,2 0,8 ±0,3 0,8 ±0,2 0,6 ±0,2 28±3 2,4±0,9 1,8±0,5 1517 1344 1214 1400 1286 1500 1546 114 1087 1487 1283 1548 1173 1232 1548 1679 1580 1633 1702 303 1635 1320 389 1683 1727 984
Частица X C555) И3685) Квантовые числа 0+ B+)+ О" A-) - Масса покоя, М, МэВ 3555,8 F) 3686,0 ±0,1 тф C685) ~" ~~ тф C100) = = 589,06A3) Полная ширина Г, МэВ — 0,215 ±0,040 Продукты распада 71+71-/С+УС- (включая пКК*) тс+тс-рр 7(//+) (ЗЮО) 2 (тс+тс-) (включая тетер) я+я-/(+/(- (включая 3 (*+*-) п+п'рр тс+тс" /с+/с- е+е- Адроны + излучение Продолжение табл Относительная вероятность, % 1,0 ± 0,4 0,15±0,10 15,5 ± 1,8 2,3±0,5 2,0±0,5 1,2 d= 0,8 0,35±0,14 0,20±0,11 0,16±0,12 0,9±0,1 0,8±0,2 98,1 ±0,3 . 36.5 Мэвд? 1632 1381 429 1750 1656 1706 1410 1772 1708 1843 1840 — Распады в адроны 2 G1+7С-) ТС» 3GC+7l~) 71+71" ЛА Радиационные распады П C415) П C510) 7Х C555) ТЧс B980) Тт? C590) 7i A440) 33 ±2 17 ±2 2,8±0,6 0,35±0,15 0,16±0,04 0,10 ±0,03 0,08 ±0,02 0,067 ±0,025 0,05±0,01 0,042 ±0,015 0,019 ±0,005 0,015±0,010 0,010 ±0,007 0,008 ±0 ,005 <0,1 <0,04 477 481 196 1799 1726 528 1491 1674 1817 1751 1586 1774 1776 1838 1760 1467 8,2 ± 1,4 8,0 ± 1,3 7,4± 1,3 0,43 ±0,26 От 0,2 до 1,3 <0,5 <0,02 <0,02 <0,012 261 172 128 638 91 1841 1802 1719 1562 985
Частица ф C770) ф D030) фD160) ф D415) Г (9460) или Г (IS) Xft (9875) или ХбA3/)о) X* (9895) или и A «/у X* (9915)з Г A0025) или Г BS) ХЬ (Ю255) или хе> B 8Pi) X* (Ю270) Г A0355) или ГC5) Г A0575) или Г DS) Квантовые числа iG(jp)cn A-)- A-)- A-)- A-)- ( ) + ( ) + ( ) + A-)- ( ) + ( >Н> A-) — A-)- Масса покоя М, МэВ 3770 C) тф C770) ~~ ~~ тф C685) = =83,9 B,4) 5= 1,8 4030 E) 4159 B0) 4415 F) 9460,0C) S= 1,6 9872,9 E,8) 9894,5 C,5) 9914,6B,4) 10023,4 C) тГ A0026) "" ~~ тГ (9460) = = 563,3D) 10253,7 C,4) 10271,0B,4) 10355,5 E) Г A0355) "" тГ (9460) = = 895,5 F) 10573 D) тГ A0575) — — тГ (9460) — -1113D) Полная ширина Г, МэВ 25C) 52 A0) 78 B0' 43 B0) 0,0443F6) — — — 0,0296 D7) 0,0177E1) 14E) Продукты распада d'd е+е- Адроны DD D'D* + D*D D*D* е+е- Адроны е+е- Адроны fX+fX" е+е- х+х- 7Г (9460) 1* (9460) ?Г (9460) Г (9460) тете ПЬ (9875) Ш (9895) tlb (9915) •уГ (9460) ТГ A0025) 7Г (9460) 7Г A0025) е+е~ fx+ji- Г (9460) те+те- Г A0025) тс+те- 7X6 (Ю235) ПЬ (Ю255) 7Х* (Ю270) е+ег Продолжение табл Относительная вероятность, % 0,0011 ±0,0002 Доминирует 0,0014 ±0,0004 Доминируют Обнаружен 0,0010 ± 0,0004 Доминируют 0,0010 ±0,0003 Доминируют 2,9 ±0,5 2,5 ±0,5 3,4 ±0,8 Обнаружен 43 ± 11 20,0 ±4,4 1,9± 1,8 1,6±0,3 19,5 ±1,7 3,5± 1,4 5,9 ± 1,4 6,1 ±1,4 1 Обнаружен 1 Обнаружен 2,0 ±0,7 3,3 ±2,0 5,1± 1,1 3±3 7,6±3,5 15,6 ±4,2 12,7 =Ь 4,1 0,0017 ±0,0007 . 36.5 р» МэВ/с 1885 242 2015 — 752 559 177 2079 — 2207 — 4729 4730 4381 404 425 444 5011 5012 476 149 128 108 763 228 779 245 5178 5177 814 177 122 101 84 5286 986
Продолжение табл. 36.5 Частица /С* (892) Q A280) или Qi k A350) Q A400) или Qa /С* A430) L A770) /С* A780) /С* B060) Квантовые числа >°(;рК 1/2A-) 1/2A+) 1/2@+) 1/2A+) 1/2B+) 1/2B-) 1/2C-) 1/2D+) Масса покоя М, МэВ 892,1D) S= 1,4 mo_m± = = 6,7± ± 1,2 МэВ 1270 A0) - 1350 1406 A0) 1425 E) - 1770 1780 A0) 2060 C0) Полная ширина Г, МэВ Продукты распада Странные мезоны 51,3A,0) S= 1,1 90 ±20 -250 184(9) 100 A0) -200 160 B0) 210 ±40 /Cic *? /Спя к? k A350) я /С (892) я /Со> /Се /С* /С* (892) я *Р /Се /Со) /Cit /С* (892) я /С* (892) яя к? /С« *Ч /С* A430) я /С* (892) я к/ /С«р /Сян /Ср /С* (892) я /С* Кп К* (892) яя р/С* о>/Ся /С* (892) яяя Относительная вероятность, % - 100 0,Ю±0,01 <0,05 42 ±6 28 ±4 16 ±5 11 ±2 3±2 Обнаружен 94 ±6 3±3 2±2 1± 1 44,8 ±2,3, S=2,7 24,5±2,0, S=l,l 13,0±2,6, 5= 1,1 8,8 ± 1,0 S= 1,2 4,2±1,5 5±5 0,24 ±0,05 Доминирует ) 1 Обнаружен 1 ) 1 Велика 1 17 ±5 7± 1 Обнаружен р, МэВ/с 288 309 216 45 — 298 — — 574 403 299 _ 285 618 417 366 324 310 485 627 286 651 — 816 796 620 657 815 966 809 751 744 775 Очарованные нестранные мезоны ?>¦+ B010) D*0 B010) 1/2A") 1/2A") 2010,1 G) mD*+ — = 145,4 ± + 0,2 МэВ 2007,2B,1) <2,0 <Б D+T 64 ±11 28 ±9 8±7 55 ± 15 45 ±15 39 38 136 44 137 987
Таблица 36.6. Характеристики барионных резонансов [5] Частица Квантовые числа Импульс пучка, ГэВ/г Масса покоя М, МэВ Полная ши- ширина Г, МэВ Продукты распада Относитель- Относительная вероят- вероятность, % МэВ /е #A440) #A520) # A535) #A650) #A675) #A680) #A700) #A710) .1/2 A/2+) Р'п l/2C/2)-)O;3 1/2 A/2") S[, 1/2A/2") S\\ 1/2E/2") D'15 1 /2 E/2+) fjg l/2C/2-)Z>;; 1/2 A/2+) Я" Нуклонные 0,61 0,74 0,76 0,96 1,01 1,01 1,05 1,07 резон ансы #, S = 1400—1480 1510—1530 1520-1560 1620-1680 1660—1690 1670-1690 1670—1730 1680-1740 0,7 = 1/2 1200—350 B00) 100—140 A25) 100—250 A50) 100—200 A50) 120—180 A55) 110—140 A25) 70-120 A00) 90—130 (ПО) #тс #г, #тстс Дтс #р #8 #тс #71 #тстс Дтс #р #е #тс #7) #тстс Дтс #р #е #тс #т, л/с #ТС7С Атс #р #е #тс Tk #ТС7С Атс #р #тс #7, #ТСТС Атс #р #8 #тс #тстс Атс #р #8 #тс #7] л/с 2/С Атс #р #» 50—70 8—18 -30 12—28 -7 -5 50-60 -0,1 35-50 15—25 15—25 <5 35—50 -35 -5 — 1 -3 -2 55-65 -1,5 -8 3—10 -30 4—15 -20 <5 30—40 -0,1 55-70 50—65 -5 55-65 < 1 -40 -12 -10 -20 8—12 —4 -0,2 -85 15-40 -5 <40 10-20 -25 -15 2—10 >50 10—25 25—65 15-40 397 342 143 — 456 149 410 228 467 182 422 242 547 346 161 511 344 — 563 374 209 529 364 — 567 379 532 369 — — 580 400 250 547 385 — — 587 410 264 138 554 393 48 ... 988
Продолжение табл. 36.6 Частица #A720) #B190) #B220) #B250) #B600) Квантовые числа 1/2C/2+)/>,'з l/2G/2~G17) 1 /2 (9/2+) Я19 1/2(9/2-)С;9 1/2A1/2")/ш Импульс пучка, ГэВ/с 1,09 2,07 2,14 2,21 3,12 Масса покоя Af, МэВ 1690—1800 2120—2230 2150—2300 2130—2270 2580—2700 Полная ши- ширина Г, МэВ 125—250 B00) 200—500 C50) 300—500 D00) 200—500 C00) >300 D00) Продукты распада Nn Nt\ А/Г 21/С Nnn Атс Й Nn N* А/С Nn Nn N* Л/С Nn Относитель- Относительная вероят- вероятность, % 10—20 -3,5 -5 2—5 -70 -20 45—70 — z\) - 14 -3 -0,3 -18 -0,5 -0,2 -10 -2 -0,3 -5 МэВ/f 594 420 278 162 561 401 104 888 790 712 905 811 732 923 831 754 1126 А A232) А A620) АA700) АA900) АA905) А A910) АA920) АA930) 3/2C/2*)/$, 3/2A /2") S'3l 3/2 C/2-) D'x 3/2A/2-) SjJ 3/2 E/2+) F35 3/2A/2+) Роя 3/2C/2+)Рзз 3/2 E/2-) D& Дельта-резонансы А, S = 0, 0,30 0,91 1,05 1,44 1,45 1,46 1,48 1,50 1230—1234 1600—1650 1630—1740 1850—2000 1890—1920 1850—1950 1860—2160 1890—1960 /= 3/2 110—120 (П5) 120—160 A40) 190-300 B50) 130—300 A50) 250—400 C00) 200—330 B20) 190—300 B50) 150—350 B50) Nn N't Nn Nnn An #P Nn Nnn Ait #p Nn 2/C Nn 2/C Nnn Aic N? Nk 2/f Nnn Atc #P Nn S/C Nn 2/C 99,4 0,6 25—35 -70 35—50 <40 10—20 ^85 <50 ^.40 6-12 -10 8—15 <3 -80 10—30 ^60 20-25 2-20 >40 Мала <40 14-20 -5 4—14 <10 227 259 526 488 318 — 580 547 385 — 710 410 713 415 687 542 421 716 421 691 545 426 722 431 729 441 989
Продолжение табл. 36А Частица АA950) АB420) А A405) АA520) Л A600) А A670) А A690) Д. A800) АA800) А A820) А A830) АA890) А B100) Квантовые числа ЛЛL»-2J 3/2 G/2+)/^7 3/2 A1/2+) Язи f(JP)L/,2i 0 A/2-) Sol 0 C/2-) Ода 0A/2+) P'0l 0A/2-) Sol 0 C/2-) Оад 0A/2") So" 0 A/2+) P'o[ 0 E/2+) F'№ 0E/2-)ZH» 0 C/2+) Рда 0G/2-)GOT Импульс пучка, ГэВ/с 1,54 2,64 Масса покоя М, МэВ 1910—1960 2380—2450 Ламбда-реэонансы А, 5 = - Ниже (/(-р)-поро- 0,395 0,58 0,74 0,78 1,01 1,01 1,06 1,08 1,21 1,68 1405±5 1519±1,0 1560—1700 1660—1680 1685—1695 1720—1850 1750—1850 1815-1825 1810-1830 1850-1910 2090-2110 Полная ши- ширина Г, МэВ 200—340 B40) 300—500 C00) -1, / = 0 40±10 15,6±1,0 50—250 A50) 25-50 C5) 50-70 @0) 200—400 C00) 50—250 / 1 КЛ\ A50) 70-90 /ОЛ\ (80) 60-110 /ПСЧ (95) 60-200 A00) 100-250 B00) Продукты распада S/C Nn Nnn An N9 Nn Sic NIC In Ann Inn A-y NIC SlC NK Sic Ay, NIC Sic Ann Sicrc NK In SA385)ic NK* (892) NK Sic S A385) it NK* (892) NK Sic S(l385)ic NK Sic S A385) ic NK Sic S A385) ic NK* (892) NK Sic A-n zk Аы NK* (892) Относитель- Относительная вероят- вероятность, % 35—45 -60 -40 -20 5—15 100 45A) 42A) 10A) 0,9@,1) 0,8@,2) 15—30 10—60 15—25 20—60 15—35 20-30 20—40 -25 -20 25—4D | | Обнаружен j 20-50 10-40 Обнаружен 30-60 55-65 8-14 5-10 3-10 35-75 20-35 3-10 | Обнаружен 25-35 -5 <3 <3 <8 10-20 p. МэВ/* 460 741 716 574 469 1023 152 244 267 252 152 351 343 336 414 393 64 433 409 415 350 528 493 345 — 528 493 345 545 508 362 553 515 371 599 559 420 233 751 704 617 483 443 514 990
Продолжение табл. 36.6 Частица А B110) АB350) Квантовые числа *^J 'Ч/,2У 0 E/2+) F^ 0(9/2+) Импульс пучка, ГэВ/г 1,70 2,29 Масса покоя М, МэВ 2090-2140 2340-2370 Полная ши- ширина Г, МэВ 150-250 B00) 100-250 A50) Продукты распада N~K Sic Л о) 2 A385) ic MNfC*(892) *NK 2ic Относитель- Относительная вероят- вероятность, % 5-25 10-40 | Обнаружен 10—60 — 12 -10 р» МэВ/с 757 711 455 589 524 915 867 2 A385) 2A660) 2A670) 2A750) 2A775) 2A915) 2A940) 2 B030) 1C/2-) D 1 E/2-) Dlb 1 E/2+) f'15 1C/2-) D',3 1 G/2+) F17 Сигма-резонансы 2, 5 = — 1, / = 1 Ниже(/(-/?) порога 0,72 0,74 0,91 0,96 1,26 1,32 1,52 (+) 1382,3 @,4), 5=1,6 @) 1382,0 B,5), 5=1,6 (-) 1387,4 @,6), 5=2,2 1630-1690 1665-1685 1730-1800 1770-1780 1900-1935 1900-1950 2025-2040 35A), 5 = =1,0 -35 40B), 5= = 1,9 40-200 A00) 40-80 F0) 60-160 (90) 105-135 A20) 80-160 A20) 150-300 B20) 150-200 A80) Aic 2ic Aic 2ic NK Aic 2ic_ NK Aic 2ic 2т, Nj Aic 2ic 2 A385) ic A_0520) ic NK Aic 2ic 2 A385)ic NK Aic 2ic 2 A385) ic A A520)jc X) NKJ* (892) NK Aic 2ic S/C 2 A385) ic AA520)ic_ AA232) К NK *(892) 88B) 12B) 10-30 [ Обнаружен 7-13 5-15 30-60 10-40 Обнаружен <8 15-55 37-43 14-20 2-5 8-12 17-23 5-15 1 Обнаружен <5 <20 Обнаружен 17-23 17-23 5-10 <2 5-15 10-20 10—20 <5 208 127 405 439 385 414 447 393 486 507 455 81 508 525 474 324 198 618 622 577 440 637 639 594 460 354 410 320 702 700 657 412 529 430 498 438 991
Продолжение табл. 36. Частица 2 B250) Квантовые числа 1 (?) Импульс пучка, ГэВ/с 2,04 Масса покоя М, МэВ 2210—2280 Полная ши- ширина Г, МэВ 60—150 (ЮО) Продукты распада NK Атс 2* Относитель- Относительная вероят- вероятность, % <10 | Обнаружен р, МэВ/ 851 842 803 Каскадные резонансы 3, 5 = — 2, / = 1/2 S A530) S A820) S B030) 1/2C/2+)Я13 1/2 C/2) 1/2 (?) @) 1531,8@,3) S = 1 3 (-) 1535,0@,6) 1823 F) 2024 F) 9,1@,5) 10,1 A,9) 20 ±\1 Л/С 27Г Зи 3 A530) п Л/С T Зтс 3 A530) тс 100 ^45 -10 Мала -45 -20 -80 Мала 148 396 306 413 231 587 524 573 418 ст, что в данном столбце таблицы приведены каналы распада частицы а-(а- = ц.~, т~ и т. п.), которые представляют собой также каналы распада частицы а+(а+«ц,+, т+ и т. п.) после замены всех продуктов распада зарядово-сопряженными. В тех случаях, когда среднее время жизни указано через массу частицы, для получения времени жизни частицы в секундах необходимо подставить ее массу в мегаэлектрон-вольтах. Иногда вместо среднего времени жизни приводится средняя ширина состояния Г в энер- энергетических единицах. 36.7. МЕЗОННЫЕ РЕЗОНАНСЫ Зарядовая четность нейтральных мезонных резонан- сов с нулевыми странностью, очарованием и другими характеристиками, входящих в состав изотопического мультиплета, обозначается символом С„. Надежно ус- установленные квантовые числа мезонных резонансов в табл. 36.5 подчеркнуты; отсутствие черты означает, что указанные квантовые числа наиболее вероятны. Цифры п скобках после символа частицы, например К* (892), означают массу частицы в мегаэлектрон-вольтах и слу- служат для идентификации данной частицы. Остальные обозначения те же, что в табл. 36.4. 36.8. БАРИОННЫЕ РЕЗОНАНСЫ В табл. 36.6 в колонке «Импульс пучка» приведены значения импульса р первичных частиц (я- или /(-мезо- /(-мезонов), отвечающие образованию соответствующего бари- онного резонанса в п '(/С)р-соударения в "лабораторной системе отсчета. Символ La/, 2J является спектроскопи- спектроскопическим обозначением барионных резонансов со странно- странностью S = 0, —2; символ L/, 2/ — спектроскопическим обо- обозначением барионных резонансов со странностью S=—1; L — символ орбитального состояния мезона и бариона, образующих данный резонанс, причем символам S, Р, D, F ... отвечают значения орбитального квантового чис- числа L = 0, 1, 2, 3 ... соответственно. Штрихами при спект- спектроскопическом символе различают состояния с одинако- одинаковыми квантовыми числами. В колонке «Полная шири- ширина Г» в скобках приводится предпочтительное значение этого параметра. Остальные пояснения те же, что в § 36.6, 36,7. 36.9. МАГНИТНЫЕ МОМЕНТЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ \кВ=еЫBте С)=0,57883785-10~10 МэВ/Тл —магнетон Бора для электрона; fxpu = <?h/Bm,xc)= 0,2799541 • Ю-*2 МэВ/Тл — магнетон Бора для мюона; ^ = eh/Bmpc)= 3,1524515-Ю-14 МэВ/Тл — ядерный магнетон Бора. Частица е V- Р а А 2+ I- 30 8- Магнитный момент [5] 1,001159652209 C1) fxB 1,001165924 (9) A 2,7928456 A1) jx^ -1,91304184 (88) fx^ -0,613 D) pN 2,379 B0) fx^ -MO E) fx^ -1,250 A4) fx^ -1,85 G5) fxmt 992
Таблица 36.7. Параметры распада элементарных частиц 36.10. ПАРАМЕТРЫ РАСПАДОВ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ Схема распада Л —>¦ рк~ А -¦- /171° S+ -+ р*° S+ -> пг.о I'-* pt S- -^ Л71- 20 -* Лт:0 2" -*- Ля" Q- -* Л/(- а 0,642±0,013 0,646±0,044 -0,979±0,016 0,068±0,013 -0,72±0,29 —0,068±0,008 -0,413±0,022 -0,434+0,015 —0,10±0,38 ?» град -6,5±3,5 — 36±34 167±20 — 10±15 21±12 2±6 ^^ т 0,76 — 0,17 -0,97 — 0,98 0,85 0,90 -~ Д, град 7,7±4,1 — 187±6 -73±J§4 — 249±ш 218±Ц 184±12 Пусть S и Р — амплитуды вероятностей распада на две частицы, находящиеся в s- и р-состояниях по отно- относительному орбитальному моменту. Тогда | cos А —2 [SI |/>1 sin Д # р ; Э = Vl — а2 sin <p; f = Vl — а2 cos <p. Значения а, (р, у, А приведены в табл. 36.7 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Перкинс Д. Введение в физику высоких энергий: Пер. с англ. М.: Мир, 1975. 2. Клоуз Ф. Кварки и партоны. Введение в теорию: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. 3 Окунь Л. Б. Лептоны и кварки. М.: Наука, 1981. 4. Андреев И. В. Хромодинамика и жесткие процес- процессы при высоких энергиях. М.: Наука, 1981. 5. Reviews of particle properties/Rev. Mod. Phys. 1984. Vol. 56, № 2. Pt. II. P. S2—S304. Глава 37 ЯДЕРНЫЕ СВОЙСТВА НУКЛИДОВ В. М. Кулаков 37.1. ТАБЛИЦА НУКЛИДОВ В соответствии с общепринятой терминологией атомы с данным числом протонов и нейтронов в ядре принято называть нуклидами. Нуклиды с одинаковым числом протонов (т. е. принадлежащие одному химиче- химическому элементу) называют изотопами. В табл. 37.1 приведены все достоверно известные радиоактивные и стабильные нуклиды в порядке возрас- возрастания массового числа для каждого элемента. Данные расположены в шести колонках. В первой колонке при- приведен общепринятый символ элемента и его зарядовое число Z. Во второй колонке указано массовое число А [символ т, следующий за массовым числом, означает, что приведено метастабильное состояние нуклида; мета- стабильные состояния приведены лишь тогда, когда их периоды полураспада достаточно велики (^1 с), чтобы идентифицировать их независимо ог основных состоя- состояний; символы Ш| и пг2 означают различные метастабиль- ные состояния одного нуклида]. В третьей колонке дан полный период полураспада нуклида на основании дан- данных международного файла ENSDF — Evaluted Nucler Structure and Data File (в скобках указано стандартное отклонение Д Г1/2 в единицах младших разрядов приве- приведенного числа). В четвертой колонке приведен основной тип распа- распада нуклида. Использованы следующие обозначения: а—а-распад; р- — электронный распад; В+ — позитрон- ный распад; э.з.—захват орбитального электрона; gn, 0p, э.з.п, э.з.р — испускание нейтронов и протонов из воз- возбужденных состояний, возникающих в результате р- распада или захвата орбитального электрона; и. п. — изомерный переход (распад из возбужденного метаста- бильного состояния с переходом на более низкий уро- Еень); с.д. — спонтанное давление. Если у ядра сущест- существует несколько типов распада, то все они указаны в этой колонке. В ряде случаев за символом типа распада в круглых скобках приведена относительная доля (в про- процентах) способа распада, например, э.з. F0). Отсутствие скобок при наличии нескольких типов распада означа- означает, что относительная доля распада не определена. Для стабильных нуклидов приведены (в процентах) значения относительной распространенности нуклида в земной коре. Данные взяты из [5] и соответствуют оцененным значениям, полученным в основном методом масс-спект- рометрии, для основных земных образцов. Эти данные выделены полужирным шрифтом. Для радиоактивных нуклидов с очень большими периодами полураспада (поэтому сохранившихся в земной коре) указаны как процентное содержание, так и тип распада, например 27,835A3 > 87Rb—— \ Цифры в круглых скобках, приведенные за значениями распространенности стабильных нукли- нуклидов, указывают стандартное отклонение в единицах младших разрядов. Эти погрешности перекрывают ин- интервал как возможных естественных вариаций изотопно- изотопного состава, так и экспериментальных погрешностей. В пятой колонке указаны значения энергий (в мега- электрон-вольтах) групп наиболее интенсивных частиц (а, Р~, Р+, я, р), испускаемых при распаде нуклида. В круглых скобках приведена относительная интенсив- интенсивность групп частиц (в процентах) на полное число рас- распадов. В косых скобках приведена относительная интен- интенсивность групп частиц (в процентах) только для кон- конкретного типа распада. Для сплошных р~- и Р+-спект- ров представлены, как правило, значения граничной энергии Р-группы с наибольшей энергией. Если Р-груп- па с наибольшей энергией имеет относительно слабую интенсивность, то приводятся значения граничной энер- энергии и интенсивности одной или нескольких р-групп с меньшими граничными энергиями. 63—2159 993
Таблица 37.1. Таблица нуклидов [1, 2J Эле- Элемент аНе 3Lii 4Ве бВ вс 8о А 1 2 3 3 4 6 8 6 7 8 9 11 7 9 10 11 12 8 10 11 12 13 14 9 10 11 12 13 14 15 16 12 13 14 15 16 17 18 13 14 15 16 17 1 О 18 19 20 21 [2] Период полураспада | Стабилен 12,33F) года | Стабилен 0,8081 B0) с 0,122 B) с | Стабилен 0,842F) с 0,176B) с 0,0085 с 53,44 (9) сут Стабилен 1,6 B) 10е лет 13,81 (8) с 0,0114E) с 0,769 D) с | Стабилен 0 ,02041 F) с 0,01736A6) с 0,0161 A2) с 0,1265 (9) с 19,42 F) с 20 ,40 D) мин | Стабилен 5730 D0) лет 2,449 D) с 0,747 (8) с 0,01097 D) с 9,961 D) мин | Стабилен 7,13 B) с 4,169(8) с 0,63C) с 0,0089 B) с 70,599 B2) с 122,24A6) с 1 > Стабилен 26,91 (8) с 13,57A0) с 3,4 с1 Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 99,985 A) 0,015 A) Р" 1,38C). Ю-4 99,999862 C) Р~ Р-, Р"пA2) 7,5 B) 92,5 B) 2а Р- п р , Р п F1) Э. 3. 100 Р~ Р"а Р~ 'Р+ 2а 19,9B) 80,1 B) р- (- юо) РаA,5) Р-, р-л@,28) р Р+ Р+ (> 99) э. з. @,19) 98,90C) 1,10C) Р"~ Р" Р-л(>98,8) Р+ (- 100) За (~ 3) Р* 99,634 (9) 0,366(9) Р- а @,0006) Р" Р" р Р+ Р+ 99,762 A5) 0,038 C) Р: р- Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц — 0,0186 — 3,508 — — 13 1,6 13,61 0,76 — — 0,555 11,5 0,77 11,7 14,1 8,3; 1,6 — 13,37 0,192A,5) 13,44 14,0 8,2F0); 1,1D0) 1,87 0,97 •^ 0,156 9,82C2); 4,51F8) 0,79; 1,72 16,4 0,195 1,20 10,40B6); 4,27G4) 1,7 8,68A,6); 7,81B,6) 4,1(95) 0,40D5); 1,21D5); 1,81E) 9,4 6,40/100/; 6,97/24/ 4,12@,6); 1,811(99) 1,74 — — 4,60; 3,3 2,8 6,4 7-излучения — — — — 0,98(88; — — — — — 0,477A0,3) — — \ 2,14C2); 4,67B,1); / 5,85B,4); 6,79D,4); 7,99A,7) — } 4,43A,3) 3,68G) 6,09; 6,73 — 0,511 B00, ан); 0,717A00); 1,023A,7) | 0,511 B00, ан.) — 5,299F8) — 0,511 B00, ан.); 4,43B,4) — 0,511B00, ан.) 2,75A); 6,13F9); 7,11E) — } 0,87C); 2,19@,5) 0,82E9); 1,65E9); 1,98A00); 2,47D1) — 0,511 B00, ан.); 2,312(99) — — — 0,197(97); 1,37E9) 1,06A00) 1,73; 1,79; 2,80; 3,52 994
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент uNa 12 Mg 13AI 14Si A 17 18 19 20 21 22 23 17 18 19 20 21 23 24 25 20 21 22 23 24 24m 25 26 27 28 21 22 23 24 25 26 27 28 29 23 24 24 m 25 26 26 m 27 28 29 30 31 25 26 27 Период полураспада 64,50 B5) С 109,77 E) мин Стабилен 11,03 F) с 4,32 C) с 4,23 D) с 2,23 A4) с 0,109 A0) с 1,67 B) с 17,40 D) с 1 \ Стабилен 37,24 A2) с 3,38 B) мин 0,602 (8) с 0,446C) с 22,48C) с 2,602B) года Стабилен 15,020 G) ч 0,02018A0) 59,6G) с 1,072 (9) с 0,304G) с 0,0305 D) с 0,122C) с 3,857(9) с 11,317A1) с ) \ Стабилен 9,462 A1) мин 21,07A0) ч 1,38 A3) с 0,47C) с 2,066A0) с 0,130D) с 7,183 A2) с 7,2C) 106 лет 6,345C) с Стабилен 2,259(9) мин 6,56 F) мин 3,60 F) с 0,644B5) с 0,220C) с 2,210B1) с 4,17A) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Р+ (97) э. з C) 100 Р- Р" Р- Р- р Р+ Р+ 90,51 (9) 0,27 B) 9,22 (9) Р- Р- Р+ р+« B0) Р+ Р+ (90,6) э. з. (9,4) 100 Р" и. п. S- р- р-, В-л @,08) р-, N @,6) Э. 3. р р+ 78,99 C) 10,00 A) 11,01 B) Р~ Р- Р- р+» $*р р+ A00)_а а+(~ 10 ) И. П. Р+ (85) э. з. A5) Р+ 100 \- \- 1" \— Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 1,74 0,635 5,41 5,7; 5,3 11 — 3,77; 4,59; 5,12 3,42 2,22 — — 4,38~ 1,99 7,3 11,4 2,14/100/; 2,49/5/; 4,44/21/ 2,52 1,820@,05); 0,545 — 4,17@,003); 1,389A00) 5 3,83 6,7 8,0 13,9 1,77; 1,94 3,2 3,03 — — 1,75 0,9; 0,46 — — 8,5 2 3,24"" 1,17 3,21 — 2,85 2,40 6,3; 5,0 7,9; 5,6 3,83 3,85 т-излучения 0,511 B00, ан.) | 0,511 A94, ан.) — 1,63A00) 0,350/100/; 1,38/13/ 1,28A00); 2,08F7); 2,17 — — 0,511 B00, ан.); 1,04G) 0,511 B00, ан.) — — 0,439C3); 1,64@,9) 0,472A00); 0,88(8) 0,090; 0,980 1,63 — 0,350B,3); 0,511B00, ан.) } 0,511 A80, ан.); 1,275A00) — 1,369A00); 2,754A00) } 0,4723 0,39A4); 0,58A4); 0,98A5); 1,61 F) 1,82A00) 0,985; 1,698 1,47; 2,39 — 0,58; 0,74 0,44(9); 0,511 B00, ан.) — — 0,18@,7); 0,84G0); 1,013C0) 0,031 (96); 0,40C0); 0,95C0); 1,35 G0) — — 0,511B00, ан.) 0,439 0,511 B00, ан.) \ 0,511A70, ан.); lf 12D); / 1,81A00) 0,511 B00, ан.) — 1,78A00) 1,28(94); 2,43F) 2,23 F1); 3,51C9) 1,70; 2,32 0,511 B00,ан.); 0,82*34K Ь&2 0,511 B00, ан.) 63* 995
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент р l7Cl 19K A 28 29 30 31 32 28 29 30 31 32 33 34 35 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 32 33 34 35 36 37 38 38m 39 40 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 36 37 38 38m 39 Период полураспада ) \ Стабилен J 157,3C) мин 330D0) лет 0,2703E) с 4,142A5) с 2,498D) мин Стабилен 14,36D) сут 25,34 A2) сут 12,40A2) с 47,3 G) с 0,187D) с 1,24 D) с 2,584A8) с \ Стабилен J 87,24A7) сут Стабилен 5,06A) мин 170,3G) мин 0,298 B) с 2,50B) с 1,529 D) с Стабилен 3,01 BI05лет Стабилен 37,24E) мин 0,716C) с 55,6B) мин 1,35 B) мин 0,18 с 0,841 A0) с 1,781 (9) с Стабилен 34,8 B) сут Стабилен 269 C) лет Стабилен 109,6 D) мин 32,9A1) года 5,37F) мин 11,87E) мин 21,48A5) с 8A) с 0,340 C) с 1,23 B) с 7,636 A8) мин 0,929C) с Стабилен Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 92,23A) 4,67 A) 3,10A) Р~ (J+ Р+а р+ Р+ 100 в- ¦J- 1- р*. р+р р+ 95,02(9) 0,75 A) 4,21(8) Р~ 0,02A) Р" Р" Р+ PMO,oi) в+ в+ 75,77 E) р-(98,1) э. з. A,9) Р+ @,0012) 24,23E) Р~ и. п. Р- Р- J+, р+р C4) Р+ 0,337 C) э. з. 0,063 A) р~ 99,600 C) Р~ Р" ft— __ Г р- Р+ р* Р+ Р+ 93,2581 C0) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц — — 1,48 0,21 11,0 1,43; 2,10 3,95 3,24 — 1,710 0,248 5,4 2,3 5,09B0); 4,42(80) 4,42 0,167 — 4,7A0); 1,6(90) 3,0E); 1,1 11,7; 9,9; 2,20 4,55 4,46 — 0,714 — — — 4,91 — 3,45G); 2,18(8); 1 Q1 7|5 — 5,0 4,94 — — — 0,565 — 2,49@,8); 1,198 -0,6 — 5,8; 3,2 — 9,9 5,14 2,68 5,0 Y -излучения — — 1,26@,07) — \ 0,511 B00, ан.), 1,78G5); / 4,44A0); 7,6E) 0,511 B00, ан.); 1,28@,8); 2,43@,2) 0,511B00, ан.); 2,23@,5) — — — 2,13B5); 4,0@,2) 1,57 0,511 B00, ан.); 0,687(80) 0,511 B00, ан.); 1,27A,1) — — — — — 3,09(90) 1,88 (95) 0,511B00, ан.); 2,24G0); 4,29G); 4,77A4) — 0,511B00, ан.); 2,9@,3) 0,511B00, ан.) — 0,511 @,003, ан.) J — 1,60C8); 2,17D7) 0,671 A00) 0,246D4); 1,27E0); 1,52D2) 1,46/100/; 2,83/100/; 3,10; 5,8 0,81 0,67; 3,13 0,511B00, ан.) 1,22E); 1,76 B2) — — — — — 1,293 (99) — 0,74; 0,98; 1,44 0,18; 1,70; 1,89 1,02; 3,71 1,94 1,97; 2,21 2,43 0,511B00, ан.): 2,79B) 0,511 B00, ан.); 2,17A00) 0,511 B00, ан.) 996
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент *Са MTi А 40 41 42 43 44 45 46 47 48 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 40 41 42 42m 43 43m 44 44m 45 45m 46 46m 47 48 49 50 50m 51 41 42 43 44 45 Период полураспада 1,277 (8). 10е лет Стабилен 12,360CL 22,3A)ч 22,13A9) мин 17,3F) мин 107A0) с 17,5 C) с 6,9B) с 0,175C) с 0,447 A0) с 0,876 с Стабилен 1,4B).10б лет ) \ Стабилен J 163,8A8) сут Стабилен 4,536B) сут >2.1018 лет 8,716A1) мин 13,9F) с 0,1823G) с 0,601 A2) с 0,6839 (9) с 61,3 G) с 3,891 A2) ч 0,632 (8) с 3,927 (8) ч 58,6A) ч Стабилен 0,316(9) с 83,83B) сут 18,70E) с 3,35 B) сут 43,7 A) ч 57,4 A) мин 1,708 (9) мин 0,35 A) с 12,4A) с 0,088 A) с 0,199 F) с 0,490B0) с 47,3 A2) года 184,8 E) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 0,0117A) Р- (89) э. з. A1) Р+ @,001) 6,7302C0) р- J- з- i- з- Р+Р р+ Р+ 96,941 A3) э. з. 0,647 C) 0,135 C) 2,086 E) Р" 0,004C) Р" 0,187C) Р~ р- Р+> Р+р Р+ 9. 3. Р+ Р+ И. П. р+ 9. 3. E) Р+0>39) и. п. (98,61) 100 и. п. р- и. п. в- Г Р" Р" и. п. р- • р+р а+ 9. 3. ?+ Энергия, МэВ (относительная интенсивность» %) групп частиц _ 1,314 — 0,483 3,52 1,82A); 1,2C); 0,83 5,2 4,2; 2,3 6,4 6,1A); 4,1 — 3,10 5,6 5,49 — — — — 0,252 — 1,98A8); 0,67 — 1,95 3,1 9,1 5,47 2,82 1,20 — 1,47 z — — 1,48@,004); 0,357 — 0,600 0,65 2,01 4,2; 3,6 — 5,0; 4,3 2,3/8/; 3,05/17/; 3,68/16/; 4,12/4/; 4,64/50/; 5,30/5/ 6,0; 5,4 5,8 1,04~ т-излучения — — — — 0,31 @,2); 1,524A8) 0,373(85); 0,39*A8); 0,59A3); 0,619(81) 1,156F1); 1,74(8); 2,1**C7); 2,6G) 0,17; 1,71 1,35; 3,70 2,0(84); 2,6A5) _. 1,57 0,511 (ан.) — — — — — — — 0,49E); 0,815E); 1,308G4) — 3,10(89); 4,1A0) 0,072; 0,257; 1,52; 1,59 0,511B00, ан.); 3,75 — 0,511B00, ан.) 0,438A00); 0,511B00, ан.); 1,22A00); 1,52A00); 0,375B2); 0,511 A80, ан.) — } 0,511 A88, ан.); 1,159A00) } 0,271 (86); 1,02A,3) — 0,0124 0,889A00); 1,120A00) 0,142 0,160G3) 0,175F); 0,983A00); 1,040A00); 1,314A00) 1,76@,03) 0,520A00); 1,12A00); 1,55A00) 0,257 1,44; 1,57; 2,14 — 0,611 0,068(90); 0,078(98) 0,718@,4); 1,408@,3) 997
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент А 46 47 48 49 50 51 52 53 45 46 46m 47 48 49 50 51 52 53 54 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 50 50m 51 52 52m 53 54 55 56 57 58 59 60 49 51 52 52m 53 53m 54 55 Период полураспада Стабилен 5,76 A) МИН 1,7 A) мин 32,7 (9) с 0,539 A8) с 0,4223B) с 0,001 A)с 32,6 C) мин 15,97 D) сут 330 A5) сут >4-10ie лет Стабилен 3,75 A) мин 1,61 D) мин 49,8 E) с 0,050 E) с 0,26 F) с 0,460 A5) с 22,96 C) ч 42,09 A5) мин Стабилен 27,704 D) сут ) ) Стабилен J 3,55 C) мин 5,94 A0) мин 0,2832F) с 1,75 C) мин 46,2 A) мин 5,591 C) сут 21,1 B) мин 3,7 D). 10е лет 312,5E) сут Стабилен 2,5785 F) ч 1,61 E) мин 65,3 G) с 4,6A) с 1,79A0) с 0,075 A0) с 0,270 F) с 8,275 (8) ч 46 B) с 8,51 B) мин 2,58 F) мин Стабилен 2,7 года Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 8,0A) 7,3A) 73,8 A) 5,5 A) 6,4 A) р- р— Р" 6+ Р+ и. п. Р+ D9) э. з. E1) 9. 3. 0,250 B) э. з. G0) J- C0) )9,750 B) J- J- J- Р+р в+ Р+ 9. 3. Р+ 4,345 (9) 9. 3. 83,789 A2) 9,501 (И) 2,365E) !- J- 1+ J+ 9. 3. F6) Р+ C4) Р+ (98) и. п. B) 9. 3. 9. 3. 100 1- J- J- J- i+ E6) э. з. D4) 9. 3., И. П. р+ И. П. 5,8A) 9. 3. Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц — 2,14 4,8; 3,1 6,03 — 1,89 0,696 — — — — —— 2,47 2,50 3,3 1,54 — — — — 2,59 1,5 6,61 — 2,17 0,575 1,63 — — — — 2,85 2,55 — 4,8; 4,4 0,80 — — 3,0 — 7-излучения — __ 0,320(95); 0,605A,5); 0,928E) — 0,101; 0,128; 0,228; 1,676 _ 0,511 B00, ан.) 0,801 1,80@,5) \ 0,511A00, ан.); 0,945 A0); / 0,983A00); 1,312(97) — 0,783C0); 1,55G0) J 1,434A00) 1,006; 1,289 0,84A00); 0,99A00); 2,21A00) — — 0,116(98); 0,31(99) 0,063A4); 0,091B8) 0,153A3) — 0,320 A0) — — — — 0,026; 0,083 — 0,227 — \ 0,511F7, ан.); 0,744(82); / 0,935(84); 1,434A00) 0,511 A93, ан.); 1,434A00) 0,378 — 0,835A00) — 0,847(99); 1,811B9); 2,110A5) 0,044; 0,122; 0,692 — 0,473; 0,571; 0,726 — — — 0,165A00); 0,511A12, ан.) — — 0,38C2); 0,511A96, ан.) 3,041 — 998
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент 27С0 28Nj 28GU A 56 57 58 59 60 61 62 54 54m 55 56 57 58 58m 59 60 60m 61 62 62m 63 64 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 58 59 60 61 62 63 64 65 Период полураспада 1 Стабилен 44,496 G) сут -3-Ю6 лет 5,98 F) мин 68 B) с 0,19323 A4) с 1,48 B) мин 17,54 D) ч 78,76A2) сут 270,9 F) сут 70,78 A0) сут 9,15 A0)ч Стабилен 5,271 A) года 10,47 D) мин 1,650 E) ч 1,50 D) мин 13,91 E) мин 27,4 E) с 0,30 C) с 6,10 B) сут 36,08 (9) ч Стабилен 7,5 A3). 104 лет ) } Стабилен j 100,1 B0) года Стабилен 2,520 B) ч 54,6 D) ч 21 A) с 3,204G) с 81,5 E) с 23,2 C) мин 3,408 A0) ч 9,74B) мин Стабилен 12,701 B) ч Стабилен Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 91,72C0) 2,2A) 0,28 0) Р" Р- Р- э. з. Э. 3. Р+ (81) э. з. A9) э. з. (80) Р+ B0) Э. 3. э. з. (85) Р+ A5) и. п. 100 Р- и. п. (>99) 3" @,25) 8- Р~ и.п. В" р- Э. 9. э. з. E4) Р+ D6) 68,27 A) э. з. 26,10A) 1,13A) 3^,59 A) 0,91 A) К р" р+ р+ Р+ (93) э. з. G) Р+ F0) э. з. D0) Р+ 69,17B) э. з. D3) Р- C8) Р+ A9) 30,83 B) Энергия, МэВ (относительная интенсивность» %) групп частиц — 1,57@,3); 0,475 0,1 2,8 2,5 1,50 — — 1,49 — — 0,474 — — 1,48@,12K 0,314(99) 1,55 1,22 2,88 3,6 7,0 0,85 — — 0,067 — 2,13 0,20 4,1 7,5 3,7 3,92F); 3,00A8); О f\f\ 2,00 1,22 — 2,91 — — 0,573 0,656 т-излучения z 0,192B,8); 1,095E6); 1,292 D4) — 0,13/11/; 0,30/48/; 1,03/98/; 1,20/100/ 0,506 — 0,198 \ 0,480A2); 0,511A60, ан.); / 0,930(80); 1,41 A3) ) 0,511 D0, ан.); 0,847A00); 1,04A5); 1,24F6); 1,77A5); J 2,02A1); 2,60A7); 3,26A3) 0,014 A0); 0,122(86); 0,136 A1) \ 0,511C0, ан.); 0,810(99); / 0,865A,4) 0,0249 — 1,173A00); 1,332A00) } 0,059B,1); 1,33@,25) 0,067(89) — \ 1,17** A80); 1,47 B0); 1,74A9); / 2,03G) 0,087; 0,982 0,931; 1,346 0,163(99); 0,276C1); 0,472C5); 0,748D8); 0,812(85) 1,56A4) \ 0,127П4); 0,511(92, ан.); / 1,37(86); 1,89A4) — — — — — — — 1,115A6); 1,481B5) — 0,90* E1); 1,26A5) 1,45 0,511 A97, ан.); 0,879(9); 1,305A1) \ 0,511 A86, ан.); 0,85A5); | 1,332(80); 1,76E2) \ 0,067D); 0,284A2); 0,38C); / 0,511A20, ан.); 1,19E) 0,511A95, ан.); 0,88@,3) — \ 0,511C8, ан.); 1,34@,5) 1 999
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент 3lGa А 66 67 68 68m 69 70 57 Д9 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 69m 70 71 71m 72 73 74 75 76 77 78 79 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 74m 75 76 Период полураспада 5,10 B) МИН 61,92 (9) ч 31 A) с 3,75 E) мин 3,0 A) мин 4,5 A0) с 0,040 A0) с 0,1837 B3) с 2,38 E) мин 89,1 B) с 9,26 B) ч 38,1 C) мин Стабилен 244,1 B) сут 1 Стабилен J 55,6 A6) мин 13,76 B) ч Стабилен 2,4$ A0) мин 3,94 E) ч 46,5 A) ч 23,5 A0) с 95 A) с 10,2 C) с 5,7C) с 1,4 C) с 1,47 A5) с 2,63 (9) е 0,1161 C) с 32,4 E) с 2,630 A1) мин 15,2 B) мин 9,49 (8) ч 3,261 A) сут 68,1 C) мин Стабилен 21,15 E) мин Стабилен 14,10 B) ч 4,87 C) ч 8,1 A) мин 9,5A0) с 2,10 C) мин 27,1 B) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % р- Р~ и. п. (86) Q- Р Р+Р Э. 3. р+ р+ э. з. (82) Р+ A8) Р+ (93) э. з. G) 48,6 C) э. з. (98,3) Р+ A,7) 27,9 B) 4,1 A) 18,8D) и. п. (> 99), р" @,033) 0,6 A) Р- Р" J- j- j- 1- Р" р-/1 Э. 3. Э. 3. р+ Р+ О 50) э. з. (<50) Р+ E7) э. з. D3) Э. 3. Р+ (88) э. з. A2) 60,1 B) Р" (99,8) 39,9 B) в- Р- и. п. Р" р- Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 2,63 0,57 3,5 — 2,5 1,92; 2,53; 4,57 3,1;,2,5 4,4 — 0,66 2,34 — — 0,327 —. — 0,90 — — 2,61 1,46 0,30 4,7 2,3; 2,1 5,6 3,7 4,8 5,1 — — — 6,05C3); 2,8 2,24 A2); 2,11 — 4,153 — — 1,90 1,65 — 3,15 1,19 2,5 — 3,3 6 7-излучения 1 ,039 (9) 0,092* B3); 0,184D0) 0,80A7); 1,078(95) — 0,531; 0,834; 1,007 — — 0,491; 0,914 0,061; 0,273; 0,334; 0,670 0,48A1); 0,511 A98, ан.); 0,98C); 1,64F) \ 0,042B0); 0,51** D7); /0,59 B2) \ 0,511 A86, ан.); 0,669(8); / 0,962 F) — | 0,511 C,4, ан.); 1,115D9) — — — 0,439(95) — 0,39A,3); 0,510A3); 0,92C); 1,12A53) 0,13(9); 0,385(94); 0,495G5); 0,609(95); 0,76E); 0,99(8) 0,015 (8); 0,145 (90); 0,192 A0); 0,216; 0,496; 0,911 0,057; 0,14; 0,19 0,08—1,03 0,189; 0,473 0,182; 0,225; 0,454; 0,636; 0,860 — — — 0,511A96, ан.); 0,80A5); 0,992D3); 1,38A4); 2,18A1); 3,32A8) \ 0,061 A2); 0,115 E5); 0,152 A0); / 0,511 A80, ан.); 0,75A0) \ 0,511 A14, ан.); 1,039C7); / 2,183E); 2,748B5); 4,30E) 0,388G) \ 0,511 A76, ан.); 1,078C,5) 0,173@,16); 1,040@,5) — 0,630B7); 0,835(96); 2,201 B6); 2,50* B0) 0,054(9); 0,295(94); 0,74F); 0,60* A00); 0,87* (9); 2,35 D5) 0,0597 0,58C) 0,546; 0,563; 1,108 1000
Продолжение табл. 37.1 Эле- мент Ge 2 jwAs А 11 18 79 80 61 64 65 66 67 68 69 70 71 71m 72 73 73m 74 75 75m 76 77 llm 78 79 79m 80 81 82 83 84 66 67 68 69 70 71 72 73 74 74m 75 76 11 18 79 Период полураспада 13,2 B) С 5,09 E) с 3,00 (9) с 1,66 B) с 0,040 A5) с 63,7 B5) с 30,9 G) с 2,26 E) ч 18,7 E) мин 287 F) сут 39,05 A0) ч Стабилен 11,8 D) сут 0,0202E) с 1 Стабилен 0,499 A1) с Стабилен 82,78D) мин 47,7 G) с Стабилен 11,30 A)ч 52,9 F) с 88 A) мин 19,1 C) с 39,0 A0) с 29,5 D) с 10,1 с 4,6 D) с 1,9 D) с 1,2 C) с 0,0958 D) с 42,5 A2) с 2,527 A3) мин 15,2 B) мин 52,6 C) мин 64,8GL 26,0 A) ч 80,30F) сут 17,78C) сут 8,0 с Стабилен 26,32 G) ч 38,83 E) ч 90,7 B) мин 9,01 A5) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % р- J- *-| Р~« Р+ Р+ Р+ F2) э. з. C8) Р+ 9. 3. 9. 3. F7) Р+ C3) 20,5 E) 9. 3. И. П. 27,4 F) 7,8B) и. п. 36,5G) р- и. п. (99,97), р- @,03) 7_,8 B) Р- G6) и. п. B4) Р- Р- и. п. р~ ft- р- — — 9. 3. Р+ 9. 3. ft+ Р+ э. з. G0) В+ C0) Р+, 9. 3. 9. 3. Р- C2) Р+ B9) э. з. C9) и. п. 100 й- р- Р" Р" Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 5,2 7,5; 5,1 6,6 — 3,3; 3,0 5,2; 4,6 1,1; 0,7 — 3,2; 3,0 _ __ 1,22 — — — 1,19 — — 2,2 2,9 0,71 4,1 2,4 —5,6; ^5,3 — — — 5,0; 4,7 — 2,9 2,89F); 2,14 0,81 3,34A7); 2,50 — 1,36 1,54C); 0,95B6) — — 2,97 0,68 4,1 2,15 т-излучения 0,459; 0,469 0,567; 0,619; 1,186 0,09—2,51 1,11 0,128; 0,427; 0,667 0,511 A97, ан.); 0,67C); 1,72 B) * 0,046C7); 0,114B2); 0,185B3); 0,27A9); 0,34A9); 0,38D8); 0,47A9); J 0,511 A24, ан.) 0,170* A05); 0,511A70, ан.); 1,473 — \ 0,511 F8, ан.); 0,573A3); / 0,872A0); 1,107B8) — — 0,198 0,0666 — 0,199A,4); 0,265A1) 0,1397 — 0,21* F1); 0,263D5); 0,368A5); 0,417B5); 0,563A8); 0,73** A4) } 0,159 A2); 0,215 B1) 0,277(94); 0,294 0,109 0,186 0,266; 0,937; 1,564 0,336; 0,737; 0,793 1,093 — — — 0,121; 0,123; 0,244 0,651; 0,762; 1,016; 1,778 0,23; 0,511 (ан.) 0,511 A83, ан.); 0,60B3); 0,67B5); 0,75B3); 1,04G8); 1,12B3); 1,71B2) } 0,175(90); 0,511 F0, ан.) 0,511A50, ан.); 0,630(8); 0,835G8) 0,054(9) 1 0,511 E9, ан.) 0,596F1); 1 0,635A4) 0,283 — 0,559D3); 0,657F); 1,22* E) 0,239B,5); 0,522@,8) 0,614/42/; 0,70/15/; 0,83/8/; 1,31/11/ 0,36B); 0,43B); 0,89A) 1001
Продолжение табл. 37Л Эле- мент wSe 35ВГ А 80 81 82 83 84 85 86 87 69 70 71 72 73 73т 74 75 76 77 77т 78 79# 79т 80 81 81т 82 83 83т 84 85 86 87 88 89 91 72 73 74 74т 75 76 77 77т 78 79 79т 80 Период полураспада 15,2 B) с 33 B) с 21 с 14,1 A1) с 5,5 C) с 2,028 A2) с 0,9 B) с 0,75 F) с 27,4 B) с 41,0 F) мин 4,74 E) мин 8,40 (8) сут 7,15(8) ч 39,8 A3) мин Стабилен 119,77A) сут | Стабилен 17,45 A0) с Стабилен - 6,5-104 лет 3,91 E) мин Стабилен 18,5 мин 57,25 мин 1,4-1020 лет 22,5 B) мин 70,4 C) с 3,2 B) мин 31,7 (9) с 15,3 (9) с 5,55 B0) с 1,53 F) с 0,41 D) с 0,27 E) с 78,6 B4) с 3,4 C) мин 25,3 C) мин 41,5 A5) мин 97 B) мин 16,2 B) ч 57,036F) ч 4,28 A0) мин 6,46 D) мин Стабилен 4,864 C0) с 17,68 B) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % р- р" 1- J- J-, В-л @,1) J-, р-л B3) *-, р-л (-4) \- э. з.; э. з. р @,07) 9. 3. 9. 3. 9. 3. Р+ F5) э. з. C5) 9. з. B7) и. п. G3) 0,9 A) 9. 3. 9,0 B) 7,6B) и. п. 23,6F) Р- и. п. 49,7 G) Р" и. п. (>99) р- @,058) 9,2E) Р- Р" j- j- j- *". р-л @,16) J-, р-л @,8) J-, р-л E) 3-, р-л (-21) 9. 3. 9. 3. g+ в+ Р+ (90) э. з. <~ 10) Р+ (- 62) э. з. (- 38) э. з (99) S+ A) г V / И. П. р-«0,01) э. з. (>99) 50,69 E) и. п. 1 5- (92) *+ B'6> ^ >. з. E,7) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 6,0 3,8 7,1 3,4 — — — — — 1,30 — — ... __ — — 0,16 — — 1,58 — 1.8 3,8 1.4 6,2 2,6 — — — — — 4,7 1,70 3,6 — 0,34 2,55 — — 2,00 0,87 f-излучения 0,66D2); 1,22D); 1,64D); 1,77A,7) 0,468; 0,491 0,655; 1,080; 1,731 0,735; 1,113 0,667; 1,455 — 0,704 — 0,098; 0,691 — 0,16; 0,511 (ан.) 0,046E9) \ 0,066F5); 0,359(99); / 0,511 A30, ан.) } 0,0257 — 0,121A7); 0,136E7); 0,265 F0); 0,280 B5); 0,401A2) __ 0,162E0) — — 0,096(9) — 0,28** @,9); 0,56** @,3); 0,83@,2) 0,103(8) __ 0,22D4); 0,36F9); 1,88A6K 2,29(9) 0,35/16/; 0,65/20/; 1,01**/Ю0/; 2,02/40/ 0,407 0,345; 1,427; 3,396 2,441; 2,660 0,243; 0,334; 0,468; 0,573 0,159; 0,259; 1,904 — — — — 0,511 (ан.); 0,64 0,195 | 0,285; 0,511 (ан.); 0,62 \ 0,511 A33, ан.); 0,559F3); / 0,65A9); 1,21A3); 1,86A1) } 0,24"*C0); 0,52B4); 0,58G) 0,106 \ 0,511 A84, ан.); 0,614A4) — 0,207 1 0,511 E, ан.); 0,618G); j 0,666A) 1002
Продолжение табл. 37.1 Эле- мент з«Кг во 8?Rb А 80т 81 82 82т 83 84 84т 85 " 86 87 88 89 90 91 92 72 73 74 75 76 77 78 79 79т 80 81 81т 82 83 83т 84 85 85т 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 97 75 76 77 78 79 80 81 Период полураспада 4,42 A) ч Стабилен 35,30B) ч 6,13 (8) мин 2,39 B) ч 31,80 (8) мин 6,0 B) мин 172 B) с 55,0 (8) с 55,69 A3) с 16,3 C) с 4,53 A0) с 1,71 A4) с 0,541 E) с 0,365G) с 17,2 C) с 27,0 A2) с 11,50 A1) мин 4,3 A) мин 14,8A)ч 74,4 F) мин Стабилен 35,04 A0) ч 50 C) с Стабилен 2,1 B)-106 лет 13 с | Стабилен 1,83 B) ч Стабилен 10,72 B) года 4,480 (8)ч Стабилен 76,31 F2) мин 2,84 C) 4 3,07 (9) мин 32,32 (9) с 8,57 D) с 1,85A) с 1,289 A2) с 0,20A) с 0,78 C) с <0,1 с 17,2 (8) с 36,8 A5) с 3,70 A5) мин 17,66 (8) мин 22,9E) мин 34 J4) с 4,58A)ч Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % И. П. 49,31 E) Р- и. п. (97,6) 3- B,4) 1- \- \- J- J- J- Р". J-, J-, J-, *-, а-п F) \-п A3) 3-п B3) \-п (9) \~п A6) Р+ *+, Р+Р @,7) i+ J+ 9. 3. Р+ (~ 80) э. з. (~20) 0,35 B) э. з. (92) Р+ (8) и. п. 2,25B) 9. 3. И. П. 11,6A) 11,5A) и. п. 57,0C) Р~ Г G9) и. п. B1) 17,3B) Р~ Р" 1- J-, р-д @,032) J-, В-л A,9) 1", р-л F) — 9. 3. Р+ 9. 3. 9. 3. Э. 3. Р+ 9. з. (87) Р+ A3) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 0,444 3,1 0,93 4,68 2,2 2,5 7,1 2,6 — — — — — 3,8 2,2; 2,0 3,2 1,86 — — 0,60 — — — — z _— __ 0,67 0,82 3,8 2,8 4,0 4,4; 2,6 6,4; 3,6 — — — — 5,2 4,7 1,03 7-излучения 0,086 0,554F6); 0,619D1); 0,777(83); 1,044B9) } 0,046@,3); 0,777@,15) 0,530A,4) 0,88E1); 1,90A8); 3,93A3) 0,424; 0,882; 1,463 0,802; 0,925 1,36/39/; 1,56/100/; 2,75/36/ 1,44/100/; 1,85/18/; 2,48/18/; 2,98/25/; 4,19/21/ 0,76 0,775; 1,098 0,707; 1,362 0,263; 0,803 0,740 0,163; 0,310; 0,415; 0,577 0,178; 0,241; 0,455 0,511 (ан.) 0,133; 0,155 0,045; 0,270; 0,316; 0,407 } 0,130; 0,147 — \ 0,398A0); 0,511A5, ан); / 0,606A0) 0,130 — 0,276 0,190F5) ~— 0,009; 0,042 0,514@,4) } 0,150G4); 0,305A3) 0,403(84); 0,85A6); 2,57C5) 0,191 C5); 0,85B3); 1,55A4); 2,40C5) 0,23/85/; 0,51/42/; 0,60/100/; 0,88/65/; 1,12/45/; 1,51/88/ 0,120F5); 0,536D8); 1,11D8) 0,109; 0,507; 0,613; 1,109 0,142; 0,548; 0,813; 1,219 0,253; 0,267; 0,324; 2,350 0,220; 0,359; 0,629 — — 0,179 0,354; 0,423; 2,573 0,067; 0,179; 0,394 0,455; 0,693; 3,438 0,15G3); 0,19B9); 0,511A80, ан.) 0,511 A95, ан.); 0,618C9) } 0,446 1003
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент А 81m 82 82m 83 84 84m 85 86 86m 87 88 89 90 90m 91 92 93 94 95 96 97 98 99 78 79 80 81 82 83 84 85 85m 86 87 87m 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 81 82 83 Период полураспада 32 МИН 1,25 C) мин 6,2 E) ч 86,2 A) сут 32,87 A1) сут 20,49 A7) мин Стабилен 18,66 B) сут 1,017 C) мин 4,80 A3) X X Ю10 лет 17,8 A) мин 15,2 A) мин 153 C) с 258 E) с 58,4 D) с 4,50 B) с 5,8A) с 2,69D) с 0,384 F) с 0,199C) с 0,176F) с 0,114E) с 0,076 E) с ~ 30,6 мин 2,25 A0) мин 106,3 A5) мин 25,5 мин 25,0 D) сут 32,4 B) ч Стабилен 64,84 B) сут 67,66 G) мин } Стабилен 2,81 A) ч Стабилен 50,55 (9) сут 28,6 C) лет 9,52 F) ч 2,71 A)ч 7,6 B) мин 78 B) с 25,1 B) с 1,06 D) с 0,40 с 0,65 C) с 5 мин ~ 10 мин 7,06 (8) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Р+, И. П. Р+ (96) э. з. D) • ** • v / э. з. (94) Р+ F) Э. 3. э. з. G6) Р+ B1) Р- C) и. п. 72,165 A3) р-<>99), э, з» @,005) и. п. 27,835A3) jjl ft- Р" Р" И. П• '1- *-, Р". а-л @,012) а-л A,3) а-л (Ю) а-л (8,4) а-л A3) р-'р-л B7) Р-, р-л A3) Э. 3. Э. 3. Э. 3. Э. 3. э. з. (84) р+ A6) 0,56A) э. з. и. п. (86) э. з. A4) 9,86A) 7,00A) и. п. (>99) э. з. @,3) 82,58A) >Р~ }- j- J- J- j— j- j- i- Э. 3. Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 1.4 3,15 — 0,78 — — 1,66 0,91 — ... 1,78 — 5^3 3,92G); 2,9E); 1,6 6,6 — 5,в"" — — — — — — 1,15 — — — — — 1,463 0,546 2,67 1,5 A0); 0,55 2,9 3,5; 2,1 6,1 4,4 7,4; 5,2 5,7 — — 7-излучения 0,085 } 0,511 A92, ан.); 0,777 (9) 0,554 F6); 0,619 D1); 0,777 (83) 0,53** (93); 0,79 @,9) \ } 0,511 D2, ан.); 0,88G4) J 0,216 C7); 0,250 F5); 0,464 C2) — 1,078(8,8) 0,556 — 0,898A3); 1,863B1) 0,66A7); 1,05G5); 1,26E4) 0,83* F1); 3,34** A5); 4,13A1); 4,34* A8) } 0,107 0,094; 0,346; 2,564; 3,6 0,570; 0,815; 2,821 0,213; 0,433 0,986; 1,385 0,837; 1,09; 1,309; 1,578 0,204; 0,329; 0,352; 0,681 0,815; 1,037 0,167; 0,585; 0,599 0,144; 2,172 0,091; 0,145 — 0,58 0,15; 0,19; 0,44 1 0,040B4); 0,38C5); /0,511 C2, ан.); 0,76D0) — 0,514A00) } 0,150A4); 0,239(85) } 0,388(80) — 0,91 @,01) — 0,645 A5); 0,748 B7); 1,025 C0) 0,44C); 1,37(90) 0,60; 0,8; 1,2 1,42A00) 0,686; 2,247; 2,717; 2,933 0,122; 0,809; 0,932 0,307; 0,652: 0,954; 1,905 0,037; 0,119; 0,429; 0,445 — — 1004
Продолжение табл. 37 J Эле- Элемент loZr А 84 85 85m 86 86m 87 87m 88 89 89m 90 90m 91 91m 92 93 94 95 96 97 98 99 102 81 84 85 85m 86 87 87m 88 89 89m 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 102 Период полураспада 40 A) МИН 2,68 E) ч 4,86 A3) ч 14,74 B) ч 48 A) мин 80,3 C) ч 12,9 D) ч 106,60 D) сут Стабилен 16,06 D) с 64,1 A) ч 3,19A) ч 58,51 F) сут 49,71 D) мин 3,54 A) ч 10,1 B) ч 19,1 D) мин 10,3 B) мин 2,3 A) мин 1,11 A4) с 0,64 C) с 1,5A) с 0,27 G) с 10 мин 5,05 E) мин 7,86 D) мин 10,9 C) с 16,5 A) ч 104,0E) мин 14,0B) с 83,4 C) сут 78,43 (8) ч 4,18 A) мин 1 Стабилен J 1,53A0) X X 10е лет Стабилен 64,02 D) сут >3,56-10"лет 17,0 B) ч 30,7 D) с 2,1 A) с 2,9B) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Р+ G0) 9. 3. C0) р+ E5) э. з. D5) э. з. G4) Р+ B6) и. п. (99,31) ?+ @,69) э. з. (>99) Р+ @,3) и. п. (-98) э. з. (-2) э. з. (> 99) ?+ @,2) 100 и. п. Р" и. п. (>99) ?- @,0021) р— и. п. р- р- р- р- р— ?-, р-я A) 9. 3. И. П. 9. 3. Р+ И. П. 9. 3. э. з. G8) ?+ B2) и. п. (94) 9. з. D,7) ?+ A,3) 51,45 B) 11,22B) 17,15A) Р- 17,38B) Р- 2,80 A) р- 3- j— i- Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 3,5 2,24 1,54 — 3,15; 2,34 — — 0,76 — 2,27 — 1,545 3,63 2,89 5,0 4,4 6,0; 5,1 8,8 — — 2,10 — 0,90 — 2,40 @,2); 0,89 A,2) -— — 0,060 — 0,89B); 0,396 — 1,91 2,3 3,5 7-излучения 0,795A00); 0,982A00); 1,041E0) } 0,231A3); 0,511A40, ан.) } 0,51** B00); 0,92(9) \ 0,51* C5); 0,63* C7); / 1,077(82); 1,16*C5); 1,925B4) } 0,218(94) } 0,483 } 0,381G4) \ 0,898(93); 1,836A00); / 2,734A) 0,909 (99) — | 0,202 (97); 0,482 (91) 1,21 @,3) 0,555 0,934 A4); 1,40D,7) 2,267 F); 0,94 B,3); 1,90A,8) 0,56F); 0,92D3); 1,13E) 0,954; 1,324; 2,176; 2,633; 3,577 — — . 1,22; 1,59; 2,94; 4,45 0,122; 0,724 — 0,292 0,028B0); 0,243(96); 0,612E) 0,511 (ан.); 1,2; 2,2 0,336; 0,201; 0,135 0,394 (97) } 0,511 D4, ан.); 0,91(99) ) 0,588(87); 1,51F) J — — — 0,724D9); 0,756D9) — 0,747(92); 1,148 — 0,47; 0,55; 0,59 0,535; 0,600 1005
Продолжение табл. 37 J Эле- Элемент 4lNb 42М° «Тс А 84 86 87 88 89 90 91 91т 92 92т 93 93т 94 94т 95 95т 96 97 97т 98 98т 99 99т 101 103 105 88 90 91 91т 92 93 93т 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 108 91 92 Период полураспада 12 C) С 80A2) с 2,60G) мин 14,3 C) мин 122 D) мин 14,60 E) ч ~ МО4 лет 62 сут 3,5C). 10? лет 10,15B) сут Стабилен 13,6 C) года 2,03A6) X X Ю4 лет 6,26A) мин 34,97 C) сут 86,6 (8) ч 23,35 E) ч 72,1 G) мин 60 A) с 2,86 F) с 51,3 D) мин 14,3 с 2,6 B) мин 7,1 C) с 1,5 B) с 1,8(8) с 8,2 E) мин 5,67 E) ч 15,49A) мин 65,2 (8) с Стабилен 3,5 G). 108 лет 6,85 G) ч Стабилен 66,02 A) ч Стабилен 14,6 A) мин 11,3B) мин 67,5A5) с 1,3C) мин 36,7A0) с 8,4E) с 1,5D) с 3,14B) мин 4,4C) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Э. 3. Э. 3. р+ 9. 3. 6+ р+, э. з. Э. 3. и. п. (97) э. з. C) 9. 3. э. з. (> 99) Р+ @,06) 100 и. п. р- и. п. (>99) В" @,5) Р" и. п. (97,5) Р" B,5) Р- и. п% J- 1- S- J- J- р+ Р+ B5) э. з. G5) Р+ и. п. (~ 57) Р+ (~ 43) 14,84D) 9. 3. и. п. (99,88); э. з. @,12) 9,25 B) 15,92 D) 16,68D) 9,55 B) 24,13F) Р" 9,63 B) Р" J- 1- J- J- J- Р+ РМ~?2)^ э. з. \~ о) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц — — __ 2,9 1,50 — — — 0,49 — 0,160~ 1,0 ~ 0,7 1,27 4,6 ~~ 3,1 3,2 4,3 5,4 2,5 1,2 — 3,44 3,99/15/; 2,78/100/ — — — — — — 1,23 — 2,23 1,2 4,8 — 5,2 4,1 7-излучения — 0,201; 0,471 0,503; 0,671; 1,06; 1,08 0,511 (ан.); 1,626; 3,577; 3,838 0,142G5); 1,14(97); 2,32(82) — } 0,104@,5); 1,21 C) 0,561; 0,934 } 0,934 (99) — 0,030 0,702A00); 0,871 A00) } 0,041; 0,871 0,765 A05) 1 0,235 0,459B8); 0,569E9); 0,778(97); 1,092D9) 0,665 (98) 0,743 (98) 0,787: 1,024 0,720G5); 0,787A00) 1,16C0) 0,098; 0,138 0,100/1/; 0,260/1/ 0,158; 0,276; 0,441; 0,480 0,103: 0,641 — 0,511 (ан.); 2,69 \ 0,122 G1); 0,257 (85); / 0,511E0, ан.) 0,511 (ан.) } 0,658E4); 1,21B2); 1,53A5) — — \ 0,264E8); 0,685A00); / 1,479A00) — — — — —. 0,181G); 0,740A2); 0,780D) — 0,191B5); 0,59B1); 1,02B5) 0,148; 0,212; 0,224 0,424 0,070 0,077; 0,085; 0,148 0,054; 0,466; 0,619 0,26 1 0,14F7); 0,33(90); \ 0,511 A84, ан.); J 0,79(95); 1,54A00) 1006
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент uRu wRh A 93 93m 94 94m 95 95m 96 96m 97 97m 98 99 99m 100 101 102 102m 103 104 105 106 107 108 109 110 92 94 95 96 97 98 99 100 101 1 ПО 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 95 95m 96 96m Период полураспада 2,75E) ч 43,5A0) мин 293A) мин 52A) мин 20,0A) ч 61 B) сут 4,28G) сут 51,5A0) мин 2,6 D). 10е лет 91 сут 4,2C)-10е лет 2,13 E). 106 лет 6,02C) ч 15,8A) с 14,2A) мин 5,28A5) с 4,35G) мин 54,2(8) с 18,2E) мин 7,7B) мин 36A) с 21,2B) с 5,17G) с 1,4 D) с 0,83D) с 3,65E) мин 51,8 F) мин 1,64A) ч Стабилен 2,9A) сут Стабилен 39,35 E) сут Стабилен 4,44B) ч 371,63 A7) сут 3,75 E) мин 4,55 E) мин 35 C) с 14,6A0) с 2,2G) с 4,65A4) с 5,02 A0) мин 1,96 D) мин 9,90A0) мин 1,51 B) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Э. 3. (87) Р+ A3) и. п. (80) э. з. B0) р+A1) э. з. (89) Р+ F6) э. з. C4) Р+ э. з. (95) Р+ @,42) и. п. D) 9. 3. э. з. B) и. п. (98) э. з. и. п. р и. п. (> 99), В-(-~ Ы0-*) в- Р р-(~98) и. п. (~2) 1- 1- 1: _ Р" Э. 3. э. з. (85) Р+ A5) 5,52 E) э. з. 1,88E) 12,7 A) 12,6 A) 17,0 A) 31,6 B) Р" 18,7 B) Р~ 1- J- Р" э. з. э. з. A2), и. п. (88) Р+ Р+ D0), и. п. F0) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц __ 0,80 — 0,816 — 2,47 0,68 — — — 4,0 0,292 — 3,38 1,32 4,2 2,0 2,2~~ 4,6 3,4 — — 1,33 — — — 0,70C); 0,21 1,87A1); 1,15 0,039 3,2 1,3 3,3 7-излучения \ 0,511 B6, ан.); 1,35F5); / 1,49C3) 0,390F3); 2,66A8) \ 0,511 B2, ан.); 0,702A00); / 0,849A00); 0,871 A00) \ 0,511 A32, ан.); 0,871 (91); / 1,53A0); 1,87(9) 0,768(82); 0,84A1) ) 0,204G0); 0,584C6); 0,838B7) J 0,778A00); 0,81(84); 0,851A00); 1,12A6) } 0,034; 0,778; 1,200 — 0,66A00); 0,76A00) — 0,1426(90) 0,540; 0,60 0,307(91); 0,545(8) 0,475 } 0,47; 0,63 0,135/17/; 0,21/10/ 0,36; 0,53; 0,88; 0,89 0,108; 0,143; 0,159; 0,321 0,270; 1,97; 2,24; 2,79 0,10; 0,18 0,24; 0,47; 0,71; 0,73; 1,58 0,241 0,135; 0,214; 0,259 0,367; 0,891 \ 0,340G0); 0,511 C0, ан.); / 0,625A3); 1,09B1) — 0,215(91); 0,324(8) — — 0,497(88); 0,610F) — 0,317*A1); 0,475*B0K 0,67*A6); 0,726D8) — 0,195A4); 0,86G) 0,165B8) 0,206; 0,226; 1,93 0,096; 0,112 — — 0,543; 0,784 0,63; 0,68; 0,83 0,052; 1,10; 1,70 1007
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент Pd A 97 98 98m 99 99m 100 101 101m 102 102m 103 103m 104 104m 105 105m 106 106m 107 108 109 110 112 113 114 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 107m 108 109 109m 110 111 111m 112 113 114 115 116 117 98 99 100 Период полураспада 32 МИН 8,7B) мин 3,5 C) мин 16 сут 4,7 ч 20,8A) ч 3,3 C) года 4,34A) сут ~ 2,9 года 207 C) сут Стабилен 56,12A) мин 42,3D) с 4,34 E) мин 35,36 F) ч 45 с 29,80(8) с 130 B) мин 21,7D) мин 16,8 E) с 80 B) с 3,2B) с 0,8A) с -0,91 с 1,68G) с 17,7 C) мин 21,4 B) мин 3,63 (9) сут 8,47 F)ч Стабилен 16,96 B) сут > Стабилен 6,5 C) X X 10е лет 21,3 E) с Стабилен 13,46 B) ч 4,69 A) мин Стабилен 23,4 B) мин 5,5A) ч 21,045D0) ч 93 E) с 2,4 A) мин 41 C) с 12,72 D4) с 5,0 F) с 44,5A2) с 1,8 мин 2,3 A) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % В+ Р+ Р+ э. з. (90) Э. 3. э. з. (93) Р+ G) э. з. э. з. (92,8) и. п. G,2) э. з. э. з., и. п. E) Р- A9) 100 и. п. Р" и. п. (>99) Р" @,13) и. п. в- Р~ в- ft— 3" Р~ а— Р" ?+ й+ Э. 3. Э. 3. Р+ B,5) 1,020 A2) э. з. П,14(8) 22,33(8) 27,33 E) Р- и. п. 26,46 (9) Р- и. п. 11,72(9) и. п. G1) J- B9) J- 1- 5- Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 2,1 3,5; 2,8 — 0,74 — 2,62 — — 1 2Q 1,25 2,44 0,568 __ 3,54 1,7; 0,9 1,20 4,5 2,6; 2,3 5,5 — 2,3 2,2 0,78 — — — — 0,03 1,028 2,2 0^28 — 4,2 5,4 1 -излучения 0,422; 0,840; 0,879 0,65A00) 0,050; 0,745 } 0,511 B0, ан.); 0,62 B0) 0,065; 0,341; 0,618; 1,261 \ 0,511 A3, ан.); 0,540(88); / 0,820B5); 2,37C9) 0,127(88); 0,198 G5); 0,325 A1) 1 0,157; 0,307(83): 0,545F) 0,475; 0,631; 0,697 \ 0,475E7); 0,511 B5, ан.); / 0,628 ._ 0,040@,4) 0,56B); 1,24@,13) \ 0,051 D7); 0,078B,5); / 0,097B,6); 0,129 0,306E); 0,319 A9) 0,129 0,512B1); 0,622*A1) 0,140; 0,512; 0,717; 1,046 0,305G3); 0,390A1) 0,434 D3); 0,51**A0); 0,62 B2) 0,11; 0,18; 0,29; 0,33; 0,43 0,374; 0,440; 0,797 0,349 0,129 0,333 0,112; 0,663; 0,838 0,136; 0,264; 0,673 0,074C4); 0,084 D9); 0,126A6) } 0,296C0); 0,590B4) — 0,297@,011); 0,362@,06); 0,498@,011) — — — — 0,215 — 0,088E); 0,60@,03) 0,189 — 0,38/5/; 0,60*/13/; 1,4*/8/ } 0,172 0,019B0) 0,096; 0,222; 0,643; 0,739 0,126; 0,136; 0,232; 0,358 0,089; 0,255; 0,343 0,115; 0,178 — 0,571; 0,679; 0,863 0,264; 0,806; 0,832 0,666; 1,694 1008
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент isCd А 101 102 102m 103 103m 104 104m 105 105m 106 106m 107 107m 108 108m 109 110 110m 111 111m 112 113 1 1U 113m 114 115 116 116m 117 118 118m 119 120 120m 121 123 100 101 102 103 104 105 106 Период полураспада 11,1 C) мин 12,9 C) мин 7,7 E) мин 65,7 G) мин 5,7 C) с 69,2 A0) мин 33,5 B0) мин 41,29G) сут 7,23 мин 24,0 A) мин 8,46 A0) сут Стабилен 44,3B) с 2,37 A) мин 127 B1) лет Стабилен 24,6 B) с 249,76 D) сут 7,45 A) сут 64,8(8) с 3,14B)ч 5.37 (Ъ) ч 68,7 E0) с 4,6 B) с 20,0 E) мин 2,68 A) мин 10,4 (8) с 72,8 A0) с 3,7 с 2,8 C) с 2,1A) с 1,17 E) с 0,32 D) с 0,8A) с 0,39 C) с 1,1 C) мин 1,2 B) мин 5,5 E) мин 7,3 A) мин 57,7 A0) мин 55,5 D) мин Стабилен Тип, распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % р+ э. з. E1), и. п. D9) Р+ э. з. (~ 70) и. п. р+ 9. 3. Р+ 9. 3., И. П. C3) 9. 3. э. з., и. п. (99,7) р* 9. 3. 51,839E) и. п. р- (97,5) э. з. B,2) Р+ @,28) э. з. (91) и. п. (9) 48,161 E) Р- (99,7) 9. 3. @,3) Р- (98,5) и п И . 11 • р- /оо 7Ч и. п. (99,7); 0- /Л 9\ \- Р-(~Э8), u it / —• - 9\ И, П. у*** л,) {- E9), и. п. D1) И-63), и. п. (<- 37) Г о Р+ 9. 3., 9. 3., 9. 3., 9. 3., 9. 3. Р+ 1,25C) а* Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 3,4; 2,7 2,3 1,6 0,99 2,70 — — 1,96 — — — 1,64 0,90 — — 2,87 1,5 @,6); 0,53C1); С\ ЛОТ 0,087 1,05~ — • 3,94 2,0 1,9; 1,5 4,9 3,2 5,0 — — — —— \ 1,69 7-излучения 0,261; 0,588; 0,667; 1,174 0,56; 0,72; 0,84; 1,74 0,009 \ 0,12*/26/; 0,15/23/; 0,27/34/; / 0,511 /100, ан./ 0,134 } 0,556(84); 0,764 D8); 0,854C0) | 0,511 A20, ан.); 0,556A00) 0,280C2); 0,344** D2) 0,025 0,511 A40, ан.) 0,512(86); 0,616B3); 0,717** C1); 0,80**D1); 1,046B9) Л ЛАП «иу 0,093E) \ 0,434@,45); 0,511 @,56, ан.); ] 0,632A,7) \ 0,079; 0,434(89); 0,614(90); ) 0,723(90) — } 0,658D,5) \ 0,658 (96); 0,764 B3); 0,885 G1); | 0,937C2); 1,384B1) 0,247A); 0,342F) } 0,060 0,617D1); 1,40E) 0,12/10/; 0,30/100/; 0,67/17/ 0,043; 0,299; 0,316; 0,392 o!l4**A2); 0,22**D9); 0,28A3); 1,48A)); 2,12A3) 0,52; 0,70 0,081; 0,514; 0,706; 1,030 0,135; 0,338 0,488; 0,677 0,128 0,366; 0,399; 0,626 0,506; 0,698 0,203, 0,506; 0,698; 0,926 0,315; 0,354 0,124—0,935 0,098; 0,925; 1,26; t,72 0,415; 0,481; 0,505; 1,037 0,22; 0,511 (ан.); 0,63; 0,85 Л f\QA> Л 7 ПО U,Uo4« U,/НУ ) 0,308; 0,320; 0,347; 0,433; 1 0,511 (ан.); J 0,607; 0,962; 1,302; 1,693 64-2159 1009
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент In А 107 108 109 ПО 111 111m 112 113 113m 114 115 115m 116 117 117m 118 119 119m 120 121 126 128 102 103 104 105 106 107 107m 108 109 109m! 109m2 110 111 111m 112 112m 113 113m 114 114m Период полураспада 6,50 B) ч Стабилен 464A) сут | Стабилен 48,6 C) мин Стабилен 9,3 A9) X X Ю16 лет 14,1 E) года Стабилен 53,46A0) ч 44,6C) сут Стабилен 2,49 D) ч 3,36 E) ч 50,3 B) мин 2,69 B) мин 2,20 B) мин 50,80 B1) с 13,5 C) с 0,506 A5) с 0,94 E) с 23 D) с 65 G) с 25 F) мин 5,1 C) мин 6,2 A) мин 32,4 C) мин 50,4 F) с 57 мин 4,2 A)ч 1,34 G) мин 0,21 A) с 66 мин 2,83 A) сут 7,7B) мин 14,4 B) мин 20,9 B) мин Стабилен 1,658A) ч 71,9A) с 49,51 A) сут Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Э. 3. (> 99) Р+ @,28) 0,89A) Э. 3. 12,49 (9) 12,80F) и. п. 24,13A1) 12,22 F) Р" (99,9) и. п. @,1) 28,73 B1) Р~ 7,49 (9) Р- з- j- j- j- j— j- — э. з. Р+ Р+ а о И. П. Р* Э. 3. э. з. (94) Р+ F) и. п. и. п. Р+ G1) э. з. B9) Э. 3. и. п. Р" D4) Р+ B2) ' _ /ол\ Э. 3. (O*t) и. п. 4,3B) и. п. Р- (98) э. з. A,9) р+ @,004) и. п. (96,7) < i. з. C,3) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц _ 0,302 — 0,58 — — 1,11 1,62 2,23 0,67 -0,8 — — — 4,4 — 3,9 2,0 2,2 1,29 0,79 — 2,25 — — 0,66 1,56 — — 1,988 — 0,42 — —— 7-излучения \ 0,511@,56, ан.); 0,796@,08); / 0,829@,21) — 0,088D) 0,150C0); 0,247(94) 0,396 — — } 0,264 — 0,262B); 0,49A0); 0,53B6) 0,485@,3); 0,935A,9); 1,29@,9) — 0,273C1); 0,345A8); 0,434A3); 1,303A9); 1,577A7) 0,273A8); 0,880A0); 1,24** A1); 1,433A0); 1,998A5) — 0,293; 0,343 0,146; 1,025; 2,021 — 0,324; 0,349; 1,041 0,260: 0,428 — 0,593; 0,777; 0,861 0,188; 0,202; 0,720; 0,740 — 0,131; 0,260; 0,604 0,511 (ан.); 0,63; 1,65; 1,85 } 0,22D6); 0,511 (ан.) 0,678 \ 0,150; 0,175; 0,243; / 0,511 (ан.); 0,633; 0,872 \ 0,205; 0,28**; 0,35**; 0,65**; / 0,91** 0,650 0,40B0); 0,68A00); 1,04B0); 1,43 G7) \ 0,511A42, ан.); 0,658(95); / 0,885; 0,937 0,173(89); 0,247(94) 0,537 1 0,511D4, ан.); 0,617F) 0,156(9) — 0,392 } 1,299@,17) J \ 0,190A7); 0,558C,5); / 0,724C,5) 1010
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент Период полураспада Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц т-излучения 115 115т 116 116т2 117 117т 118 119 119т 120 121 121т 122 123 123т 124 125 126 127 128 129 130 106 107 108 109 ПО 111 112 113 ПЗт 114 115 116 117 117т 118 119 119т 120 121 121т 122 123 123т 124 125 125т 126 127 127т 128 4,4Ы014 лет 4,486 D) ч 14,10C) с 54,15F) мин 2,18D) с 43,8 G) мин 116,5 G) мин 5,0C) с 2,4 A) мин 18.0 C) мин 3,2 с 23.1 F) с 3,88 A0) мин 10,0 E) с 5,98 F) с 47,8E) с 3,21 F) с 2,33 D) с 1,45 B2) с 1,15E) с 0,9A) с 0,59 B) с 0,53 E) с 2,10A5) мин 2,90 E) мин 10,30 (8) мин 18.0 B) мин 4,11 A0) ч 35.3 (8) мин Стабилен 115,09D) сут 21.4 D) мин Стабилен 13,61 D) сут Стабилен 293,0A3) сут Стабилен 27,06D) ч 55 E) лет Стабилен 129,2 D) сут 40,08 G) мин Стабилен 9,64 C) сут 9,52 E) мин ~ I. Ю5 лет 2,10D) ч 4,13C) мин 59.1 E) мин 95,7 B) и. п. (95) Р~E) Р" Р- и. п. и. п. D7) Г E3) - (95) и. п. (! г (98,8), и. п. A.2) Э. 3. Э. 3. Э. 3. Э. 3. э. з. э. з. G3) Р+ B7) 0,97 A) э. з. и. п. (91), 0,65A) 0,36A) 14,53A1) 7,68G) и. п. 24,22A1) 8,58D) п. п. 32,59A0) 4:в3 C) 5,79E) э. з. (9) 0,48 0,83 3,3 1,00 0,74 1,78 4,2 1,6 2,7 5,3 2,5 5 ~~ 3,3 4,5 3,9 4,3; 4,1 4,2 5,8; 4,9 5,0 6,8; 5,5 2,5 0,383 0,42 1,42~ 1,26 2,зГ 2,04 0,3 3,2 2,7 0,80 0,336 0,434@,12); 0,95@,1); 1,293A,2) 0,417C6); 1,09 E3); 1,293 (80); 2,111B0) 0,164; 0,290 0,158(87); 0,565A00) 0,158A4); 0,315C1) 1,230A5) 0,82 (95) 0,024; 0,311; 0,91* 1,171A5) 0,262; 0,657; 0,926 0,314 0,99; 1,14 1,020; 1,131 0,126 0,99/3/; 1,13/10/; 3,21/3/ 1,032; 1,335 0,909; 1,141 1,598 1,169; 3,520 1,865; 2,119 0,774; 1,221 0,253; 0,387; 0,477 1,129 0,28; 0,42; 0,67 0,335; 0,521; 0,89; 1,12; 1,32; 1,46 0,283(95) 0,511E4, ан.); 0,75A,1); 1,14A,8); 1,89A,0); 1,92 0,255A,8) 0,077@,6) 0,158(87); 0,315 0,024 A6); 0,090 0,037 0,160 0,811 A,5); 0,904A,4); 1,068D); 1,97@,6) 0,325(97) 0,060; 0,067; 0,092 0,823; 1,096; 1,114 0,49A00) 0,044G); 0,072A9); 0,50F1); 0,57B2) 64» 1011
Продолжение табл. 37.1 Эле- мент Период полураспада Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 7-излучения 128т 129 129т 130 130т 131 132 134 109 110 111 112 ИЗ 114 115 116 116т 117 118 118т 119 120 121 122 123 124 124тх 124та 125 126 ' 126т 127 128 129 130 130т 132 ' 133 135 136 6,5 E) с 2,16 D) мин 6,7 D) мин 3,72 A1) мин 1У7 A) мин 61 C) с 40 A) с 1,04B) с 18.3 E) с 23.0 D) с 75 A) с .1,4 E) с 6,67 G) мин 3,49 C) мин 32.1 C) мин 15,8 (8) мин 60,3 F) мин 2,80AL 3,6 A) мин 5,00A)ч 38,1 B) ч 15,89 D) мин Стабилен 2,70 A) сут Стабилен 60,20 C) сут 93 E) с 20,2 B) мин 2,73 C) года 12,4 A) сут 19,0 C) мин 3,85 E) сут 9.01 C) ч 4,40 A) ч 40 A) мин 6,3 B) мин 23 B) мин 4.2 A) мин 2,7 A) и. п. и. п., 17) 9. 3. 9. 3. 9. 3. F7) Р+ C3) э. з. G2) Р+ B8) Э: з. (81) ?+ A9) э. з. (97,4) ?+ B,6) 9. 3. Р+ э. з. (>99) Р+ @,16) 9. 3. Р+ 9. 3. 57,3 (9) Р- (97) 9. 3. C) Р+ @,006) 42,7 (9) и. п. (80) Р- B0) и. п. 1- (86), и. п. A4) мин 3,3 1,5;~1,1 3,4~" 1,8 5,4; 4,4 6,9 3,3 4,8 2,42* 4,0~~ 2,3 2,67 1,70 2,оГ1,4 0,5Г 2,зГ 1,19 0,бГ 1,9 1,5"" 2,0 2,2; 0,6 2,9 3,2; 2,2 3,0; 1,3 3,7 2,4; 1,2 2с 0,82 B) с I, р-я B0) I". Р-л C2) 0,832; 1,169 0,642; 2,100 0,192; 0,780 0,084; 0,145; 0,311; 0,899 0,305; 0,450; 1,23 0,085; 0,247; 0,340; 0,899 0,992 0,925; 1,062; 1,496 0,827; 0,985; 1,212; 1,243 0,154; 0,489 0,511 (ан.); 1,26 0,32; 0,511 (ан.); 1,03; 1,2* 0,9; 1,30 0,499A00); 0,511F7, ан.); 0,98E); 1,24E) 0,511 E6, ан.); 0,93B6); 1,293(85); 2,23A4) 0,099C0); 0,140C0); 0,406C6); 0,511C8, ан.); 0,545F8); 0,96G5); 1,06B7); 1,293A00) 0,158(87); 0,511E, ан.) 0,511A50, ан.) 0,83@,4); 1,230*C) 0,041 B9); 0,254(93); 1,049A00); 1,230A00) 0,024 A6) 0,511(87, ан.); 1,171A,3) 0,564F6); 0,686C,4) 0,603(97); 0,72*A4); 1,691 E0) 0,505 B0); 0,603 B0); 0,644 B0) 0,035 0,427C1); 0,463A0); 0,599*B4); 0,634A1) 0,41; 0,69" 0,018 0,46; 0,68; 0,77 0,320(83); 0,75*B00) 0,54; 0,81; 0,91 0,19; 0,33; 0,82**; 0,94 0,182; 0,840 0,64C7); 0,94D8) 0,104; 0,151; 0,697; 0,974 0,837; 1,096; 1,729; 2,416; 2,755 1,279 1012
Продолжение табл. 87.1 Эле- Элемент „Те Л А 108 1 ЛП 109 110 111 112 113 114 115 115т 116 117 117т 118 119 П9т 120 121 121т 122 123 123т 124 125 125т 126 127 127т 128 129 129т 130 131 131т 132 133 133т 134 135 136 137 138 111 112 114 115 116 117 118 Период полураспада 2,1 A) с 4,6 C) С 18,6 (8) с 19,3 D) с 2,0 B) мин 1,7 B) мин 15,2 G) мин 5,8 B) мин 6,7 D) мин 2,49 D) ч 62 B) мин 0,103 C) с 6,00 B) сут 16,05 E) ч 4,69 D) сут Стабилен 16,78 C5) сут 154 G) сут Стабилен >Ы018 лет 119,7A) сут | Стабилен 58 A) сут Стабилен 9,35G) ч 109 B) сут > 8.10м лет 69,6 C) мин 33,6 A) сут 2,51 B7) X X Ю81 лет 25,0 A) мин 30 B) ч 78,2 (8) ч 12,45 B8) мин 55,4 D) мин 41,8 (8) мин 18A) с 20,7 B0) с 3,5 E) с 1,4D) с 2,5 B) с 3,42 (И) с 2,1 B) с 1,3 B) мин 2,91 A5) с 2,3 A) мин 13,7 E) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % а 9. З.,р Р+э Р+Р» « **, о **. Р*Р *+ 1+ э. з. (~ 20) р* (~ 80) 9. 3. 9. 3. 9. 3. G0) Р+ C0) и. п. 9. 3. 9. 3. В+ 15) Р W 0,096 B) 9. 3. и. п. (90) 9 3 A0) 2,60A) 0,908 C) и. п. 4,816(8) 7,14A) и. п. 18,95 A) в- и. п. (97,6), Р- B,4) 31,69 B) Р- и. п. F3) Р" C7) 33,80 B) р- Р" G8) и. п. B2) р в- Г (83) и. п. A7) ?- ?~ р-, р-л @,7) р", В-лB,5) р-, р-л F) а \+ J+ 1* (~ 54) э. з. (~ 46) Энергия, МвВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 3,32 2,6; 3,4; 3,7 — 4,7 2,8 — 1,81 — 0,627 — — — — — 0,70 1,45 1,60 — 2,14 2,46E); 0,9 __ 0,22 3,2; 2,8 2,4 0,7~ 6,0; 5,4 — — — 3,152 6,5~ — 6,7 3,5 5,5 —¦ 7 -излучения — 0,108; 0,219; 0,606; 0,895 0,851; 0,881; 1,268; 1,392 0,296; 0,373; 0,419 0,645; 0,814; 1,018; 1,181 0,84; 0,90; 0,245; 0,727; 1,897 \ 0,511 A60, ан.); 0,72C4); / 1,28C2); 1,38C2) — 0,094; 0,103 \ 0,511 F0, ан.); 0,72F5); / 0,93F); 1,78(9) — — } 0,645(85); 0,70A1); 1,76C,6) 0,153F2); 0,270B5); 1,221 F7); 2,09D) — 0,508A8); 0,573(80) } 0,212(82); 1,10C) — — 0,159(84) 0,035G); 0,110@,3) — 0,058@,01); 0,21*@,03);| 0,360@,05); 0,417@,3) \ 0,059@,19); 0,088@,08); / 0,67@,004) — 0,027A9); 0,455A5) } 0,69; 0,106 — 0,150F8); 0,453A6) \ 0,78«"*F0); 0,85*C1); / 1,127A3); 1,206A1) 0,053A7); 0,230(90) 0,312; 0,408; 1,333 1 0,432E0); 0,557C5); / 0,754(85); 0,91 E7) 0,08A3); 0,17A6); 0,204B1); 0,262 A9) 0,267; 0,604; 0,870 — 0,244 0,117; 0,321; 0,341; 0,266 0,689; 0,787; 0,795; 1,143 0,682; 0,709; 0,775; 1,091 — 0,540; 0,679 0,16; 0,34; 0,511 (ан.) \ 0,511A08, ан.); 0,55; 0,60; / 1,15; 1,34 1013
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент *Хе А 118т 119 120 120т 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 130т 131 132 132т 133 133т 134 134т 135 136 137 138 139 140 141 112 114 116 117 119 120 121 122 123 124 125 125т 126 127 Период полураспада 8,5 E) мин 19,1 D) мин 81,0 F) мин 53 D) мин 2,12A) ч 3,62 F) мин 13,2A) ч 4,18B) сут 60,14 A1) сут 13,02 G) сут Стабилен 24,99 B) мин 1,57 D) X X 107 лет 12,36 ч 9,0 A) мин 8,04 A) сут 2,30 C) ч 83,6 G) мин 20,8 A) ч 9 с 52,6 D) мин 3,69 G) мин 6,61 ч 84 A) с 24,5B) с 6,41 F) с 2,30 E) с 0,86 D) с 0,41 (8) с 2,8 B).с 10,0 D) с 56 B) с 61 B) с 5,8 C) мин 40A) мин 40,1 B0) мин 20,1 A) ч 2,08 B) ч Стабилен 16,9 B) ч 57 A) с Стабилен 36,4 A) сут Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 9. 3., И. П. 9. з. D9) Р* E1) 9. з. E4) Р+ D6) О+ 9. 3. (91) В+ (9) ?+ 9. 3. э. з. G4) В+ B6) 3. 3. э. з. EБ) ft- D4) Г A.3) 100 В" (93,6) 9. 3. F,4) ** • ** • у4' * •/ Р" Р- и. п. (83), р- A7) Р" Р~ и. п. (86), р- A4) Р- и. п. р- и. п. (98), р-B) Р" 1-э J- J-, j— ?-я F) 1-п E) Уп A0) i-л A4) 1- Gt \* \+ i+, $+p @,003) и- 1+ 9. 3. Р+, 9. 3. 0,10A) 9. 3., р+ и. п. 0,09 (П Э. 3. Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц _ 2,Г 4,6 3,8 1,2"" 3,1 — 2,14 — 1,гГ 1,13 2,12 0,150 1,7@,4); 1,04 0,806@,6); 0,606 2,12 1,27 2,43 2,2; 1,4 7,0F); 5,6 — 3,210 3,3 — 2,8 7-излучения 0,104; 0,60 } 0,26; 0,511 A02, аи.); 0,78 \ 0,511(92, ан.); 0,56; 0,62; / 1,52 0,56; 0,60; 0,61 \ 0,212 (90); 0,32 F); / 0,511 A8, ан.) 0,511 (ан.); 0,564; 0,69; 0,78 0,159(83) \ 0,511 E0, ан.); 0,605F7); / 0,644A2); 0,73A4); 1,69A4) 0,035G) } 0,386C4); 0,667C3) — } 0,441A4); 0,528A,4) 0,040(9) 0,419C5); 0,538(99); 0,669A00); 0,743(87) 0,048; 0,536 0,284E,4); 0,364(82); 0,637F,8) 0,52**B0); 0,67*-A44); 0,773(89); 0,955B2) 0,175; 0,60; 0,67; 0,77 0,53(90) 0,073; 0,647; 0,913 0,61A8); 0,85(95); 0,89F5); 1,15A0) 0,316; 0,847; 0,884 1,14C7); 1,28C4); 1,46A2); 1,72 A9) 0,27A8); 0,39A9); 1,32** (95>; 2,3** A9) 0,601; 1,218 0,484; 0,589; 0,875; 2,262 0,528; 0,537; 0,571; 0,848 0,377; 0,458 0,192; 0,303; 0,387; 0,579 0,104; 0,162; 0,309; 0,440 0,248; 0,311 0,221; 0,295; 0,519; 0,661 0,10; 0,23; 0,46 0,055; 0,073; 0,176; 0,76 0,080; 0,096; 0,132; 0,437; 0,511 (ан.) 0,060; 0,090; 0,110; 0,148; 0,180; 0,345; 0,417 0,090; 0,110; 0,149; 0,178; 0,329; 0,511 (ан.); 0,63; 0,90; 1,10 0,055; 0,188; 0,242 0,075; 0,111; 0,140 0,172 B2); 0,203 F5); 0,375 B0) 1014
Продолжение табл. 37 J Эле- Элемент 6bCs А 127m 128 129 129m 130 131 131m 132 133 133m 134 135 135m 136 137 138 139 140 141 142 144 145 117 118 120 121 122 123 123m 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 134m 135 135m 136 137 Период полураспада 69,2 (9) С 1 Стабилен 8,89 B) сут } Стабилен 11,9A) сут Стабилен 5,29 A) сут 2,19A) сут Стабилен 9,083 ч 15,6 мин Стабилен 3,818 A3) мин 14,08 (8) мин 39,68 A4) с 13,60A0) с 1,72 C) с 1,22 B) с 1,15 B0) с 0,9C) с 8B) с 16,4 A2) с 60,2 A5) с 125,6A4) с 4,5 B) мин 5,87 E) мин 1,60A5) с 26,5 A5) с 45 A) мин 1,64 B) мин 6,25A0) ч 3,62 B) мин 32,06 F) ч 29,9 мин 9,69 A) сут 6,475 A0) сут Стабилен 2,062 E) года 2,91 A) ч 2,3- 10е лет 53 B) мин 13,16 C) сут 30,0 B) лет Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % И. п. 1,91C) 26,4 (в) и. п. 4,1A) 21,2D) и. п. 26,9 E) и. п. Ю,4 B) и. п. (>99), р- @,004) 8_,9 A) я» ?"* р- ?-, р-л @,05) р-, р-л @,41) ?" У, Ур @,04) Q+ 3* Э. 3. р+ и. п. р+ 9. 3. E1) Р+ D9) Р* (82) э. з. A8) э. з. (96,5) р+ C,5) Р+ E1) э. з. D9) 9. 3. Р+ 9. 3. ?- A>6) 9. 3. э. з. (97) ?+ @,6) 100 и. п. Р" A) и. п. р- р- Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц — — z — — 0,346 — — 0,92 — — 4,1 2,8 5,0 2,6 — — — — — — — 3,1 — 4,9 2,05 3,8 — — 1,08 2,9 — 1,97 0,442 0,40 0,8 — 0,662 0,55 0,21 — 0,657 G); 0,341 1,176G); 0,514 7-излучения 0,125; 0,175 — 0,040(9); 0,197F) __ 0,164B) — 0,081 C7) 0,233A4) — 0,250(91); 0,61 C) 0,527 — 0,455C3) 0,16/33/; 0,26/100/; 0,42/40/; 1,78/66/; 2,02/58/ 0,18/41/; 0,22/100/; 0,30/57/; 1,15/23/ 0,622; 0,806; 1,315; 1,414 0,106; 0,119; 0,909 0,54; 0,57; 0,62; 0,66 — — — — 0,332 — — 0,097; 0,597 0,64; 0,95 0,354; 0,493; 0,915 | 0,112; 0,511 (98, ан.) \ 0,386C8); 0,511 A64, ан.); 1 0,925 \ 0,125A0); 0,406G2); / 0,511G, ан.) \ 0,441 B7); 0,511 (НО, ан.) 0,375D8); 0,416B5); 0,550E) \ 0,54; 0,59 J — | 0,48* D); 0,668(99) — 0,57**B3); 0,605(98K 0,796**(99) } 0,127A4) — 0,781A00); 0,840(96) 0,16** C6); 0,340E3K 0,818A00); 1,05(82) 0,662(85) 1016
Продолжение табл. 37.1 але- мент ВвВа i,La •7*"* А 138 138т 139 140 141 142 143 144 145 146 117 119 121 123 124 125 126 127 128 129 130 131 131т 132 133 133т 134 135 135т 136 137 137т 138 139 140 141 142 143 144 145 146 148 123 125 126 127 128 129 129т 130 131 Период полураспада 32,2 A) МИН 2,90 A0) мин 9,27 E) мин 63,7 C) с 24,94 F) с 1,80 (8) с 1,78 C) с 1,02 C) с 0,59A) с 0,189A1) с 1,9B) с 5,35 C0) с 29,7 A5) с 2,7 D) мин 11,9 A0) мин 3,5 D) мин 100 B) мин 12,7 D) мин 2,43 E) сут 2,23 A1) ч Стабилен 11,8B) сут 14,6 B) мин Стабилен 10,5 B) года 38,9 A) ч } Стабилен 28,7 B) ч 1 Стабилен 2,5513 G) мин Стабилен 84,6 D) мин 12,746 A0) сут 18,27 G) мин 10,6 B) мин 14,5E) с 11,4 E) с 4,31 A6) с 1,91 A6) с 0,47 B0) с 17 C) с 76 F) с 1,0 C) мин 3,8 E) мин 5,0 C) мин 11,6B) мин 0,56 E) с 8,7 A) мин 59 B) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Р- и. п. G5), р~ B5) й— 5- J-f J-f J-f J-f *-f р-я @,05) i-n @,28) i-я A,7) \~n C) \-n A2) \~n A4) 9. 3., p 9. 3., p P*. PV @,02) 9. 3. ft+ P+ P+ 9. 3. 9. 3. (94) p+ F) 0,106B) 9. 3. И. П. 0,101 B) 9. 3. и. п. (>99), 9. 3. @,011) 2,417B7) 6,592 A8) И. П. 7,854 C9) H,23D) И. П. 71,70G) Й- P" i" j- j- j- J— P+ i+ 1+ 1+ j+ 9. 3., p* И. П. 9. 3., P+ 9. 3. G2) P+ B8) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 3,40 — 4,2 6,2; 5,6 — — — — — — — — z — 3,4 2,4 — — 1,42 —- — 2,3 1,02 3,0 1,7 4,2 2,9; 2,4 4,9 3,9 — — — — — 3,2 2,7; 2,4 — — — 1,94 7-излучения 0,463B3); 1,01 B5); 1,426G3); 2,21 A8) 0,080; 0,463; 1,436 1,28; 1,42 0,59; 0,88; 1,14; 1,62; 1,85; 2,06; 2,32; 2,72; 3,15 0,048; 0,562; 0,589; 1,194 0,360; 0,967; 1,326 0,196; 0,232; 0,306 0,20; 0,56; 0,64; 0,76 0,11; 0,18; 0,20 — — — 0,094; 0,116; 0,124 0,17; 0,19; 0,27; 1,22 0,08; 0,14 0,23/100/; 0,70/33/ 0,07; 0,12; 0,18 0,134; 0,278 \ 0,129/26/; 0,182/100/; / 0,21**/65/; 1,45/42/ — 0,124** B8); 0,216A9); 0,373A3); 0,496** D8) 0,107D0) — 0,080** C6); 0,303A4); 0,356F9) 0,276 A7) ^__ 0,268A6) 0,662 (89) — 0,166B3); 1,43@,4) 0,030A1); 0,537C4) 0,193/100/; 0,28/50/; 0,46**/30/; 0,64/20/ 0,080/30/; 0,26/100/; 0,89/40/; 1,20/35/ 0,211; 0,799; 0,980; 1,011 0,10; 0,16; 0,39; 0,43 0,09; 0,38; 0,42 0,12; 0,14; 0,25 0,13; 0,42; 0,55 0,093 0,068 0,256; 0,511 (ан.) 0,056 0,279; 0,511 (ан.) 0,11; 0,25; 0,28; 0,46 0,172 0,356; 0,45; 0,511 (ан); 0,55; 0,72; 0,81; 0,91; 1,01; 1,19; 1,45; 1,55 \ 0,115B3); 0,364B0); / 0,417B0); 0,511 E6, ан.) 1016
Продолжение табл. 37Л Эле- Элемент 68Се А 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 125 128 129 130 131 132 133 134 135 135т 136 137 137т 138 139 139т 140 141 142 143 144 145 146 147 148 151 Период полураспада 4,8 B) ч 3,912 (8) ч 6,45 A6) мин 19,5 ч 9,87 C) мин 6 B). 10* лет 1,28A2) X X 10й лет Стабилен 40,272 G) ч 3,93E) ч 92,5 E) мин 14,23A4) мин 40,9 D) с 24,8B0) с 8,8 D) с 4,4 E) с 1,29(8) с 11 D) с ~ 6 мин 3,5E) мин 25 B) мин 10A) мин 4,2B) ч 5,40 E) ч 75,9(9) ч 17,6 ч 20 с Стабилен 9,0 C) ч 34,4 C) ч Стабилен 137,66 A3) сут 56,4 E) с Стабилен 32,50A) сут >5-101в лет 33,0 B) ч 284,9 B) сут 2,98 A5) мин 14,2 E) мин 56,4 A2) с 48 A) с 1,02 F) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Р+ 9. 3. э. з. C8) Р+ F2) 9. 3. 9. 3. F7) р+ C3) 9. 3. 0,09A) 9. 3. (-68) В- (~ 32) 99,91 A) Р- Р" Р- Р- }- \- 1- J- Р~ ?+ — Р+ 9. 3. э. з., р+ 9. 3. 9. 3. Р+ К О И. П. 0,19A) э. з. (> 99) Р+ (<0,01) и. п.(99,2) э. з. @,8) 0,25A) 9. 3. И. П. 88,48 A0) Р- 11,08 A0) Р- Р" Р- ?- Р" 5- Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 3,7; 3,2 1,2"* 2,7"" 1,9~~ 0,21 2,175F); 1,69A5); 1,36 2,43 4,51 3,3 4,4; 4,1 5,5; 4,5 — — — — 0,81 — — — i 0,581 — 1,39 0,31 2,0 0,7 3,3 1,7 т -излучения 0,47; 0,511 (ан.); 0,56; 0,66; 1,03; 1,22; 1,58; 1,91 | 0,511 (ан.); 0,62; 0,63 } 0,511 A24, ан.); 0,605F) 0,481A,9); 0,588@,13); 0,87** @,24) } 0,511 F6, ан.); 0,818B,5) } 0,81C0); 1,436G0) — 0,329 B0); 0,487 D0); 0,815 A9); 0,923A0); 1,596(96); 2,53C) 1,36B) 0,65D8); 0,90(9); 1,91(9); 2,41 A5); 2,55A1) 0,62/100/; 0,80/44/; 1,07/26/; 1,17/57/; 1,58/28/; 1,98/35/; 2,56/27/ 0,397; 0,541; 0,845 0,12; 0,17; 0,36; 0,45; 1,82 0,259; 0,410; 0,503 — 0,159 — 0,080; 0,32; 0,75 0,13 — 0,18; 0,22 0,511 (ан.); 1,8 — \ 0,265/100/; 0,300/56/; / 0,52**/46/; 0,59**/98/ 0,082; 0,150; 0,296 — \ 0,446**B,3); 0,481**@,06); / 0,698@,04); 0,92** @,1) \ 0,168@,4); 0,254A1); / 0,762@,16); 0,825**@,5) — 0,165(80) 0,746(93) — 0,145D8) — 0,057A1); 0,293D6); 0,668G); 0,725(8) 0,080B); 0,134A1) 0,063; 0,285; 0,440; 0,724; 1,148 0,110/20/; 0,142/42/; 0,22/50/; 0,27/12/; 0,32/100/ 0,093; 0,269; 0,374; 0,580 0,098, 0,121; 0,292 1017
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент •©Nd А 133 134 135 136 137 138 138т 139 140 141 142 142т 143 144 144т 145 146 147 148 149 150 151 134 135 136 137 137т 138 139 139т 140 141 141т 142 143 144 145 146 147 Период полураспада 6,5 C) МИН 17 B) мин ~ 22 мин 13,1 A) мин 1,28C) ч 1,45E) мин 2,1 A)ч 4,41 D) ч 3,39 A) мин Стабилен 19,13 D) ч 14,6 E) мин 13,58 C) сут 17,28 E) мин 7,2 B) мин 5,98B) ч 24,07 A3) мин 13,6 E) мин 2,30 C) мин 2,3 B) мин 6,19 A6) с 4,0 G) с 8,5 A5) мин 12,1 мин 50,65 C3) мин 38,5 A5) мин 1,60 A5) с 5,04 (9) ч 29,7 E) мин 5,5 B) ч 3,37 B) cvt 2,49 C) ч* 62,4 (9) с 1 Стабилен 2,4-1015 лет > МО17 лет Стабилен 10,98 A) сут Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Э. 3. Э. 3. 9. 3. э. з. (~67) ?+(^33) э. з. G3) В+ B7) Г э. з. G7) Р+ B3) э. з. (89) Р+ A1) э. з. E0) Р+ E0) 100 р-(>99): э. з. @,016) и. п. р~ и. п. (99,96), g- @,04) Р- Р" ?" i- i- J- Р+ э. з. 9. 3. ?+ И. П. Э. 3. Э. 3. и. п. A2), э. з. Э. 3. э. з. (90) Р+ D) и. п. (99,97), э. з. @,03) 27,13A0) 12,18E) 23,80 A0) а 8,30E) 17,19(8) Р- Энергия» МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 2,5 3,5; 3,0 1,7^ 1,65 — 1,09 2,32" 2,16~ — 0,933 2,99 — 1,80 4,1 2,7; 2,1 5,0;4,7 2,8 — __ — 2,4 —- 3,1 0,79 — —- — 1,83 — — 0,9; 0,81 I-излучения 0,74; 0,134; 0,361; 0,465 0,22; 0,30; 0,409; 0,511 (ан.); 0,639; 0,96 } 0,080; 0,22; 0,30; 0,511 (ан.) J 0,511 F6, ан.); 0,540; 1,092 } 0,511 E4, ан.); 0,837 0,789 . 0,298G7); 0,364(9); 0,511D6, ан.); 0,79A00); j 1,04A00) \ 0,511 A8, ан.); 1,35@,5); / 1,61@,3) } 0,511 A00, ан.); 1,596@,3) — 1,57C,7) — — 0,695A,5); 1,487@,29); 2,186@,7) 0,059 0,072; 0,68; 0,75; 0,92; 1,05; 1 16 О*,455 G7); 0,74A6); 0,78A5); 1,51B7) 0,078A7.); 0,127(9); 0,32** D7); 0,56 C9); 0,61 A0); 0,65B4); 1,26A1) 0,30; 1,36 0,08; 0,155; 0,325; 0,36; 0,745 0,130; 0,723 — 0,163 0,204; 0,441; 0,502 0,109; 0,149; 0,575 0,109; 0,511 (ан.); 0,55** 0,178; 0,286 0,326 0,41; 1,07 ч 0,114/80/; 0,327/50/; 1 0,511/1400/; 0,73**/210/; 0,82**/70/; J 0,983/70/ — \ 0,145@,2); 0,511F, ан.); / 1,14B); 1,30A) } 0,756 — — — — 0,091 B8); 0,319C); 0,43**D); 0,533A3) 1018
Продолжение табл. 37Л Эле- Элемент elPm e2Sm A 148 149 150 151 152 154 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 148m 149 150 151 152 152m 153 154 134 137 138 139 139m 140 141 141m 142 143 143m 144 145 146 147 148 Период полураспада Стабилен 1,73 A) ч Стабилен 12,44 B) мин 11,4 B) мин 40 A0) с 107 F) с 2,4 A) мин 3,24 E) мин 4,15E) мин 9,2 B) с 20,90 E) мин 40,5 E) с 265 G) сут 363 A4) сут 17,7 D) года 2020 A8) сут 2,6234 B) года 5,37 A) сут 41,3A) сут 53,08 E) ч 2,68 B) ч 28,40D) ч 4,1 A) мин 7,5 B) мин 5,4 B) мин 2,7 A) мин 12 C) с 44(8) с 3,0 C) мин 2,57 A) мин 9,5A) с 14,82 (Ю) мин 10,2 B) мин 22,6B) мин 72,49 E) мин 8,83 B) мин 66 B) с Стабилен 340 C) сут 1,03 C) X X 10е лет 1,06 B) х X 10» лет Ь B).1О16 лет Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 5,76C) 5,64 C) Р- Р- Р- э. з. Э. 3. Э. 3. р+ в+ Р+ E7) э. з. D3) Р+ (~ 95) э. з (~ 5) Э. 3. Э. 3. э. з. (>99) а C-10-') э. з. F3) Р" C7) Т Г (95) и. п. E) Р- Р- Р~ Р" Р~ S- Р" Q+ и. п. (93,7), э. з. F,3) Р+ э. з., р+ э. з. (99,69), и. п. @,31) э. з. (-50) Р* (~ 50) э. з. E2) Р+ D8) э. з. @,20), и. п. (99,80) 3,1 A) э. з. <2.10-7, а 15,0 B) а 11,3A) а Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц _ 1,5 2,3; 1,2 1,2; 0,9 3,0 5,1 2,6 3,78 — 2,24 0,78 0,224 2,48 1,0; 0,4 1,07 3,05 1,19 3,5 1,65 2,5 3,6 — 1,9 1,03 2,5~~ — — 2,47 — 2,23 — 1,96 7-излучения 0,114A8); 0,210B7); 0,27** B6); 0,541A0) — 0,118D0); 0,174** A0); 0,256A1); 1,180(9) 0,250; 0,279 0,40; 0,70 0,374; 0,603; 0,815; 0,858 0,108; 0,178; 0,269; 0,581 0,521; 0,729 0,368; 0,403; 0,463 0,717; 0,774; 1,499 } 0,195A3); 0,511A14, ан.) } 0,511A90, ан.); 1,576 0,742D7) 0,474D5); 0,615(99); 0,695(99) } 0,067A,0); 0,072B,3) } 0,453F5); 0,75* F5) — 0,551B7); 0,914A5); 1,465B3) \ 0,551 (95); 0,630(87); / 0,727C6); 0,137 0,286B); 0,58@,1); 0,85@,2) 0,334G1); 0,831A8); 1,165B3); 1,33B2) 0,17** A8); 0,340B1) 0,122; 0,841; 0,%* 0,120; 0,245 0,12; 0,18 0,08; 0,18; 1,44 — 0,05; 0,075 0,274; 0,306; 0,597 0 ,155; 0,189 0,23; 0,14 0,20; 0,43; 0,78 — } 0,15—0,35**; 0,511 A00, ан.) } 0,511 A00, ан.); 1,06 0,754 — 0,061; 0,485 — — — 1019
I Эле- Элемент Eu Gd A 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 139 141 141m 142 142m 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 152m! 152m t 153 154 154m 155 156 157 158 159 160 142 143 144 Период полураспада > 1,10м лет Стабилен 90 F) лет Стабилен 46,7 A) Стабилен 22,1 B) мин 9,4 B) ч 8,0 E) мин 5,51 (9) мин 22 C) с 40,0 G) с 3,3 C) с 2,4 B) с 1,22 B) мин 2,63 E) мин 10,2A) с 5,93 D) сут 4,61 B4) сут 24 A) сут 54,5 сут 93,1 D) сут 12,62 A0) ч Стабилен 13,33 D) года 9,32 A) ч 96 A) мин Стабилен 8,8 A) года 46,0 C) мин 4,96 A) года 15,19 F) сут 15,15 D) ч 45,9 B) мин 18,7 D) мин 50 A0) с 1,5 C) мин 39 B) с 4,5 A) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 13,8A) 7,4A) 26,7 B) 22,7B) \~ 1- J- В* Р+ э. з. F7), и. п. C3) Р+ з. з., р+ р+ р+ 9. з. (99) Р+ (О э. з. (96,5) Р+ C,5) 9. з. (99,5) С+ /Л С\ Р+ @,5) а@,002) э; з. (> 99) 9. 3. Р- (90) 9. 3. (9) Р+ @,4) 47,8 E) э. з. G3) В- B7) Р+ @,021) Р- G6) /е\л\ э. з. B4) р+ @,011) и. п. 52,2 E) Р- (99,98), э. з. @,02) и. п. Ь- Q- Р~ Р- Р- Э. 3. 9. 3. Р+ Продолжение табл. 37.1 Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 0,076 0,80 — 1,53* 0,72 2,4 — 5,0 — 7,0 4,8 4,1 5,2 1,7~[2] 2, Щ0, И); 1,47C,3) — 2,91 0,92 2,63 1,01 1,24~ — — 1,48 0,71 1,88 —- 0,89 1,85A0); 0,87 0,25 2,45 1,3 3,4; 2,5 2,6 3,9 — 3,3 7-излучения — 0,022D) — 0,070E,4); 0,103B8) — 0,104G3); 0,246D) 0,088C0); 0,166 A0); 0,204 B0) 0,20; 0,39 0,19; 0,32; 0,36 _ 0,39*; 0,59 0,096 0,77 0,77; 1,03 0,511 (ан.); 1,11; 1,54; 1,80; 1 91 о!бП (ан.); 0,818; 1,660 } 0,656/30/; 0,894/100/; 1,66/16/ \ 0,511 G, ан.); 0,634* G7); j 0,749A00) 1 0,122 B0);0,198 B4); 0,680 A1); ( 0,957(9); 1,079(9) \ 0,551** A20); 0,62** (90); J 0,72** A8) 0,277/10/; 0,328/10/ \ 0,334D); 0,406C); ] 0,511 @,8, ан.) — \ 0,122C7); 0,344G7); | 0,965A5); 1,408B2) 1 0,046; 0,122(8); 0,842A3); [ 0,963A2) 0,090; 0,148 — ) 0,123C8); 0,724B1); 0,876A2); 1,00* C1); J 1,278C7) 0,068; 0,101 0,087C2); 0,105B0) л^/||х 0,089(8); 0,812(9); 1,07** A1); 1,15** A4); 1,24** A6) 0,064 B7); 0,37* A4); 0,413B7) 0,080/100/; 0,52**/25/; 0,95**; /95/; 1,19/16/ 0,07D2); 0,09A8); 0,15A4); 0,67B1) 0,075; 0,17; 0,41; 0,52; 0,82 0,179 0,20; 0,26; 0,46 0,333; 0,347 1020
Продолжение табл. S7.1 Эле- Элемент teTb А 145 145m 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 146 147 148 149 149m 150 151 152 152m 153 154 155 156 156m 157 158 158m 159 160 161 162 Период полураспада 23,9 A) мин 85 C) с 48,3 A) сут 38,1 A) ч 93 F) года 9,4 C) сут 1,79 (8) х X 1v лет 120 B0) сут 1,08 (8) х X Ю14 лет 241,6 B) сут > Стабилен ) 18,56 (8) ч Стабилен 3,7 A) мин 9 A) мин 23 B) с 1,65A0) ч 60 A) мин 4,15E) ч 4,3A) мин 3,27 A0) ч 17,6 A) ч 17,5A) ч 4,3 B) мин 2,34A) сут 21,4 E) ч 5,32 F) сут 5,34 (9) сут 5,0A) ч 150 C0) лет ~ 150 лет 10,5 B) с Стабилен 72,3 B) сут 6,91 B) сут 7,7B) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 9. 3. Р+ и. п. (95,3), э. з. D,7) 9. 3., р+ 9. 3., Р* а э. з. (>99) а (-0,001) а 9. 3. «(~8. Ю-7) 0,20A) а 9. 3. 2,18C) 14,80E) 20,47 D) 15,65C) 24,84A2) Р" 21,86D) Г Р- 9. 3. 9. 3., S+ 9. 3., §+ 9. з. (83) а (~ 17) э. з. (> 99) а @,020) э. з. (> 99) Р+ а(<0,05) э. з. (> 99) а @,009) 9. з. (80) р+ (~ 20) и. п. G8) ,э.з. B2) 9. 3., р+ 9. 3., р+ 9. 3. 9. 3. И. П. 9. 3. э. з. (82), р- A8) И. П. 100 р- ft- ftp- Энергия, МэВ групп частиц _ 2,3 3,183A00) 3,01 2,72A00) 2,60 — 2,14 — — — 0,95 — 1,7; 1,6 1,0 — — — 3,95 3,99 3,6 3,49 3,41 2,82 — — — — — — — — 1,74@,4); 0,86 1 0,59A0); 0,52 2,4; 1,4 (относительная интенсивность, %) J J ) ( \ 1 } 1 } ] т-излучения 0,511 (ан.); 0,80/9/; 1,03/10/; 1,75/100/ 0,749 0,078/30/; 0,П5**/100/; 0,155/45/ 0,229/150/; 0,39**/85/; 0,64**/70/; 0,77**/60/; 0,932/60/ — 0,150D8); 0,299B6); 0,347B5); 0,750A1) — 0,0216C); 0,154G); 0,175 C); 0,244 G) 0,070B,4); 0,099** E5) —* — — — — 0,058C); 0,363 (9) — 0,102A1); 0,315B5); 0,361 F6) 0,40; 0,44 1,08; 1,42; 1,58 ),305; 0,511 (ан.); 0,694; 1,152 0,511 (ан.);0,78; 1,12 0,16; 0,35 0,796 0,511/100, ан./; 0,637/100/; 0,93/35/ 0,108C5); 0,252 C5); 0,288 C2) 0,344/100/; 0,586/14/; 0,779/14/ 0,344; 0,411 0,083**(ll), 0,ll**(t2); 0,212C0) 0,123; 0,248; 0,347, 0,53**; 0,65** 0,087C7); 0,105B5); 0,180(8) 0,089A7); 0,199D0); 0,535G0); 1,22B9); ,1,42A5) 0,083 — i 0,08; 0,94; 0,96 ! 0,110@,5) — 0,087A2); 0,299C0); 0,879C1); 0,966** C1); < 1,178A5) 0,026B1); 0,049A9); 0,075A0) 0,180/26/; 0,258/100/V j 0,81/44/; 0,89/54/ 1021
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент Dy 67™ А 163 164 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 165m 166 167 150 151 152 153 154 155 156 157 158 158m 159 159m 160 160m 161 161m Период полураспада 19,5C) мин 3,0 A) мин 3,1 A) мин 4,6D) мин 7,17 B) мин 16,9 E) мин 2,38 B) ч 6,4 A) ч - МО7 лет 10,0 C) ч >1,0хЮ18лет 8,1 A) ч Стабилен 144,4 B) сут 4 Стабилен 2,334 F) ч 1,26 A) мин 81,6A) ч 6,2 мин 40 E) с 47 B) с 52,3 E) с 9,3 E) мин 11,8 E) мин 48 A) мин 55,6 F) мин 12,6 F) мин 11,3 D) мин 27 B) мин 33 A) мин 8,30 (8) с 25,6 C) мин 5,02 E) ч 2,48 E) ч 6,7 с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного - изотопа, % р. э. з., р+ 9. 3., Р+ а C1) ?+ + э. з. (94) а F) Э. 3. о @,09) Э. 3. а @,010) а 9. 3. р+ B) 0,06 A) 9. 3. 0,10A) 9. 3. 2,34 E) 18,9A) 25,5 B) 24,9B) 28,2 B) Р" и. п. (97,8) Р- B,2) Р- Р" 9. 3. э. з. (90) а A0) э. з. (94) Мб) 9. 3. а @,1) э. з. (>99) а @,017) 9. 3. Р+ Р+ Р* и. п. F5) э. з. C5) 9. 3., Р* И. П. э. з. (> 90) Р+ (~ 0,4) и. п. F5) э. з. + р+ C5) 9. 3. И. П. Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 1,3; 0,8 2,9; 1,7 — 4,23 4,06~ 3,65 3,48 2,85 — 1,08@,14); 0,85B) — — — — — — 1,29 1,04@,4); 0,89 0,48E); 0,40 2,0; 1,8 — 4,51 4,4бГ 3,92~ 3,93 2,9/1/; 1,8/18/ 1,5; 1,2 2,9; 1,3 —- _ — __ 1,9 7-изл учения 0,025; 0,235; 0,330; 0,510 0,17; 0,69; 0,75 0,620 0,10; 0,79; 1,78; 1,81 } 0,39; 0,511 (ан.) } 0,145; 0,511 (ан.); 0,546 } 0,257 } 0,08**; 0,25** — \ 0,227F8); 0,52** (8); 1,000F); П,16*«F) 0,326 (91) — 0,058D); 0,348 — — — — — 0,095D); 0,361A,1) } 0,108C); 0,514A,8) 0,082A2); 0,372@,5); 0,426@,5) 0,25; 0,26; 0,31; 0,57 — — — } 0,614; 0,647 } 0,409; 0,162; 0,366 } 0,335; 0,511 (ан.); 0,873 0,092; 0,138; 0,511 (ан.) 0,138/100/; 0,266/99/; 0,367/23/; 0,511 (ан.) 0,087; 0,152; 0,190; 0,227; 0,341; 0,511 (ан.) 0,099; 0,218; 0,329; 0,412; ч 0,52; 0,647; 0,949 | 0,099; 0,218; 0,356; 0,412; 0,057; 0,080; 0,13; 0,253; 0,309 0,206 } 0,73; 0,96* \ 0,060; 0,197B0); 0,646B0); } 0,729E0); 0,880B6); J 0,965**C7) 0,026B3); 0,078A5) 0,211 E3) 1022
Продолжение табл. 37,1 Эле- Элемент *яЕг во в9Тт А 162 162т 163 163т 164 164т 165 166 166т 167 168 169 170 151 152 153 154 155 156 157 158 159 1 АЛ loU 161 162 163 164 165 166 167 167т 168 169 170 171 172 173 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 162т 163 Период полураспада 15 A) мин 68 A) мин 33 B3) года 1,09 C) с 29 A) мин 37,5 A0) мин Стабилен 26,80 ч 1,20A8) х X 10s лет 3,1 A) ч 3,0 A) мин 4,7A) мин 42 C) с 23 B) с 10,1 B) с 36 A) с 3,75 A2) мин 5,3 C) мин 20 мин 25 C) мин 2,25 G) ч 36 A) мин по с ., 2о,6 ч 3,24 D) ч Стабилен 75,0 D) мин Стабилен 10,36 D) ч J Стабилен 2,28 C) с Стабилен 9,40 B) сут Стабилен 7,52 C) ч 49,3 E) ч 1,4 A) мин 1,59 (8) с 3,0 B) с 39 C) с 19 C) с 3,5 C) мин 4,02 A0) мин 9,0 D) мин 9,2 D) мин 38 D) мин 21,7 B) мин 24,3A7) с 1,81F) ч Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % э. з. (95) Р+ E) и. п. F1) э. з. C9) Э. 3. и. п. э. з. E8) р- D2) и. п. 100 Й- р- Q- р- Р~ Р- Э. 3. а (-90) э. з. (- 10) э. з. (-62) а (— 38) а @,5) э. з. (>99) э. з. (>99) а (~ 0,02) Э. 3. э. з., р+ Э. 3. р+ э. з., р+ 9. 3. э. з., р+ 0,14A) э. з. (>99) Э+ @,004) 1,61 A) Э. 3. 33,в B) 22,95A3) и. п. 26,8 B) Р" 14,9 A) Р~ Р" а а а а Э. 3. 9. 3. 9. 3., Р+ 9. 3., Р+ 9. 3., Р+ 9. 3., Р+ И. П. (90), 9.3. A0) э. з., р+ Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 1,10 — — — 0,99 — 1,84 0,07 0,96: 0,3 2,2 1,95; 1,2 4,0 4,80 — — 4,67 4,15 — 4,012 0,8 — 0,19 — — — — 0,34 — 1,49B,3); 1,06 0,89 (< 10); 0,37 — 5,10 5,04 — 4,46 — — 2,1 3,7; 2,1 — — 7-излучения | 0,081 (8); 0,511(9, ан.); 1,319 } 0,185B6); 0,940A3); 1,224B4) — 0,299 | 0,073; 0,091 0,037; 0,057 — 0,081 E,4); 1,380@,9) 0,184(90); 0,280C0); 0,711 E8); 0,810F0) 0,06—0,53 0,741; 0,821 0,15; 0,68; 0,84; 0,92 0,079; 0,812; 1,894; 1,973 — — — — — — | 0,110; 0,242; 0,234 0,030; 0,035 0,117; 0,386; 0,511 (ан.); 1,32 \ 0,072; 0,250: 0,315; 0,387; / 0,511 (ан.); 0,875 0,37—2,60 / 0,211 (9); 0,592(8); 0,826F3) — | 0,43@,06); 1,10@,04) — — 0,208D3) — 0,008@,3) — 0,112B5); 0,296 B8); 0,308 F3) 0,407D0); 0,610D0) 0,193; 0,199; 0,895 — — — — 0,110; 0,348; 0,386; 0,455 0,192; 0,335; 0,628; 1,150 0,038; 0,085; 0,?20; 0,271; 0,289 0,126; 0,264; 0,729 0,084; 0,106; 0,112; 0,172; 1,648 0,102/20/; 0,236/10/; 0,900 0,192; 0,812 0,104/8/; 0,240**/5/; 1,4 1023
Продолжение табл. 37Л Эле- Элемент nLu A 164 164m 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 169m 170 171 172 173 174 175 176 176m 177 mm 178 155 156 157 164 165 166 166m! Период полураспада 2,0 A) МИН 5,1 A) мин 30,06 C) ч 7,70 C) ч 9,24 B) сут 93,1 A) сут Стабилен 128,6 C) сут 1,96 A) года 63,6 B) ч 8,24 (8) ч 5,4 A) мин 15,2 E) мин 1,9 A) мин 0,42 B) с 1,65 A5) с 24 A) с 38,6 A0) с 1,38A4) мин 1,75 B0) мин 4,8 мин 4,2 B) мин 18,9 B) мин 11,05 B5) мин 75,8 A7) мин 9,9 C) мин 56,7 A) ч 17,5 B) мин Стабилен 32,022 (8) сут 46 B) с л \ Стабилен ) 4,19 A) сут Стабилен 11,4 E) с 1.9A) ч 6,41 B) с 74 C) мин 0,07 B) с 0,23 C) с 5,5 C) с 3,1 мин 12 A) мин 2,65 A0) мин - 1,41 A0) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 9. 3. E0) и. п. (80), э. з. B0) 9. 3. Р+ @,007) э; з. (98,2) 9. 3. э. з. (-98), Р" (~2) 100 Р- О 99) э. з. @,144) Р~" Р~ Р~ Р~ Р" Р- а а а а Э. 3. Э. 3. э. з., В* э. з., р+ 9. 3. 9. 3. , Р+ 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3., р+ 0,13A) 9. 3. и. п. 3,05 E) 14,3B) 21,9C) 16,12 A8) 31,8 D) 12,7A) и. п. р- и. п. р" а а а Q+ э. 3., В+ 9. 3., р+ э. з. E8), и. п. D2) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 9 Q1 0,30 1,94 — 0,97 0,097 1,88 1,3B); 0,89 1,2 2,0 2,8 5,33 5,21 4,69 4,51 — — — — — — 1 6 1 , U — — — — — Z — 0,466 — 1,40 — 0,6 5,63 5,54 4,996 — — — — 7-изл учения | 0,091D); 0,511A00, ан.); J 1,100 0,208; 0,315 \ 0,243E0); 0,297** C5); / 0,807 A5) \ 0,081; 0,19*; 0,215; 0,46; / 0,60** 0,057D); 0,208 D3); 0,532 B) \ 0,19** G7); 0,448B7); / 0,73** D0); 0,82** (88) — } 0,084 C,3) 0,067 0,079E); 0,181B,2); 1,09 G); 1,39G); 1,46G); 1,53F) 0,399(89); 0,465(8) 0,176 F7); 0,273 (85); 0,366 (93); 0,50A5); 0,99(89) 0,51; 0,94 0,19; 0,38; 1,07 — — 0,164; 0,231 0,074 0,17; 0,18; 0,33; 0,39 0,174; 0,216 0,078; 0,600; 0,631 0,1191 0,163 0,064; 0,123; 0,860 — } 0,080; 0,069; 1,09 0,082A7) 0,113** (90); 0,176A5) —• 0,063D5); 0,177B2); 0,198C5) 0,024 — — 0,114A,9); 0,283C,7); 0,396 F,0) — 0,19; 0,29; 0,39 0,122C); 0,151A6), 1,080E); 1,241C) 0,104F5); 0,228A3) 0,348; 0,391 — — — 0,124; 0,262; 0,740 0,121; 0,132; 0,174; 0,204 0,102; 0,228; 0,338 } 0,034; 0,102; 0,228; 0,285 1024
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент raHf А 166т 2 167 168 168т 169 169 т 170 170т 171 171т 172 172т 173 174 174т 175 176 176т 177 177т 178 178т 179 180 157 158 159 161 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 177/7?! 177т2 178 Период полураспада 2,12 A0) мин 51,5 A0) мин 5,3 B) мин 6,7 D) мин 34,06E) ч 160 A0) с 2,00C) сут 0,7 с 8,22 C) сут 79 B) с 6,70 C) сут 3,7 мин 1,37 A) года 3,31 E) года 142 B) сут Стабилен 3,60 A6) X X Ю10 лет 3,68 A) ч 6,71 A) сут 160,9 C) сут 28,4 B) мин 22,7D) мин 4,59 F) ч 5,7 A) мин 0,110 F) с 2,9 B) с 5,6 E) с 17 B) с 6,77 C0) мин 2,05 E) мин 25,9 мин 3,24 D) мин 16,01 A3) ч 12,1 D) ч 1,87 C) года 24,0 E) ч 2,0 D)х X Ю16 лет 70 B) сут | Стабилен 1,08 F) с 51,4 E) мин Стабилен Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % э. з. (> 80) 9. 3. Р+ (~ О 9. 3. 9. 3., р+ 9. 3. И. П. 9. 3. И. П. 9. 3. Р+ (~0,01) и. п. 9. 3. И. П. Э. 3. 9. 3., р+ и. п. (99,3), э. з. @,7) 97,41 B) о со /о\ 2,59 B) А- 1" G8) и. п. B2) Р- з- 1- а а а а э. з., р+ э. з., р+ 9. 3. Р (^ «) 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. а A iftO /O\ U, 10^ B) 9. 3. 5,206 D) 18,606 C) и. п. и. п. 27,297 C) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц _ — 1,5 1,2 1.2 * ,** 2,4 — — — — 0,6 — 1,31 0,497 0,2 2,0 1,2 1,35 2,7; 1,5 5,735 5,27 5,095 4,60 — — 1 7~~ — — 2,50 — — — — 7-излучения 1,26; 1,43; 2,10 \ 0,030; 0,278; 0,372; 0,402; / 0,511 (ан.); 1,267 } 0,087G); 0,90A0); 0,99A3); 0,198; 0,89*; 0,979 } 0,063; 0,111; 0,191; 0,577 0,029 } 0,084A3); 0,98; 1,28; 2,04 — } 0,019B0); 0,668A4); 0,741F8) 0,071 @,2) 0,182B6); 0,81 B1); 0,90** D5);-1,09 F0) — 0,079A4); 0,101 G); 0,272 A8) 0,076 F); 1,24(9) | 0,067; 0,176; 0,273; 0,994 J 0,088 A5); 0,202 (85); 0,306 (95) 0,088; 0,126 0,113B,8); 0,208F,1) ) 0,113B3); 0,208F2); 0,228 C7); 0,378 B9); J 0,418 B1) 0,089; 0,214; 0,326; 0,427 0,332 0,213 0,22; 0,41; 1,11; 1,20 _ — — — 0,079; 0,342; 0,408 0,315 J 0,129; 0,17 • 0,115; 0,370; 0,493 0,120; 0,165; 0,99; 1,28; 2,03; 2,36; 2,52; 2,94 0,122; 0,188; 0,29; 0,34; 0,47; 0,66; 0,86; 1,07 0,024B2); 0,082A0); 0,125** B1) 0,13** (96); 0,30** E2) — 0,089 C,4); 0,343 (85) 0,113 C0); 0,208 (81); 0,228 D8); 0,378 C7) 0,277; 0,295; 0,327 — 65—2159 1025
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент тзТа 74W л \78тг \78т2 179 179тх 179та 180 180т 181 182 182т 183 184 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 180т 181 182 182т! 182т2 183 184 185 186 162 163 164 165 166 170 171 172 173 174 175 176 177 Период полураспада 4,0 с 31 A) год Стабилен 18,68 F) с 25,1 C) сут Стабилен 5,5A) ч 42,4A) сут 9C)-10е лет 61,5A5) мин 64 A) мин 4,12 E)ч 2,9 A5) мин 2,5 A2) мин 4,9 D) мин 6,76 F) мин 23,3 C) мин 36,8 C) мин 3,65 E) ч 1,2A) ч 10,5B) ч 8,08 G) ч 56,6 A) ч 9,31 C) мин 664,9 D2) сут >1,0.1018 лет 8,1 A) ч Стабилен 115,0B) сут 0,28 с 15,84 A0)Лшн 5,1 A) сут 8,7A) ч 49 B) мин 10,5 E) мин <0,25 с 2,5 C) с 6,3 E) с 5,1 с 16 с 4 A) мин 9,0 A5) мин 6,7 A0) мин 16,5 E) мин 29 мин 34 A) мин 2,3A) ч 135 C) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % И. П. И. П. 13,629 E) и. п. и. п. 35,100F) и. п. р- Q- Э" E4), и. п. D6) ?- Э. 3. ?+ э. з., р+ э. з., р+ 3. 3. э. з., р+ э. з., р+ э. з., р+ Э. 3. э. з., р+ э. з., Э+ э. з. (99) ?+ A) Э. 3. 0,012B) э. з. (87) Р" A3) 99,fee B) ?- и. п. и. п. ?" р- р— р- а а а а а Э. 3. Э. 3. 3. 3. э. з. 3. 3. э. з. э. з. (>99) 8+ (~ 0,5) Э. 3. Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц — — — 0,41 0,2 1,5; 1,2 — ... — — 0,89 — 1.71 0,71 @,3); 0,522 — 0,80; 0,62 2,64 @,2); 1,76@,9); 1,19 1,7 2,6; 2,2 5,538 5,384 5,146 4,909 4,739 — — — — — 7 -излучения 0,089; 0,213; 0,326; 0,426 0,217; 0,495; 0,574 — 0,217 (94) 0,12; 0,15; 0,36; 0,45 — 0,058D8); 0,215(82); 0,333(93); 0,444(80) 0,133** D8); 0,346A3); 0,482(81) 0,271 (84) 0,224; 0,344; 0,943 0,46/58/; 0,82/100/ 0,14; 0,18; 0,34 0,124; 0,262; 0,750 0,029; 0,154; 0,192 0,10; 0,22; 0,86; 0,99 0,05; 0,17; 0,50* 0,092; 0,208; 0,511 (ан.); 1,109 0,090**; 0,170**; 0,64; 1,00 0,091; 0,125; 0,160; 0,205; 0,280; 0,350; 0,511 (ан.) 0,08; 0,13; 0,21; 0,27; 0,35; 0,45; 0,60; 0,83; 1,2; 1,4; 1,7 0,088; 0,202 0,113 F); 0,208 A) \ 0,093/100/; 0,511/10, ан./; / 1,10/11/; 1,35**/46/ — — } 0,093 D); 0,103 @,6) 0,068D2); 1,121 C4); 1,221B7) — 0,147D0); 0,172D0); 0,184B0) 0,108A1); 0,161** A7); 0,246** C3); 0,292A1); 0,354A1) 0,111B1); 0,25 D2); 0,30B4); 0,41 G1); 0,90** D9) 0,175F0) 0,20G4); 0,51C3); 0,61C3); 0,73D8) — — — — — 0,036; 0,458; 0,624 0,050; 0,071; 0,106; 0,365 0,035; 0,329; 0,429 0,26; 0,80; 1,3; 1,6 } 0,034; 0,100 0,20; 0,42; 0,62; 0,83; 1,00 1026
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент ,0s А 178 179 179m 180 181 182 183 184 185 185m 186 187 188 189 190 170 172 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 184m 185 186 186m 187 188 188m 189 190 190m 191 192 169 170 171 172 173 174 Период полураспада 21,7 C) сут 37,5 E) мин 6,7 C) мин 6-1014 лет 121,2 C) сут } Стабилен >3-1017 лет 75,1 C) сут 1,67 C) мин Стабилен 23,9A) ч 69,4 E) сут 11,5 C) мин 30,0 A5) мин -7 с 48 A2) с 5 A) мин 5,7 (8) мин 14,0 A0) мин 13,2 B) мин 19,7 E) мин 2,43 F) мин 20A) ч 64 E) ч 70,0A1) сут 38,0 E) сут 165 E) сут Стабилен 90,64 (9) ч 2,0-108 лет 5B).1О10 лет 16,98 B) ч 18,6 A) мин 24,3 D) ч 3,1 C) мин 3.2 B) ч 9,8 мин 16A) с 3,2 B) с 7,1 E) с 8,2 (8) с 19 B) с 16 E) с 45 E) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 9. 3. 9. 3. и. п. (>99), 9. 3. @,31) 0,13C) Э. 3. 26,3 B) 14,3A) 30,67 A5) р- и. п. 28,6 B) Р р- Р" р+ 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3., р* 9. 3. 3+ г 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. э. з. B5), и. п. G5) 37,40 B) Р~ (92,2) э. з. G,8) и. п. р- 62,60 B) ?- и. п. Р" Р- Р" E1),и. п. (-49) §" Р- а а а э. з. (> 99), а (<0,3) 9. з. (99,98), а @,02) э. з. (99,98), « @,02) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц _ — — — — — Z 0,429 — — 1,31 A5); 0,63 0,349 2,5; 2,0 1,0 — — — — 1 в"~ — — 1,07 — 0,003 — 2,12 — 1,00 1,8 1,8 2,5 5,57 5,40 5,24 5,11 4,94 4,76 7-излучения 0,031 B2) 0,222 — 0,006A); 0,136@,1); 0,152@,1) — — 0,100/16/; 0,13/70/; 0,17/100/ 0,479B3); 0,686B7) 0,227@,22); 0,290@,40) 0,258/100/; 0,417/96/ 0,158; 0,162 0,156; 0,306; 0,413 0,123:0,254; 0,743 0,185 0,109; 0,241 0,080*; 0,096; 0,197 0,106; 0,237; 0,939 0,29; 0,43; 1,68 1 0,11; 0,511 (ан.); 0,88; 0,90 0,365; 0,639 0,068; 0,100; 1,122; 1,189; 1,23**; 2,0; 2,01 0,046; 0,053; 0,109**; 0,209; 0,246; 0,292 ^ 0,111; 0,78**; 0,90** 0,22; 0,25; 0,92 — \ 0,137(9); 0,632@,03); / 0,768@,035) 0,040; 0,059; 0,099 — — 0,155A0); 0,478@,6); 0,633@,9) 0,092E); 0,106A0) 0,150* D); 0,187* C); 0,218* A0); 0,245 D) 0,191/10/; 0,392/10/; 0,57/10/; 0,83/3/ 0,187; 0,558; 0,569 0,20; 0,29; 0,37; 0,48; 0,57 — — — 0,118; 0,325 65» 1027
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент А 175 176 177 178 179 180 181 182 183 183т 184 185 186 187 188 189 189т 190 190т 191 191т 192 192т 193 194 195 196 169 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 190т! 190т 2 191 191т Период полураспада 1,4 A) мин 3,0 G) мин 3,5 (8) мин 5,0 D) мин 6,5 E) мин 22 C) мин 2,7A) мин 22 B) ч 13,0E) ч 9,9 C) ч >Ы0" лет 93,6 E) сут 2 (l)-lO15 лет 1 Стабилен 4,8A) ч Стабилен 9,9 A) мин 15,4 A) сут 13,10E) ч Стабилен 5,9 A) с 30,5 D) ч 6,0 B) лет 6,5 мин 34,9 B) мин 0,4 A) с Ь0C) с 1.7 E) с 3,0 A) с 4A) с 4,5 A0) с 8A) с 21 B) с 22 B) с 4 A) мин 1,5A) мин 5 C) мин 15 A) мин 57 D) мин 3,02 F) ч 14 (9) ч 15,8 C) ч 10,5C) ч 41,5E) ч 13,2 A) сут 11,78A0) сут 1,2 ч 3,2 B) ч Стабилен 4,94 C) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3., р+ 9. 3. 9. 3., р+ э. з. (89), и. п. (И) 0,02 A) 9. 3. 1,58A0) а 1,6A) 13,3B) 16,1 C) и. п. 26,4 D) и. п. р- и. п. 41,0 C) и. п. р- §- Г а а а а а а а а 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. (97) В+ C) г I**/ 9. 3. э. з. (> 99) Р+ (-0,3) 9. 3. Э. 3. И. П. 9. з. (95), и. п. E) 37,3 E) и. п. Энергия, МэВ (относительная интенсивность,%) групп частиц _ — — — — — — — — — — 2,76 — — — — 0,143 — 1,13 0,053 2 0,8 6,11 5,91 5,81 5,67 5,48 5,39 5,12 5,01 —. — — 1,94 1,66~ — — т-излучения 0,125; 0,181 0,776; 1,209; 1,291 0,085; 0,196 — 0,06; 0,22; 0,60; 0,97; 1,33 0,02 0,118; 0,145 0,180/7/; 0,510/10/ 0,114B7); 0,382(90) 0,171; 1,035F); 1,105** D8) — 0,646(80); 0,875** (И) — — — — — 0,031 — 0,187G0); 0,361(94); 0,502(98); 0,616(99) 0,129B5) 0,074 — 0,20; 0,30; 0,45; 0,48; 0,57 0,139C); 0,28** B,1); 0,460C,9); 0,558B,1) 0,043A0); 0,078@,03) 0,126; 0,408 ... — — — — — 0,132; 0,266; 0,363 — 0,132; 0,276 0,05; 0,11; 0,23; 0,32; 1,64 0,133; 0,278; 0,510; 0,912 0,24* 0,125/100/; 0,267/200/; 0,392/90/ 0,101; 0,254; 1,67; 1,83 } 0,137 D5); 0,297 G4); 0,434C5) 0,18/45/; 0,41/100/; 0,61/45/; 0,98/50/ } 0,155C4); 0,633* B9) 0,245A8) 0,187E1);0,37**C9); 0,40** C9); 0,518C9); 0,56** G2); 0,604D7) 0,026 0,175 — 0,129; 0,171 1028
Продолжение табл. 37.1 Эле- мент А 192 192/Пх 192т8 193 193т 194 194т 195 195т 196 196т 197 198 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 193т 194 195 195т 196 197 , 197т Период полураспада 73,831 (8) сут 1,45 E) мин 241 (9) год Стабилен 10,60A1) сут 19,15C) ч 171 (И) сут 2,5 C) ч 3,8 B) ч 52 B) с 1,40 B) ч 5,8 E) мин 8 A) с 0,7 B) с 2,1 B) с 6,33 A5) с 11 B) с 21,0 G) с 33 D) с 52 C) с 51 E) с 2,6 A) мин 6,6 (9) мин 17,3 B) мин 70,9 B4) мин 2,0 A) ч 2,35 C) ч 10,2 C) сут 10,89A1) ч 6 A).10и лет 2,9 A) сут Стабилен 50 (9) лет 4,33 C) сут | Стабилен 4,02 A) сут Стабилен 18,3 C) ч 94,4 (8) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % р- (95,4) 9. 3. D,6) и. п. (>99) Р- @,017) и. п. 62,7E) и. п. ft- в- р- В" Р" Г Р- а (~ 80) 9. S.+PM20) а D2) э. з. +р+ E8) «(9) э. з. +р+ (91) а G) 9. з. +Р* (93) а @,27) 9. з. +Р+(>99) а (-0,3) 9. з. +Р+(>99) а (- 0,06) э. з. +Р+(>99) э. з. (>99) а (-0,02) 9. з. (> 99) а (-0,0013) э. з. (> 99) а (-0,001) 9. 3. э. з. (> 99) «D-Ю-4) 9. 3. э. з. (> 99) а C-10-6) 9. 3. а 0,01 A) 9. 3. 0,79 E) 9. 3. И. П. 32,9E) 33,8 E) и. п. 25,3E) Р" и. п. (97) Энергия, МэВ (относительная интенсивность,, %) групп частиц 0,67 — — 1,5 — — 2,24 2,3 1,1 1,0 3,2 1,2 2,0 3,6 6,043 — 5,964 5,744 — 5,527; 5,435 — 5,458; 5,30 5,15 — 5,14 — 5,02 — 4,84 4,73 4,50 — 4,23 3,93 3,18 — — — _ — —- — —г 0,670 0,737 т-излучения \ 0,296B9); 0,308C0); / 0,317(81); 0,468D9) 1 0,058@,005); 0,317@,008); / 0,612@,003) 0,155 — 0,080 0,328A0); 0,64" A) 0,13; 0,32; 0,63 0,099; 0,211 0,10; 0,13; 0,33; 0,37; 0,43; 0,66 0,33; 0,36; 0,45; 0,78 0,356 (94); 0,39 (95); 0,44 (95); 0,522(99); 0,65A00) 0,50 0,407; 0,507 — 0,076 — — — — — — — — — — } 0,136; 0,146; 0,210 } 0,119; 0,265*; 0,307 } 0,155; 0,192; 0,548; 0,731 0,035; 0,63; 1,56 } 0,67* 0,106; 0,202; 0,285; 0,709 \ 0,140/22/; 0,19**/100/; / 0,38/15/ 0,094/120/; 0,141/124/; 0,187/137/; 0,243/100/; 0,56**/230Л 0,61**/180/; 0,722/156/ — — 0,36** E); 0,410C); 0,539(9) — 0,150 •"- 0,099A1); 0,129A) — 0,077B0); 0,191F) 1 0,279B,6); 0,346A3) 1029
Продолжение табл. 37.1 Эле- ^ мент А 198 199 199m 200 201 176 177 178 179 181 182 183 184 185 186 187 188 189 189m 190 191 191m 192 193 193m 194 195 195m 196 196m! 196ma 197 197m 198 198m 199 200 200m 201 202 203 204 178 179 180 181 182 183 Период полураспада Стабилен 30,8 D) мин 13,6 D) с 12,5 C) ч 2,5 A) мин 1,25 C0) с 1,3 D) с 2,6E) с 7,5 D) с 11,3G) с 21 B) с 44 B) с 53,0 A4) с 4,3 A) мин 10,7 E) мин 8,0 D) мин 8,84 F) мин 28,7 C) мин 4,55 A0) мин 42,8A0) мин 3,18(8) ч 0,92 A1) с 4,94 (9) ч 17,65 A5) ч 3,9 C) с 39,5 E) ч 183 B) сут 30,5 B) с 6,183A0) сут 8,1 B) с 9,7A) ч Стабилен 7,8A) с 2,696 B) сут 2,30 D) сут 3,139 G) сут 48,4 C) мин 18,7 E) ч 26 A) мин 28 B) с 53 B) с 40 C) с 0,47 A4) с 1,09D) с 2,9 с 3,6 C) с 11,2A0) с 8,8 E) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 7,2B) и. п. ?" а а а а а A,1) Э. 3. (>99), а (-0,04) а @,3) э. 3. (> 99), а @,022) э з. (> 99), а @,09) Э. 3. Э. 3. а э. з., р+ Э. 3. э. з., В+ Э. 3., 5+ Э. 3., ?¦ и. п. Э. 3. ?+ (~ 1) э. з., ?+ и. п. (> 99), э. з. @,03) э; з. (- 97) Э. 3. и. п. э. з. (93) и. п. и. п. 100 и. п. р- и. п. в- §- Р- (~ 84), и. п. (~ 16) ?~ ?" 3- Р" а (-84), Э. 3. (~ 16) «(^53), э. з. (~47) а э. 3. G4), а B6) э. з. (91), а (9) э. з. (88), а A2) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 1,69 0,7; 0,6 2,66 6,29; 6,26 6,15; 6,12 5,92 5,84 5,60; 5,47 5,35 5,34 5,17; 5,11 5,07 — 4,69 — — 2,5 1,49 — 0,26 — — — 0,962 0,46; 0,30 2,2 0,6 1,3 3,5 1,9 — 6,43 6,288 6,120 6,006; 5,94; 5,92 5,87; 5,70 5,905 7 -излучения _ 0,197(9): 0,32* (8); 0,475*A2); 0,540B4) 0,032; 0,392 0,08; 0,14; 0,23; 0,24 0,15; 0,23; 1,76 _ 0,155; 0,265; 0,787; 0,855 0,312 0,163; 0,273; 0,363 0,243; 0,310; 0,332 0,16; 0,22; 0,30; 0,40; 0,76 } 0,92; 1,33; 1,41 0,25; 0,33; 0,63 0,35; 0,45; 0,71; 0,8Г 0,17; 0,32 0,29**/100/; 0,60**/5/ 0,14/10/; 0,30/60/; 0,60/Ю/ 0,267 \ 0,137; 0,158; 0,296; 0,308; / 0,317; 0,612 0,114** E); 0,18** A1); 0,26* (9) 0,258F5) } 0,294A2); 0,328F8); 1,469 0,099A0); 0,129A) 0,261 G7) } 0,333B5); 0,356(94); 0,426F) 0,085 0,148D2); 0,188C2) — 0,130(8); 0,279G5) 0,412(95): 0,676A) 0,097; 0,180: 0,204; 0,215 0,158C7); 0,208(8) 0,368B4); 1.227B3) 0,256; 0,368; 0,498; 0,579 0,53; 0,61 0,44; 1,12; 1,20; 1,31 0,69 0,44; 1,51 — 0,301; 0,381 0,147 0,129; 0,217; 0,413 1030
Продолжение табл. 37 А Эле- ыент Т1 А 184 185 186 187 183 189 190 191 191т 192 193 193т 194 195 195т 196 197 197т 198 199 199т 200 201 202 203 204 205 206 184 185т 186 186т Г87 187т 188 189 190 191 192 193 193т 194 194т 195 195т 196 196т 197 197т 198 Период полураспада 30,6 C) С 50 B) с 1,38A0) мин 3 мин 3,25 A5) мин 7,6 A) мин 20,0 E) мин 49 A0) мин 50,8 A5) мин 4,85 B0) ч 3,80 A5) ч 11,8B) ч 260 D0) лет 9,9 E) ч 41,6(8) ч Стабилен 64,14 E)ч 23,8A) ч | Стабилен 42,6 B) мин } \ Стабилен ] 46,60 B) сут Стабилен 5,2 A) мин 8,15 A0) мин И A) с 1,8B) с 45 C) с 3 с — 51 с 15,60 A2) с 71 A0) с 2,3 B) мин 3,7 C) мин 5,22 A6) мин 9,6 D) мин 21,6 (8) мин 2,11 A5) мин 33,0 E) мин 32,8 B) мин 1,16E) ч 3,6 D) с 1,84 C) ч 1,41 B) ч 2,84 D) ч 0,54 A) с 5,3 E) ч Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа» % э. з. (98,7), «A,3) э. з (< 95) «О 5) э. з. (> 99), «@,016) э. з., а 9. 3. а 9. 3., Р+ 9. 3. 9. 3. 9. 3. э. з., A+(<1) 9. 3. э. з. (92), и. п. (8) 9. 3. Э. 3. э. з. E0), и. п. E0) 0,14 A0) 9. 3. и. п. (93), 9. з. G) 10,02 G) 16,84A1) и. п. 23,13A1) 13,22A1) 29,80A4) Р~ 6,85E) ft— Р" 9. з. (98), а B) а, и. п. э. з. (> 99), а-@,006) и. п. 9. 3. и. п., а 9. 3. 9. 3. 9. 3. , Э. 3. 9. 3. 9. 3. А+ i+ 9. 3., И. П. 9. 3. 9. 3. 9. 3. И. П. э. з., р+ э. з. (96,2), и. п. C,8) 9. 3., Р+ И. П. 9. 3. 0 ,7) Энергия» МэВ (относительная интенсивность»^)^ групп частиц 5,54 5,бГ 5,09 — 4,61 — — — — _ — — — — — — — — z — — — — 0,214 — 1,7 1,3 6,16; 5,99 5,97 6,77; 5,65 — —« 5,53 — — _ — — — 1,38 — _ 2,4 7-излучения 0,156; 0,236; 0,295 } 0,222; 0,258 0,125; 0,27; 0,35; 0,44 0,175; 0,255; 0,40 } 0,115; 0,191 0,165; 0,24; 0,32; 0,50 0,14**; 0,17 0,26** — 0,114.30/; 0,157/20/; 0,274/100/ 0,187; 0,574; 0,762; 0,855; 1,04; 1,08 0,141; 0,218; 0,258; 0,574 — 0,20**; 0,261; 0,59*; 0,780; 0,930; 1,110; 1,172 0,200C5); 0,261B0); 0,560B0) — 0,077A8); 0,191B) 0,134D2); 0,279G) z 0,158E3); 0,375A5) — — — 0,279(81,5) — 0,205 0,31; 0,65 0,287; 0,340; 0,367 — 0,36; 0,40 — 0,127; 0,350 0,16*; 0,25 0,413 0,334; 0,942 0,416; 0,625; 0,731 0,22; 0,33*; 0,511 (ан.) 0,424 0,158; 0,169; 0,178; 0,187; 0,208; 0,216; 0,247; 0,511 (ан.) 0,208; 0,345; 0,586 0,427 0,097; 0,427; 0,636; 0,749 \ 0,564; 0,885; 1,364 0,383(95) 0,426; 0,6И; 0,635 0,426; 0,635; 0,695 0,152; 0,426 0,222D0); 0,385(90) \ 0,412(90); 0,65** D0); / 1,20B1); 1,42B4) 1031
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент Pb А 198m 199 200 201 202 203 204 205 206 206m 207 207m 208 209 210 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 197m 198 199 199m 200 201 201m 202 202m 203 203mx 203ma 204 204m 205 206 207 207m Период полураспада 1,87 C) ч 7,42 (8) ч 26,1 A) ч 73,1 B) ч 12,23 B) сут Стабилен 3,78 B) года Стабилен 4,20 B) мин 3,76 D) мин 4,77 B) мин 1,33 A1) с 3,07 B) мин 2,20 G) мин 1,30 C) мин 4,1 C) с 7,9 A6) с 17,5 C6) с 24,5 A5) с 51 C) с 1,2 A) мин 1,33 (8) мин 3,5 A) мин 5,8 B) мин 11 B) мин 15,8 B) мин 37 C) мин 10 B) мин 44,6 (9) мин 2,40 A0) ч 90 A0) мин 12,2 C) мин 21,5D) ч 9,4 B) ч 61 с ~ 3-Ю6 лет 3,62 C) ч 52,1 B) ч 6,3 B) с 0,48 B) с > 1,4-10" лет 67,2 C) мин 1,43 A4) X X Ю7 лет 1 Стабилен 0,805 A0) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 9. з. E6), и. П. D4) 9. 3. Э. 3. ?+ @,37) 9. 3. 9. 3. 29,524 (9) Р- (97,4) 9. 3. B,6) 70,476 (9) и. п. Р" и. п. р~ ?" а а а э. з. (97), а C) э. з. (> 99), а (-0,4) э. з. (> 99), « @,2) э. з. (>99), а @,013) э. з. (> 99), а @,007) Э. 3. 9. 3. 9. 3. 9. 3. Э. 3. э. з. (81), и. п. A9) 9. 3. 9. 3. и. п. (93), 9. з. G) Э. 3. Э. 3. и. п. Э. 3. и. п. (90,5), э. з. (9,5) Э. 3. и. п. и. п. МО) и. п. Э. 3. 24,1A) 22,1 A) и. п. 1 1 0 1 1 2 1 2 6 6 6 5 5 5 5 5 2 0 Энергия, МэВ групп частиц — ,44@ ,07@ — ,766 ,52 ,44~ ,4м, ,99 ,3 ,48; 6 ,32 ,08 ,98 ,72 ,577 ,29 ,06 ,8 ,55 — — — — — — z ,06); .3) 80 ,40 (относительная интенсивность, %) * 7-излучения 0,283C0); 0,412D5); 0,586C5); 0,635C5) 0,158E); 0,208A2); 0,247(9); 0,455 A4)> 1 0,368(88); 0,579A0); j 1,21" C5) 0,135B); 0,167(8) 0,439(95); 0,522@,1) — — 0,216; 0,266; 0,453; 1,021 0,897@,16) 0,35; 1,00 0,583(86); 2,614A00) 0,45A00); 1,56A00) 0,296(80); 0,795A00) тяя. — 0,34*; 0,39 0,185; 0,758 0,27-1,11 0,14; 0,94 0,937 0,17; 0,61; 1,20 0,39; 0,72; 0,94 0,204 0,39*; 0,71; 0,88 0,192; 0,240; 0,253; 0,367; 0,503 0,375; 0,386; 0,894 0,085; 0,222; 0,234; 0,386* 0,173 B8); 0,290 A6); 0,38**D0) } 0,353A7); 0,367(80) 0,424 B0) 0,109; 0,146*; 0,236; 0,26**; 0,290*; 0,450 \ 0,330; 0,361; 0,406; 0,585; / 0,766; 0,907; 0,946 0,629E1) — \ 0,422(90); 0,658C5); / 0,787D5); 0,961(90) 0,279(81); 0,401 E) 0,825G0) — — 0,375(93); 0,90* A89) — 0,570(98); 1,064(83) 1032
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент «sBi А 208 209 210 211 212 213 214 189 190 191 192 193 193m 194 195 195m 196 197 (m) 198 198m 199 199m 200 200m 201 201m 202 203 204 205 206 207 208 209 210 210m 211 212 212тг 212m2 213 214 215 Период полураспада Стабилен 3,253 A4) ч 22,3 B) года 36,1 B) мин 10,64A) ч 10,2 C) мин 26,8 мин <1,5 с 5,4 E) с 13 П) с 42 E) с 64D) с 3,5 с 105 A5) с 170 B0) с 90E) с 4,6 E) мин 9,5A0) мин 11,85A8) мин 7,7 E) с 27 A) мин 24,70A5) мин 36,4 E) мин 31 B) мин 108 C) мин — 60 мин 1,72E) ч 11,76E) ч 11,22A0) ч 15,31 D) сут 6,243 C) сут 38 C) лет 3,68 D). 105 лет Стабилен 5,013 E) сут 3,0A)- 10е лет 2,14 B) мин 60,55 F) мин 25 мин 9 мин 45,59 F) мин 19,9 D) мин 7 мин ' ,Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 52,4 A) 1' (> 99) аA,7.10-«) Р~ Р~ ft- Р" а а (-90) а (— 40) о (- 20) а (—60 а (-25) э. з. (> 99) а(<0,2) а «0,2) а D) 9. 3. а @,11), 9. з. (>99) 9. 3. И. П. 9. з. (> 99) а (-0,01) а 9. 3. 9. 3., ?+ 9. 3. 9. 3., И. П. а (> 0,02) 9. 3., fi+ 9. 3., а 9. 3. 9. 3. Р+ @,06) 9. 3., ?+ 9. 3., Р+ 9. 3. 100 р- (> 99) а A,3-10-*) а (99,6) Р~ @.4) а (99,72) р- @,28) Р- F4) а C6) ««93), р-(>7) р- (< 100) Р- (97,8) а B,2) р- (> 99) а @,021) Р- Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц ___ 0,635 0,061 3,72 1,36 0,58 — 1,03F); 0,67 6,67 6,45 6,32 6,06 5,90 6,48 5,61 5,43 6,11 5,77 — — 5,53 5,484 — — 5,28 1,зГ 0,98 — — — 1,160 4,69; 4,65 4,96E8); 4,92C6); 4,57F) 6,62~(84); 6,28A6) 2,25 6,09A0); 6,05B6) — — 1,39 5,87 3,26 5,45 @,012); 5,51 @,008) 7* излучения — } 0,047D) 0,405C,4); 0,427A,8); 0,832C,4) 0,239D7); 0,300C,2) — 0,242D); 0,295A9); 0,352 C6) — — — — } 0,280; 0,575; 0,965 — — 0,372; 0,688; 1,049 — 0,20; 0,32; 0,56; 1,06 0,248 } 0,425; 0,837; 0,842; 0,946 — 0,245; 0,420; 0,462; 1,027 0,420; 0,462; 1,027 0,629; 0,786; 0,936; 1,014 — — 0,422; 0,961 \ 0,82** G8); 1,52** C1); / 1,87* C5) 0,21**; 0,375; 0,671; 0,91**; 0,98; 1,21** } 0,703B8); 0,988A7); 1,766B7) 0,516D6); 0,538C4); 0,803(99); 0,880G2) 0,570(98); 1,064G7); 1,770 2,614A00) — 1 I 0,262D5); 0,30B3); 0,34; 0,61 } 0,351A4) \ 0,04B); 0,288@,5); 0,46** @,8); J 0,727G); 0,785 A,1); 1,620A,8) — — } 0,437 \ 0,609D7); 0,769E); 1,120A7); 1,238F); 1,378E); 1,40** D); J 1,764A7); 2,204E); 2,445 B) 1033
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент *Ро »At А 192 193 194 195 195 (т) 196 197 197т 198 199 199т 200 201 201т 202 203 203т 204 205 206 207 207т 208 209 210 211 211т 212 212т 213 214 215 216 217 218 196 197 Период полураспада 0,034 C) с 0,45A5) с 0,6B) с 4,5E) с 2,0 B) с 5,5 E) с 56 C) с 26 B) с 1,76 C) мин 5,2 A) мин 4,2 A) мин 11,5 A) мин 15,3 B) мин 8,9 B) мин 44,7 E) мин 36,7 E) мин 1,2 B) мин 3,53 B) ч 1,80 D) ч 8,8 A) сут 350 D) мин 2,8B) с 2,898B) года 102 E) года 138,376B) сут 0,516 C) с 25,2 F) с 2,98C). Ю-7 с 45,1 F) с 4,2 (8).10-« с 1,64 B). Ю-4 с 1,780 D) х X 10"8 с 0,15A) с <10 с 3,05 мин 0,3A) с 0,4 A) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % а а а а а а а (90) а а G0) 9. 3. C0) 9. з. (88) а A2) 9. 3. F1) а C9) 9. 3. (86) а A4) э. з. (98,4) « A,6) и. п. D0), э. з. E7) а B,9) 9. з. (98) а B) 9. 3. (~ 100) а @,11) и. п. (96), э.з. D) э. з. (> 99) а @,6) э. з. (> 99) * @,5) э. з. (94,5) в E,5) э. з. (> 99) а @,008) и. п. а (> 99) э. з. @,0018) а (99,74) э з 10.26) 3 а а а а а а а (> 99) ?- @,00023) а а а (> 99) Р" @,018) а а Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 7,18 6,94 6,85 6,609 6,699 6,520 6,281 6,385 6,183 5,952 6,059 5,863 5,683 5,786 5,587 5,384 — 5,377 5,22~ 5,223 5,116 5,115 4,881(99) 5,305A00) 7,45(99) 8,88G); 7,28(91) 8,78A00) 11,65(97) 8,38 7,69A00) 7,38A00) — 6,78A00) 6,55 6,00A00) — 7,06 6,959 Т- излучения _ — — — — — — — — } 0,362; 1,021; 1,034 } 0,500; 1,002 } 0,434; 0,671; 0,797 } 0,890; 0,905 | 0,412; 0,967 \ 0,166; 0,316; 0,689; 0,717; / 0,791 } 0,215; 0,894; 0,909; 1,091 0,262; 0,577; 0,905 } 0,270; 0,884; 1,016 | 0,837; 0,850; 0,872; 1,001 ) 0,286/35/; 0,338/40/; } 0,51**/100/; J 0,807/60/; 1,02"/85/ ч 0,25/5/; 0,35/4/; 0,41/13/; 1 0,74/36/; 0,95/84/; 1,15/6/; 1,37/4/; J 2,06/1,6/ 0,26D2); 0,31D0); 0,82A00) } 0,285 @,003); 0,60** @,006) } 0,261** @,4); 0,91@,5) 0,803@,0011) 0,570@,5); 0,90@,5) 0,570(92); 1,063G7) — 0,57B); 2,61B,6) — — — — — — — — 1034
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент А 198 198m 199 200 201 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 212m 213 214 215 216 217 218 219 200 201 202 203 203m 204 205 206 207 208 Период полураспада 4,9E) с 1,5 C) с 7,0A) с 43 B) с 89 C) с 181 C) с 7,37 B0) мин 9,2B) мин 26,2 E) мин 29,4 C) мин 1,80 D) ч 1,63 C) ч 5,41 E) ч 8,1D)ч 7,214 G) ч 0,314 B) с 0,119 C) с 1,1 B).Ю-7 с 2.10-* с 1 • 10"* с 3-10-* с 0,0323 D) с -2 с 0,9 A) мин 1,0B) с 7,0 D) с 9,85 B0) с 45 C) с 28 B) с 1,24 C) мин 2,83 мин 5,67A7) мин 9,3 B) мин 24,35 A3) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % а а а а E3) э. з. D7) « G1) 9. 3. B9) э. з. (85) а A5) э. з. F9) а C1) 9. 3. (95,6) а D,4) э. з. (90) а A0) э. з. (99) э. з. (-90) а (~ 10) э. з. (99,4) а @,6) з. з. (95,9) «D,1) э. з. (99,82) а @,18) 9. з. E8,1) а D1,9) а а а а а а « (> 99) Р" @,012) а (99,9) Р- @,1) а (~ 97) р- <~ 3) а а а О 70) а F5) 9. з. C5) а о (~ 72) э. з. (-28) 9. з. G7) а B3) а F4) э. з. C6) 9. з. G7) а B3) а E2) з. з. D8) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 6,755 6,849 6,643 6,47; 6,42 — 6,344 — 6,23D,3); 6,12(8) 6,088 5,951 5,902 5,703 5,759 5,65 5,647 5,52 @,05); 5,44 @,05); 5,36@,06) — 5,868 7,66(80); 7,60B0) 7,88B0); 7,82 (80) 9,08 8J8 (99) 8,026 7,80(97); 7,70 7,069 — 6,70(94); 6,65F) 6,27 6,91 6,72 6,64 6,498 — 6,548 6,417 — 6,263 6,260 6,133 6,141 7-излучения — — — — — — | 0,441; 0,570; 0,675 } 0,639; 1,002; 1,034 | 0,425; 0,515;0,683 } 0,629; 0,669; 0,719 } 0,068A0), 0,396; 0,477; 0,701 } 0,301; 0,588; 0,815 } 0,18B5); 0,25; 0,66A00) } 0,195 B3); 0,545 F2); 0,780 (94) ] 0,245 G9); 1,180 A00); 1,436 B9); 1,483 D8); J 1,599A4) 1 0,67 0,063 0,063 — —• — — — — — — — — — —. — — — | 0,265; 0,465; 0,620 } 0,325; 0,387; 0,498 } 0,345; 0,747 \ 0,251; 0,287; 0,350; 0,952 1035
Продолжение табл. 37Л Эле- Элемент 7Fr А 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 214т 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 Период полураспада 28,5 A0) МИН 2,4 A) ч 14,6BL 24 B) мин 0,025B) с 2,7 B).Ю-7 с 2,30A0).10-«с 4,5 E). Ю-6 с 5,4 E). Ю-4 с 0,035 E) с 3,96 A) с 55,6 A) с 25 B) мин 3,8235 C) сут 43 E) мин 107 C) мин 4,5 C) мин 6,0 E) мин 0,34 D) с 0,7 C) с 2,1 B) с 3,7A) с 16,0A) с 14,8 A) с 59,0 B0) с 50,0 C) с 3,18 F) мин 3,10B) мин 20,0 F) мин 34,6C) с 0,005 B) с 0,00335 E) с 9A). Ю-» с 70 B). Ю-8 с 22 E).10-« с 7 F). Ю-4 с 0,021 A) с 27,4 C) с 4,9 B) мин 14,4 D) мин 21,8D) мин 2,67 B0) мин 3,9 B) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % э. з. (83) « A7) а (96) э. з. D) э. з. G4) а B6) а а а а а а а а а ?- <~ 80) а (~ 20) а э~ В" ?" р- а а а а а (85) э. з. A5) а (93) э. з. G) а G4) э з B6) а (89) э. з. A1) а а в а, э. 3. 9. 3. E6) «D4I а (99,45) э. з. @,55) а а а а а а а (99,65) ?" @,35) а ?"(>99) а @,01-0,1) ?" О 99) о (~ 0,005) Г Р" Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 6,039 6,040 5,85(9); 5,78A7) 6,264 8,09 9,04 8,67 8,05 7,740 7,14(99,8) 6,82(81); 6,55A1); 6,42(8) 6,29A00) 1,1; 0,8 6,037; 5,788; 5,778 5,49A00) — — — — 7,251 7,132 7,028; 6,970 6,916 6,790 6,767 — 6,636 6,648 — 6,543 6,535 __ 6,42A6); 6,39A7); 6,35A1) 6,775 —. 8,426; 8,356 8,547; 8,477 9,36 9,01 8,315 7,85(93); 7,57 7,313 6,68(85); 6,64A3) 6,34(82); 6,12A5) 1,8 — 1,15 5,34 2,8; 2,6 1.6 7 -излучения } 0,338; 0,408; 0,689; 0,746 } 0,458 ) 0,445B9); 0,680G4); } 0.865A8); 0,946B1); J 1,13B3); 1,37C8) — — — — 0,609 @,2) 0,272(9); 0,401E) 0,55@,07) } 0,150: 0,186 0,510@,07) — 0,261; 0,266 — — — — — } 0,559; 0,575; 0,629 — — } 0,325; 0,636; 0,779 — } 0,644; 0,817 0,281; 0,540; 0,918 ) 0,227; 1,185; 1,274 — — — — — — — — } 0,045; 0,106; 0,162 0,218A4) — — } 0,050 D0); 0,080 A3); 0,234 D) 0,132; 0,216; 0,837; 1,341 1036
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент MRa »Ас А 226 227 228 229 206 207 208 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 209 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 Период полураспада 48 A) с 2,4 B) мин 39 A) с 50 B0) с 0,4 B) с 1,3 B) с 1,3 B) с 4,6 B) с 3,7B) с 13 B) с 13,0 B) с 2,74 F) мин 2,46 C) с 1,59 (9). Ю-3 с 1,82 A0). 10 с 1,6B).10-« с l,4B).10-ft с 0,01 C) с 0,023 E) с 28 B) с 38,0 E) с 11,434 B) сут 3,66 D) сут 14,8B) сут 1600 G) лет 42,2 E) мин 5,75 C) года 4,0 B) мин 93 B) мин 0,10 E) с 0,25E) с 0,93 E) с 0,80 E) с 8,2 B) с 0,17A) с -3,3-10-* с 1,11C).Ю-7 с 2,7 D). Ю-7 с 7B).10-« с 2,61 E).Ю-2 с 0,052 B) с 4,2 E) с 2,2A) мин 2,9 B) ч 10,0 A) сут 29 ч 21,773 C) года Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Р" Р" в- Р" а а а а а а а а (80), э. з. B0) а О 99), э. з. @,059) а а а а а а а а а а р- а 1- V \— 1" а а а а а (>86), э. з. (< 14) «(99,91), э. з. @,09) а а а а а а а «(^99) э. з. A) а (~ 10) э. з. (-90) э. з. A7); а @,006) р- (98,62) • <Ь38) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 3,5; 3,2 2,4; 1,8 — — 7,272 7,133 7,13 7,010 7,019 6,911 6,9001 6,73; 6,62 7,136 8,699 9,349 8,99 8,39 7,98; 7,68 7,46 (99) 6,76C0); 6,67 B0); 6,61 C4); 6,59 (8) 6,56(96); 6,23 5,75(9); 5,71 E4); 5,61 B6); 5,54(9) 5,68(94); 5,45F) 0,36 4,78(95); 4,60F) 1,31 0,04 1,8 0,8 7,59 7,48 7,38 7,36 7,214; 7,082 7,604 9,07; 8,99 9,65 9,21 8,66 7,85; 7,68; 7,61 7,65; 7,44; 7,38 7,013 (93); 6,967 6,66 C8); 6,65D2); 6,57 A3) 6,20C); 6,14C); 6,04C) — 5,83E4); 5,79B8); 5,73* A0) 1,1; 0,9 5,34 0,046 4,95*0.2); 4,86* @,18) 7-излучения 0,186; 0,254; 1,323 0,090; 0,586 0,474 0,310 — — 0,110; 0,215 — — 0,465 A) 0,091 C,5); 0,151 A3); 0,175B) 0,325 D) 0,149** A0); 0,270 A0); 0,33** F) 0,241 C,7) 0,040 C3) 0,186 D) 0,291 D); 0,498 @,6) — — 0,063; 0,072; 0,203; 0,470 — • — — — — — — 0,134 } 0,082 @,2); 0,096 @,2) 1 0,132B8); 0,217F2) J 0,099; 0,150; 0.187 1 0.158 C2); 0.185(9); j 0,230 D7); 0.253A1) } 0,070; 0.166; 0,190 1037
Продолжение табл. 37. t Эле- Элемент MTh tlPa А 228 229 230 231 232 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 227 228 229 . 230 231 232 233 234 235 236 216 217 222 223 224 225 226 227 228 229 Период полураспада 6,13 Ч 62,7 E) мин 122 C) с 7,5A) мин 35 E) с 0,150B5) с 0,125B5) с 1.2B) с 0,028 B) с 2,52 G). Ю-4 с 1,09 A3). Ю-7 с 1,05 CI0-* с 9,7 F). 10-в с 1,68F).10-в с 2,8CI0-* с 0,66A) с 1.04E) с 8,0 E) мин 30,9 мин 18,718 E) сут 1,91313 (88) лет 7340 A60) лет 7,538 C0) X X 104 лет 25,52 A) ч 14,05 F). 10е лет 22,3 A) мин 24,10 C) сут 6,9 B) мин 37,1 A5) мин 0,20 D) с 4,9 F)-Ю-3 с 5,7 E). 10-» с 6,3 (Ю).10-» с 0,95 A5) с 1,8 C) с 1,8 B) мин 38,3 C) мин 22 A) ч 1,4D) сут Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % ?- J- i- \- а а а а а а а а а а а а а (~ 90) а о / 1Л\ Э. 3. v"** 'W а а а а а ?- а 100 ¦ W р- ?- г г а а а а а а * «G4) э. з. B6) а (~ 85) э. з. (~ 15) э. з. (- 98) а (^2) э. з. (99,75) а @,25) Энергня, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 2,1; 1,2 1.1 2,7 2,1 — 7,69 7,68 7,52; 7,39 7,92 9,25 9,67 9,34 8,79 8,47; 8,15 7,98 7,32; 7,29 7,18G9); 6,91 A9) 6,80 (8); 6,75 F); 6,50 A2); 6,48 C9); 6,44 A3) 6,34 G9); 6,22A9) 6,04 B3); 5,98 B4); 5,76B1); 5,72* A4) 5,42 G3); 5,34 B7) 5,05 E); 4,97** (9); 4,90A0); 4,84 E6); 4,81 (9) 4,69 G6); 4,62 B4) 0,40; 0,30 4,01 G7); 3,95 B3) 1,2з" 0,191 — 1,1; 1,0 7,87; 7,81 8,33 8,54; 8,33; 8,21 8,20; 8,01 7,49 7,25; 7,20 6,86C8); 6,82C4) — 6,47 D3); 6,42** B3); 6,40(8); 6,36 G) — 6,11* A); 6,08 @,4); 6,03 @,2); 5,80 @,2) — 5,67 @,05); 5,62** @,07); 5,58 @,10); 5,54 @,03) т-излучения 0,34** A5); 0,908B5); 0,96** B0) 0,14*; 0,16; 0,26; 0,57 0,455; 0,508; 1,244 0,185; 0,28; 0,39; 0,71 — — — — — — — — — — 0,177 (9)> 0,235@,4); 0,297@,3); 0,410@,8) 0,246 E); 0,322 B7); 0,362 E); j 0,45A); 0,49A) 0,111 C,4); 0,242A,2) 0,050(8); 0,237** A5); 0,31**(8) 0,084 A,6); 0,132@,2); 0,167@,1); 0,214@,3); 0,239 0,137**(~3); 0,20* (- 10) 0,068@,6); 0,142@,07) 0,026 B); 0,084** A0) — 0,029B,1); 0,087B,7); 0,171 @,7); 0,453A) 0,063* C,5); 0,093* D) 0,416—0,932 0,11 — — — — 0,065** F); 0,110B) ] ) 0,14C); 0,20 (9); 0,28E); 0,33 A8); 0,41 A3); 0,46C2); J 0,95(93); 1,57G); 1,85D)*** — — 1038
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент у •3NP А 230 231 232 233 234 234т 235 236 237 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 235т 236 237 238 239 240 227 229 230 231 232 233 Период полураспада 17,4 E) сут 32760A10) лет 1,31 B) сут 27,0 A) сут 6,70 E) ч 1,17 C) мин 24,1 B) мин 9,1 B) мин 8,7 B) мин 0,5 B) с 1,1.C) мин 9,1 B) мин 58 C) мин ' 20,8 сут 4,2A) сут 68,9 D) года 1,592B) х X 10б лет 2,45 B) X X Ю6 лет 7,038 E) X X 108 лет 26,1 мин 2,3416C9) X X Ю7 лет 6,75 A) сут 4,468C) X X Ю9 лет 23,50 E) мин 14,1 B) ч 1,1 C) мин 4,0B) мин 4,6C) мин 48,8 B) мин 14,7 C) мин 36,2 A) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % э. з. (90) я @,0032) а з- Р~ S- (99,87) и. п. @,13) Р~ р а «О 95) э. з. (~80) а (~ Z0) а э. з. (>99) а @,0055) а с. д. @,9« 10 10) а с. д. A,3.10-1°) а с. д. A,7-10-в) 0,0055 E) 0,7200 A2) а с. д. G,2.10-») и. п. а с. д. (9,6-10-8) 99,2745 A5) а с. д. E,4-10-*) р- Г а а «О 99), 9. з. (<0,97) э. з. (<99), *(>!) Э. 3. э. з. (> 99), а (- 0,001) Энергия, МзВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 0,41 б!з4; 5,32; 5,30 5,06A1); 5,03B0); 5,01 B5); 4,95 B3); 4,73A1) 1,3 @,7); 0,32 0,568 E); 0,257 1,3 (< 2); 1,13A3); 0,53 2,29 1,4 ~" 3,3 2,3 7,43 6,87 6,69/70/; 6,60/29/ — 6,36 A3); 6,33 D); 6,30C) 5,89 F7); 5,82 C2) 5,46 5,32 F9); 5,26 C1) 4,82 (84); 4,78 A3); 4,73 A,5) 4,77G2); 4,72B8) — — — 4,58* (8); 4,40F2); 4,36A8); 4,22F) — — 4,49G4); 4,44B6) — 0,248 4,20G7); 4,15B3) — 1,29 0,36 — 6,89 6,66 6,29 — 5,54 7-излучення ) 0,45** A8); 0,91** B4); J 0,95 E0) 0,027 F); 0,29** F) 0,150A2); 0,87** E1); 0,97D0) 0,31** D4); 0,34 0,100E0); 0,126 B6); 0,70 B4); 0,90 G0)*** } 0,765 @,30); 1,001 @,60) 0,128—0,659 0,64; 0,69; 1,76 0,090/50/; 0,145/45/; 0,205/55/; 0,330/40/; 0,46/100/, 0,75/50/; 0,87/100/; 0,92/100/ 0,152@,2); 0,187@,3); 0,246 @,4) — 0,072@,54); 0,231 @,18) | 0,084 G); 0,218 A) } 0,058@,21); 0,129@,082) 0,029/60/; 0,042/310/; 0,055/68/; 0,097/100/; 0,164/27/; 0,32*/43/ 0,053 @,2) — — 0,143A1); 0,185E4); 0,204 E) — 0,000076 — — 0,026 B); 0,060 C6); 0,165B); 0,208B3) — 0,044 D); 0,075 E1) 0,044 0,264; 0,348; 0,371 0,28; 0,33; 0,82; 0,86** 1039
Продолжение табл. 37.1 Эле- ыент >6Ат А 234 235 236 237 238 239 240 240т 241 232 233 234 235 236 237 237 т 238 239 240 241 242 243 244 245 246 232 234 237 238 239 240 241 Период полураспада 4,4 A) сут 396,2 A2) сут 1,15A2) X X 106 лет 2,14A) X X 10е лет 2,117B) сут 2,355 D) сут 65 C) мин 7,4 B) мин 16,0 B) мин 34,1 G) мин 20,9 D) мин 8,8 A) ч 25,3 A0) мин 2,851 (8) года 45,3B) сут 0,18 с 87,74 D) года 24119B6) лет 6537 A0) лет 14,4 B) года 3,763 B0) X X 10* лет 4,956C) ч 8,08 A0) X X 107 лет 10,5A) ч 10,85 B) сут 55 G) с 2,6 B) мин 73,0 A0) мин 98 B) мин 11,9A) ч 50,8 C) ч 432,2 E) года Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 9. 3. Р+(~0,05) 9. з. (>99) а @,0016) 9. 3. (91) Q— /Q\ Г W а В" р- р- р- р- 9. з. О 80) а « 20) э. з. (~ 100) а @,12) э. з. (94) «F) э. з. (>99) а @,003) а э. з. (>99) а @,0033) и. п. а с. д. A,84.10-') а с. д. D,4.10-») а с. д. E,7.10-«) а B,4-10-») Р- О 99) а с. д. E,5-10-*) Р" а с. д. A,25-10-1) Р"" Р" _ 9. 3., С. Д. з. з. (>99) а @,025) 9. з. (> 99) а (Ы0-*) э. з. (>99) а @,01) э. з. (> 99) а A,9-10-*) а - Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 0,8 5,02; 5,00 — 4,79 E1); 4,77B5); 4,65* (9) 1,25 0,713A1); 0,437 0,89 2,16 1,3 6,59; 6,54 6,31 — 6,20D); 6,15A,9) — 5,86 5,77 F9); 5,72 C1) — 5,66/21/; 5,37/79/ 5,50G2); 5,46B8) — 5,15* (88); 5,10A1,5) — 5,17G6); 5,12B4) — 4,90@,0019); 4,85 @,0003) 0,021 4,90G4); 4,86B6) _ 0,58 4,59; 4,55 — 1,2; 0,9 0,33 A0); 0,15 —_ — 6,04 5,94 5,78 5,37Г 5,49 (85); 5,44 A3) 7-излучения \ 0,109; 0,23; 0,25; 0,45; 0,50; / 0,75; 0,95; 1,21; 1,56*** — — 0,104; 0,160 0,030A4); 0,086A4); 0,145A) 1,01** D2) 0,106B3); 0,209D); 0,228 A2); 0,278 A4) 0,16; 0,25; 0,44; 0,56; 0,60; 0,92; 1,00; 1,16 0,56 B1); 0,60A3); 0,92*» C); 1,5** C) 0,133; 0,174 — } 0,235; 0,535 — — — 0,048@,31); 0,109@,012) } 0,060E) 0,145 B) 0,099(8-10-»); 0,150A.10"») — 0,039@,007); 0,052@,020); 0,129 @,005); 0,375@,0012); 0,414 @,0012) — 0,65** B-10-5) — ) 0,145A,6.10-*) J — — 0,084 B1); 0,381 @,7) — — 0,33; 0,56 0,044C0); 0,180A0); 0,224 B5) — } 0,280; 0,438; 0,474; 0,909 \ 0,36 A2); 0,58B9); 0,98* (80); / 1,35G6) } 0,209E); 0,228* A8); 0,278A7) } 0,90B3); 1,00G7) 0,026B,5); 0,060C6); 0,101** @,04) 1040
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент 97Вк А 242 242m 243 244 244m 245 246 247 238 239 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 242 243 244 245 246 247 248 Период полураспада 16,02 B) ч 152 G) года 7380 D0) лет 10,1 A) ч ~ 26 мин 2,05 A) ч 39 C) мин 22 C) мин 2,4A) ч -2,9 ч 27 A) сут 32,8 B) сут 162,8 D) сут 28,5 B) года 18,10B) года 8500 A00) лет 4730 A00) лет 1,56 E)Х X »и' лет 3,40 D) х X 10* лет 64,15 C) мин ~ 7400 лет 16,8 B) мин 7 мин 4,5 B) ч 4,35 A5) ч 4,94 C) сут 1,80 B) сут 1380 B50) лет 23,7 B) ч Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % р- (82,7) э. з. A7,3) и. п. (99,52) <* @,48) с. д. A,6-Ю-8) а с. д. B,2-10-8) Р- (> 99) э. з. @,036) р- Р~ э. з. (<90) а (> 10) Э. 3. а э. з. (99) а (\) с. д. F,8.10-в) а (99,76) о о /Л ОА\ 9. 3. (у, ZO) а с. д. A,3.10-*) а с. д. B,6-10-») а а (91,74) с. д. (8,26) Р- с. д. ?~65), «_(~2), р (~7) 9. 3. э. з. (99,85) а @,15) э. з. (>99) а @,006) э. з. (99,88) а @,12) 9. 3. а Р- G0) э. з. C0) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 0,67 — 5,2l7o,41) 5,28(88); 5,23A1) — 0,387 1,50 0,91 2,10G); 1,60 — — 6,52 — 6,29 G2); 6,25 B8) 5,94 6,11 G4); 6,07B6) 6,06* F); 5,99* F); 5,78 G3); 5,74 A1) 5,80G7); 5,76B3) — 5,36(91); 5,31 F) 5,39 G9); 5,34 B1) 5,27; 4,87 5,08 (82); 5,04 A8) — 0,9 — 1,4 6,76 @,023); 6,72 @,019); 6,57 @,038); 6,54 @,029); 6,21 @,020) 6,67@,003); 6.62 @.003) — 6,36@,018); 6,32 @,017); 6,15@,021); 6,12@,016); 5,89 @,024) — 5,69 C7); 5,53 E8) 0,9 7-излучения — } 0,049 @,20); 0,087 @,036) — 0,044 D); 0,075 E0) — 0,099 E); 0,154 A9); 0,746 F6); 0,900 B5) — 0,253 0,799B9); 1,07** F5) 0,23; 0,28 — — 0,188 — | 0,475 (95); 0,60 0,044@,041); 0,102D-10-8) ) 0,209 D); 0,228 A2); 0,278 A4) 0,043@,02); 0,100@,0015); 0,150@,0013) — 0,13E); 0,173A4) — 0,278; 0,402 — — 0,634 — 0,39; 0,44; 0,53; 0,54 0,755; 0,84; 0,946 1 0,218 A00); 0,892 (88) J 0,253 C1); 0,39* C) 0,800D0); 1,07** A2) 0,084 D0); 0,27 C0) ) 0,551 • 66-2159 1041
Продолжение табл. 37Л Эле- Элемент MEs л 249 250 251 240 241 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 254m 255 Период полураспада 320 F) сут 3,217 E) ч 56 B) мин 1,06A5) мин 3,78 G0) мин 3,68 D4) мин 10,7 E) мин 19,4 F) мин 43,6 (8) мин 35,7 E) ч 3,11 C)ч 333,5 B8) сут 351 B) год 13,08 (9) года 898 D4) лет 2,638 A0) года 17,81 (8) сут 60,5 B) сут 1,9 F) ч 12,3 A2) мин 21 B) с 37 D) с 1,33 A5) мин 7,7 E) мин 4,7 C) мин 27 C) мин 102,2 F) мин 8,6A) ч 33 A) ч 471,7A9) сут 20,47 C) сут 275,7 E) сут 39,3 B) ч 39,8 A2) сут Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Р" (> 99) а @,0015) с. д. D,7-Ю-8) Р" а а Э. 3., а э. з. (-86) а (- 14) а э. з. (-70) а (- 30) а с. д. э. з. (99,96) а @,04) а с. д. а с. д. E,2-10-') а с. д. G,7-Ю-8) а а (96,91) с. д. C,09) р- (99,69) а @,31) с. д. (99,69) а @,31) р— с. д. э. з., а э. з. (96), а D) э. з. F0) а D0) э. з. (90) а A0) э. з. (-93) а (-7) э. з. (99,7) а @,3) э. з. <99,4) а @,6) э. з. э. з. (99,5) а @,5) а G8) э. з. B2) а с. д. (8,7.10"в) а с. д. р" (99,59) а @,33) э. з. @,08) Р- (92) а (8) с. д. @,004) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 0,125 5,42 @,0015); 5,39 — 1,76A1); 0,73 - 1,0 7,59 7,342 7,392; 7,358 — 7,17; 7,06 7,213; 7,176 — 7,137 6,76 G8); 6,72 B2) — 6,301 6,27 (82); 6,22 A8) 5,81 (84); 5,76 D) — 6,03 (85); 5,99 A5) — 5,85 D5); 5,67 E5) 6,12(84); 6,08A6) — 0,27 5,98 — 5,834 ... — 7,89 7,57 — 7,73 — 7,36 — 7,31 — 6,87 6,77 — — 6,49; 6,46 6,64 (82); 6,58 A3) — 6,63 (90) — 6,43 (93) 1,13B5); 0,43 6,382 — 6,30; 6,26 т-излучения } 0,32* C-I0-6) — 0,990 D7); 1,032 C9) 0,153; 0,178 — —. — — — — — } 0,295 A); 0,417; 0,460 — 0,333 A6); 0,388 G2) — — — 0,18; 0,23 — — — — — — — — — — — — — — — — — — } 0,38*; 0,81 0,303; 0,349; 0,829 1 0 178 Г \J 1 Л 1 SJ \ 0,228 @,23); 0,278 @,21); / 0,40** A,1) 0,387** @,05) — 0,063B); 0,27** A2); 0,31* @,22) 1 0,65 C1); 0,69** C8) J 1042
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент looFm [olMd l02No lo3Lr A 256 243 244 245 246 247 248 249 250 251 252 253 254 255 256 257 258 259 248 249 250 251 252 254 255 256 257 258 250 251 252 253 254 254m 255 256 257 258 259 255 256 Период полураспада 7,6 ч 0,18 F) с 0,0037 D) с 4,2A3) с 1.1 B) с 35 D) с 36 C) с 2,6 G) мин 30 C) мин 5,30 (8) ч 25,39 E) ч 3,00 A2) сут 3,240 B) ч 20,07 G) ч 157,6A3) мин 100,5 B) сут 0,000380 F0) с 1,5C) с 7 C) с 24 D) с 52 F) с 4,0 E) мин 2,3 (8) мин 10 C) мин 27 B) мин 76 D) мин 5,2 E) ч 55 D) сут 0,00025 E) с 0,8 C) с 2,30 B2) с 1,7C) мин 55 E) с 0,28 с 3,1 B) мин 3,3 B) с 25 B) с 0,0012 с 60 мин 22 D) с 28 C) с Тип распада или отно- относительная распростоа- ненность стабильного изотопа, % р- а С Д. а а (92) С Д. (8) а (> 50) э. з. (<50) а (99,9) с Д. @,1) а а 9. з. (98,2) а A,8) с. д. а э. з. (88) а A2) а (> 99) с. д. @,059) а с. д. с. д. (91,9) а (8,1) а (99,79) с д. @,21) с. д. с. д. э. з. (80), а B0) 9. з. (<80), а (> 20) э. з. (94), а F) э. з. (>90) а (< 10) 9. 3. 9. 3. 9. 3. (92) а (8) э. з. (90,1) а (9,9) 9. з. (90) а A0) а а а а G3) с д. B7) а а И. П. а а (~ 99,7) с д. @,3) а С Д. а (~ 78) э. з. (-22) а а Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц — 8,55 — 8,15 8,24 — 7,93; 7t87 — 7,87; 7,83 — 7,53 7,43 6,83; 6,78 — 7,04; 7,00 6,94 (9): 6,67 B) 7,20(82); 7,16A7) — 7,02 (93); 6,96 — — 6,917 6,52 (94) — — — 8,36; 8,32 — 8,03 7,82; 7,75 — 7,55 — — 7,326 7,205; 7,138 — 7,063 6,79; 6,72 8,68 B0); 8,58 (80) 8,42; 8,37 — 8,01 8,10 8,12Гв,08; 7,93 8,44; 8,40 — 8,27E0); 8,22E0) — 7,53; 7,50 — 8,43; 8,37 8,52; 8,43; 8,39 7-излучения 0,22; 0,23; 0,86 — — — — — — — } 0,453; 0,881 — — } 0,145; 0,272 — — 0,059* @,9); 0,081* (I; 1) — — — 0,180(8); 0,242A0) — — — — — — — — } 0,430 } 0,400 — — — __ — — —¦ — — — — — — — — 66* 1043
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент 105 106 107 А 257 258 259 260 253 254 256 257 258 259 260 261 255 257 260 261 262 259 263 261 Период полураспада 0,646 B5) с 4,3 E) с 5,4 (8) с 180 C0) с — 1,8 с 0,0005 B) с — 0,0005 с 4,8 C) с 0,011 B) с 3,1 G) с <0,08 с 65 A0) с - 1,2 с? 5,0A2) с 1,52 A3) с 1,8D) с 34 D) с 0,007 C) с 0,8 B) с A—2). Ю-8 с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % а а а а с. д. (~ 50) с. д. с. д. а с. д. а с. д. а с д. (- 20) с. д. (~ 20), а а (90), с д. A0) а (-75), с. д. (-25) а (—40), с д. (-60) с. д. (-70), а(?) а С. Д. (— 20), а Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 8,86; 8,80 8,65; 8,61; 8,59 8,45 8,03 __ ... _ 9,00; 8,95 — 8,87; 8,77 — 8,28 ..— 9,16 9,12; 9,07; 9,04 8,93 8,66; 8,45 _ 9,25; 9,06 — 7-излучения _ — — 0,127 — — — — — — — В шестой колонке даны значения энергии (в мега- электрон-вольтах) основного у-излучения, сопровожда- сопровождающего распад нуклида. В круглых скобках приведена интенсивность у-излучения (в процентах), отнесенная к полному числу распадов. В косых скобках указана (в процентах) относительная интенсивность у-излучения. Если после значения энергии скобки отсутствуют, это показывает, что интенсивность точно не определена. В ряде случаев приведен диапазон значений энергии у-излучения. Символ 0,511 (ан.) означает, что у-излу- чение имеет аннигиляционное происхождение. Одной, двумя и тремя звездочками отмечены дублет, сложная линия и случай, когда все линии сложные. Более детальные сведения о типах распада и ядер- ядерной структуре нуклидов, содержащиеся в междуна- международном файле ENSDF, могут быть получек чеоез Центр по атомным и ядерным данным (ЦАЯД) Госу- Государственного комитета по использованию атомной энер- энергии СССР. 37.2. ЭТАЛОННЫЕ ЭНЕРГИИ у-ИЗЛУЧЕНИЯ, а-ЧАСТИЦ И КОНВЕРСИОННЫХ ЭЛЕКТРОНОВ В повседневной работе со спектрометрической ап- аппаратурой полезны наборы эталонных значений энергии излучения как с точки зрения интерпретации спектров излучений, так и для градуировки спектрометрической аппаратуры. В табл. 37.2 представлены эталонные значения энер- энергии у-квантов [1, 2]. Значения ?? охватывают диапазон энергий от 12 до 3500 кэВ и расположены в поряд- порядке возрастания энергии у-квантов. Значения в скобках здесь и далее отвечают погрешности в младших разря- разрядах значащих цифр. В табл. 37.3 приведены энергии и абсолютные ин- интенсивности у-квантов [1, 2, 4] для некоторых нуклидов, испускающих один или несколько сильных у-квантов и наиболее удобных для градуировки полупроводниковых спектрометров. В табл. 37.4 приведены значения наибо- наиболее интенсивных групп а-частиц в диапазоне энергий излучения от 2,5 до 7,7 МэВ [1, 2]. Значения ?а распо- расположены в порядке возрастания. В табл. 37.5 собраны значения энергий и интенсив- ностей конверсионных электронов в диапазоне Ее от 25 до 2500 кэВ [2], полезные для интерпретации спектров конверсионных электронов и градуировки электронных спектрометров. В табл. 37.6 для ряда нуклидов приведены мульти- польности наиболее интенсивных у-переходов и экспери- экспериментально определенные значения коэффициентов внут- внутренней конверсии. 1044
Таблица 37.2. Эталонные энергии -у-квантов в диапазоне энергий ?? от 12 до 3500 кэВ [1,2] Продолжение табл. 37.2 Нуклид Период полураспада кэВ 241Am(NpL1)*1 67Co ^AmfNpLp)*! ^AmfNpL )•* 10*Cd(Agtfe)« ^Cd(Ag/C.)*i wiArn 137Cs (Ba Ka )** i37Cs(Ba*3,)« 183Ta шта 133Ba 241 Am 169 Yb 182Ta 182Ta 163Sm 208Hg(Tl/C_)*i *°3Hg(Tl/C-)« Sm ioemAg 133Ba isacm loabm 182Ta i°»Cd lwSm 169 Yb 153Sm 183Ta шТа 163Sm 183Ta 169 > b i8*Ta шта 169 Yb «2Eu "Co leeYb 192Ir 67Co W8Ta 182Ta 182Ta 199Au 18зта 133Ba 183Ta i83Ta 153Sm i69Yb 182Ta mYb M2Ta 192jr l99Au 432,2 года 270,9 сут 432,2 года 432,2 года 464 сут 464 сут 432,2 года 30,0 лет 30,0 лет 5,1 сут 5,1 сут 10,5 года 432,2 года 32,022 сут 115 сут 115 сут 46,7 ч 46,6 сут 46,6 сут 46,7 ч 127 лет 10,5 года 46,7 ч 115 сут 464 сут 46,7 ч 32,022 сут 46,7 ч 5,1 сут 115 сут 46,7 ч 5,1 сут 32,022 сут 115 сут 115 сут 32,022 сут 13,33 года 270,9 сут 32,022 сут 73,83 сут 270,9 сут 5,1 сут 115 сут 115 сут 3,139 сут 5,1 сут 10,5 года 5,1 сут 5,1 сут 46,7 ч 32,022 сут 115 сут 32,022 сут 115 сут 73,83 сут 3,139 сут 11,890G) 14,41302C2) 17,8A) 20,8A) 22,1A) 25,0A) 26,345E) 32,1A) 36,4A) 46,48502A6) 52,59648A2) 53,156E) 59,537A) 63,12081D) 65,72247A4) 67,74998D2) 69,67340A0) 70,8319(8) 72,8715(9) 75,42257A7) 79,14C) 80,999D) 83,36765A4) 84,6823(8) 88,0341A1) 89,48646A5) 93,61497G) 97,43155A6) 99,08182A0) 100,10652G) 103,18072A4) 107,93369A2) 109,77988F) 113,67244B0) 116,4201A1) 118,18996B0) 121,7824 C) 122,06135A3) 130,52365(8) 136,34304D9) 136,47434C0) 144,12536B9) 152,43058B4) 156,38740B9) 158,37945A0) 160,53005D8) 160,609B5) 161,34799(9) 162,32522B8) 172,85407A5) 177,21417(9) 179,39486B4) 197,95792(9) 198,35302B7) 205,79549F8) 208,20595A2) •* Интенсивные рентгеновские переходы, возникающие при рас- распаде ядер. *8 Энергия аннигиляционного излучения, сопровождающего позитронный распад нуклидов, Нуклид J82Ta 1МВа 182Та 228Th 183Та 183Та 182Та 203Hg 183Та 192 Ir 192 If 188Ba 198Au nomAg ш1г 134Cs 7Ве 1921г mQc**% 1921г i24Sb I92lr 192lr 108/ЯДд nomAg l24Sb Ag 187Cs liomAg liomAg i"E 124Sb 124Sb 124Sb A iiomAg i62E 124Sb 184Cs 184Cs Период полураспада кэВ 5,1 сут 115 сут 10,5 года 115 сут 1,913 года 5,1 сут 13,33 года 5,1 сут 32,022 сут 115 сут 10.5 года 46.6 сут 5,1 сут 13,33 года 73,83 сут 10,5 года 32,022 сут 73,83 сут 73,83 сут 27.7 сут 13,33 года 5,1 сут 10,5 года 13,33 года 10,5 года 13,33 года 2,696 сут 127 лет 249,8 сут 73,83 сут 2,062 года 53,44 сут 73,83 сут 2,062 года 2,062 года 13,33 года 73,83 сут 60,2 сут 73,83 сут 2,062 года 73,83 сут 127 лет 249,8 сут 60,2 сут 249,8 сут 30,0 лет 249,8 сут 249,8 сут 13,33 года 249,8 сут 60,2 сут 60,2 сут 60,2 сут 127 лет 249,8 сут 249,8 сут 13,33 года 60,2 сут 2,062 года 2,062 года 13,33 года 249,8 сут 312,5 сут 209,87220D5) 222,10980C0) 223,116C5) 229,32197F4) 238,632B) 244,26913E5) 244,692B) 246,06473B3) 261,07865A2) 264,07542C0) 276,404G) 279,1968A0) 291,73096F8) 295,939(8) 295,95825A3) 302,858E) 307,73766A3) 308,45689A5) 316,50789A8) 320,08419D2) 344,275D) 353,99767C6) 356,014(9) 367,789E) 383,859(9) 411,115E) 411,80441A5) 433,939D) 446,812D) 468,07147B7) 475,36E) 477,605C) 484,57797D1) 511,006B) 563,27E) 569,30C) 586,294F) 588,58446G2) 602,728A2) 604,41415D7) 604,68B) 612,46504G8) 614,281F) 620,358C) 645,858A2) 657,761 B) 661,661 C) 677,627D) 687,010D) 688,678F) 706,680E) 709,320A3) 713,793A3) 722,789A6) 722,938(8) 744,279E) 763,949E) 778,903F) 790,727A6) 795,78B) 801,86C) 810,459G) 818,032E) 834,848A7) 1045
Продолжение табл. 37.2 Нуклид 152Ец 6вСо nomAg «Sc eey шЕи HOmAg 124Sb "Co 184Cs 124Sb 162Eu e62n "Sc шТа шТа 1S4Cs •°Co MCo 182 Ta 18*Ta "Co шТа MNa 182Ta "Co 182Ta '•Co mTa iiomAg 152Eu uomAg nomAg i"Sb 88V "Co "Co 1MSb "Co "Co "Co "Co «Со 1046 Период полураспада 13,33 года 78,76 сут 13,33 года 73,83 сут 249,8 сут 83,83 сут 106,6 сут 13,33 года 249,8 сут 60,2 сут 13,33 года 78,76 сут 2,062 года 60,2 сут 38 лет 13,33 года 13,33 года 13,33 года 244,1 сут 83,83 сут 115 сут 115 сут 2,062 года 5,271 года 78,76 сут 115 сут 13,33 года 115 сут 115 сут 78,76 сут 115 сут 115 сут 2,602 года 115 сут 13,33 года 60,2 сут 5,271 года 115 сут 78,76 сут 2,062 года 60,2 сут 15,02 ч 115 сут 249,8 сут 13,33 года 13,33 года 249,8 сут 60,2 сут 249,8 сут 249,8 сут 60,2 сут 38 лет 78,76 сут 106,6 сут 78,76 сут 78,76 сут 60,2 сут 78,76 сут 106,6 сут 15,02 ч 78,76 сут 78,76 сут 78,76 сут 78,76 сут 78,76 сут Таблица 37.3. Энергии и абсолютные интенсивности 7-квантов для некоторых источников, удобных для градуировки детекторов [1, 2, 4] кэВ 841,586(8) 846,772 A3) 867,388(8) 884,54174G4) 884,684E) 889,277C) 898,042D) 919,401 (8) 937,491 E) 968,208 A7) 1005,279A7) 1037,840A5) 1038,53E) 1045,138B0) 1063,662D) 1085,914A3) 1089,700A5) 1112,116A7) 1115,546D) 1120,545D) 1121,299A4) 1157,505A5) 1167,89F) 1173,238D) 1175,102A6) 1189,051A4) 1212,950A2) 1221,406A6) 1231,019A6) 1238,282A7) 1257,421A6) 1273,735A6) 1274,542G) 1289,158A6) 1299,124A2) 1325,516B1) 1332,501 E) 1342,731 B5) 1360,25G) 1365,17A0) 1368,179C0) 1368,633F) 1373,838B4) 1384,300D) 1408,011 A4) 1457,628A5) 1475,786E) 1488,886B4) 1505,036E) 1562,301 F) 1690,992B6) 1770,237A0) 1771,351 B6) 1836,063A3) 2015,181B8) 2034,755B9) 2090,962C5) 2598,458C3) 2734,087.C0) 2754,030A4) 3201,962 D6) 3253,416D5) 3272,990D5) 3451,152D7) 3547,925F1) Нуклид *-7Со 190Au 203Hg 26,345 E) 59,537 8,0341 () 14,41302 C2) 122,06135 A3) 136,47434 C0) 158,37945 (Ю) 208,20595 A2) 279,1968 (Ю) 320,08419 D2) %/расп. 2,47G) 36,5B) 3,75G) 9,6C) 85,6D) 11,1C) 100* 22,1C)* 81,4B) 9,83A0) Нуклид 198Au 137Cs *4Mn eoCo 22Na 88Y 2«Na 411,80441 A5) 661,661 I3) 834,848 A7) 1173,238 D) 1332,501 E) 1274,542 G) 898,042 D) 1836,063 A3) 2734,087 C0) 1368,633 F) 2754,030 A4) %/расп. 95,47(8) 85,4(8) 99,978B) 99,87F) 99,980(9) 99,95C) 93,4G) 99,37B) 0,72G) 99,994B) 99,87B) * Относительная интенсивность -\-квантов, %. Таблица 37.4. Эталонные группы а-частиц в диапазоне энергий Еа от 2,5 до 7,7 Нуклид 14eSm 150Gd 148Gd 232jh 238U 23UJJ 238JJ 230Th 234(J 237Np [3] 233y [3] 241Pu [3] 242Pu [3] 23фа Период полураспада 1,03-108 лет 1,79 10е лет 93 года 14,05-10е лет 4,468-109 лет 7,038-108 лет 2,34-107 лет 7,54-104 лет 2,45-106 лет 2,14-10е лет 1,59-10» лет 14,4 года 3,76-108 лет 32 760 лет Еа , МэВ 2,470F) 2,719(8) 3,182787B4) 4,012E) 3,953(8) 4,196D) 4,140E) 4,400B) 4,368C) 4,219B) 4,494C) 4,445E) 4,6875A5) 4,6210A5) 4,7739(9) 4,7220(9) 4,787B) 4,8236A2) 4,8960A5) 4,8530A5) 4,900B) 4,856B) 5,0590(8) 5,0297(8) 5,0141 (8) 4,9517(8) МэВ [1, 2] Относительная интенсивность, % 100 100 100 77 23 77 23 62 18 5,7 74 26 76,3 23,4 72 28 51 84 83 12 74 26 11 <20 25,4 22,8
Продолжение табл. 37.4 Продолжение табл. 37.S Нуклид 239Ри М0Ри [3] 848 Am swpo 2«Am 238pu «"Cm ««cm 260Cf [3] 242Cm [3] 252Cf [3] 2*»Cf [3] 253Es 25*Fm [3] Период полураспада 24 119 лет 6537 лет 7380 лет 138,38 сут 432,2 года 87,74 года 18,1 года 28,5 года 13,08 года 162,8 сут 2,638 года 351 год 275,7 сут 20,47 сут 20,07 ч ?а , МэВ 5,1554G) 5,1429(8) 5,1046(8) 5,1677G) 5,1233G) 5,2754A0) 5,2335A0) 5,30451 G) 5,48560A2) 5,44298A3) 5,49921B0) 5,4565D) 5,80496E) 5,762835C0) 5,7847(9) 5,7415(9) 6,0308F) 5,9891F) 6,1129C) 6,0695E) 6,1183E) 6,0757E) 6,1940G) 5,813A) 5,760A) 6,4288A5) 6,63273E) 6,5916B) 7,016B) Относительная интенсивность, % 73 15,1 11,5 76 24 88 10,6 100 85,2 12,8 72 28 76,7 23,3 73 11 85 15 74 26 84 16 2 84 4 93 89,8 6,6 93 Таблица 37.5. Эталонные энергии конверсионных электронов в диапазоне энергий Ее от 25 до 2500 кэВ [2] Нуклид "»Аи 203Hg 198AU ш1г 207BJ I37mga eoCo Период полураспада 3,139 сут 46,6 сут 2,696 сут 73,831 сут 38 лет 30,0 лет 2,55 мин 5,271 года Е , кэВ 34,986G) 75,273G) 125,099G) 143,536G) 154,813G) 193,659E) 263,842E) 275,485E) 328,7021 (9) 396,9651A1) 217,5634(8) 230,0621(8) 238,1131(8) 302,6280E) 389,6767(8) 481,665B0) . 553,809B0) 975,615B0) 1047,759B0) 1059,769B0) 624,208E) 655,660E) 1164,906D) 1324,170E) Интенсивность конверсионных электронов, %/расп. 2,92A4) 10,9E) 6,4C) 17,0(8) 4,38A9) 16,9(8) 4,35A3) 1,06 C) 2,87(9) 1,02 C) 1,924A4) ,790 B5) 1,47A4) 1,95F) 1,02D) 1,55E) 0,435A3) 7,04B3) 1,78 F) 0,587(8) 7,64E5) 1,38 E0) -0,015 -0,011 Нуклид 212Ш 212РЬ 208Т1 Период полураспада 60,55 мин 10,64 ч 3,07 мин Ее , кэВ 24,510E) 36,153E) 148,099F) 222,238F) 2526,66A0) Интенсивность конверсионных электронов, %/расп. 1 1 1 1 1 Таблица 37.6. Эталонные значения коэффициентов внутренней конверсии [1] Нуклид io»Gd i«Ce 139Се io3Hg ii*Sn i»8Au i8?Cs **Co MMn e6Zn Период полураспада 464 сут 32,50 сут 137,66 сут 46,60 сут 115,09 сут 2,696 сут 30,0 лег 70,78 сут 312,5 сут 244,1 сут ?f,кэВ 88,0 145,4 165,9 279,2 391,7 411,8 661,7 810,8 834,8 1115,5 Мультиполь- ность перехода ?3 Л11+0,4%?2 Ml ?2+ 41% Afl ?2 Л14 ?2 ?2 Ml + 16% ?2 Коэффициент внутренней конверсии 1е/[л 11,2B) 0,378D) 0,2152C3) 0,164B) 0,438F) 0,0302C) 0,0916E) 0,000295A0) 0,000224A0) 0,0001664F6) 37.3. КВАНТОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЯДЕР В табл. 37.7 приведены экспериментально опреде- определенные значения спинов / магнитных моментов \х и электрических квадрупольных моментов Q основных и некоторых долгоживущих метастабильных состояний для четно-нечетных, нечетно-четных и нечетно-нечетных ядер. В таблицу не включены четно-четные ядра, у ко- которых значения спинов и магнитных моментов основных состояний равны нулю. Значения /, (i и Q даны в еди- единицах h (/1=Л/2л, где h — постоянная Планка), в ядер- ядерных магнетонах \in и фемтометрах соответственно. Зна- Значения спинов, указанные в круглых скобках, получены косвенным путем. 1047
Таблица 37.7. Спины, магнитные моменты и электрические квадрупольные моменты ядер [1] Элемент iH ,Не jLi 4Ве »в «с «о ,F „Ne uNa «Mg 13AI „Si «P ieS «Cl i.Ar »K Массовое число A 1 2 3 3 6 7 8 9 8 10 11 12 13 11 13 12 13 14 15 15 17 17 19 20 19 21 23 20 21 22 23 24 25 25 25 27 28 29 29 чп OK) 31 32 31 33 35 35 36 37 38 35 37 39 36 37 38 39 40 41 42 43 45 Л л 1/2 1 1/2 1/2 1 3/2 2 3/2 2 3 3/2 1 3/2 3/2 1/2 1 1/2 1 1/2 1/2 5/2 5/2 1/2 2 1/2 3/2 5/2 2 3/2 3 3/2 4 5/2 5/2 5/2 5/2 3 1/2 1/2 1 1/2 1 1/2 3/2 3/2 3/2 2 3/2 2 3/2 3/2 7/2 2 3/2 3 3/2 4 3/2 2 3/2 3/2 «¦••«Si +2,7928456A1) +0,8574376D) +2,978960A) —2,127624A) +0,8220467F) +3,256424B) + 1,6532(8) -1,778(9) 1,0355 C) + 1,80065A) +2,688637B) + 1,00306A5) +3,17778E1) 1,027A0) +0,702411 A) +0,4573E) 0,32224C5) +0,4037607B) —0,2831892C) 0,7189(8) — 1,89379(9) +4,7223A2) +2,628866(8) +2,0935(9) -1,887A) —0,661796E) -1,08A) +0,3694B) +2,38629A0) + 1,746C) +2,217520B) + 1,6903(8) +3,683D) —0,85545(8) +3,6455A2) +3,641504B) 2,791 A) —0,55529C) 1,2349 C) + 1,13160C) -0,2524C) 0,48793(8) +0,643821 A) ±1,00 +0,8218736E) + 1,28547E) +0,6841230E) 2,05B) +0,633B) +0,95B0) -1,3C) (+) 0,548A) +0,20321 F) + 1,3737A0) +0,3914658D) —1,298099 C) +0,2148699B) —1,1425F) 0,163B) 0,1734D) Q. фм« +0,2875B0) — — —0,0644G) —3,66C) 2,4B) +5,3C) — +8,472E6) +4,196 1,71A6) 4,78D6) 3,08F) — — + 1,56 — — -2,6C) 10B) 7,0A3) + 10,29G5) -6,0 G5) — + 10,1(8) +23 (8) +22 + 14,0B) — -6,4A0) +4,5A0) —8,249B) -1,80D) —6,493B) — — — — — ... +4,9D) -6,7(8) +6,0 E) — — Продолжение табл. 37.7 Элемент 40Са «Sc иТ1 «V 26Fe 87Со 28Ni „Си soZn 3lGa 32Ge Массовое число А 39 41 43 41 43 44 44т 45 46 47 48 45 47 49 47 48 49 50 51 49 51 53 51 52 52т 53 54 55 56 57 59 55 56 57 58 59 60 60т 57 61 65 60 61 62 63 64 65 66 63 65 67 67 68 69 71 72 69 71 73 75 /. л 3/2 7/2 7/2 7/2 7/2 2 6 7/2 4 7/2 и 7/2 5/2 7/2 3/2 4 7/2 6 7/2 5/2 7/2 3/2 5/2 6 2 7/2 3 5/2 3 1/2 3/2 7/2 4 7/2 2 7/2 5 2 Я/2 3/2 5/2 2 3/2 1 3/2 1 3/2 1 3/2 5/2 5/2 3/2 1 3/2 3/2 3 5/2 1/2 9/2 1/2 1,02168A2) —1,594780 (9) —1,31726F0) 5,43B) +4,64D) +2,56C) +3,88 4,756483C) +3,03B) +5,34B) 0,095B) —0,78848A) -1,10417A) — 1,63A0) 4,47E) +3,34745C) +5,1514A) 0,476C) (-H,934E) -0,47454C) 3,568B) 4-3,0621A4) 0,0076 5,024G) +3,2818A3) +3,468716B) +3,2266B) +0,09044G) 0,29C) +4,822C) 3,830A5) +4,733A7) +4,044(8) +4,627(9) +3,799(8) +4,40(9) 0,88F) —0,75002D) 0,69F) + 1,219C) +2,14D) —0,380D) + 2,2233B) —0,217B) +2,3817C) —0,282B) —0,28164E) +0,7690B) +0,875478(8) + 1,8507C) 0,01175F) +2,01659D) +2,56227B) —0,13224B) 0,735G) +0,547E) —0,8794669E) +0,510E) Q, Фм« <23 -26 F) + 10E) -19 B) -22A) + 11,9F) —22 C) 1,5A5) +29A) +24A) — 7 -5,2A0) — 2,2 50A0) +60(8) +35E) — +52(9) +22C) +40,4D0) +44 E) +30 D0) + 16,2A5) — — —20,9C) — -19,5D) — +29C) -2,3B) + 15,0A5) + 19,5 2,77A4) + 16,8 + 10,6 +52 2,4E) — 17,3B6) 1048
Продолжение табл. 37.7 Продолжение табл. 37.7 Элемент зз As 34Se ЗбВг ЗвКг 37Rb aeSr 39Y «ft 41Nb 42Mo 43TC 44RU 46Rh 47A8 Массовое число A 70 71 72 74 75 76 75 77 79 76 79 80 80m 81 82 83 85 80 81 82 83 84 85 86 87 88 87 89 90 91 91 90 93 95 97 95 97 93 94 95 96 99 97 99 101 103 105 101m 102 103 103m 105 105 102m 103 104 104m 105 106 106m 107 108 108m 4 5/2 2 2 3/2 2 5/2 1/2 7/2 1 3/2 1 5 3/2 5 9/2 9/2 1 3/2 5 5/2 2 5/2 2 3/2 2 9/2 1/2 2 1/2 5/2 8 9/2 9/2 9/2 5/2 5/2 9/2 7 9/2 7 9/2 5/2 5/2 5/2 5/2 C/2) 9/2 F) 1/2 7/2 G/2) 5/2 2 7/2 5 2 1/2 1 6 1/2 1 6 2,1B) (+) 1,6735 A8) (-) 2,1578 B2) —1,597C) + 1,43947F) -0,906E) 0,67D) +0,534270(8) — 1,018A5) 0,5482A) +2,106399D) 0,5140F) + 1,3177F) 4-2,270560D) + 1,6270E) —0,970669C) 1,005 B) —0,0834C) +2,05B) + 1,6434A2) + 1,43B) -1,297A1) + 1,35303A) -1,6920A4) +2,75124A) 0,508E) —1,09282 F5) —0,1374153C) -1,630 (8) 0,1641(8) — 1,30362B) 4,941 D) +6,1705C) 6,123A2) 7,3A4) —0,9142A) —0,9335A) 6,15G4) 5,20B5) 9,058A40) +5,37A7) +5,6847D) 0,687B7) —0,6413E1) —0,7188F0) 0,67A1) <0,3 +5,51 (9) 4,11A5) —0,08840B) +4,78A0) +4,428A3) -0,642C) +4,14B5) +4,47E) +4,0A) +3,7B) 0,1014A0) +2,85B0) 3,71 A5) —0,113570B0) +2,6884 G) 3,580B0) Q. фм* — — — +29 + 100 — +80 27 +29,3 19,9(8) +76 C) +27B) +76C) +27,0A3) +45C) — — — +27E) +0,50A3) +27,4B) +20C) + 13,2A) 15F) — 15,5C) — — — —36G) — — -1,9 A2) —10,2C9) — — — (+K4C4) +7,6~G) +44 D) +80A0) 152 (8) Элемент 4eCd 49In 5<)Sn BiSb 62Te Массовое число А 109 109m 110 110m 111 112 113 105 107 109 111 111m 113 113m 115 115m 109 110 111 112 113 113m 114 114m 115 115m 116 116m 117m 113 115 117 119 119m 121 115 i ift 1 1O 117 118 118m 119 120 121 122 123 104. IZ4 125 126 127 128 117 119 119m 123 123m 125 125m 127 127m 129 129m 131m 1/2 7/2 1 6 1/2 2 1/2 5/2 5/2 5/2 1/2 11/2 1/2 11/2 1/2 11/2 9/2 2 9/2 1 9/2 1/2 1 5 9/2 1/2 5 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 U/2 3/2 5/2 Q О 5/2 8 5/2 5/2 2 7/2 Q О 7/2 (8) 7/2 8 1/2 1/2 11/2 1/2 11/2 1/2 11/2 3/2 11/2 3/2 11/2 11/2 —0,1306905B) +4,27A3) 2,7271 (8) +3,607D) —0,146B) 0,0547E) 0,159B) —0,7393B) —0,615055A) —0,827846B) —0,5948856(9) — 1,1051D) —0,62306G) — 1,087783B) —0,648425A) — 1,041034B) +5,53F) +4,365D) +5,53F) +2,82C) +5,5289B) —0,21074B) + 1,7D) +4,7A) +5,5408B) -0,24398E) 2,7867(8) +4,22(8) —0,25174C) 0,880(9) —0,91883G) — 1,00104G) —1,04728G) -1,40(8) 0,699G) +3,46A) 3,43F) 2,47G) 2,32D) +3,45A) 2,34B2) +3,3634C) —1,905 B0) +2,5498B) 1,20 B) +2,630C5) 1,28G) 2,59A2) 1,31 A9) 0,25E) 0,95E) —0,73679B) — 1,00E) —0,88828C) -0,93E) 0,66E) —0,91E) 0,66E) -1,15E) -1,04D) Q, фм« — 165A0) — — — +43 D) +68G) +69 G) -85(9) — -71G) — -54E) +89 +37 +87 +9,3 +84,6 — — — +86,1D5) 9B) — 21B) 8D) -20D) -30 E) — -21 D) —20 C) +47 C) -26D) — — 1049
Продолжение табл. 37.7 Продолжение табл. 37,7 Элемент МХе wCs §вВа 67La ь8Се wNd flPm c2Sm езЕи Массовое число А 125 127 129 131 132 133 129 129т 131 131т 133т 125 127 129 130 131 132 133 134 134т 135 136 137 138 133 135 137 137т 137 138 139 140 137 137т 139 141 143 141 142 142т 143 143 145 147 149 143 144 147 148 148т 149 151 145 147 149 151 153 155 151 152 153 154 155 Л А 5/2 5/2 7/2 7/2 4 7/2 1/2 11/2 3/2 11/2 11/2 1/2 1/2 1/2 1 5/2 2 7/2 4 8 7/2 5 7/2 3 1/2 3/2 3/2 11/2 7/2 5 7/2 3 3/2 11/2 3/2 7/2 3/2 5/2 2 5 7/2 7/2 7/2 5/2 5/2 5/2 5 7/2 6 7/2 5/2 7/2 7/2 7/2 5/2 3/2 3/2 5/2 3 5/2 3 5/2 3,0A0) +2,81327(8) +2,6210C) +2,742A) 3,088G) +2,856E) —0,777976(9) —0,847B8) +0,691861 D) -0,80A0) -0,87A2) + 1,41B) + 1,46B) + 1,482(9) 1,4 43,543B) -2,222G) -2,582023(9) +2,9937(9) + 1,0978B) +2,7324B) +3,711A5) +2,8413D) 0,48A0) -0,769C) +0,837943A7) +0,937365B0) +2,695F) +3,7139C) +2,7832B) +0,730A5) 0,91 A5) 0,70C) 0,96B0) 0,970C0) ~1 4,136B) +0,234A) 2,2A) —1,065 E) —0,656D) 0,578C) 0,351 A0) 3,78E0) 1,69A4) +2,58G) 1,84A9) 1,82A8) 3,3E) 1,8B) 0,92F) —0,8148G) —0,6717G) 0,355A5) —0,0216A) — +3,4717F) —1,9414A3) + 1,5330(8) 2,005F) 1,93 B6) Q. Фм« —88,9 —78,9 —55,3 -40A) 9A) -27A) — -12,0A2) — — — — -62,0F) +50,8G) -0,3A) +38,9C) +5,0B) 22,5A0) +5,1A) — — + 18B) +28C) 5 +26 (8) +51 (9) +22 C) + 10,3A1) — — —5,89D2) +2,97(85) _ -48,4B0) -25,3A0) 90 C0) 130C0) — — +74 B0) +20 B0) 190 C0) — -18 C) +5,2(9) + 100A0) 90 A0) + 115(9) +316C5) +294 B3) +390 E0) Элемент .бТЬ eeDy втНо «Ег в,Тш „Yb „Lu 72Hf тзТа 74W 7бИе 7eOs Массовое число А 155 157 159 156 157 158 159 160 153 155 157 161 163 165 165 166m 161 163 165 167 169 171 163 165 166 167 169 170 171 169 171 173 175 171 172 173 174 174m 175 176 176m 177 177m 175 177 179 179m2 180m 181 182 183 187 181 183 184 184m 185 186 187 188 187 189 193 3/2 3/2 3/2 3 3/2 3 3/2 3 7/2 3/2 3/2 5/2 5/2 7/2 7/2 3/2 5/2 5/2 7/2 1/2 5/2 1/2 1/2 2 1/2 1/2 1 1/2 7/2 1/2 5/2 7/2 7/2 4 7/2 A) F) 7/2 7 1 7/2 23/2 5/2 7/2 9/2 25/2 8 7/2 3 1/2 3/2 5/2 E/2) 3 8 5/2 1 5/2 1 1/2 3/2 C/2) -0,2591E) -0,3398G) -0,44C) 1,41 A8) 2,0A) + 1,758G) +2,014D) + 1,702(8) —0,72(9) —0,34C) —0,30C) —0,4805E1) +0,6726C5) 0,51 +4,173B7) 4,1F) —0,370E) +0,57B) 0,66C) —0,5665B4) +0,515B5) 0,70E) 0,081 B) 0,139B) 0,092B) -0,197B) -0,235C) 0,2476C6) 0,2303C6) -0,63B) +0,49367A) —0,67989C) 0,40E) 2,03A0) 2,25A0) 2,34(9) 1,94 B8) 2,34C3) [-2,2327A1) -3,19C) ^0,318C) +2,239A1) 2,75B1) 0,70A0) +0,7935F) —0,6409A3) 7,43C4) +8,7A0) 2,371 2,6B) +0,1177847A) 0,688B1) 3,242F5) 3,03A1) 2,499E1) 2,86A3) +3,1871 C) + 1,739C) +3,2197C) + 1,788E) +0,06465184F) 0,659933D) 1,30A9) Q. фм« + 159A6) +203 B6) — + 140D5) — +270 E0) 118A2) +300E0) -15 (8) +94A0) + 127A4) +244A7) +257A7) 280 +273 F) + 120(9) +220 B0) 220A0) +282,7A2) — 240 B0) — — 185 A5) — — 57,4 (9) +410 F) 280 B0) — — — — — +568F) +800 G0) —239 D) +551 F) — +270 D0) +450E0) +510E0) — +440 E0) +390 — — — — — — — 236E0) -40 224 E0) -40 — +91 A0) 1050
Продолжение табл. 37J Продолжение табл. 37.7 Элемент „Ir 78Pt Аи «Hg nTl pPb Массовое число А 191 191m 192 193 194 195 195m 197 190 191 192 193 194 195 195m 196 196m2 197 198 198m 199 200m 181 183 185 187 191 193 193m 195 195m 197 197m 199 199m 201 203 205 194 195 196 197 198 198m 199 200 201 202 203 204 205 207 203 204 205 206 207 209 210 /. A 3/2 11/2 4 3/2 1 1/2 13/2 1/2 1 3/2 1 3/2 1 3/2 11/2 2 12 3/2 2 A2) 3/2 12 1/2 1/2 1/2 3/2 C/2) 3/2 13/2 1/2 13/2 1/2 13/2 1/2 13/2 3/2 5/2 1/2 2 1/2 2 1/2 2 7 1/2 2 1/2 2 1/2 2 1/2 1/2 9/2 6 9/2 6 9/2 9/2 1 +0,1461 F) 6,026C6) + 1,880A1) +0,1591F) 0,37D) +0,60949F) 0,597A5) 0,51 B) 0,066 0,138G) 0,0079A1) 0,140G) 0,074D) 0,148G) 6,268C1) +0,5914A4) 5,35B0) +0,145746(9) +0,5934D) 5,55C5) +0,2715G) 6,10B0) +0,5071 G) +0,524E) +0,507D) —0,593D) — —0,62757A8) —1,058429C) +0,541475A) —1,044647C) +0,5273741(9) —1,027684C) +0,5058851 (9) —1,014702C) —0,560225A) +0,84895A3) +0,6010A) 0,14A) + 1,58D) 0,07A) + 1,58B) 0,00A) 0,64G) +1,60B) 0,04A) + 1,61B) 0,06A) + 1,622257A) 0,0908 + 1,6382134G) 0,58219B) +4,62E) +4,28E) 4,16A1) +4,59E) 4,10B) +4,1106B) -0,0446A) Q, Фм« 78 B0) — — 70A8) — — — — — — 59,4A0) — —50 B3) -41 D1) —86 C8) + 108A0) — + 127A1) + 147 A3) — + 140D2) +45,5D0) +40D) — — — — — — — — — — — -64E) -41 E) -19E) —50A5) —46 + 13A) Элемент мРо eeAt „Ас „Th иРа „и »3NP MPu »eAm мСт *Вк MEs Массовое число А 205 207 209 211 213 227 229 231 233 233 235 237 238 239 241 241 242 243 243 245 247 249 253 254т 5/2 5/2 1/2 9/2 9/2 3/2 5/2 3/2 3/2 5/2 7/2 5/2 2 1/2 5/2 5/2 1 5/2 5/2 7/2 9/2 7/2 7/2 2 -+0,26 ^+0,27 -+0,77 + 1,1A) +0,46D) 2,01B) +3,5(8) +0,55 —0,35 +3,14D) +0,203D) —0,683A5) + 1,61C) +0,3878A5) + 1,61D) 0,41 0,5A) 0,37 2,0D) 4,70G) 2,90G) Q. фм« + 17 +28 __ + 170B0) +430 (90) —300 +350 455 (9) +410G0) +560 B00) +490 —276 +490 z +579 670 (80) 370 E0) 37.4. РАДИОАКТИВНЫЕ РЯДЫ [2] На рис. 37.1—37.4 представлены соответственно ра- радиоактивные ряды тория, нептуния, урана-радия и ура- урана-актиния. Указаны химический символ элемента, массовое число ядра и его период полураспада. Симво- Символы у стрелок указывают тип распада (а, р и. п.). Если нуклид распадается двумя путями, то у стрелок указа- указано относительное ветвление типов распада. 1051
р- > рг «•л л± _*? 220 ^7, /Ус Рис. 37.1. Ториевая серия Dл) /9" 212 v« 50 б мим /3" 2«Ро dt05MHH рг Стабильный 27, ^7 диви 2Wy /0,0 дней* 4,^ мим a9ajzjc 45,5 кик /Г 96% 209T1 2,2 мии /Г 213p0 209pb J,254 Стабильный Рис. 37.2. Нептуниевая серия Dп+1) 1052
CCJ 2**Th 7-WaMT 7,18 мин 6,75 ч 99,9% r/ / 8-70+лет <*| 3,05 ИНН CC\>99% Z6.8 мин 0,018% 0 (Г Рис. 37.3. Уран-радиевая серия Dп+2) zieAt -2с 7?, 7 мин Л \ 0,02* 1,30мыи >99% (Г 22,JroAa 5,01 дня *\1,3*П до". /г 20ip» СтабамтА 25,51ч 3,28-10+лет 22ГАС 21,77 годя W, 72 дня 21,8 мин >99% 11,*35акя а \~ 0,005^ 219At G,^ мин /9" 219 Rn ОС 1~$7% 7 мин /3" г «4 215Ро 1,78-W с Р~ t Z,3-riT*% 215At 211Pb J5,7mhh 2t1Bi Рис. 37.4. Уран-актиниевая серия Dл+3) CL\99JZ% zo7T1 ^? 77 мин 0,28% /r 211 Po 0,516 c Стабильный 1053
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Table of Isotopes. — 7th ed./Ed. by С. М. Lederer and V. S. Shirley. N. Y.: John Wiley and Sons, Inc., 1978. 2. Seetmann-Eggebert W., Pfennig G., Munzel H., Klewe-Nebenius H. Nuklidkarte, 5 Auflage. Munchen: Ger- bash und Sohn Verlag, 1981. 3. Баранов С. А., Кулаков В. M.f Шатинский В. М.// Ядерная физика. 1969. Т. 7, вып. 4. С, 724—730; 1971« Т. 14, вып. 5. С. 1101—1102. 4. Greenwood R. C.t Helmer R. G., Gehrke R. J.// Nucl. Instrum. Methods., 1979. Vol. 159. P. 465. 5. Holden N. E., Martin R. L., Banes I. L.//Pure Appl. Chem. 1984. Vol. 56, N 5. P. 675—702. Глава 38 МЁССБАУЭРОВСКИЕ ЯДРА С. С. Якимов, В. М. Черепанов 38.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Эффект Мёссбауэра или ядеоный гамма-резонанс (ЯГР) — это бесфононное (т. е. без потери энергии на отдачу) излучение или поглощение резонансных у-кван- тов ядрами атомов, находящихся в конденсированной среде. Высокое энергетическое разрешение ЯГР Го/?о«* « 10-10-М0-15 (Г0=Л/т) —естественная ширина ядер- ядерного уровня; х — среднее время жизни возбужденно- возбужденного ядра; Е0*=Ев—Eg — энергия \"пеРех°Да между воз- возбужденным е и основным g состояниями ядра) позво- позволяет не только измерять очень малые изменения энергии (порядка 10-10 эВ), но и наблюдать сверхтонкую струк- структуру ядерных уровней, вызванную электрическими и магнитными электронно-ядерными взаимодействиями. Спектр прошедшего через поглотитель излучения, получаемый обычно в ЯГР при относительном (со ско- скоростью и) движении резонансного источника и поглоти- поглотителя, обусловлен изменением энергии У"квантов Д?= *=E—Eo=Eov/c (с — скорость света) в результате эф- эффекта Доплера и определяется выражением е (v) = [N (со) - N (v)]/[N (со) - где N(oo) — интенсивность вне резонанса; N(v) — ин- интенсивность при относительной скорости v; N&—не зави- зависящая от v интенсивность фона, определяемая из допол- дополнительного эксперимента. Аналитическое выражение для спектра в случае «тонкого» источника (без самопоглоще- самопоглощения) и поглотителя с одиночной линией при условии совпадения в них энергий переходов (см., например, [1]): где F(E) = [Го/27.)] {[Е - Ео A + "/с)]1 + (Г0/2)а}-1 — для лоренцевой формы линии излучения источника; fs. fA — вероятности излучения и поглощения укван- тов; nAt см~2 — число ядер резонансного нуклида на 1 см2; а = Bяс2 h*IEl)[(E—?0J+(Г0/2J]-» — сечение поглощения у-кванта с энергией ?; ао= = Bn^2/?5)[B/e+l)/B/ff+l)]/(l-bcr) — сечение при ?=?с; /*, /в — спины ядра в основном и возбужденном состояниях; аг — полный коэффициент внутренней кон- конверсии. Максимальное поглощение 8 (и = 0) и площадь спектра S даются выражениями: «(O)-/s[l-«p(-^/2)/^/2)J5 S = j e (t>) di> = (ЯГ0/2) /s /д X —оо Xtxp(-tA/2)[I0(HA/2) + Il(UA/2)] , где /о и /, — функции Бесселя нулевого и первого по- порядков от мнимого аргумента; tA=fAnAO(Eo) — эф- эффективная толщина поглотителя. Если источник не тонкий, то при учете самопогло- самопоглощения в нем формула для е@) приобретает вид [2]: • @)-[/s/ *(<s)l[*('s) + К(*л)~ (V) = /, 1—ехр [ —I где К(*)«жехр (-*/2)[/0(i x/2) +/,(i x/2)]; x-ts, tt, ts+tA; ts=fsiso(E0), а площадь спектра не зависит от формы линии излучения. Основными считаются следующие параметры мёсс- бауэровских спектров [3—6]. 1054
I. Изомерный (химический) сдвиг б мессбауэровской линии, обусловленный разностью радиусов ядра в воз- возбужденном и основном состояниях AR = Re—Rg и разно- разностью плотностей электронов на ядрах поглотителя и ис- источника |Фл@)|2и |^s@) |2 соответственно: Ъ = А~-г где Л = Dя/5)e2R2ZS(Z); е — элементарный заряд; Z — заряд ядра; S(Z) — зависящий от Z релятивистский множитель, протабулированный в [7]. При различии температур источника и поглотителя возникает дополнительный, так называемый темпера- температурный сдвиг линии поглощения в результате реляти- релятивистского эффекта Доплера второго поряда по v/c: где (о2) —- средняя квадратическая скорость мёссбау- эровского атома. В классическом пределе, справедливом при высоких температурах, -?0.3 М7B где k — постоянная Больцмана; Т — температура; М — масса атома. 2. Квадрупольное расщепление А ядерных уровней, вызванное взаимодействием квадрупольного момента ядра Q с неоднородным электрическим полем <7=grad?, описываемым гамильтонианом где 1±=*1х±\1у- Он имеет собственные значения + т]2/3) » nij =я = /, /-1, ...,-/. Параметр асимметрии имеет вид т)= (Vxx — Ууу)/У2г> где 1Ужж\>\Ухх\>\У™\'> Ухх = д2У/дх2; Vyy = = cPV/dy2; Угг = d2V/dz2; V — потенциал электричес- электрического поля. В частном случае аксиально-симметричного гради- градиента поля для ядра 57Fe (/*=l/2, /*=3/2) линия рас- расщепляется на дублет с расстоянием между компонен- компонентами А = ?C/2, 3/2)-?C/2, eqQ/29 3. Магнитное расщепление ядерных уровней, вы- вызванное сверхтонким взаимодействием дипольного маг- магнитного момента ядра \i с магнитным полем на ядре Нп, которое создается электронами собственного атома и магнитными моментами соседних атомов, а также поляризованными электронами проводимости [3—6]. Магнитное взаимодействие приводит к полному снятию вырождения ядерных уровней, положения кото- которых выражаются формулой -ш/ — \».nHnmj /I, где Цл — ядерный магнетон; т/ — магнитное кванто- квантовое число (правила отбора для магнитных дипольных переходов Дт/=0,±1). Расстояние между соседними эквидистантными под- подуровнями А?тв^Цп//я, где g — гиромагнитное отноше- отношение (ядерный ^-фактор). При добавлении к магнитному дипольному электри- электрического квадрупольного взаимодействия эквидистант- эквидистантность подуровней нарушается. Для A<A?«» положения ядерных подуровней определяются соотношением: 1/2 где q—Угг — градиент электрического поля. «#Ccos28-l)/8, где 8 — угол между осью г градиента электрического поля и направлением магнитного поля* 38.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МЁССБАУЭРОВСКИХ ЯДЕР В табл. 38.1 приведены следующие характеристики мёссбауэровских ядер [8, 9]: символ изотопа с массовым числом; содержание мёссбауэровского изотопа в естествен- естественной смеси; ?0 — энергия мёссбауэровского перехода; 7*1/2 — период полураспада резонансного уровня; Г — минимальная наблюдаемая ширина линии, оп- определяемая по формуле Г=21п2(Л/Г1/2); ?* — энергия отдачи свободного ядра; ссг — полный коэффициент внутренней конверсии; ао — полное сечение резонансного поглощения; lg, le — значения спина основного и возбужденного состояний ядра; |л*> И* — значения магнитного момента основного и возбужденного состояний ядра (в ядерных магнетонах): Qg. Qe — значения квадрупольного момента основ- основного и возбужденного состояний ядра; сведения о материнских изотопах мёссбауэровского ядра (массовое число, тип распада, период полураспада, э. з. — электронный захват). 1055
Ядро *7Fe eiNi •7Zn »Ge Ge «Кг -Тс I «iSb 12БТе Содержа- Содержание, % 0,012 2,14 2,14 1,19 4,11 7,76 7,76 11,55 0 12,72 17,07 51,4 7,61 8,58 57,25 6,99 E, кэВ 29,56 14,413 136,48 67,408 93,317 13,263 68,752 9,40 140,51 89,36 127,22 93,1 158,53 23,871 37,138 35,492 Tl/2, не 4,25 97,81 8,7 5,27 9150 2953 1,86 147 0,237 20,5 0,581 44,3-109 0,277 17,86 3,5 1,481 Таблица 38.1. : Г, мм/с 2,177 0,194 0,230 0,770 32-Ю-6 0,007 2,139 0,198 8,215 0,149 3,701 6,6- Ю-11 6,230 0,642 2,105 5,204 Ю"* эВ 11,73 1,956 175,4 39,98 69,77 1,293 34,76 0,571 107,1 43,30 86,02 43,4 115,3 2,570 6,118 5,409 *т 0,35 8,21 0,14 0,13 0,89 1095 0,8 19,6 0,15 1,5 0,16 20 0,159 5,1 11,1 13,6 Значения характеристик мессбауэровских ядер 10-*» см* 28,65 255,8 34,50 71,16 4,955 0,761 22,88 107,5 8,621 8,042 8,688 5,3 16,80 140,3 19,55 26,51 4- 1- 2 1" ~ з- 2 5" ~ 9+ ~ 9+ 2 9+ 2 9" ~ 5+ 2 5+ 2 1- 2 1+ 2 1+ т~ 5+ 1+ 2 з- з- 2 5" 5- 2 1" ~ 5+ 2 7+ 2 7+ 2 7+ 2 3+ 2 3+ 2 7+ 2 3+ 2 ~2~ + 7+ -1,298 0,09060 0,09060 —0,7498 +0,8755 -0,8792 —0,9703 +5,6807 —0,638 -0,68 —0,1136 + 1,0001 —1,0461 +3,3591 -0,8872 — —0,1553 —0,9785 +0,478 +0,578 -0,941 —0,942 +3,7 —0,28 -о;з1 +0,633 +2,47 +0,60 —0,093 0 0 +0,162 0 —0,18 +0,253 +0,34 +0,12 0 0 0 —0,28 0 10-»* см» — +0,21 — —0,20 — — +0,43 — +0,34 —0,064 —0,38 —0,20 Сведения о материнском ядре 89К(Л, i)(d, p) б7Со (э. з., 270 сут), 67Мп(Р~, 1,6 млн) — в1Со(р-, 99 мин), в1Си(э. з., 3,41 ч) e7Ga (э. з., 78 ч), в7Си (Р~, 59 ч) 78As (э. з., 80,3 сут), 73Ga (p-, 4,9 ч) взвг (?-, 2,39 ч), »3Rb (э.з, 86,2 сут) "Mo (P-, 6,7 ч) wRh (э. з., 16,1 сут), 9»wRh (э. з., 4,7 ч) ioiRh (э. з., 3 года), 101Тс (р-, 14,0 мин) i°7Cd (э. з., 6,6 ч), i°7Pd (?-, 7- 10е лет) »7Sb (э. з., 2,8 ч), WIn (?-, 1,93 ч) lie^Sn B45 сут), n»Sb (э. з.,38 ч) 12imSn (p-, 50 лет) l26Sb (P-, 2,7 лет), 12б1 (э. з., 60 сут)
to СЛ CD L27J 129! mXe ^Хе m»Cs м»Ва i»La шрт WNd ™Nd 145Pm и'Рш i47Sm i«Sm iSiSm «2Sm iwsm iMSm 100 0 26,44 21,18 100 0 99,91 100 8,30 8,30 0 0 14,97 13,83 0 26,72 0 22,71 57,60 27,77 39,581 80,183 80,997 12,29 165,85 145,42 67,25 72,50 61,25 91,03 122,1 22,494 65,83 121,78 35,842 81,99 1,95 16,80 1,01 0,500 6,313 8,10 1,50 1,85 29,4 0,72 2,62 2,57 0,80 7,12 20 1,41 2,0 3,0 2,435 0,586 6,843 6,823 0,535 2,748 1,100 1,017 0,138 5,241 1,705 1,169 2,801 1,708 0,208 1,593 3,816 1,112 14,02 3,209 6,519 26,34 26,48 0,610 106,2 80,50 16,74 19,46 13,89 30,26 54,44 1,823 15,40 52,37 4,507 23,43 3,78 5,1 12,3 1,6 1,72 — 0,26 0,46 6,1 4,9 6,42 — — 50 — 1,17 — — 20,57 39,01 23,48 7,403 10,28 29,18 5,282 10,57 3,810 5,917 11,72 6,920 6,154 7,111 8,352 38,01 146,5 30,08 5+ 2 7+ 2 1+ 2 3+ 2 7+ 2 1+ 2 7+ о 5+ 2 7- 2 7" 2 5+ 2 7+ 2 7 2 7- 2 — 0+ 3 2 0+ 7+ 2 5+ 2 3+ 2 1+ 2 5+ 2 3+ 2 5+ 2 7+ 2 3- 2 5" 2 7+ 2 5+ 2 J>_ 2 5- 2 — 2+ 3 2 2+ +2,8091 +2,6174 -0,7768 +0,6908 -2,5786 — +2,7781 +4,162 —0,654 —0,654 — +2,62 — —0,670 — 0 — 0 +2,54 +2,797 +0,68 — +3,44 — — +2,80 —0,320 -0,32 — +3,60 — -0,623 — +0,58 — +0,79 —0,79 —0,55 0 -0,12 —0,003 0 +0,21 —0,059 -0,254 -0,254 +0,71 — +0,058 — 0 — 0 +0,70 —0,68 -0,41 0 — —. +0,3 — +0,6 — +0,50 — -1.6 — — (?-t 109 cyT)> 127Xe (э. з., 36,4 сут) i*I (?-, 1,57-10» лет), 12вСз (э. з., 2,2 ч) «I (P-. 8,05 сут) 138Ва (э. з., 10,5 лет), »Хе (?-, 5,29 сут) C8j9 (p-f 84,9 мин), шСе (э. з., 140 сут) 141Се (Р-, 32,5 сут), 141Nd (э. з., 2,5 ч) 146Рт (э. з., 17,7 года), 146Рг ((К 5,98 ч) 146Sm (э. з., 340 сут) 147Nd (P-, 11,1 сут) 14*Еи (э. з., 93 сут), 14»Рт (р", 53 ч) 1ИЕи (э. з., 12 лет), 1МРп1 (Р-, 6 мес) — Кулоновское возбуждение
Продолжение табл. 38.1 Ядро "lEu i*3Eu «Od «Gd «Qd «Od «Gd Иш MiDy i«Dy ШОу -Dy Содержа- Содержание. % 47,82 52,18 52,18 52,18 2,15 14,73 14,73 14,73 20,47 15,68 15,68 24,87 21,90 100 2,29 18,88 18,88 18,88 25,53 ?. кэВ 21,532 83,365 97,429 103,18 123,07 60,01 86,545 105,31 88,966 54,54 64,0 79,51 75,26 57,995 86,788 25,655 43,83 74,577 80,65 Г1/2. не 9,7 0,82 0,21 3,9 1,17 0,194 6,33 1,168 2,17 0,187 460 2,54 2,7 0,105 2,037 28,2 0,78 3,31 2,27 Г, мм/с 1,310 4,002 13,37 0,680 1,900 23,49 0,499 2,224 1,417 26,82 9,3- Ю-3 1,355 1,346 44,92 1,547 0,378 8,002 1,108 1,494 10"» эВ 1,648 24,38 33,30 37,35 52,79 12,47 25,94 38,41 27,23 10,17 14,00 21,48 19,00 11,35 25,27 2,194 6,405 18,54 21,55 «г 28,6 3,82 0,42 1,78 1,2 8,72 0,43 0,26 3,9 11,9 0,97 — 9,36 4,5 2,9 4,32 0,65 — 10-*»* см» 23,77 9,738 17,97 5,456 36,71 10,48 33,92 16,46 31,35 9,586 23,19 27,56 25,65 10,53 29,42 95,31 31,92 6,754 121,3 'ш 5+ 2 5+ 2 5+ 2 5+ 2 0+ з- 2 з- 2 з- 2 0+ з- 2 з- 2 0+ 0+ 3+ 2 0+ 5+ 2 5+ 2 5+ 2 0+ '' 7+ 2 5- 2 3* 2 2+ 5- 2 5+ 2 3+ 2 2+ 5" 5+ 2 2+ 2+ ~ 2+ 7" 2 JL 2 з- 2 2+ +3,465 + 1,5249 + 1,5249 + 1,5249 0 -0,2584 —0,2584 -0,2584 0 —0,3388 —0,3388 0 0 +2,008 0 -0,479 -0,479 —0,479 0 +2,587 + 1,80 +0,793 +2,04 0,85 — -0,528 — +0,778 -0,513 —0,513 +0,77 +0,61 + 1,606 +0,724 +0,584 —0,140 —0,391 +0,74 10"" см» +1,14 +2.8 +2,9 +2,9 0 +1,6 + 1,6 + 1.6 0 2,0 2,0 0 0 +1,3 0 +2.3 +2,35 +2,3 0 Qe. +1,49 +1,5 — — +0,32 +1,6 -2,1 3,6 3,6 + 1,5 + 1,6 1,7 +2,3 +0,5 +1,4 — Сведения о материнском ядре lwGd (э. 3., 120 сут), 163Sm (P~, 90 лет) 153Sm (p-, 46,7 ч), «sGd (э. з., 242 сут) "—" 154Eu (p-, 16 лет) 1ИЕи (р-, 4,96 года), 1ббТЬ (э. з., 5,6 сут) — "«Ей (р", 15 сут), 1ИТЬ (э. з., 5,4 сут) 1б'Еи (р", 15,2 ч) i"Gd (л, -г) »»Gd (p-, 18,6 ч), хиоу (э. з., 144,4 сут) "•ТЬ (Э~, 72,1 сут) i«Tb (P-, 6,9 сут), 1ИНо(э, з., 2,45 ч) — wlDy (я, т)
ie?Er 170Er 174Yb 176Yb «6Lu 177Hf 178Hf 180Hf 181Ta — 181Ta о СЛ 28,18 100 1,56 33,41 22,94 27,07 14,88 100 3,03 14,31 14,31 21,62 31,84 12,73 97,41 5,20 18,50 27,14 35,24 99,99 99,99 73,392 94,699 91,39 80,557 79,322 79,80 79,31 8,401 84,253 66,719 75,875 78,69 76,469 82,13 113,80 88,361 112,97 93,174 93,332 6,238 136,25 2,39 0,022 1,47 1,87 0,119 1,88 1,9 4,0 1,608 0,87 1,64 1,80 1,76 2,0 0,100 1,39 0,5 1,495 1,50 6800 0,040 1,560 130,1 2,036 1,816 29,0 1,823 1,815 8,141 2,019 4,713 2,198 1,931 2,033 1,665 24,04 2,227 4,843 1,964 1,954 0,0064 50,19 17,63 29,17 27,34 20,98 20,22 20,35 19,86 0,224 22,41 13,97 18,07 19,32 18,04 20,57 39,72 23,81 38,70 26,18 25,98 0,115 55,05 — 3,1 — 6,93 5,74 — — 291 6,12 13 7,8 8,5 9,4 7,1 2,51 — — 4,6 4,7 80 1,76 22,05 8,277 28,27 23,77 7,211 23,60 23,35 23,74 24,20 7,852 14,44 20,79 20,10 22,47 6,728 22,84 5,991 25,16 24,59 94,69 5,969 0+ 7" " 0+ 0+ V 2 0+ 0+ Г 2 0+ 1- 2 1- 2 0+ 0+ 0+ 7+ 2 0+ 7- 2 0+ 0+ 7+ 2 7+ 2 2+ 9- 2 2+ 2+ 9+ 2 2+ 2+ 3+ 2 2+ 3- 2 5" 2 2+ 2+ 2+ 9+ 2 2+ 9- 2 2+ 2+ 9- 2 9+ 2 0 f4,12 0 0 0,564 0 0 -0,231 0 +0,4919 +0,4919 0 0 0 +2,22 0 +0,61 0 0 +2,356 +2,356 +0,84 +4,12 +0,7 +0,63 — +0,66 +0,62 +0,534 +0,67 +0,348 + 1,008 +0,664 +0,672 +0,74 +4,26 — + 1,Q +0,52 +0,63 +5,14 — 0 +2,4 0 0 2,83 0 0 0 0 0 0 0 0 0 +5,68 0 — 0 0 +3,9 +3,9 -1,12 +2,6 — -1.6 — — — -1,2 -2,1 —1,59 —2,21 -2,16 -2,14 —2,24 — — — —1,95 —1,96 +4,4 — 1MHo (э. з., 37 мин) lesoy (P-, 2,33 ч) i"Ho (P~, 37 мин) "«Ho (p-f 26,9 ч), 1MTm (э. 3., 7,7 ч) W7Tm (э. з., 9,6 сут), Ho (P", 3,1 ч) 168Tm (э. з., 85 сут) Кулоновское возбуждение ™>Ег (?-, 9,4 сут), ie»Yb (э. з., 32 сут) "°Тт (Р~, 128,6 сут), 170Lu (P+, 2,0 сут) 1711т О", 1,92 года), 171Lu (э. з., 8,2 сут) 172Lu (э. з., 6,7 сут), i^Tm (p-, 63,6 ч) 174Lu (э. з., 3,6 года), 174/лТт (р-? 5>2 МИН) Кулоновское возбуждение УЪ (Р-, 4,19 сут), 175Hf (э. з., 70 сут) i7emLu (p-f 3,7 ч) - | i77Lu (P-, 6,7 сут) 178Lu (?-, 28,4 мин), 178Та (э. з., 9,31 мин) i8omTa (э д., 8,1 ч), i8omHf (И0 сут) 181W (э. з., 121,2 суг), 181Hf C-, 42,4 сут)
Продолжение табл. 38.1 Ядро 180W 188W ww 184W 186W 187Re "«OS 188QS "»0s ie»Os w°0s mir 191Ir Содержа- Содержание. % 0,14 26,41 14,40 1A Af\ 14,40 30,64 28,41 62,93 1,59 13,30 16,10 16,10 16,10 26,40 37,30 37,30 E, кэВ 103,70 100,10 46,484 yy,u/y 111,21 122,30 134,24 137,16 155,03 36,22 69,59 95,23 186,90 82,398 129,40 г|/2. не 1,27 1,31 0,184 Л fSQQ u,ooo 1,28 1,01 0,010 0,84 0,695 0,50 1,64 0,23 0,47 4,02 0,089 Г, мы/с 2,077 2,086 31,98 4,013 1,922 2,215 203,8 2,374 2,539 15,11 2,397 12,49 3,114 0,826 23,75 КГ* эВ 32,07 29,55 6,338 28,79 36,08 43,17 51,73 54,29 68,62 3,726 13,75 25,76 98,69 19,08 47,06 V 3,4 3,85 40 4.1 ^»* 2,6 1,6 2,266 1,3 0,8 80 8,0 6,7 0,4 10,7 2,88 10-** см* 25,62 25,17 5,523 8 178 \j , 11 %j 27,40 31,46 5,542 28,40 27,96 1,151 8,420 0,561 24,66 1,540 5,649 'g 0+ 0+ 1- 2 1- 2 0+ 0+ 5+ 2 0+ 0+ 3- 2 3- 2 3- 2 0+ 2 2 'e 2+ 2+ 3- 2 5- 2 2+ 2+ 7+ 2 2+ 2+ 1- 2 5- 2 3- 2 2+ 1+ 2 5- 2 0 0 +0,12 +0,12 0 0 +3,200 0 0 +0,6565 +0,6565 +0,6565 0 +0,1453 +0,1453 +0,52 +0,51 —0,10 +0,92 -+0,58 +0,634 — +0,56 +0,58 +0,22 +0,98 — +0,63 +0,54 +0,55 10-** см* 0 0 0 л и 0 0 +2,2 0 0 +0,94 +0,94 +0,94 0 +0,78 +0,78 10 *« см* -1,82 -1,81 -1,5 1 AQ — i ,OO -1,71 —1,63 — -1,5 —1,36 0 —0,62 0 -1,18 0 — Сведения о материнском ядре i*°mTa(?-, 8,1 Ч), i*°Re (э. з., 2,43 мин) 1МТа ({*-, 115 сут) "зТа(?-,5,1 сут), i«»Re (з. з., 71 сут) «4Re (э. з., 38 сут), ««Та (?-. 8,7 ч) "•Re (э. з., 90 ч), 18вТа (Р~, 10 мин) w'Wtf-, 23,9 ч) 1MRe (?-, 90 ч) ««Re (?-, 16,8 ч), "Чг (э. з., 41 ч) "Чг (э. з., 13,3 сут), 18»Re (?-, 24,3 ч) — — "°1г (э. з., 12,1 сут), W0Re (p-, 3,1 мин) )s (?", 15,4 сут), ^Pt (э. з., 2,8 сут) —
l»8jr mpt «oiHg «81Pa 2Щ] ««Np t»pu 62,70 62,70 33,80 33,80 100 16,84 13,22 0 0 0,0057 0 99,27 0 0 0 0 73,039 138,95 98,857 129,74 77,345 158,37 32,19 49,369 84,24 43,491 45,242 44,915 59,537 57,26 42,824 84,0 6,30 0,080 0,170 0,620 1,879 2,47 0,20 0,345 41,0 0,266 0,235 0,225 68,3 0,101 0,162 2,34 0,594 24,61 16,28 3,401 1,883 0,699 42,49 16,06 0,079 23,65 25,73 27,07 0,067 47,30 39,00 1,392 14,84 54,00 26,90 46,33 16,30 67,65 2,767 5,639 16,49 4,339 4,655 4,550 8,028 7,364 4,100 15,59 6,5 2,26 7,2 1,8 4,30 0,94 — 319 1,83 780 845 660 1,12 223 920 0,218 3,057 5,831 6,106 7,426 3,858 15,08 0,948 1,568 4,751 0,828 0,706 0,917 30,60 0,770 0,724 27,61 3+ 2 3+ 2 1- 2 ~ 3+ 2 1- 2 3- 2 0+ 3- 2 0+ 0+ 0+ 5+ 2 1+ 2 0+ 5- 2 1 + 5- 2 3- 2 5- 2 1+ 2 5" 2 1- 2 2+ 5- 2 2+ 2+ 5- 2 5+ 2 2+ 5+ 2 +0,Г583 +0,1583 +0,6060 +0,6060 +0,1448 +0,506 — — + 1,98 — — +2,5 +0,200 — +1,58 +0,486 — -0,62 +0,90 +0,418 + 1,28 — — — — — +0,25 +1,3 — +0,78 — +0,7 +0,7 0 0 +0,59 0 — — -1,7 — +10,5 +4,1 — — +4,9 0 — — — 0 +0,7 0 — + 0,8 -2,39 2,96 +4,1 — —3,3 +4,9 ?-, 30,0 q) 195Аи (э. з., 183 сут),  Ir (P-, 2,8 ч) »7Pt (?-, 18,3 ч), ™Hg C. 3., 64,1 ч) (Р-, 3,14 cyT)f i»»Tl (э. з., 7,42 ч) аоЧ1 (э. з., 73 ч) — *»U (а, 2,4-107 лет) *"Th (P-, 25,5 ч) «""Фа (?-, 1,17 мин), **Np (э. з., 4,4 сут) *»Np (э. з., 22 ч) М2Ри (а, 3,79-106 лет) *«Am (a, 458 лет), M7Pu (э. з., 44,63 сут) Cm (a, 30 лет), *>»Np (P-, 2,36 сут) (a, 18,1 года), ([*-, 63 мин) "Фи (?", 4,96 ч), 247Bk (a, 2,34 не)
38.3. ПАРАМЕТРЫ МЕССБАУЭРОВСКИХ СПЕКТРОВ источника PdE7Co) при температуре 298К, а также па- параметры б, мм/с, Вп, Тл [Ю], на рис. 38.1 — мёссбау- В табл. 38.2 приведены для температур 298 и 4,2 К эровские спектры поглощения для ядер 57Fe в различных положения линий (мм/с) спектра a-Fe относительно материалах. Вещество Спектр, мм/с Натрия нитропруссид Na2Fe(CNNNO • 2НаО Железо a-Fe Sn = 33,04 Тл Гематит a-Fe2O3 Вд = 51,7 Тл 1,705 10.616 16,70 9,66 Рис. 38.1. Схематическое изображение мессбауэровских спектров поглощения для ядер 57Fe при температуре 300 К в различных материалах, используемых в качестве эталонных образцов для градуировки спектрометров [8] В табл. 38.3 приведены следующие характеристики: формула химического соединения (сплава), содержа- содержащего мессбауэровские ядра в стабильном состоянии (по- (поглотитель) ; ТА — температура поглотителя (если не указана, то наиболее вероятна температура 25 °С); формула химического соединения (сплава), содержа- содержащего радиоактивные материнские ядра, или химический символ матрицы, в которую введены атомы материнско- материнского изотопа (источник); Ts — температура источника; Г — ширина отдельной линии экспериментально на- наблюдаемого мессбауэровского спектра; е — максимальный эффект поглощения, определяе- определяемый по формуле 8= [Noo)—N(v0)]/N(oo); если е при- приводится с учетом фона от постороннего излучения, ря- рядом с цифрой стоит индекс 0; б — сдвиг наблюдаемого спектра, отсчитываемый от значения v = 0; б считается положительным в случае движения источника и поглотителя навстречу друг дру- другу (если знак б не указан, наиболее вероятным счита- считается положительное значение); Л — квадрупольное расщепление; Вп — индукция магнитного поля, действующего на ядре атомов мессбауэровского изотопа в данном вещест- веществе (поглотителе); fs, (а — вероятности излучения и поглощения у- квантов без отдачи энергии. В табл. 38.4 приведены основные параметры месс- мессбауэровских спектров ядер 237Np в некоторых вещест- веществах [11]. Таблица 38.2. Положения линий спектра a-Fe для гелиевой температуры и t Источник — кобальт в матрице палладия при температуре 25 °С 25°С г, к 298 4,2 Номер линии и ее положение в спектре, мм/с 1 -5,482 -5,501 2 —3,247 —3,210 3 —1,013 —0.917 4 0,662 0,801 5 2,897 3,095 6 5,134 5,394 8, мм/с —0,175 —0,056 Вп, Тл —330,4 —339,0 1062
Таблица 38.3. Значения параметров мёссбауэровских спектров Поглотитель Формула КС1 Fe Fe Fe Fe Нержавеющая сталь 310 Нержавеющая сталь 310 Нержавеющая сталь 310 Нержавеющая сталь 310 Нержавеющая сталь 310 «-?2Оз a-Fe2O3 KFeS2 Na2Fe(CNNNO • 2Н2О Na2Fe(CNNNO • 2Н2О Na2Fe(CNNNO. 2Н2О Ni Ni ZnO ZnO Ge Ru Sn Sn Mg2Sn SnO2 Те TeO2 Na412»Xe0e 181XeF4 CsCl Sm2O3 шЕи203 EuPd2Si2 i"Gd2O3 F0 кэВ) iMGd203 (86 кэВ) Tb4O7 mDy203 TA,K 4,2 4,2 4,2 298 300 300 300 300 300 300 300 300 298 296 296 300 80 77 4,2 4,2 77 88 77 77 300 300 4,2 300 20 100 77 77 77 4,2 4,2 4,2 4,2 77 292 80 80 80 300 Источник Формула KCI (a, p) Cu(Co) Pd(Co) Pt(Co) Нержавеющая сталь 310 (Co) Cr(Co) Cu(Co) Au(Co) UO2(Co) Нержавеющая сталь 310 (Co) Cr(Co) Нержавеющая сталь 310 (Co) Pd(Co) Cu(Co) Pt(Co) Нержавеющая сталь 310 (Co) Ni (кулоновское возбуж- возбуждение) Ni (кулоновское возбуж- возбуждение) MgO(Ga) ZnO Ge (кулоновское возбуж- возбуждение) Ru (Rh) Sn SnO8 Mg2Sn SnO2 Те TeO2 ZnTe ZnTe ZnTe Nal Nal Nal Na2H3IOe BaCl2-2H2O Eu2O3 Eu2O3(Gd) Eu2O3(Gd) 161Sm2O3 Sm2O3(Eu) Sm2O3(Eu) Dy2O3 Dy2O3 TS. К 4,2 4,2 4,2 298 300 300 300 300 300 300 300 300 298 296 300 300 80 77 4,2 4,2 77 85 77 77 300 300 4,2 77 20 120 77 4,2 4,2 4,2 4^2 4^2 77 292 o0 80 80 300 r, MM/C 11 0,20 0,22 0,39 0,48 0,45 0,48 0,53 0,40 0,28 0,26 0,38 3,3 — 0,006 4T4 0,37 0,6 1,4 1,0 1,4 5,2 5,2 4,1 0,87 21 9 13 6,8 1,1 4 2741 4,3 1,1 80 12 t. % 16 36 Гоо i60 21 450 — 180 21 130 4 — 0,64 4o 5 31 25 2 2 5,4 0,30 25 0,56 2 MM/0 -0,14 -0,226 —0,185 —0,347 +0,090 +0,05 —0,32 —0,78 0,32 +0,51 +0,47 —0,01 —0,484 —0,61 —0,17 — — -0,021 0 +0,11 +2,55 +1,6 +0,82 —0,46 0 0 -0,3 -0,01 -8,1 —8,06 — Л, MM/C — — 0,40 0,40 0,50 1,705 1,712 1,712 — — — 7,8 42 42 6,0 1,23 — 33,0 — 51,7 — — 9,0 — — — — — fs I 0,67 — — 0,09 — — 0,01 0,14 0,29 0,70 0,12 o7l5 — 0,54 0,012 0,10 — — — 0,09 — — — 0,07 0,29 — 0,54 0,012 1063
Поглотитель Формула ieiDy203 шЕг203 Tm Tm2O3 170Yb2O3 171Yb2O3 Hf2O3 Та TaC 182ty W2O3 183W iwWCIe "eos 188QS 1г(СОKС11Л leilr 193Ir Pt Pt Au "»Hg2Pt азфа M2Th02 ««»PuOa ^ФиОа ««AmOa W'NpAla TA,K _ 20 — 20 4,2 — 300 22 77 300 4,2 4,2 10 15 4,2 91 4,2 20 — 4,2 4,2 4,2 25 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 Источник Формула Gd2O3 (Tb) Ho2O3 Er2O3 Er2O3 Tm Er2O3 (Tm) Lu2O3 W W Та Та Та W(Re) Re Re Re WSJr Os Os Pt(Au) Cu(Au) Pt i»»Au(Pt) «3iThO2 282Th (кулоновское воз- Х^ум/ пли11л\ иуждснис^ 2<2Pu02 28»Np02(Th02) ^CmOa ^PuOa ^Am (Th) TS. К 300 20 800 300 20 4,2 — 300 300 22 77 300 4,2 4,2 10 15 4,2 91 4,2 20 4,2 4,2 4,2 4,2 30 4,2 4,2 4,2 4,2 78 г, мм/с 13 2 30 14 11 11 0,26 0,06 2,0 40 — 4,26 3,3 7,5 29 — 20 6 0,37 4,1 9,6 45 5,1 58 22 1,1 «, % 6 21o 4 3,5 10 — 4,5 0,6 440 4,4 — 74 230 1,1 4 4 80 0,004 0,73 — 4 2 1,2 0,66 0,04 MM/C _ 0 +5 +5,7 +0,9 + 1,3 +0,17 —0,10 -0,04 +0,6 — -1,2 +0,1 +0,1 +0,08 +2 0 0,5 0 10 Продолжение табл A, мм/с — 144 z 11 — — — — — — — — 2,06 — — — — 1,83 7,8 — — — 0 — в„.Тл 700,0 z — — — — — — — — — — — 270,0 — 0 * — fs 0,23 0,11 — 0,02 — 0,07 — — 0,34 0,004 0,31 — — — . 38.3 fA _ 0,04 — o,u — 0,13 — 0,14 0,004 0,35 ___ — — Таблица 38.4. Значения параметров спектров ядер 237Np в некоторых матрицах Поглотитель NpO, NpO, NpAl, NpAl, NpO, NpO, NpO, NpAl, NpO, NpO, NP3O, NpAl, NpO, NpO, NpO, NpO, NpO, NpCU NpCI« NpO, NpO, NpO, T, К 4,2 78 78 4,2 4,2 78 78 78 4,2 77 77 78 4,2 77 77 77 77 4,2 77 77 77 4,2 Источник NpO2(UO2) NpO2 (UO2) NpO2(UO2) NpOa (UOa) Am Am Am Am Th(Am) Th(Am) Th(Am) Th(Am) Cu(Am) NpOa(AmOa) UO2 AmO2—I AmO2—II NpO2(UO2) NpO2(UO2) Am2O3— I Am2O8— II AmF3 г, к 4,2 78 78 4,2 4,2 4,2 78 4,2 4,2 77 77 4,2 4,2 77 77 77 77 4,2 77 77 77 4,2 8, MM/C 0 0 +5,6 +6,7 +7,5 +7,5 +3,5 +3,5 -2,1 — — 0 + U +25,2 +2,2 + 1,7 +1,8 +28 —44,6 Bn, Тл _ 0 315,0 4,0 0 0 0 4,0 0 0 0 — z — — 260,0 0 — А, мм/с _ — 0 0,55 — — — — — 1,4 — -4,2 8,8 — Г, мм/с 6 3 2 — 4,1 3,2 2,6 3,0 2,0 1,7 Ы 10,8 2,5 1,7 — — — 1064
Поглотитель NpO, NpO, NpO2 NpO2 NpO2 NpO, NpO, NpO, NpO2 Np,C3 a-Np-I ot-Np-M NpO2(NO3), • *H,0 K3Np6,F5 KNpO,CO3 HNpO,C,O4 • 2H,0 NpRh3 NpPd3 NpGe3 NpSn3 NpC NpAs NpSb NpP-I NpP-II NpN RbNpO4 CsNpO4 Cs3Np05 LisNpO, Rb3Np0e NpAsj NpF3 NpMo.Se. NpTe, NpS NpSb, NpSe3 NpS3 NpF4 NpFs NpF, K,NpO4 NpCo2Si, [<C,H6LN],NpCIe-I [(C2H6LNbNpC 1,-11 ((CH3LNj,NpCI, Cs,[Np(NO3),] NpRu2 Nplr, NpOs, NpCo, NpNi, NpFe, NpMn, NpAl3 NP3SS-I Np3S6-II Т. К 4,2 77 77 4,2 4,2 77 77 77 77 77 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 Источник Am2(C2O4K • 6НаО АтС13 AmOCl Ат(ОНLН2О Кб[АтОа(СОзM]з AmSb Am3Se4 Ат3Те4 Am2C3 Am — — Th(Am) Th(Am) Th(Am) Th(Am) Th(Am) Th(Am) Th(Am) Th(Am) — — — — — — Am Am Am Am Am Am Am Am Am Am Am Am Am Am Am Am — Am Th(Am) Th(Am) Th(Am) Th(Am) — — — — — — — Am Am т, к 4,2 77 77 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 — — — — — 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 4,2 — — — — — — — 4,2 4,2 ft, MM/C —40,5 —38,5 —35,6 —40,9 +25,0 +21,0 +27 +29 —6,5 -7,4 (NpO2) +2,0(NpO2) -0,7 (NpO2) —36 (NpO2) -46 (NpO2) -12 (NpO2) -17 (NpO2) —3,21 (NpAl2) —2,19(NpAl2) +0,76 (NpAl2) + 1,82(NPA12) —12 — — — — — —52,2 —52,7 -58,0 —63,2 —59,0 +3,0(NpAl2) +41 (NpAl2) +28 (NpAl2) +27,5 (NpAl2) + 18,5(NpAl2) + 18(NpAl2) +6(NpAl2) -2(NpAl2) -8(NpAl2) -3S(NpA!2) —64(NpAl2) -57(NpAl2) + 12,9 +7,1 +7,5 -6,6 -4,0(NpAl2) -17(NpAl2) -11(NPA12) — 15(NpAl2) —22,5 -17,9 —24,0 -20,0 — —5 +28 Вд. Тл — — — — — — 240,0 — — 270,0 230,0 640,0 680,0 — 335,0 — 55,0 479,0 470,0 470,0 330,0 420,0 270,0 — — 288,0 — — — 170,0 — — — — — 109,0 287,0 110,0 101,0 137,0 107,0 — 108,0 76,0 90,0 230,0 167,0 40,0 263,0 255,0 260,0 Продолжений А. мм/с — — — 39 39 134 — 29,3 92,4 1,8 5,0 -3,1 2,8 — — — — 1,1 — — — — — 150 138 81,5 35 90 23 0,55 — — — — — — — 18 2> 3,3 0,9 —3,3 — 0 — —0,4 — 1 -2,8 — — 2 —1 • табл. 38.4 Г, мм/с — — — — — — — — — — — — — 1,7 1,7 1,7 1,7 — — — — — — 3,5 3,2 2,7 3,0 2,6 4,5 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 1065
Таблица 38.5. Относительный изомерный сдвиг ft, мм/с, для *7Fe (a-Fe) Источник ннп Сг Нержавеющая сталь НФЦ КФЦ a-Fe Rh Pd Си Pt <x-Fe2O3 Поглотитель ННП 0 —0,107 —0,173 —0,188 —0,232 -0,265 —0,354 -0,436 —0,480 -0,612 -0,629 Cr 0,107 0 —0,066 -0,081 —0,125 -0,158 —0,247 —0,329 —0,373 —0,505 -0,522 Нержавеющая сталь 0,173 0,066 0 —0,015 —0,059 —0,092 —0,180 —0,263 —0,307 —0,438 -0,456 НФЦ 0,188 0,081 0,015 0 —0,044 —0,076 —0,165 —0,248 —0,292 -0,423 -0,440 КФЦ 0,232 0,125 0,059 0,044 0 —0,033 -0,121 -0,204 -0,248 —0,379 —0,397 a-Fe 0,265 0,158 0,092 0,076 0,033 0 —0,089 —0,171 -0,215 -0,347 —0,364 Rh 0,354 0,247 0,180 0,165 0,121 0,089 0 -0,083 —0,127 —0,258 —0,275 Pd 0,436 0,329 0,263 0,248 0,204 0,171 0,083 0 -0,044 -0,175 -0,193 Си 0,480 0,373 0,307 0,292 0,248 0,215 0,127 0,044 0 —0,131 —0,149 Pt 0,612 0,505 0,438 0,423 0,379 0>347 0,258 0,175 0,131 0 -0,017 a-Fe, О, 0,629 0,522 0,456 0,440 0,397 0,364 0,275 0,193 0,149 0,017 0 П.р имечание. ННП — натрия нитропруссид, НФЦ — натрия ферроцианид, КФЦ — калия ферроцианид. 38.4. ИЗОМЕРНЫЙ СДВИГ В табл. 38.5—38.21 приведены относительные изо- изомерные сдвиги б для ядер резонансного изотопа в ма- материалах, используемых в качестве стандартных источ- источников и эталонных поглотителей [12—14]. Для каждого изотопа в скобках указан стандартный эталон. Таблица 38.6. Относительный изомерный сдвиг, мм/с, 6 для "Ru(Ru) Источник RuO2 Ru Ru(Rh) Поглотитель RuO, 0 -0,25 -0,26 Ru 0,25 0 -0,006 Ru(Rh) 0,26 0,006 0 Таблица 38.7. Относительный изомерный сдвиг 5, мм/с, для 119Sn(Sn02) Источник SnO2 MeSnFa V(Sn) Pd(Sn) Pd3Sn Mg2Sn a-Sn P-Sn SnTe SnO, 0 -1,29 —1,58 -1,59 -1,76 — 1,86 —2,02 —2,54 -3,46 Me2SnF, 1,29 0 —0,29 —0,30 —0,47 -0,57 —0,73 — 1,26 -2,17 V(Sn) 1,58 0,29 0 —0,01 -0,18 -0,28 —0,44 —0,96 —1,88 Pd(Sn) 1,59 0,30 0,01 0 -0,17 —0,27 -0,43 —0,95 — 1,87 Поглотитель Pd,Sn 1,76 0,47 0,18 0,17 0 -0,10 —0,26 —0,78 —1,70 Mg8Sn 1,86 0,57 0,28 0,27 0,10 0 —0,16 —0,662 —1,60 a-Sn 2,02 0,73 0,44 0,43 0,26 0,16 0 —0,52 -1,44 P-Sn 2,54 1,26 0,96 0,95 0,78 0,682 0,52 0 -0,92 SnTe 3,46 2,17 1,88 1,87 1,70 1,60 1,44 0,92 Примечание. Изомерные сдвиги для SnO,, CaSnO3 и BaSnO* экспериментально идентичны, Таблица 38.8. Относительный изомерный сдвиг Ь для ""Sb(InSb) Таблица 38.9. Относительный изомерный сдвиг мм/с, для 126Te(ZnTe) Источник P-Sn InSb Ni21Sn2Be SnOa Поглотитель P-Sn 0 -2,6 -4,3 -11,1 InSb 2,6 0 — 1,67 -8,55 Ni21Sn8Be 4,3 1,67 0 —6,88 SnOs 11,1 8,55 6,88 0 Источник P-TeO3 Cu(Sb) Cu(I) ZnTe SnTe PbTe Поглотитель P-TeO, 0 -1,07 -Ml -1,14 -1,2 -1,31 Cu(Sb) 1,07 0 -0,04 —0,07 -0,1 -0,24 Cu(l) 1,11 0,04 0 —0,03 -0,1 —0,19 ZnTe 1,14 0,07 0,03 0 -0,1 —0,17 SnTe 1,2 0,1 0,1 0,1 0 -0,1 PbTe 1,31 0,24 0,19 0,17 0,1 0 1066
Таблица 38.10. Относительный изомерный сдвиг 5, Таблица 38.15. Относительный изомерный сдвиг Ъ, мм/с, для i«I(Cul) мм/с, для i65Cd(CdF3) Источник ZnTg Csl Nal Kl Cul Поглотитель ZnTe 0 -0,12 —0,14 —0,16 —0,28 Csl 0,12 0 -0,02 -0,04 -0,16 Nal 0,14 0,02 0 -0,02 —0,14 Kl 0,16 0,04 0,02 0 —0,13 Cul 0,28 0,16 0,14 0,13 0 Таблица 38.11. Относительный изомерный сдвиг 5, мм/с, для 1291(Си1) Источник Nal KI Cul Csl ZnTe Поглотитель Nal -0,01 —0,05 —0,08 —0,45 Kl 0,01 0 —0,04 -0,07 —0,44 Cul 0,05 0,04 0 —0,03 -0,41 Csl 0,08 0,07 0,03 0 -0,38 ZnTe 0,45 0,44 0,41 0,38 0 Таблица Источник EuF3 Eu2O3 SmF3 Sm2O3 38.12. Относительный изомерный мм/с, для 14*Sm(SmF3) EuF, 0 -0,01 -0,01 —0,04 Поглотитель Eu,O, 0,01 0 0,00 —0,03 SmF, 0,01 0,00 0 —0,03 сдвиг Б, FmtOt 0,04 0,03 0,03 0 Таблица 38.13. Относительный изомерный сдвиг мм/с, для 161Eu(EuF3) Источник EuS SmF3 EuF3 EuF3 • 2H2O Eu2O3 Sm2O3 EuS 0 —11 —11 —11 — 12 —12 ,45 ,50 ,53 ,52 ,56 i 11,45 0 —0,05 —0,09 —1,07 -1,11 Поглотитель Ш 11,50 0,05 0 —0,038 — 1,024 —1,06 Щ 3 Ш 11,53 0,09 0,038 0 -0,98 —1,02 о" 3* ш 12,52 1,07 1,024 0,98 0 -0,04 I CO 12,56 1 1 1 0 0 ,11 ,06 ,02 ,04 Таблица 38.14. Относительный _№>омерный сдвиг Ъ, мм/с, для Источник Еи2О3 Sm2O3 EuF3 EuS Поглотитель Eu,O, 0 —0,25 -1,2 —15,2 Sm,Os 0,25 0 -0,9 -15,0 EuF, 1,2 0,9 0 -14,0 EuS 15,2 15,0 14,0 0 Источник Pd(Eu) Gd SmAl3(Eu) GdF3 Pd(Eu) 0 -0,07 —0,53 —0,66 Gd oooo Поглотитель 07 46 59 SmAU(Eu) 0,53 0,46 0,0 -0,14 GdF, 0,66 0,59 0,14 0 Таблица 38.16. Относительный изомерный сдвиг Ъ, мм/с, для *«Dy(DyF8) Источник DyF3 GdF3(Tb) Gd2O3(Tb) Gd2(Tl) Dy DyF, 0 —0,2 —0;5 —0,67 —2,26 -2,9 GdF,(Tb) 0 0 —0 —0 —2 -2 ,2 ,3 ,5 ,1 ,7 Поглотитель Gd;O,(Tb) 0,5 0,3 0 —0,1 —1,7 -2,4 0,67 0,5 0,1 0 -1,6 —2,21 Gd (Tb) 2,26 2,1 1,7 1,6 0 -0,62 I 2 2 2 2 0 0 Эу ,9 ,7 ,4 ,21 ,62 Таблица 38.17. Относительный изомерный сдвиг Ь, мм/с, для ™>Yb(YbAl2) Источник YbBe Yb YbAl2 TmB12 TmAl2 YbA!8 Tm Поглотитель YbB, 0 -0,18 —0,19 -0,22 —0,26 —0,30 —0,35 Yb 0,18 0 —0,02 —0,04 —0,09 —0,12 -0,17 YbAl, 0,19 0,02 0 -0,02 —0,07 —0,10 —0,15 TmB,a 0,22 0,04 0,02 0 —0,05 -0,08 -0,13 TmAl, 0,26 0,09 0,07 0,05 0 —0,03 —0,08 YbAl. 0,30 0,12 0,10 0,08 0,03 0 —0,05 Tm 0,35 0,17 0,15 0,13 0,08 0,05 0 Таблица 38.18. Относительный изомерный сдвиг о, мм/с, для wiT(T) Источник Mo(W) W Та Поглотитель Mo(W) 0 -21,8 —22,6 W 21,8 0 —0,835 Та 22,6 0,835 0 Таблица 38.19. Относительный изомерный сдвиг мм/с, для "»1гAг) Источник Pt Ir Os V(Os) Поглотитель Pt 0 -0,645 — 1,183 -2,34 Ir 0,645 0 —0,539 —1,70 Os 1,183 0,539 0 —1,16 V(Os) 2,34 1,70 1,16 0 1067
Таблица 38.20. Относительный изомерный сдвиг Ь. мм/с, для 197Au(Au) Источник Аи Pt Аи 0 —1,23 Поглотитель Pt 1,23 0 Таблица 38.21. Относительный изомерный сдвиг Ь9 мм/с, для *"Np(NpAI2) Источник Am Th(Am) NpO2 NpAla Поглотитель Am 0 -4,0 -7,5 —13,8 Th(Am) 4,0 0 —3,5 -9,8 NpO, 7,5 3,5 0 -6,3 NpAl, 13,8 9,8 6,3 0 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Химические применения мессбауэровской спектро- спектроскопии: Сб. статей: Пер. с англ./Под ред. В. И. Голь- д а некого, Л. И. Крижанского. В. В. Храпова. М: Мир, 1970. 2. Быков Г. М., Фам Зуй Хиен//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1962. Т. 43, JVfo 3. С. 909—918. 3. Вертхейм Г. Эффект Мессбауэра: Пер. с англ./ /Под ред. В. В. Скляревского. М.: Мир, 1966. 4. Шпинель В. С. Резонанс гамма-излучений в крис- кристаллах. М.: Мирэ 1969. 5. Иркаев В. С, Кузьмин Р. Н., Опаленко А. А. Ядерный гамма-резонанс. М.: Изд-во МГУ. 1970. 6. Суздалев И. П. Динамические эффекты в гамма- резонансной спектроскопии. М. Атомиздат, 1979. 7. Shirley D. A.//Rev. Mod. Phys. 1964. Vol 36 P. 339—352. 8. Muir A. H., Ando K. J., Coogan H. M. Mossbauer Effect Data Index 1958—1965. N. Y. — London—Sydney Interscience Publ., 1966. 9. Stevens J. G., Stevens V. E. Mossbauer Effect Data Index, covering the 1976 literature. N. Y.: Plenum Press, 1978. 10. Violett C.E., Pipkorn D. N.//J. Appl Phys 1971 Vol. 42, N 11. P. 4339—4342. 11. Бескровный А. И., Лебедь Н. А., Остане- вич Ю. M.: Proc. of the Conf. on Mossbauer Spectromet- ry. Dresden. 1971. Vol. 2. P. 583—586. 12. Ruby S. L. e. a.//Phys. Rev. 1969. Vol. 184. P. 374—382. 13. Stevens J. G.f Gettis W. L. Isomer Shift Reference Scales: Intern. Conf. Mossbauer Effect. Jaipur, India, 1981 14. Kalvius G. M., Wagner F. E., Potzel W.//J. de Phys. Colloq. C-6. 1976. Vol. 97. P. 657—671. Глава 39 ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ В. П. Рудаков 39.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ В ядерной физике в настоящее время принято раз- различать два класса микрообъектов: атомные ядра и эле- элементарные частицы. Атомными ядрами называют объек- объекты, состоящие из протонов и нейтронов и имеющие мас- массовое число два и более. Все остальные микрообъекты относят к элементарным частицам. Если не требуется специальных уточнений, то и атомные ядра, и элемен- элементарные частицы называют микрочастицами или просто частицами. Ядерной реакцией называют процесс взаимодейст- взаимодействия элементарной частицы с ядром или ядер друг с дру- другом. Обычно ядерную реакцию записывают в виде или сокращенно А + а -* В + Ь А(а, Ь) В. Такая запись означает, что в начальной стадии реакции (во входном канале) взаимодействуют две частицы А и а, в результате чего в конечной стадии (выходном ка- канале) появляются частицы В и Ъ. Эти частицы могут быть теми же, что и во входном канале (упругое рассея- рассеяние); они могут быть теми же частицами, что и во вход- входном канале, но в других внутренних состояниях (неуп- (неупругое рассеяние); наконец, это могут быть другие час- частицы и в общем случае их может быть не две, а не- несколько. Каждая ядерная реакция описывается двумя основ- основными характеристиками: вероятностью ее протекания и энергетикой, т. е. количеством поглощаемой или выделяе- выделяемой энергии. Вероятность ядерной реакции описывается сечением. Единица сечения — квадратный метр или любая его дольная единица, например Ю-80 м2=1 фм2. Раньше для сечения использовалась внесистемная единица барн- 1 б= Ю-28 м2. Дифференциальное сечение реакции — это величи- величина, пропорциональная вероятности вылета данной час- частицы — продукта реакции под определенным углом (от- (относительно направления движения частицы, вызвавшей реакцию) и с данной энергией. Эта величина обознача- обозначается do/dQ и выражается в единицах м2/ср. Интеграл от дифференциального сечения по полному телесному углу дает полное сечение. 1068
Сечение реакции определяется в конечном счете свойствами сил взаимодействия между частицами и в настоящее время может быть точно рассчитано только для упругого рассеяния в кулоновском поле (резерфор- довское рассеяние). Расчет сечений всех остальных раз- разнообразнейших реакций ведется в рамках различных моделей и дает лишь оценочные данные. Библиография по исследованиям конкретных ядер- ядерных реакций и схемы уровней ядер периодически публи- публикуются в журналах Nuclear Data Sheets и Nuclear Physics. 39.2. СЕЧЕНИЕ РЕЗЕРФОРДОВСКОГО РАССЕЯНИЯ Дифференциальное сечение резерфордовского рас- рассеяния do/dQ, фм2/ср, нерелятивистской частицы с мас- массой т, зарядом ге и энергией Е на ядре с массой М и зарядом Ze вычисляется по формуле 6 Ы Таблица 39.1. Дефекты масс Ш = М — А, кэВ [ 1J (N — число нейтронов; Z — число протонов; A—N+Z — массовое число; с — масса получена в результате интерполяции или экстраполяции на основе имеющейся систематика) где Е — энергия падающей частицы в лабораторной системе координат (ЛСК), МэВ; 6 — угол рассеяния в системе центра масс (СЦМ), Это же сечение в ЛСК получается, если вместо csc4(9/2) подставить csc*(t|)/2)— 2(m/MJ+ ..., где угол ф отсчитывается в ЛСК. Следующий член разложения в скобках имеет порядок (m/AfL. 39.3. ЭНЕРГИЯ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ Энергетические соотношения в ядерной реакции оп- определяются законами сохранения энергии и импульса. Энергией реакции А (а, Ь) В называется величина где Mi — массы участвующих в реакции частиц; с — скорость света. Для вычисления Q обычно пользуются не массами ядер, а дефектами масс. Дефектом массы называют ве- величину ДМ = М—А, где М — реальная масса частицы (атома); А — так называемое массовое число, суммар- суммарное число нуклонов (протонов и нейтронов) в атомном ядре. Если М выражать в атомных единицах массы (а.е.м.) и числу А приписать ту же единицу, то и ДМ получится в а.е.м. Одна а.е.м. равна 1/12 массы нук- нуклида 12С и составляет 1,6605655-10~27 кг. Для вычисле- вычисления энергии реакции ДМ удобнее выражать в кило- электрон-вольтах: а.е.м. = 931501,59 кэВ. Смысл использования дефекта масс заключается в том, что при расчетах можно оперировать числами во много раз меньшими, чем массы ядер или энергии связи: Q = (ША + Ша) - (АМВ + ДМ,). Значения дефектов масс приведены в табл. 39.1. N 1 0 1 2 1 3 2 1 4 3 2 4 3 2 5 4 3 2 6 5 4 3 2 6 5 4 3 7 6 5 4 3 8 7 6 5 4 8 7 6 5 4 9 8 7 6 5 10 9 8 7 6 5 10 9 8 7 6 11 10 Z 0 1 1 1 2 1 2 3 1 2 3 2 3 4 2 3 4 5 2 3 4 5 6 3 4 5 6 3 4 5 6 7 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 4 5 6 7 8 4 5 6 7 8 9 5 6 7 8 9 5 6 А 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 Элемент Л Н Н Н Не Н Н Li Н Не Li Не Li Be Не Li Be В Не Li Be В С Li Be В С ' Li Be В С N Li Be В С N Be В N О Be В С N О Be В С N О F В С N О F В С Дефект массы, кэВ 8071,431 C9) 7289,034B3) 13 135,84 D) 14 949,94E) 14 931,32E) 25920 E00) 2424,94 D) 25 130 C00) 33 790 (800) 11390 E0) 11 680 E0) 17 597,0 C5) 14 087,3 (8) 18 375 F) 26111 C0) 14 908,2 (9) 15 770,1 (9) 29 940 A00) 31 609 A2) 20 946,9 (9) 4941,76A0) 22 921,9 A3) 35085 B5) 24 954,8 B0) 11348,0 D) 12416,1 A0) 28 912,1 C9) 33 830 B50) 12 607,6 F) 12 051,7 E) 15 702,9 G) 39500 (с) 40 940 A20) 20 176 F) 8667,9 D) 10 650,0 A1) 25 230 A00) 25030 D0) 13 369,5 A3) 0,0 @,0) 17 338 A) 32 070 B60) 34 900 (с) 16 562 D) 3125,038A8) 5345,6 (9) 23 105 A0) 40970 (с) 23 657 C0) 3019,922B4) 9863,444B3) 8008,3 E) 33 610 (с) 29 530 (с) 9873,2 (8) 101,514 C6) 2855,4 G) 17 660 (с) 38000 (с) 13 693 A6) 106»
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39J N 9 8 7 6 12 11 10 9 8 7 12 11 Ю 9 8 7 13 12 11 10 9 8 13 12 11 10 9 8 14 13 12 11 10 9 14 13 12 11 10 9 15 14 13 12 11 10 15 14 13 12 11 10 16 15 14 13 12 11 16 15 14 13 12 11 Z 7 8 9 10 5 6 7 8 9 10 6 7 8 9 10 11 6 7 8 9 10 11 7 8 9 10 11 12 7 8 9 10 11 12 8 9 10 11 12 13 8 9 10 11 12 13 9 10 11 12 13 14 9 10 11 12 13 14 10 11 12 13 14 15 А 17 18 19 20 21 22 23 24 ос 25 ПС Элемент N О F Ne В С N О F Ne С N О F Ne Na С N О F Ne Na N О F Ne Na Mg N О F Ne Na Mg О F Ne Na Mg Al О F Ne Na Mg Al F Ne Na Mg Al Si F Ne Na Mg Al Si Ne Na Mg Al Si P Дефект массы, кэВ 5681,6 B3) —4737,02 D) 10 692 A4) 24 110 A40) 45 270 (с) 21 060 (с) 7870 A5) —809,9 (8) 1951,66 A8) 16 478 B6) 25 370 (с) 13 274 C0) —783,03C0) 872,5 G) 5319 E) 25 320 (с) 34 430 (с) 15 600 C00) 3331,4 B7) —1487,33 A3) 1750,9 F) 12 930 A2) 22 200 (с) 3799 (8) -17,1 F) —7043,0 E) 6844 G) 17 568 B7) 26950 (с) 8120 (80) -47 G) -5733,1 A1) -2185,8 G) 10912 A6) 9490 B20) 2826 C0) —8026,1 E) -5184,0 G) —394,1 A9) 18 210 (с) 17 950 (с) 3350 A70) —5155,1 B1) —9529,6 (8) —5470,6 A5) 6768 B5) 8650 (с) -5949 A0) —8417,5 (8) — 13 930,6 G) -52 D) 10740 A20) 12 840 (с) —2150 (90) —9357 G) —13 190,8 A1) —8912,9 A1) 3824 A0) —190 (с) —6888 B3) —16 212,4 (9) —12 207,6 A0) —7143,1 C1) 11260 (с) N 17 16 15 14 13 12 17 16 15 14 13 12 18 17 16 15 14 13 19 18 17 16 15 14 13 20 19 18 17 16 15 14 21 20 19 18 17 16 15 14 21 20 19 18 17 16 15 21 20 19 18 17 16 15 22 21 20 19 18 17 16 22 21 Z 10 И 12 13 14 15 И 12 13 14 15 16 И 12 13 14 15 16 11 12 13 14 15 16 17 11 12 13 14 15 16 17 п 12 13 14 15 16 17 18 12 13 14 15 16 17 18 13 14 15 16 17 18 19 13 14 15 16 17 18 19 14 15 А 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Элемент Ne Na Mg Al Si P Na Mg AI Si P S Na Mg Al Si P S Na Mg Al Si P S Cl Na Mg Al Si P s Cl Na Mg Al Si P S ct Ar Mg Al Si P S Cl Ar Al Si P S Cl Ar К Al Si P S Cl Ac К Si p Дефект массы, кэВ 6670 (С) —5630 (80) — 14 585,0 A4) —17 194,3 G) —12 385,3 A5) -590 (с) —ИЗО A20) —15016,4 B2) —16 848,2 (8) —21491,2 F) -7159,5 C8) 4190 A20) 2660 A50) —10 750 E0) — 18 212 E) -21 893,7 (8) —16 949,3 A8) —3160 E0) 8380 C00) —9790 (с) —15 890 D0) —24 431,7 (9) —20 204,5 B7) —14 062,0 C1) 4840 (с) 10 610 (с) -3900 (с) —15 100 A00) —22 948,7 A0) —24 439,5 F) —19044,1 A6) —7070 E0) 16 410 (с) -2890 (с) -11290 (с) —24 092 G) —24 304,7 (8) —26 015,1 F) -13 329 (8) —2210 A30) 4130 (с) —9370 (с) —20 570 E0) —26 336,9 B1) —26 585,9 (8) —21 003,0 (9) —9385 C0) -4150 (с) —20 250 (с) —24 550 E0) -29 931,25 B8) —24 438,3 (8) — 18 379,2 C0) —1480 (с) -840 (с) —15 040 (с) —24 940 (80) —28 846,27 B1) —29 013,73 (Ю) —23048,9 A6) —11 169 B0) —12 670 (с) —20 770 (с) 1070
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 20 19 18 17 16 23 22 21 20 19 18 17 23 22 21 20 19 18 17 24 23 22 21 20 19 18 24 23 22 21 20 19 18 25 24 23 22 21 20 19 25 24 23 22 21 20 19 26 25 24 23 22 21 20 26 25 24 23 22 21 20 27 26 z 16 17 18 19 20 14 15 16 17 18 19 20 15 16 17 18 19 20 21 15 16 17 18 19 20 21 16 17 18 19 20 21 22 16 17 18 19 20 21 22 17 18 19 20 21 22 23 17 18 19 20 21 22 23 18 19 20 21 22 23 24 18 19 А 37 38 39 40 41 42 43 44 45 Элемент S CI Аг К Са Si Р S С1 Аг К Са Р S С1 Аг К Са Sc Р S С1 Аг К Са Sc s С1 Аг к Са Sc Ti s Cl Аг К Са Sc Ti Cl Аг К Са Sc Ti V Cl Аг К Са Sc Ti V Аг К Са Sc Ti V Сг Аг К Дефект массы, кэВ —30665,9 A5) —29 521,77 B1) —30231,32 B8) —17 426 (8) —6650 B70) —7010 (с) — 19 010 (с) -26908 C0) —31761,76 A3) —30 947,9 F) —24 799,4 A4) —13 164 C9) — 14 560 (с) —26862 A2) —29 798,0 D) -34 715,0 (8) —28 802,0 A6) —22 060 (9) -4460 (с) — 12 300 (с) —23 000 (с) —29 803 A8) —33 241 E) —33 806,2 (8) —27 282 E) —14 080 (с) —22 240 (с) —27 540 E00) -35 040,2 G) -33 535,2 (8) —34 846,8 (8) —20 527 D) —9040 B30) — 18 100 (с) —27 400 A60) —33 067,7 (9) —35 559,7 (9) —35 138,5 (9) —28 643,5 A6) —15 780 D0) —24 420 (с) —34 420 D0) —35 022,8 A3) —35 543,9 A4) —32 120,7 A6) —25 122 F) —8020 (с) —23 140 F0) —31 980 G0) —36 588 A0) —38405,4 A4) —36 185,0 B4) —29 324 G) -18 020 (с) —32 271 B0) —35 807 C9) —41466,0 A4) 37 810,7 B4) —37 546,2 C1) —23 850 (с) —13 500 A30) —29 730 F0) —36 611 A1) N 25 24 23 22 21 28 27 26 25 24 23 22 21 28 27 26 25 24 23 22 29 28 27 26 25 24 23 29 2S 27 26 25 24 23 30 29 28 27 26 25 24 30 29 28 27 26 25 24 31 30 29 28 27 26 25 31 30 29 28 z 20 21 22 23 24 18 19 20 21 22 23 24 25 19 20 21 22 23 24 25 29 20 21 22 23 24 25 20 21 22 23 24 25 26 20 21 22 23 24 25 26 21 22 23 24 25 26 27 21 22 23 24 25 26 27 22 23 24 25 А 46 47 48 49 50 51 52 53 Элемент Са Sc Ti V Сг Аг К Са Sc Ti V Сг Мп К Са Sc Ti V Сг Мп К Са Sc Ti V Сг Мп Са Sc Ti V Сг Мп Fe Са Sc Ti V Сг Мп Fe Sc Ti V Сг Мп Fe Со Sc Ti V Сг Мп Fe Со Ti V Сг Мп Дефект массы, кэВ —40 809,6 A5) —41066,5 A4) —39 004,0 B8) —31 879 B7) — 19 460 A50) —29 730 G0) —35 420 A6) —43 138,2 C7) —41755,6 A5) —44 122,7 A4) —37 070,8 A8) —29 461 C0) — 12 470 (с) —35 698 (8) —42 342,9 C7) —44 330,5 B4) —44 931,0 A5) —42 001,1 A7) —34 618 B5) —22 920 (с) —32 220 E00) —44 216 D) —44 498 F) —48 487,7 A4) —44 472,8 C1) —42 818 G) —29 170 (с) —41 286 E) —46 555 D) —48 558,7 A4) —47 956,9 A6) —45 329,0 B6) —37 613 B4) —24 470 A60) —39 572 (8) —44 539 A6) -51432,1 B6) —49219,3 A6) —50 258,0 A4) —42 625,7 A7) —34 430 (с) —43220 B0) —49 733,0 B8) —52 199,1 A4) —51447,8 A4) —48 239,8 A4) —40 228 A7) —27 230 (с) —40 140 (с) —49 469 A0) —51438,9 A7) —55415,3 A5) -50 704,2 B4) —48 332 A2) —34 230 (с) —46 890 A00) —51 863 B5) —55 283,7 A6) —54 687,4 A5) 1071
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.! N 27 26 25 32 31 30 29 28 27 26 32 31 30 29 28 27 26 33 32 31 30 29 28 27 33 32 31 30 29 28 27 34 33 32 31 30 29 28 34 33 32 31 30 29 35 34 33 32 31 30 35 34 33 32 31 30 36 35 34 33 2 26 27 28 22 23 24 25 26 27 28 23 24 25 26 27 28 29 23 24 25 26 27 28 29 24 25 26 27 28 29 30 24 25 26 27 28 29 30 25 26 27 28 29 30 25 26 27 28 29 30 26 27 28 29 30 31 26 27 28 29 А 54 55 56 57 58 59 60 61 62 Элемент Fe Со Ni Ti V Cr Mn Fe Co Ni V Cr Mn Fe Co Ni Cu V Cr Mn Pe Co Ni Cu Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Mn Fe Co Ni Cu Zn Mn Fe Co Ni Cu Zn Fe Co Ni Cu Zn Ga Fe Co Ni Cu Дефект массы, кэВ —50 944,2 B2) —42 640 A8) -29 410 A80) —45 330 (с) —49930 A00) —56931,3 A6) —55 554,3 A8) —56251,4 A4) —48 009,6 A9) —39210 (с) —49 010 (с) —55 106,3 A7) —57 710,0 A6) —57 478,6 A5) —54 023,9 A6) —45 334 A1) —31 530 (с) —46 210 (с) —55265 C0) —56 908,8 A7) —60604,1 A4) —56036,7 B4) —53902 A1) —38 500 (с) —52 790 (с) —57 487 (8) -60 179,0 A4) —59 342,4 A5) —56099 G) —47 620 (с) —32 630 A30) —52 050 (с) —56210 A00) —62 151,8 A6) —59 844,0 A8) —60 224,3 A5) —51661,7 B8) —42 260 (с) —55 478 C0) —60661,4 B6) -62226,4 A5) —61 152,9 A5) -56 352,2 B1) —47 590 (с) —52 950 (с) —61437 A0) —61646,6 A5) —64 470,2 A5) —58 343,3 B5) -54 184 (И) —59 010 G0) -62 897,0 A7) -64 219,1 A5) —61980,7 B0) —56 580 B00) —47 750 (с) —58 930 E0) —61 504 A4) —66 745,4 A5) —62 796 E) N 32 31 37 36 35 34 33 32 37 36 35 34 33 32 37 36 35 34 33 32 38 37 36 35 34 33 39 38 37 36 35 34 33 39 38 37 36 35 34 40 39 38 37 36 35 34 41 40 39 38 37 36 35 41 40 39 38 37 36 35 z 30 31 27 28 29 30 31 32 27 28 29 30 31 32 28 29 30 31 32 33 28 29 30 31 32 33 28 29 30 31 32 33 34 29 30 31 32 33 34 29 30 31 32 33 34 35 29 30 31 32 33 34 35 30 31 32 33 34 35 36 А 63 64 65 66 67 68 69 70 71 Элемент Zn Ga Со Ni Cu Zn Ga Ge Co Ni Cu Zn Ga Ge Ni Cu Zn Ga Ge As Ni Cu Zn Ga Ge As Ni Cu Zn Ga Ge As Se Cu Zn Ga Ge As Se Cu Zn Ga Ge As Se Br Cu Zn Ga Ge As Se Br Zn Ga Ge As Se Br Kr Дефект массы, кэВ —61 169 A0) —51 770 (с) —61850 A9) —65 512,6 A15) —65 578,5 A5) —62 211,1 B2) —56690 A00) —47 550 (с) -59791 B0) —67 097,9 A6) -65 423,0 A7) —66001,2 A9) —58836 (8) —54 430 B50) —65 124,5 A7) —67 261,5 B0) —65 909,6 B0) —62 653,8 B2) —56410 A00) -47 150 (с) —66021 A9) —66256,7 B1) —68 898,3 A6) —63 723,3 C4) —61621 A3) —51 520 (с) —63 470 (90) —67 305 (8) —67 879,6 A6) -66 878,5 A8) —62 450 E0) —56650 (с) —47 080 (с) —65390 E0) —70 006,3 A7) —67 085,2 B1) —66972 A2) —58770 (с) —54 170 (с) —65940G0) —68417,0 A8) —69 321,5 C1) —67 096 D) —63 120 D0) —56300 D0) —45 620 (с) —63 390 (НО) —69 559,9 C4) —68 905,2 C2) -70 561,4 A8) —64 339 B0) —61 590 B00) —51 140 (с) —67 324 A0) —70 141,5 B6) —69 905,8 B1) -67 893 D) —63090 (с) -56 490 (с) -46 500 (с) 1072
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 42 41 40 39 38 37 36 43 42 41 40 39 38 37 44 43 42 41 40 39 38 45 44 43 42 41 40 39 38 46 45 44 43 42 41 40 39 47 46 45 44 43 42 41 40 39 48 47 46 45 44 43 42 41 40 48 47 46 45 z 30 31 32 33 34 35 36 30 31 32 33 34 35 36 30 31 32 33 34 35 36 30 31 32 33 34 35 36 37 30 31 32 33 34 35 36 37 30 31 32 33 34 35 36 37 38 30 31 32 33 34 35 36 37 38 31 32 33 34 А 72 73 74 75 76 77 78 79 Элемент Zn Ga Ge As Se Br Кг Zn Ga Ge As Se Br Кг Zn Ga Ge As Se Br Кг Zn Ga Ge As Se Br Кг Rb Zn Ga Ge As Se Br Кг Rb Zn Ga Ge As Se Br Кг Rb Sr Zn Ga Ge As Se Br Кг Rb Sr Ga Ge As Se Дефект массы, кэВ —68 134 F) —68 591,0 B8) —72 582,6 B0) —68 232 G) —67 894 A2) —58930 (с) —53 870 (с) —65030 B00) —69 730 D0) —71293,5 A9) —70 949 D) —68 209 A1) —63 670 B20) —56 980 A40) —65 670 A40) —68 020 A00) —73 422,1 A9) —70 859,7 B5) -72 212,7 B6) —65 295 A5) —62 020 A00) —62 460 (с) —68 560 B00) -71856,1 B4) —73 033,9 B3) -72 169,0 B4) —69 159 B0) —64 160 (с) -57 510 F00) —62 550 A70) —66 440 A50) —73 213,5 B5) —72 290,6 B3) —75 259,2 B5) —73 103 A5) —69 100 B00) —60 610 B70) —58910 (с) —66 410 (с) —71214,3 B6) —73 915,7 C7) —74 606,1 B5) -73 241,5 C8) —70 236 C0) —65 110 A20) —57 960 B80) —58 080 C20) —63 680 B00) —71760 G0) -72 740 G0) —77 031,5 B6) —73 458 E) —74 150 (8) —67 090 A80) —63 850 (с) —62 810 A70) —69 570 A50) —73 720 E0) —75 920,6 C9) 44 43 42 41 49 48 47 46 45 44 43 42 49 48 47 46 45 44 43 50 49 48 47 , 46 45 44 43 50 49 48 47 46 45 44 51 50 49 48 47 46 45 44 51 50 49 48 47 46 45 52 51 50 49 48 47 46 45 52 51 50 z 35 36 37 38 31 32 33 34 35 36 37 38 32 33 34 35 36 37 38 32 33 34 35 36 37 38 39 33 34 35 i 36 37 38 39 33 34 35 36 37 38 39 40 34 35 36 37 38 39 40 34 35 36 37 38 39 40 41 35 36 37 А 80 81 82 83 84 85 86 87 Элемент Вг Кг Rb Sr Ga Ge As Se Br Кг Rb Sr Ge As Se Br Кг Rb Sr Ge As Se Br Кг Rb Sr Y As Se Br Кг Rb Sr V As Se Br Кг Rb Sr Y Zr Se Br Кг Rb Sr Y Zr Se Br Кг Rb Sr Y Zr Nb Br Кг Rb Дефект массы, кэВ —76 070,0 C6) —74 439 (9) —70 860 (ПО) —65 460 (с) —59 530 (с) —69 430 C10) —72 060 C00) —77 761,3 C5) —75 891,0 C6) —77 897 A1) —72 190 B3) —70 390 (с) —66 340 (с) —72 640 A00) —76 391,0 C7) —77 976 F) —77 707 A8) —75 445 C5) —71 460 E0) -65 790 (с) —70 190 (с) —77 586 A0) —77 498 F) —80 591 F) -76213 B0) -75 999 (9) —67 910 (с) —69 950 B20) —75 410 C2) —79025 A5) —79 984,6 C9) —78 987 C2) —76 737 C0) —72 440 (с) —66160 (с) —75 942 A8) —77 759 B6) —82 431,9 C6) —79 752 D) —80 641 D) —73 692 C0) -71 440 (с) —72 570 (с) —78 670 A00) —81 471,8 C7) —82 158,8 C3) —81 095 G) —77 835 A2) —73 130 (с) —70 860 (с) —75 960 D00) —83 263 E) —82 737,7 C2) —84 512,1 B8) —79 239 A0) —77 940 (с) —69 340 (с) —74 210 (с) —80 707 E) —84 595,7 C0) 68-2159 1073
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 49 48 47 46 53 52 51 50 49 48 47 46 53 52 51 50 49 48 47 54 53 52. 51 50 49 48 47 55 54 53 52 51 50 49 48 56 55 54 53 52 51 50 49 57 56 55 54 53 52 51 50 49 57 56 55 54 53 52 51 50 Z 38 39 40 41 35 36 37 38 39 40 41 42 36 37 38 39 40 41 42 36 37 38 39 40 41 42 43 36 37 38 39 40 41 42 43 36 37 38 39 40 41 42 43 36 37 38 39 40 41 42 43 44 37 38 39 40 41 42 43 44 А SS 89 90 91 92 93 94 Элемент Sr Y Zr Nb Вг Кг Rb Sr Y Zr Nb Mo Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Kr Rb Sr Y Zr Nb .Mo Tc Kr Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Дефект массы, кэВ —84 868,9 B7) —83007,2 C0) —79 430 (80) —74 430 (с) —71 090 (с) —79 686 A4) —82 602 A2) —87 910,6 B7) —84 298 D) -83 621 A0) —76 420 (с) —72 920 (с) —76790 F0) —81717 A3) —86 203 D) -87 695,3 C0) —84 859,5 C2) —80 621 A9) —75 220 (с) —75 180 G0) -79 570 F0) —85 934,7 C8) —86 480,7 C3) —88 764,6 B9) —82 654 E) —80 167 F) —70 970 (с) -71770 (ПО) —77 970 D0) —83 666 E) -86349,5 C5) -87 892,5 B9) —86 636,9 C8) —82 199 A2) —75 980 B00) -69 150 B20) —75 120 B00) —82 892 C4) -84 822 A6) —88 456,1 B8) —86448,1 C4) —86807 D) —78 936 B6) —64 920 (с) —72 920 A70) —80 280 A50) —84 227 B0) -87 116,7 B8) —87 209,0 B9) —86 803 D) —83 610 E) —77 310 (с) —69 460 (с) —78960 G0) —82 382 A2) —87 263,9 C1) —86 367,1 C0) —88 412,3 C4) —84 156 F) —82 571 A3) N 58 57 56 55 54 53 52 51 50 59 58 57 56 55 54 53 52 51 59 58 57 56 55 54 53 52 51 60 59 58 57 56 55 54 53 52 60 59 58 57 56 55 54 53 52 60 59 58 57 56 55 54 53 61 60 59 58 57 56 55 54 53 z 37 38 39 40 41 42 43 44 45 37 38 39 40 41 42 43 44 45 38 39 40 41 42 43 44 45 46 38 39 40 41 42 43 44 45 46 39 40 41 42 43 44 45 46 47 40 41 42 43 44 45 46 47 40 41 42 43 44 45 46 47 48 А 95 96 97 98 99 100 101 Элемент Rb Sr Y Zr Nr Mo Tc Ru Rh Rb Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Sr Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ac Cd Дефект массы, кэВ —66 550 C10) —75 140 (90) —81 233 B0) —85 663,4 C4) —86 786,5 B5) —87 712,1 B4) —86 013 (8) —83 452 A2) —78 340 A50) —62 770 (с) —73 070 A40) —78 430 A00) —85 444,7 C7) —85 608 E) —88 794,9 B4) —85 821 F) —86075 (9) —79 633 A3) -69 080 (с) —76 280 A30) —82 954,2 C7) —85 611,6 C1) —85 544,5 B4) —87 224 E) —86070 A00) -82 560 A00) —77 760 (с) —67 380 (с) —73 190 (с) —81 291 B0) —83 530 F) —88 115,4 B4) —86 434 F) -88 226 F) -83 168 A2) -81 270 (с) —71 500 B20) —77 890 A00) —82 346 A6) -85 969,5 B4) -87 326,2 B5) —87 619,8 B6) —85 517 A0) -82 112 B3) —76 510 (с) —76 600 B00) —79 960 A30) —86 189 F) -86018,8 B7) —89 221,6 B6) —85 592 B0) -85 230 A5) —77 930 D00) —73 050 (с) -78 950 A00) —83 516 F) -86 327 B4) —87 951,6 B9) -87 410 A8) —85 428 A8) —81 330 (с) —75 530 (с) 1074
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 61 60 59 58 57 56 55 54 53 62 61 60 59 58 57 56 55 54 62 61 60 59 58 57 56 55 54 63 62 61 60 59 58 57 56 55 63 62 61 60 59 58 57 56 55 64 63 62 61 60 59 58 57 56 64 63 62 61 60 59 58 z 41 42 43 44 45 46 47 48 49 41 42 43 44 45 46 47 48 49 42 43 44 45 46 47 48 49 50 42 43 44 45 46 47 48 49 50 43 44 45 46 47 48 49 50 51 43 44 45 46 47 48 49 50 51 44 45 46 47 48 49 50 А 102 103 104 105 106 107 108 Элемент Nb МО Тс Ru Rh Pd Ac Cd In Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag cd In Mo Tc Ru Rh Pd АЦ Cd In Sn Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Ts Ru Rh Pd Art Cd In Sn Sb Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Дефект массы, кэВ —76360 (С) —83 562 B1) —84 600 (с) —89 100,5 B9) —86 777 G) —87 925 (9) —82 330 E0) —79 430 (с) —70 130 (с) —75 410 (с) —80 610 (с) —84 910 A00) —87 261,4 C0) -88024 D) —87 478 (9) —84 800 E0) —80 600 A40) -74 100 (с) —80 500 (с) —82 700 (с) —88 099 F) —86952 D) —89 400 E) —85 150 C0) —83 850 (с) -75 850 (с) —71 150 (с) —77 140 (с) —82 540 B00) —85938 F) -87 855 F) —88422 E) —87 075 A0) —84 336 A1) —79 340 (с) —73 090 (с) —80 030 (с) —86 333 A0) —86372 A0) —89 913 E) —86929 F) —87 131 F) —80 586 C1) —76 990 (с) —66 190 (с) —79 510 (с) —83 710 C00) —86 860 D0) -88 371 F) —88 404 F) —86 987 G) —83 500 A50) —78 400 (с) —70400 (с) —83 820 F00) —85020 F00) -89 523 E) —87 602 F) —89 251 F) —84 100 (80) —81 900 (с) 57 56 65 64 63 62 61 60 59 58 57 65 64 63 62 61 60 59 58 66 65 64 63 62 61 60 59 66 65 64 63 62 61 60 59 67 66 65 64 63 62 61 60 67 66 65 64 63 62 61 60 68 67 66 65 64 63 62 61 z 51 52 44 45 46 47 48 49 50 51 52 45 46 47 48 49 50 51 52 45 46 47 48 49 50 51 52 46 47 48 49 50 51 52 53 46 47 48 49 50 51 52 53 47 48 49 50 51 52 53 54 47 48 49 50 51 52 53 54 А 109 ПО 111 112 113 114 115 Элемент Sb Те Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Те Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Те Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Те Pd Ag Cd In Sn Sb Те I Pd Ag Cd In Sn Sb Те I Ag Cd In Sn Sb Те I Xe д« Cd In Sn Sb Те I Xe Дефект массы, кэВ —72 400 (С) —65 320 (с) —80 810 (с) —85 110 (с) —87 606 E) —88 722 D) —88 540 E) —86524 A0) —62 620 (с) —76 120 (с) —67 470 (с) —82 930 A00) —88 335 B0) —87 456 D) —90 349 D) —86409 C0) —85 834 A6) —77 430 (с) —71 760 (с) —82 530 (с) —86030 E0) —88 226 E) —89 254 D) —88 405 A1) —85941 (8) —80 840 (с) —73 470 G0) —86326 B6) —86620 B9) —90 577,9 C4) —88000 G) -88 658 F) —81 740 A00) —77 550 (с) —67 440 (с) —83 640 (с) —87040 B0) —89050,3 C5) —89 372 E) —88 332 E) —84 443 C2) —78 540 (с) —71 440 (с) —85 160 A40) —90019,6 C3) —88 576 E) —90560 D) —84 870 E0) —82 190 (с) —73070 (с) —67 090 (с) —84 910 A00) -88 093 (8) —86 541 (8) —90035,1 C7) —87 005 B0) —82 420 E0) —76620 (с) -68 700 (с) 68* 1075
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 69 68 67 66 65 64 63 62 61 70 69 68 67 66 65 64 63 62 70 69 68 67 66 65 64 63 71 70 69 68 67 66 65 64 63 72 71 70 69 68 67 66 65 64 72 71 70 69 68 67 66 65 73 72 71 70 69 68 67 66 z 47 48 49 50 51 52 53 54 55 47 48 49 50 51 52 53 54 55 48 49 50 51 52 53 54 55 48 49 50 51 52 53 54 55 56 48 49 50 51 52 53 54 55 56 49 50 51 52 53 54 55 56 49 50 51 52 53 54 55 56 А 116 117 118 119 120 121 122 Элемент As Са In Sn Sb Те I Хе Cs Ag Cd In Sn Sb Те I Xe Cs Cd In Sn Sb Те I Xe Cs Cd In Sn Sb Те I Xe Cs Ba Cd In Sn Sb Те I Xe Cs Ba In Sn Sb Те I Xe Cs Ba In Sn Sb Те I Xe Cs Ba Дефект массы, кэВ —82 620 (С) —88 717,6 C7) —88 253 (8) —91526,1 C6) —86 930 D0) —85 370 (ПО) —77 610 A70) —73 270 B60) —62 630 (с) —82 240 (ГОО) —86 416 A3) —88 944 (9) -90 398,9 C5) —88 654 A8) —85 164 C5) —?0 850 (ПО) —74 480 (с) -66850 (с) -86 707 B0) —87 450 C00) —91 653,6 C5) —87 967 E) —87 671 B4) —81 370 (с) —78 070 (с) —68 670 (с) —84 230 C00) —87 730 A8) —90 066,7 C5) —89 483 A2) —87 189 A3) —83 820 A00) —78 830 A60) —72 530 (с) —64 530 (с) —83 981 C0) —85 700 A00) —91 101,8 C5) —88 421 (8) —89 404 B1) —84 000 B00) -82 050 B80) —73 640 C20) —69050 (с) -85 842 B8) —89 201,8 C5) —89 588,4 C5) —88 508 A5) —86 140 D0) —82 350 (ПО) —77 150 (с) —70 570 D10) —83 600 A50) —89 946 D) —88 323,3 C6) —90 304 D) —86 160 D0) —85 160 (с) —78 010 (с) —74 260 (с) N 74 73 72 71 70 69 68 67 75 74 73 72 71 70 69 68 76 75 74 73 72 71 70 69 77 76 75 74 73 72 71 70 78 77 76 75 74 73 72 71 70 79 78 77 76 75 74 73 72 71 80 79 78 77 76 75 74 73 72 Z 49 50 51 52 53 54 55 56 49 50 51 52 53 54 55 56 49 50 51 52 53 54 55 56 49 50 51 52 53 54 55 56 49 50 51 52 53 54 55 56 57 49 50 51 52 53 54 55 56 57 49 50 51 52 53 54 55 56 57 А 123 124 125 126 127 128 129 Элемент In Sn Sb Те I Xe Cs Ba In Sn Sb Те I Xe Cs Ba In Sn Sb Те I Xe Cs Ba In Sn Sb Те I Xe Cs Ba In Sn Sb Те I Xe Cs Ba La In Sn Sb Те I Xe Cs Ba La In Sn Sb Те I Xe Cs Ba La Дефект массы, кэВ —83 440 D0) —87 821 D) —89 217,5 C8) —89 165,5 C8) -87 970 A00) -85 290 A00) -80 890 (с) -75 390 (с) —81 100 (90) —88 240 E) -87 613,4 C8) —90 518,3 C8) —87 361 E) -87 450 A40) —81 530 D80) —78 750 (с) -80 500 C00) —85 902 E) —88 252 E) —89019 D) —88 841 E) —87 110 D0) —84 040 D0) —79 460 B50) —77 900 A20) —86 024 A2) -86 402 C2) —90066 D) —87 911 F) —89 162 (8) —84 330 A40) -52 560 (с) —77 170 A30) —83 600 A00) -86 704 G) —88 285 E) -88 980 E) —88 316 F) —86206 B1) —82 760 A00) —77 760 (с) —74 340 B50) —83 440 A50) —84 730 A50) —88 992,3 C9) —87 734 E) —89 861,2 A6) —85 935 F) -85 482 B0) —78 680 (с) -73 120 A80) -80 640 A30) -84 630 B2) —87 007 D) —88 505 D) -88 697,5 B0) -87 563 B4) -85 116 A9) —81 120 (с) 1076
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 81 80 79 78 77 76 75 74 73 81 80 79 78 77 76 75 74 73 82 81 80 79 78 77 76 75 74 82 81 80 79 78 77 76 75 74 83 82 81 80 79 78 77 76 75 83 82 81 80 79 78 77 76 75 84 83 82 81 80 79 78 77 76 z 49 50 51 52 53 54 55 56 57 50 51 52 53 54 55 56 57 58 50 51 52 53 54 55 56 57 58 51 52 53 54 55 56 57 58 59 51 52 53 54 55 56 57 58 59 52 53 54 55 56 57 58 59 60 52 53 54 55 56 57 58 59 60 А 130 131 132 133 134 135 136 Элемент In Sn Sb Те I Хе Cs Ва La Sn Sb Те I Xe Cs Ba La Ce Sn Sb Те I Xe Cs Ba La Ce Sb Те I Xe Cs Ba La Ce Pr Sb Те I Xe Cs Ba La Ce Pr Те I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Те I Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Дефект массы, кэВ -70 080 (с) -80 380 A30) —82 380 (80) —87 348 E) —86 897 A0) —89 881,1 A6) —86 863 A2) —87 303 A2) -81 600 (с) —77 480 (с) —82 100 (с) -?5 201 E) —87 451 E) —88 421 E) —88 066 (8) —86 726 A9) —83 770 A00) -79 470 (с) —76 390 B20) —79 610 B00) -85 213 B1) —85 706 B1) —89 286 E) —87 175 B3) -88 453 A0) -83 740 E0) —82 340 (с) -78 980 B10) -82 930 G0) —85 902 C1) -87 662 (9) —88 089 (8) —87 569 (9) -85 570 (с) —82 170 (с) —77 970 (с) -73 870 (с) —82670 (с) -83 970 F0) -88 125 G) -86 909 (8) -88 968 (8) —85 268 C1) —84 770 (с) —78 470 (с) —77 600 B50) -83 796 B9) -86 506 A1) -87 665 (9) —87 870 G) -86 670 A2) —84 550 A00) —80 990 A40) —76 290 (с) —74 830 (с) —79 430 A00) —86 425 (8) —86 358 (8) -88 906 G) -86 040 G0) —86 500 D0) —81 400 F0) —79 190 G0) N 84 83 82 81 80 79 78 77 76 85 84 83 82 81 80 79 78 77 85 84 83 82 81 80 79 78 77 86 85 84 83 82 81 80 79 78 87 86 85 84 83 82 81 80 79 78 88 87 86 85 84 83 82 81 80 79 88 87 86 85 84 z 53 54 55 56 57 58 59 60 61 53 54 55 56 57 58 59 60 61 54 55 56 57 58 59 60 01 62 54 55 56 57 58 59 60 61 62- 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 55 56 57 58 59 А 137 138 139 140 . 141 142 143 Элемент I Хе Cs Ва La Се Рг Nd Pm I Хе Се Ва La Се Рг Nd Pm Хе Cs Ва La Се Рг Nd Pm Sm » Хе Cs Ва La Се Рг Nd Pm Sm Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Cs Ba La Ce Pr Дефект массы, кэВ —76 720 B00) —82 215 B2) —86 560 G) —87 733 G) -87 130 (с) -85 910 (с) -83 210 (с) —79 410 (с) —74 210 (с) -71 730 (с) -80 030 (с) -82 770 (с) -88 273 G) —86 524 G) -87 565 A3) —83 128 A6) —82 030 (с) -75 030 (с) —75 750 (90) —80 630 G0) —84 925 G) -87 231 F) —86966 (8) —84 854 A3) -82 050 E0) —77 500 B10) —72 300 D50) -73 180 B60) —77 240 B50) —83 285 A2) -84 320 F) —88 081 F) -84 693 (8) —84 220 D0) —78 180 A10) -75 480 (с) —69 000 A40) -75 000 A00) —79 980 F0) —83 008 C1) -85 438 F) —86 018 F) -84 203 A0) -80 470 D0) -75 910 F0) -69 880 A00) —66 050 A70) —70 950 A30) —77 820 A00) -80 018 (9) —84 535 F) -83 790 F) -85 949 E) -81 060 F0) —78 978 A6) —71 480 (с) -68 360 (с) -74 010 (с) -78 310 (80) -81 610 F) -83 065 F) 1077
Продолжение табл 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 83 82 81 80 79 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 80 90 89 88 87 86 85 84 83 82 81 90 89 88 87 86 85 84 83 22 81 90 89 88 87 86 85 84 83 82 91 90 89 88 87 86 z 60 61 62 63 64 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 58 59 60 61 62 63 64 65 66 58 59 60 61 62 63 А 144 145 146 147 I JQ 14о 149 Элемент Nd Pm Sm Eu Gd Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Cd Tb Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ce Pr Nb Pm Sm Eu Дефект массы, кэВ —84 000 E) —82 959 G) —79511 A1) —74 410 E0) —68 510 (с) -63 930 (с) -72 030 (с) —74 930 (с) —80 431 F) —80 750 F) —83 746 E) —81 416 G) —81 964 F) —75 636 C0) —71 940 (с) —61 720 (с) —67 820 (с) —72 920 (с) —77 120 (90) —79625 A1) -81 430 E) —81 270 F) —80 656 F) -77 936 A6) —72 940 (с) —66 240 (с) —65 560 (с) -69 460 (с) -75 760 A20) —76 840 A00) —80 923 E) —79 442 (8) —80 984 (8) —77 111 A1) —75 910 (с) —67 810 (с) —67 540 (с) —72 240 (т) -75 440 B00) —78 144 E) —79 040 E) -79 265 E) -77 535 (8) —75 207 B6) —70 510 (с) —64 210 (с) —70 710 (с) —72 510 (с) -77 407 E) —76 870 A0) —79 335 E) —76 235 B2) —76 268 F) —70 640 (80) —67 770 (с) -67 470 (с) —71 310 B00) —74 374 E) —76 063 F) —77 135 E) -76439 G) Л/ 85 84 83 82 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 82 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 83 93 92 91 90 89 88 87 86 85 84 94 93 92 91 90 z 64 65 66 67 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 61 62 63 64 65 А 150 151 152 153 154 155 Элемент Gd Tb Dy Но Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Pm Sm Eu Gd Tb Дефект массы, кэВ -75 131 G) —71 434 A6) —67 530 (с) —61 530 (с) -68 680 (с) -73 682 F) -73 550 (80) -77 049 E) —74 756 A1) —75 765 A1) —71098 A1) —69 140 (с) —62 040 (с) -57 940 (с) -67 440 (с) —70 945 F) -73 386 A1) -74 574 E) —74 650 E) -74 168 (9) -71 608 (8) -68 601 B7) -63 440 (с) -58 200 (с) -50800 (с) —70 146 C1) —71 290 A30) -74 761 E) -72 884 E) —74 703 F) —70 853 A6) -70116 (8) —63 710 (80) —60 410 (с) —51 810 (с) —67 360 (с) —70 760 A00) -72 557 E) -73 363 F) —73 119 F) —71 329 (9) -69 155 (8) —64 954 C4) -60 310 (с) -53 870 (с) -47 210 (с) —68 450 A00) —72 454 E) —71 726 G) —73 704 E) -70 240 E0) -70392 A2) -64 635 (с) —62 440 (с) -54 530 (с) —50050 (с) —67 100 (с) -70 196 E) -71 825 F) -72 071 E) —71 256 A5) 1078
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 89 88 87 86 85 84 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 85 95 94 93 92 91 90 89 88 87 86 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 87 97 96 95 z 66 67 68 69 70 71 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 64 65 66 А 156 157 158 159 160 161 Элемент Dy Но Ег Тт Yb Lu Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Та Gd Tb Dy Дефект массы, кэВ —69 157 A3) —66055 B4) —62 057 B7) —56 450 (с) —50 450 (с) -42 600 (с) —69 368 A4) —70 083 A1) -72 536 E) —70 098 G) —70 527 (9) —65 410 (с) —63 930 (с) —56940 (80) —53 060 (с) —43 810 (с) —66 860 B00 —69 465 A6) —70 825 E) —70 767 F) —69 425 (9) —66890 E0) —63 090 (с) —58 490 (с) —53 270 (с) —46 470 (с) —38 960 (с) -67 240 (80) —70 691 E) —69 475 F) —70 410 F) —66 433 (8) —65030 (с) —58 430 (с) —55 530 (с) —47 230 (с) —42 220 (с) —65 930 E0) -68 562 F) —69 536 F) —69 171 F) —67 318 A1) —64 390 A00) -60 190 (с) —55 290 (с) —49 490 (с) -42 800 (с) -63 540 (с) -67 943 E) —67 840 F) —69 774 F) -66 388 A6) -66 052 B9) —60 130 F0) —57 550 (с) -49 930 (с) —45 750 (с) —35 780 (с) -65 507 F) —67 466 F) —?8 056 F) Дефект массы, кэВ 94 93 92 91 90 89 88 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 88 98 97 96 95 94 93 92 91 90 89 99 98 97 96 95 94 93 92 91 90 99 98 97 96 95 94 93 92 91 100 99 98 97 96 95 94 93 92 100 99 98 97 96 67 68 69 70 71 72 73 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 66 67 68 69 70 71 72 73 74 66 67 68 69 70 71 72 73 74 67 68 69 70 71 162 163 164 165 166 167 Но Ег Tm Yb Lu Hf Та Cd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Ho Er Tm Yb Lu —67 203 F) —65 197 A2) -61 680 (с) —57 400 (с) —52080 (с) -46 130 (с) -38 840 (с) —64 360 A20) -65 760 G0) —68 181 F) —66047 G) —66 335 F) —61 540 F0) —59 340 (с) —52 340 (с) -48 760 (с) —39 710 (с) —34 130 (с) -64 680 E0) —66 382 F) —66 379 F) —65 168 G) —62 770 (с) -59 170 (с) —54 370 (с) —48 770 (с) -42 370 (с) -34 850 (с) -62 110 A50) —65 967 F) —64 937 F) —65 940 F) —61 976 B1) —60 880 (с) -54 580 (с) -51 280 (с) —43080 (с) —38 040 (с) —63 611 F) —64 896 F) —64 518 F) —62 924 F) —60 161 "' —56 160 (с) —51 260 (с) —45 360 (с) —38 670 (с) B1) 8) 6) :6) 13) -62 583 -63 067 -64 921 -61 874 -61582 /9)" -56 100 A60) -53 480 (c) -46 100 (c) -41 480 (c) -62 316 B1) -63 286 F) -62 537 F) -60 583 G) -57 450 G0) 1079
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 л/ 95 94 93 92 101 100 99 98 97 96 95 94 93 102 101 100 99 98 97 96 95 94 93 103 102 101 100 99 98 97 96 95 94 1Q3 102 101 100 99 98 97 96 95 94 104 103 102 101 100 99 98 97 96 95 105 104 103 102 101 100 99 98 Z 72 73 74 75 67 68 69 70 71 72 73 74 75 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 68 69 70 71 72 73 74 75 76 11 68 69 70 71 72 73 74 75 А 168 169 170 171 172 173' Элемент Hf Та W Re Но Ег Тт Yb Lu Hf Та W Re Но Er Тт Yb Lu Hf Та W Re Os Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Re Os Er Tm Yb Lu Hf Та W Re Os Ir Er Tm Yb Lu Hf Та W Re Os Ir Er Tm Yb Lu Hf Та W Re Дефект массы, кэВ —53 150 (с) -47 950 (с) —41950 (с) —34 650 (с) -60 270 (I Об) —62 985 F) -61 306 F) —61 565 G) -57 100 (80) -55 100 (с) -48 400 (с) —44 500 (с) -35 700 (с) —58 793 B1) -60 917 F) —61 269 F) -60 361 G) —57 881 B6) -54 530 A00) —50 030 (с) -44 890 (с) -38 130 (с) -30 550 (с) —56 100 B00) -60 104 F) -59 791 F) —60 759 F) —57 319 B1) —56 120 (с) —50 120 (с) —46920 (с) —38 920 (с) -33 530 (с) —57 714 F) -59 205 F) —59 302 F) -57 821 F) -55 300 (с) —51 600 (с) —46900 (с) —41 100 (с) -34 160 (с) —26 180 (с) -56 491 A3) —57 380 (И) —59 250 F) —56 726 F) —56 330 (с) —51 410 (с) —48 810 (с) —41 510 (с) —36 840 (с) —27 320 (с) -53 730 B00) —56 226 C1) —57 546 F) -56 871 F) —55 270 (с) —52 370 (с) —48 470 (с) . —43 370 (с) N 97 96 95 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 96 107 106 105 104 103 102 101 10.0 99 98 97 107 106 105 104 103 102 Ю1 100 99 98 97 108 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 108 107 106 105 104 z 76 77 78 69 70 71 72 73 74 75 76 11 18 69 70 71 72 73 74 75 76 11 78 79 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 70 71 72 73 74 75 76 11 78 79 80 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 71 72 73 74 75 А 174 175 176 177 178 179 Элемент Os Ir Pt Tm Yb Lu Hf Та W Re Os Ir Pt Tm Yb Lu Hf Та W Re Os Ir Pt Au Tm Yb Lu Hf Та W Re Os Ir Pt Au Yb Lu Hf Та W Re Os Ir Pt Au Hg Yb Lu Hf Та W Re Os Ir Pt Au Hg Lu Hf Та W Re Дефект массы иэВ —37 410 (С) -29 910 (с) —21790 (с) —53 850 E0) —56 940 F) -55 562 F) -55 830 (8) —51 980 (80) —50080 (с) —43 580 (с) —39 620 (с) —30 890 (с) —24 930 (с) -52 290 E0) —54 691 F) —55 159 E) —54 548 A0) —52 350 (с) —49 450 (с) -45 150 (с) -39 710 (с) —33 160 (с) -25 640 (с) -17 160 (с) -49 590 (с) -53 490 F) —53 381 E) —54 567 F) -51 470 A00) —50 570 (с) -44 970 (с) —41810 (с) —33 840 (с) -28 540 (с) — 18 400 (с) —50 986 F) -52 382 E) -52 879 F) —51 721 G) —49 720 (с) -46 120 (с) —41 620 (с) -35 820 (с) -29 350 (с) —21 190 (с) — 12 650 (с) -49 660 E0) -50 300 D0) —52 434 F) -50 520 A00) -50 430 A00) —45 770 B10) -43 350 (с) —36 270 (с) —31 630 (с) -22 410 (с) — 15 930 (с) -49 110 D0) -50 462 F) -50 347 (8) -49 283 A7) -46 590 E0) 1080
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 103 102 101 100 99 109 108 107 106 105 104 103 102 101 100 109 108 107 106 105 104 103 102 101 ПО 109 108 107 106 105 104 103 102 111 ПО 109 108 107 106 105 104 103 102 112 111 ПО 109 108 107 J06 105 104 103 112 111 ПО 109 108 107 106 z 76 77 78 79 80 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 72 73 74 75 76 77 78 79 80 72 73 74 75 76 77 78 79 80 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 73 74 75 76 77 78 79 А 180 181 182 183 184 185 Элемент Os 1г Pt Аи Hg Lu Hf Та W Re Os Ir Pt Аи Hg Hf Та W Re Os Ir Pt Аи Hg Hf Та W Re Os Ir Pt Аи Hg Hf Та W Re Os Ir Pt Аи Hg Tl Hf Та W Re Os Ir Pt Аи Hg Tl Та W Re Os Ir Pt Аи Дефект массы, кэВ -42 890 (с) -37 890 (с) -32 010 (с) -24 750 (с) — 16 800 (с) -46 680 G0) —49 779 F) -48 914 A3) —49 624 (8) -45 829 C1) —44 220 (с) —37 930 (с) -34 120 (с) —25 630 (с) — 19 860 (с) —47 403 F) -48 425 F) -48 237 (9) —46 440 (с) —43 410 (с) -39 340 (с) -34 060 (с) —27 640 (с) -20 790 (с) -45 990 E0) -46 417 F) —48 228 F) —45 430 (с) —44 580 (с) —38 980 (с) -35 980 (с) -28 180 (с) -23 210 (с) -43 269 C2) -45 279 A2) —46 347 F) —45 791 A0) -43 490 (с) —40 090 (с) -35 630 (с) —30 010 (с) -23 690 (с) -15 830 (с) -41480 F0) —42 821 B7) -45 687 G) —44 191 (9) —44 233 G) —39 510 B50) -37 210 (с) —30 220 (с) —26 040 (с) -16 900 (с) -41360 B1) —43 370 G) —43 802 G) -42 787 G) —40 290 (с) —36 490 (с) —31 730 (с) N 105 104 103 ИЗ 112 111 ПО 109 108 107 106 105 104 113 112 111 ПО 109 108 107 106 105 114 ИЗ 112 111 НО 109 108 107 106 115 114, 113 112, 111 ПО 109 108 107 106 116 115 114 113 112 111 ПО 109 108 107 116 115 114 113 112 111 ПО 109 108 z 80 81 82 73 74 75 76 11 78 79 80 81 82 74 75 76 11 78 79 30 81 82 74 75 76 77 78 79 80 81 82 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 74 75 76 11 78 79 80 81 82 , 83 1 75 76 77 78 79 80 81 82 83 А 186 187 188 189 190 191 Элемент V? РЬ Та W Re Os Ir Pt Аи Hg Tl Pb W Re Os Ir Pt Аи Hg Tl Pb W Re Os Ir Pt Аи Hg Tl Pb W Re Os Ir Pt Аи Hg Tl Pb Bi W Re Os , Ir Pt Аи Hg Tl Pb Bi Re Os Ir Pt Аи Hg fl Pb Bi Дефект массы, кэВ —26 140 (с) — 19 ПО (с) —11 740 (с) —38 600 F0) -42 498 G) —41 910 G) —42 987 G) —39 156 B1) —37 830 (с) -31 690 (с) -28 350 (с) -Г9 860 (с) -14 330 (с) —39 893 G) -41205 G) —41 208 G) -39 710 (с) -36 810 (с) -32 870 (с) -28 060 (с) -21930 (с) — 14 940 (с) -38 657 G) -39 006 G) -41 125 G) —38 323 A3) —37 788 A1) —32 490 (с) -29 880 (с) —22 290 (с) -17 500 (с) -35 470 B00) —37 970 A1) -38 978 G) -38 480 (с) -36 570 (с) —33 410 (с) —29 210 (с) -24 020 (с) — 17 860 (с) -9870 (с) —34 220 C60) —35 520 B00) —38 699 G) —36 700 B00) —37 318 B1) -32 876 B6) -30 960 (80) -24 160 C10) —20 220 (с) — 10 850 (с) —34 343 A2) —36 388 G) -36 698 G) —35 698 A6) —33 870 E0) —30 480 G0) —25 670 B10) —20 230 (с) —13 050 (с) 1081
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 116 115 114 113 112 111 ПО 109 117 116 115 114 113 112 111 110 109 118 117 116 115 114 113 112 111 ПО 119 118 117 116 115 114 113 112 111 119 118 117 116 115 114 113 112 111 120 119 118 117 116 115 114 113 112 121 120 119 118 117 116 115 114 113 z 76 77 78 79 80 81 82 83 76 77 78 79 80 81 82 83 84 76 77 78 79 80 81 82 83 84 76 77 78 79 80 81 82 83 84 77 78 79 80 81 82 83 84 85 77 78 79 80 81 82 83 84 85 77 78 79 80 81 82 83 84 85 А 192 193 194 195 196 197 198 Элемент OS 1г Pt Аи Hg Т1 РЬ Bi Os Ir Pt Аи Hg Tl Pb Bi Po Os Ir Pt Аи Hg Tl Pb Bi Po Os Ir Pt Аи Hg Tl Pb Bi Po Ir Pt Аи Hg Tl Pb Bi Po At Ir Pt Аи Hg Tl Pb Bi Po At Ir Pt Аи Hg Tl Pb Bi Po At Дефект массы, кэВ —35 875 G) —34 826 G) —36 283 G) —32 768 A7) —31 970 (с) —25 590 (с) -22 290 (с) — 13 670 (с) —33 387 (8) —34 519 F) -34 458 G) -33 360 (с) —31020 (с) -27 020 (с) —22 070 (с) -15 560 (с) — 8 310 (с) —32 417 G) —32 514 F) —34 765 F) —32 256 A6) —32 206 B6) —26 810 (с) —23 810 (с) — 15 980 (с) — 10810 (с) —29 690 E00) —31 692 C1) —32 802 F) —32 572 F) —31 050 E0) —27 850 B10) —23 550 (с) — 17 680 B10) —11 060 (с) —29 440 F0) —32 652 F) —31 162 (9) —31846 A0) -27 350 (с) —25 150 (с) — 17 760 (с) —13 210 (с) -4050 (с) —28 430 B00) —30 431 F) —31 150 F) —30 735 B1) —28 330 (с) —24 630 (с) — 19 410 (с) —13 230 (с) —6030 (с) —25 520 C00) —29 921 B0) —29 591 F) —30 964 F) —27 500 (80) —25 900 (с) -19 300 (с) —15 070 (с) —6670 C10) N 121 120 119 118 117 116 115 114 122 121 120 119 118 117 116 115 114 123 122 121 120 119 118 117 116 115 123 122 121 120 119 118 117 116 115 124 123 122 121 120 119 118 117 116 125 124 123 122 121 120 119 118 117 116 125 124 123 122 121 120 z 78 79 80 81 82 83 84 85 78 79 80 81 82 83 84 85 86 78 79 80 81 82 83 84 85 86 79 80 81 82 83 84 85 86 87 79 80 81 82 83 84 85 86 87 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 80 81 82 83 84 85 А 199 200 201 202 203 204 205 Элемент Pt Аи Hg Tl Pb Bi Po At Pt Аи Hg Tl Pb Bi Po At Rn Pt Аи Hg Tl Pb Bi Po At Rn Аи Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Аи Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Аи Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Hg Tl Pb Bi Po At Дефект массы, кэВ —27 420 B5) —29 104 F) —29 557 F) —28 080 B20) —25 280 (90) —20 610 (с) — 15 050 (с) —8470 B10) —26 600 (с) -27 300 E0) -29 514 F) —27 060 A0) -26 160 (с) -20 460 (с) -16 740 (с) -8670 (с) -3740 (с) -23 740 (ПО) —26 400 A00) -27 672 F) -27 185 A6) —25 327 C5) -21410 (с) -16410 (с) — 10 520 (с) -3950 (с) -23 860 B00) —27 356 F) —25 988 A8) -25 942 A1) —21 040 (с) — 17 780 (с) — 10 520 (с) -5880 (с) -3160 C10) -22 980 (с) -25 277 F) —25 769 F) -24 794 A0) -21 600 E0) — 17 360 (90) -11 970 (с) —6000 (с) 1230B10) —20 200 C00) —24 703 F) -24 353 F) —25 117 F) -20 820 (с) —18 250 (с) — 11970 (с) —7770 (с) 870 (с) 6280 (с) —22 299 (8) -23 837 E) —23 777 F) —21 070 (9) — 17 576 C5) —12 960 (с) 1082
Продолжение табл. 39J Продолжение табл. 39.1 N 119 118 117 126 125 124 123 122 121 120 119 118 126 125 124 123 122 121 120 119 127 126 125 124 123 122 121 120 128 127 126 125 124 123 122 121 120 129 128 127 126 125 124 123 122 121 129 128 127 126 125 124 123 122 130 129 128 127 126 125 124 123 z 86 87 88 80 81 82 83 84 85 86 87 88 81 82 83 84 85 86 87 88 81 82 83 84 85 86 87 88 81 82 83 84 85 86 87 88 89 81 82 83 84 85 86 87 88 89 82 83 84 85 86 87 88 89 82 83 84 85 86 87 88 89 А 206 207 208 209 210 211 212 Элемент Rn Fr Ra Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Tl Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Дефект массы, кэВ —7600 (с) — 1040 (с) 5980 (с) —20 955 B1) —22 269 E) —23 795 E) -20 033 A2) -18 190 A1) — 12 730 (с) —8970 (с) -1180 (с) 3960 (с) —21041 F) —22 463 E) —20 058 (8) — 17 150 A1) -13 310 E0) —8690 (90) —2650 (с) 3700 (с) — 16 768 F) —21759 E) — 18 879 E) — 17 475 F) — 12 640 (с) —9560 (с) —2770 (с) 1930 (с) -13 650 A5) — 17 624 E) — 18 268 E) — 16 373 G) — 12 888 (9) —8994 C5) —3760 (с) 1970 (с) 9120 (с) —9251 A3) — 14 738 E) — 14 801 E) — 15 963 E) — 11976 A2) —9608 A2) -3640 (с) 610 (с) 8860 (с) -10 491,9 C8) -11865F) — 12 444 E) -11653 (9) -8761 A1) -4220 E0) 780 (90) 7400 (с) —7562 F) —8135F) — 10 381 E) —8625 F) —8666 G) —3690 (с) - ПО (с) 7180 (с) N 131 130 129 128 127 126 125 124 123 132 131 130 129 128 127 126 125 124 132 131 130 129 128 127 126 125 133 132 131 130 129 128 127 126 133 Г32 131 130 Г29 128 127 134 133 132 131 130 129 128 134 133 132 131 130 129 135 134 133 132 131 130 z 82 83 84 85 86 87 88 89 90 82 83 84 85 86 87 88 89 90 83 84 85 86 87 88 89 90 83 84 85 86 87 88 89 90 84 85 86 87 88 89 90 84 85 86 87 88 89 90 85 86 87 88 89 90 85 86 87 88 89 90 А 213 214 215 216 217 218 219 220 Элемент РЬ Bi Ро At Rn Fr Ra Ac Th Pb Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Bi Po At Rn Fr Ra Ac Th Po At Rn Fr Ra Ac Th Po At Rn Fr Ra Ac Th At Rn Fr Ra Ac Tli At Rn Fr Ra Ac Th Дефект массы, кэВ -3140 (С) -5243A1) —6663 G) —6589A3) —5706A1) -3556A1) 290 C5) 6170 (с) 12 240 (с) -185,3C3) -1209A2) —4479 E) —3389 F) —4328A1) — 965A3) 90A3) 6140 (с) 10 870 (с) 1710A00) —540,5C7) -1262 G) — 1179 A0) 309A3) 2531 A2) 5950 E0) 10 870 (90) 5970 (с) 1769 F) 2237 F) 245A1) 2975A4) 3285A1) 7980 (с) 10 390 (с) 5960 (с) 4382A2) 3649(8) 4307A5) 5881 A3) 8701A5) 12 141 C6) 8354,6C3) 8099A3) 5212E) 7050 F) 6644A4) 10 837 A6) 12 362 A6) 10 530 (80) 8830,7C7) 8617 (9) 9377 A4) 11560 A6) 14 470 B4) 14 200 (с) 10 599 F) 11470 (8) 10 263 A5) 13 747 A7) 14 663 B3) 1083
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39,1 N Элемент Дефект массы, кэВ Элемент Дефект массы, кэВ 135 134 133 132 131 136 135 134 133 132 131 136 135 134 133 132 137 136 135 134 133 138 137 13$ 135 134 139 138 137 136 135 134 140 139 138 137 136 135 140 139 138 137 136 141 140 139 13$ 137 136 142 141 14Q 139 138 137 142 141 140 139 138 86 87 88 89 90 86 ' 87 88 89 90 91 87 88 89 90 91 . 87 88 89 90 91 87 88 89 90 91 87 88 89 90 91 92 87 88 89 90 91 92 88 89 90 91 92 88 89 90 i 91 92 : 93 *88 i 89 i 90 : 91 : 92 j 93 ; 89 I 90 ' 91 i 92 ' 93 l 221 222 223 224 225 226 227 228 229 230 231 Rn Fr Ra Ac Th Rn Fr Ra Ac Th Pa Fr Ra Ac Th Pa Fr Ra Ac Th Pa Fr Ra Ac Th Ra Fr Ra Ac Th Pa U Fr Ra Ac Th Pa U Ra Ac Th Pa U Ra Ac Th Pa U Np Ra Ac Th Pa U Np Ac Th Pa U Np ' 14 380 (c) 13 265 A2) 12 957 (9) 14 518 A8) 16 934 A4) 16 370,0 C3) 16 338 B1) 14 312 F) 16 617 G) 17 197 A6) 21959 C5) 18 382,3 C7) 17 234,8 C7) 17 825 (9) 19 256 A7) 22 330 A9) 21 710 18813 20219 19 993 23 798 23 790 2t987. 21626 22 303 24 320 (c) F) (8) A8) B0) (c) 3 C6) A2) A1) B1) 27 460 C30) 28 665,7 C3) 24 301,0 C8) 23 189 F) 26 029 A2) 27 186 C4) 29 580 A00) 27 185 B0) 25 850,0 C1) 25 806,3 C7) 26 832 A0) 28 880 (c) 28 941 E) 28 895 E) 26 758 F) 28 870 (9) 29 221 B1) 32 720 (c) 30 720 A50) 29 580,9 C4) 29 887 A3) 31201 A1) 33 758 B9) 34 560 (c) 33 760 (c) 30861,3 B9) 32 165,5 C7) 31 607 F) 35?32 B4) 3&910 A00) ЗЭ812.2 C0) 33 423,1 C1) 33 780 E0) 35 626 A3) 143 142 141 140 139 138 143 142 141 140 139 144 143 142 141 140 139 145 144 143 142 141 140 145 144 143 142 141 140 146 145 144 143 142 141 147 146 145 144 143 142 141 147 146 145 144 143 142 148 147 146 145 144 143 142 148 147 146 145 144 .143 89 90 91 92 93 94 90 91 92 93 94 90 91 92 93 94 95 90 91 92 93 94 95 91 92 93 94 95 96 91 92 93 94 95 96 91 92 93 94 95 96 97 92 93 94 95 96 97 92 93 94 95 96 97 98 93 94 95 96 97 98 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 Ac Th Pa U Np Pu Th Pa U Np Pu Th , Pa U Np Pu Am Th Pa U Np Pu Am Pa U Np Pu Au Cm Pa U Np Pu Am Cm Pa U Np Pu Am Cm Bk U Np Pu Am Cm Bk U Np Pu Am Cm Bk Cf Np Pu Am Cm Bk Cf 39 150 (c) 35 447,2 B3) 35 934 A2) 34 597 F) 37 290 (c) 38 362 B3) 38 732,3 B4) 37 487,1 B4) 36 914,7 C3) 38 010 (c) 40 042 B3) 40 612 D) 40 349 E) 38 142,6 B4) 39 951 (9) 40 342 (8) 44 460 (c) 44 150 (c) 42 320 A00) 40 916,4 B4) 41 039,5 B6) 42 160 F) 44 650 (c) 45 540 B00) 42 442,0 B3) 43 426 A0) 42 889 F) 46 020 (c) 47 890 (c) 47 640 E0) 45 388,7 B5) 44 869,3 B3) 45 087 F) 46 640 (c) 49 170 (c) 51 270 C00) 48 307,0 B2) 47 452,6 B3) 46 160,8 B4) 48 417 C2) 49 398 C1) 54 280 (c) 50 572,2 B2) 49 306,4 C0) 48 585,1 B4) 49 389 E) 51 090 (c) 54 280 (c) 52 712 E) 52 210 F0) 50 122,8 B3) 51 443 B0) 51 712 F) 55 710 (c) 58 030 (c) 54 310 A00) 52 953,0 B3) 52 932,2 B3) 53 606 F) 56 100 (c) 59 190 (c)v 1084
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 149 148 147 146 145 144 149 148 147 146 145 144 150 149 148 147 146 145 151 150 149 148 147 146 145 152 151 150 149 148 147 146 152 151 150 149 148 147 153 152 151 150 149 148 147 153 152 151 150 149 148 154 153 152 151 150 149 154 153 152 z 93 94 95 96 97 98 94 95 96 97 98 99 94 95 96 97 98 99 94 95 96 97 98 99 100 94 95 96 97 98 99 100 95 96 97 98 99 100 95 96 97 98 99 100 101 96 97 98 99 100 101 96 97 98 99 100 101 97 98 99 А 242 243 244 245 246 247 248 249 250 251 Элемент Np Pu Am Cm Вк Cf Pu Am Cm Bk Cf Es Pu Am Cm Bk Cf Es Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Am Cm Bk Cf Es Fm Am Cm Bk Cf Es Fm Md Cm Bk Cf Es Fm Md Cm Bk Cf Es Fm Md Bk Cf Es Дефект массы, кэВ 57 250 (с) 54 715,0 B3) 55 462,7 B7) 54 801,5 B4) 57 800 (с) 59 332 C3) 57 752,5 C5) 57 170,1 C2) 57 177,4 B6) 58 685 F) 60 910 (с) 64 800 (с) 59 803 E) 59 878,6 C1) 58 449,6 B3) 60 646 B1) 61465 F) 65 970 (с) 63 157 C0) 61 897,3 C6) 61001,3 B9) 61811 E) 63 377 F) 66380 (с) 70 020 (с) 65 290 E0) 64 920 E0) 62 616,0 C4) 64 020 (с) 64 096,2 C1) 67 930 (с) 70 131 C6) 67 130 (с) 65 530 E) 65 484 F) 66 150 (с) 68 550 C1) 71 540 (с) 70 490 (с) 67 389 F) 67 990 (с) 67 243 C1) 70 220 (с) 71891 B1) 77 000 (с) 70 748 (8) 69 848,0 C5) 69 721,6 C0) 71 116 G) 73500 (с) 77 260 (с) 72 986 A2) 72 950 E) 71 169,8 C5) 73 170 (с) 74 069 C1) 78 600 (с) 75 250 (с) 74 130 E) 74 503(8) N 151 150 155 154 153 152 151 150 155 154 153 152 151 156 155 154 153 152 156 155 154 153 152 157 156 155 154 153 157 156 155 154 153 157 156 155 154 157 156 155 157 156 155 157 156 157 157 z 100 101 97 98 99 100 101 102 98 99 100 101 102 98 99 100 101 102 99 100 101 102 103 99 100 101 102 103 100 101 102 103 104 101 102 103 104 102 103 104 103 104 105 104 105 105 106 А 252 253 254 255 256 257 258 259 260 261 262 263 Элемент Fm Md Bk Cf Es Fm Md No Cf Es Fm Md No Cf Es Fm Md No Es Fm Md No Lr Es Fm Md No Lr Fm Md No Lr Md No Lr No Lr Lr — — — Дефект массы, кэВ 76000 (С) 79 030 (с) 78 530 (с) 76 031 F) 77 150 (с) 76 822 C3) 80 500 (с) 82862 B6) 79 299 A0) 79 012,4 C5) 79 346 E) 81 240 (с) 84 330 (с) 81 342 A2) 81 992 F) 80 899 E) 83 390 (с) 84 729 C4) 84 080 (с) 83796 E) 84 880 (с) 86 870 (с) 90 250 (с) 87 260 (с) 85 481 (8) 87 420 (с) 87 801 D0) 91 820 (с) 88 588 A0) 89 040 (с) 90 223 C1) 92 970 (с) 95 950 (с) 91 820 (с) 91 520 (с) 94 820 (с) 96 550 (с) 94 026 A1) 96 000 (с) 98 500 (с) 98 140 (с) 99 230 (с) 103 650 (с) 101 250 (с) 104 460 (с) 106 040 (с) 110 310 (с) 39.4. ПОРОГ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ Если энергия реакции Q<0, то реакция идет с по- поглощением энергии, и для того чтобы она началась, па- падающая частица должна обладать энергией, превышаю- превышающей порог реакции: где М[ и М2 — массы частиц во входном канале ре- реакции. 1085
39.5. КУЛОНОВСКИЙ БАРЬЕР Заряженные частицы, вступая в реакцию, должны преодолеть электростатическое отталкивание их заря- зарядов — так называемый кулоновский барьер. Высота кулоновского барьера ядра с зарядом Zxe и радиусом R\ для частицы с зарядом Z2e и радиусом R2 дается выражением где Ri + R2ssRo(Ax{3+A]/23)\ Ro — постоянная, принимае- принимаемая обычно равной около 1 фм A фм«10~15 м); А\ и А2 — массовые числа взаимодействующих ядер. 15 50 75 Z, Рис. 39.1. Высота кулоновского барьера для протонов (сплошные кривые) и а-частиц (пунктир) На рис. 39.1 приведен график зависимости высоты кулоновского барьера от Zb вычисленной на основе при- приведенных выше формул для наиболее распространенно- распространенного изотопа данного элемента [2]. 39.6. КИНЕМАТИКА ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЯ Под кинематикой ядерной реакции понимают соот- соотношения между энергиями частиц, участвующих в ре- реакции, а также соотношения между углами и сечениями в ЛСК иСЦМ (рис. 39.2). Легкая частица Падающая частица Тяжелая частица Рис. 39.2. Кинематическая схема ядерной реакции: Mt и Et — массы и энергии участвующих частиц; ф и \ — уг- углы разлета частиц в ЛСК; 6 и ф — в СМЦ Ниже приведены наиболее важные кинематические уравнения для нерелятивистских и релятивистских энер- энергий. Для частиц с нерелятивистской энергией справедли- справедливы уравнения — У МХМ3ЕХ М- JD, Е,— Е,- х м3 М4 Введем следующие обозначения: ф и \ — углы вы- вылета частиц в ЛСК; в и <р — углы вылета в СЦМ; ?/ — энергии частиц в ЛСК; Et — энергия в СЦМ; Q = (Мх + М2 — Mj — М4) с2 энергия реакции; ?T ~ (Мг+М2)(М3+ М4) ?т ' М2М3 Mt) (M3 M2 (Мх + М2) (Ai8 + М4) A + B+C + D=U AC = BD. Приведем расчетные формулы для кинематики ядерных реакций в нерелятивистском случае: Энергия легкой частицы Ез/Ет = в -f D + 2 (АС){/2 X X cos0 Энергия тяжелой части- частицы в ЛСК (если В< Dj используется толь- только знак плюс; если B>D, используются оба знака — в этом случае существует предельный угол вылета) EJET = А + С + -f 2(y4CI/2cos<p = /l[cosS ± Угол вылета тяжелой частицы в ЛСК Угол вылета легкой частицы СЦМ (если А < С, используется толь- только знак плюс; если А>С, используются оба знака — в этом случае существует предельный угол вылета) / М3?3 У/2 = -ТТ-7Г- s \ ^4^4 / Е3 1086
Соотношения сечений и углов вылета в ЛСК и СЦМ для легкой час- частицы Соотношения сечений и углов вылета в ЛСК и СЦМ для тяжелой частицы Соотношения сечений и углов вылета для час- частиц — продуктов реак- реакции в ЛСК оF) sin8 <\> sin26 sin <\>d\> sin 6d6 cos F — < А = 2 М27\ + гЛ^М, + 2М2М3 + 2Q (AfA + Ma-M3)- sin4 sina<p E3/ET sin<pd<p cos fa — EJET sin2 ф cos F — sin2 $ cos (<p — 5) В = ?2r - >J sin <|/cos +; [?г Л ± Pt cos* Г4 = ?4 -М4 = Ет - ?3 -(Aft + M2-M3-Q); Q = Мх + М2 -М3- [М] +М22 + М\ + 2M2?i - - 2?3 (?t + М2) + 2 Ях />3 cos +]I/2 ; дТ3 А* - 2В ? пор + М2)/М2 + IQI/2M,]. Для частиц с релятивистской энергией к введенным выше обозначениям добавляются: М — масса покоя, МэВ (т. е. скорость света с=1); Т — кинетическая энергия; Е*=Т+М — полная энергия; Р=У Е2 — М2= = У Т2 + 2МТ — релятивистский импульс; СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Wapstra A. N.t Bos K.//Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1977. Vol. 19. P. 177—216. 2. Marion J. B.t Young F. C. Nuclear Reaction Analy- Analysis: Craphs and Tables. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр. 1968. Глава 40 ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР Л. И. Обухов, И. С. Григорьев 40.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Деление атомного ядра — это процесс распада на два (реже три и четыре) сравнимых по массе ядра — осколка деления. Впервые деление ядер наблюдалось при облучении ядер урана нейтронами [1], затем было обнаружено спонтанное деление ядер урана [2J. Для ядер с массовым числом Д>100 реакция деления экзо- термична, поскольку энергия связи, приходящаяся на один нуклон, в ядрах-осколках больше, чем в делящем- делящемся ядре. Освобождаемая при делении ядер энергия вы- выделяется в виде кинетической энергии осколков, энергии, которая уносится нейтронами, у-квантамч, Р-частицами и антинейтрино, сопровождающими процесс деления ядер. Энергию возбуждения можно сообщить ядру облу- облучением его у-квантами или бомбардировкой его нейтро- нейтронами и заряженными частицами высоких энергий, кото- которые при неупругих соударениях передают ядру часть своей энергии. Особо важное значение имеет процесс деления ядер при захвате нейтронов. Порог деления, вызванного у*квантами, т. е. энер- энергия наиболее низкоэнергетических у*квантов, еще спо- способных вызвать деление, является непосредственной мерой минимальной энергии возбуждения ядра, необхо- необходимой для деления. Порог реакции деления под дейст- действием нейтронов меньше порога фотоделения составного ядра на энергию связи нейтрона с ядром мишени, вслед- вследствие чего некоторые из порогов реакции деления ядер под действием нейтронов отрицательны. Это означает, что процесс деления возможен при захвате ядрами теп- тепловых и холодных нейтронов. Такие ядра называются хорошо делящимися (^U, 236U, 239Pu, 24lPu). Кроме деления ядер под действием указанных ме- механизмов возбуждения возможен процесс деления ядер без каких-либо видимых внешних воздействий на ядро. Такой процесс называют спонтанным делением ядер. Принято считать, что в невозбужденных ядрах (пред- (представляемых как маленькие капли) имеют место колебания с периодом Ю-20—Ю-21 с и амплитудой 0,1—0,2 радиу- радиуса ядра. Наличие барьера деления сдерживает само- самопроизвольный развал ядра, однако после огромного числа колебаний барьер может оказаться случайно прой- пройденным посредством туннельного перехода. Времена жизни ядер по отношению к спонтанному делению из- изменяются от 1021 лет для изотопов урана и тория до миллисекунд для ядер с зарядом Z= 104—107. Образующиеся при делении тяжелого ядра осколки в большинстве случаев имеют разные массы: например, при делении ядер урана масса легкого осколка состав- составляет 90—100 а.е.м., а масса тяжелого — 130—140 а.е.м. 1087
Скорости осколков — порядка 109 см/с. Импулвсы рав- равны и противоположны по знаку. Скорость осколков до- достигает 0,9 конечного значения за время около 100 с при расстоянии между ними порядка 10~п см, когда они еще находятся внутри наинизшей электронной обо- оболочки атома. Осколки деления первоначально находятся в воз- возбужденных состояниях. Их суммарная энергия возбуж- возбуждения примерно равна 20 МэВ. В первую очередь оскол- осколки за 10~14—10~17 с сбрасывают лишние нейтроны (мгновенные нейтроны деления). Средняя энергия воз- возбуждения осколка после испускания нейтронов равна половине энергии связи нейтрона и составляет для обо- обоих осколков 6—7 МэВ. Эта энергия излучается в виде у-квантов за 10~9—10~14 с. В начале своего пути осколки имеют положитель- положительный заряд от 10 до 20 электронных зарядов, так как некоторые из орбитальных электронов «стряхиваются» при делении. Проходя через вещество, осколки теряют свою энергию в основном на ионизацию среды. Вдоль пути двух осколков образуется примерно 5-Ю6 пар ионов. Время замедления осколков в воздухе поряд- порядка 10~9 с, а в плотных средах—10~12 с. За это время они пробегают в воздухе расстояние около 2 см, а в плотных средах—10~3 см. Заряд замедлившихся осколков сильно отличается от заряда стабильных нуклидов той же массы. Это раз- различие уменьшается в серии (J-распадов (обычно трех или четырех для каждого осколка). В отдельных случаях 0-распад продуктов деления приводит к высоковозбужденным состояниям дочернего ядра, для которых возможен выброс нейтрона. Так как константа распада по отношению к эмиссии этого «за- «запаздывающего нейтрона намного превышает констан- константу р-распада, испускание нейтронов следует за Р-распа- дом материнского ядра почти мгновенно и временная зависимость интенсивности запаздывающих нейтронов такая же, как у р-распада материнского ядра. Более подробные сведения о делении ядер можно найти в [3—9]. Таблица 40.1. Барьеры деления ВА и Вв и глубина второй ямы ?п , МэВ [10]. Здесь и далее в круглых скобках указаны погрешности 40.2. БАРЬЕРЫ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР Вероятность деления ядра (в капельной модели) при малых энергиях возбуждения ?^б МэВ связыва- связывалась с проницаемостью потенциального барьера, зависи- зависимость которого от деформации ядра 6 вблизи вершины предполагалась примерно параболической: ^ (&) = Anax - const (Ь — а0)*, где б0 — деформация, отвечающая максимальной высоте барьера Ва 1088 Делящееся ядро 228Ra 22вАс 227Th 228Th 229Th 230Th 231Th 232Jh 233Th 234Th 231Pa 232Pa 233Pa 232[J 234(J 235U 236U 237(J 238\J 239[J 240y 234Np 235Np 23eNp 237Np 238Np 239Np 232Pu 234Pu 236Pu 23вРи 237Pu 238Pu 239Pu 240f>u 24lPu 242Pu 243Pu 244Pu 245Pu 237 Am 238Дт 23*Am 240 Am 2«Am 2*2Am 243 Am 244 Am 247Am 241Cm 242Cm ^Cm 2*4Cm 24*Cm 24eCm 248Cm 26°Cm 24»Bk 260Bk 8,0 6,0 5,9 6,2 6,1 6,0 5,8 6,3 6,1 5,9 6,1 6,1 5,2 5,6 5,9 5,6 6,1 5,7 6,3 5,7 5,5 5,5 5,8 5,7 6,1 5,9 5,3 5,8 5,5 6,2 5,6 6,1 5,5 5,9 5,4 5,6 6,2 6,5 6,0 6,5 5,9 6,3 5,9 5,5 6,3 5,8 6,4 5,8 6,2 5,7 6,0 5,7 5,6 5,3 6,1 6,1 в л A @,5) @,6) @,3) @,3) — @,2) @,1) @,2) @,2) @.2) @.2) @,3) @,3) @,2) @,2) @,2) @.2) @.2) @.2) @,2) @.2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,4) @,7) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,3) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,3) @,4) @,3) @,2) @,2) @,2) @,2) @.2) @,2) @,2) @,2) @,2) E II — — — — — <5,8 «4,5 <6,2 — — <5,7 — — 2,5±0,3 2,3±0,2 2,5±0,4 2,6±0,l l,9±0,3 — — — — 2,8±0,3 2,3 ±0,3 — — 2,6±0,4 2,8±0,2 2,7 ±0,2 2,6±0,2 2,4 ±0,3 l,9±0,3 l,7±0,3 — 2,4±0,2 2,6±0,2 2,4±0,2 3,0±0,2 2,2±0,2 2,9±0,2 2,3±0,2 2,8±0,4 — 2,1 ±0,3 — l,9±0,3 2,1 ±0,3 — — i 8,5 7,7 6,6 6,5 6,5 6,5 6,1 6,2 6,3 6,5 5,9 6,2 6,1 5,1 5,5 5,6 5,5 5,9 5,7 6,1 5,5 5,1 5,2 5,6 5,4 6,0 5,4 5,1 4,5 5,0 5,5 5,1 5,4 5,1 5,2 5,0 5,0 5,2 5,1 5,4 5,4 5,4 5,2 4,3 4,0 4,3 4,2" 4,Г в @,5) @,3) @,3) @,3) @,3) @,3) @,3) @,2) @,2) @,2) @,3) @,2) @,3) @,3) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,4) @,4) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,2) @,3) @,3) @,3) @,3) @,3) @,3) @,5) @,5) @,3) 7o,3) @,3)
Делящееся ядро 250Cf 253Cf 250Es 255pm 5,6 5,4 6,7 5,7 в A A @ @ .3) ,3) Продолженш ?„ It _ — — ? табл. 40Л в в — — Таблица 40.2. Высота барьеров деления Втах ядер от 2l3At до 163ТЬ [11] Составное ядро 2i3At 2l2At 212Ро 21ф0 210Ро 209рО 208Ро 207Ро 2lOBi 208BJ 207Bi 206Bi 208Pb 207Pb 20вРЬ 205Pb 204Pb 201J1 200Tl 200Hg 199 Hg 198Hg 197Hg 19eHg «8Au В МэВ "max» 17,3 18,6 19,6 20,5-20,6 21,2 21,1 19,9 19,3 24,2—24,4 23,6-24,1 22,8—22,9 22,4 27,4 26,9—27,0 25,3 24,6 23,2—23,8 23,1 22,8 23,5-24,6 23,1-24,7 21,4-22,7 21,1-22,7 19,7-21,2 23,7—24,9 Соста вное ядро i»7Au i»eAu 195AU ie*Au 196Pt !94Pt l93Pt l92Pt 191Pt 191Ir 190]r 189 Ir 1881 r leoOs 188QS 187OS 1860s 185OS 185Re 184Re i8iRe 184W 183W 182W 181W 180^ 179W 179Ta i™Lu 173 Yb 170Yb шть В МэВ max» i9a 23,4—25,1 22,5—23,9 20,8-22,9 20,1-21,7 24,9-26,3 22,8—24,4 22,7-24,2 21,4-23,1 20,8—22,5 23,2 22,6—22,9 22,0-22,1 22,2 25,6 24,4 24,6-24,8 24,1 24,0 26,2 26,3 19,0 [12] 28,3 28,3 27,4 26,9—27,0 26,5—26,6 25,8 28,6 30,5 33,4 30,6 28,9 [12] Обнаружение в недавнем времени ряда новых явле- явлений (спонтанно делящихся изомеров, широких подбарь- ерных резонансов, групп узких резонансов с большой парциальной делимостью и других) привело к пред- представлению о более сложной, двугорбой структуре барье- барьера с максимумами высотой ВА и Вв при деформациях соответственно бА«0,4 и бв «0,8. Седловина между мак- максимумами располагается при значении 6ц«0,6, а дно этого минимума расположено на ?ц выше основного со- состояния [10]. В табл. 40.1 приведены параметры двугорбой струк- структуры барьеров тяжелых ядер (г>88), а в табл. 40.2— значения Втах для ядер с Z<85, с одногорбым барье- барьером деления. Внутренний барьер ВА ядер от Th до Fin равен 5—6 МэВ. Барьеры деления ядер с Z<85 увеличиваются с уменьшением Z2/A. Для еще более легких ядер модель жидкой капли предсказывает увеличение барьера деле- деления, прохождение его через максимум в области ядер молибдена и затем уменьшение до нуля при Z2/А—*0. 40.3. СПОНТАННОЕ ДЕЛЕНИЕ В табл. 40.3 и 40.4 приведены периоды спонтанного деления ядер из основного и изомерных состояний. В табл. 40.3 приведены значения периодов спонтан- спонтанного деления ядер из основного состояния изотопов трех природных и пятнадцати синтезированных элемен- элементов. Период полураспада уменьшается на ~31 порядок от Th до Ки, а далее слабо изменяется. Там же приве- приведены значения чисел мгновенных нейтронов и кинети- кинетической энергии парных осколков при спонтанном деле- делении ядер. Кроме того, в таблицу включены сведения о новом типе радиоактивности — спонтанном расщепле- расщеплении с испусканием фрагментов типа МС в случае ядер франция и радия и 24Ne в случае урана. В этих случаях (отмеченных звездочкой) вместо Тх[2 приведена доля распадов на тяжелые фрагменты по отношению к ис- испусканию а-частиц. В столбце Ек для этих случаев при- приведены значения кинетической энергии этих фрагментов. В табл. 40.4 приведены значения периодов спонтан- спонтанного деления из изомерного состояния во второй яме для ядер от U до Вк. В сравнении со спонтанным деле- делением из основного состояния в первой яме спонтанное деление из изомерного состояния имеет гораздо мень- меньшие времена жизни, что связано со значительно меньши- меньшими значениями величин и ширин внешнего барьера Вв. 69—2159 1089
Таблица 40.3. Периоды полураспада ядер Г,/2 из основного состояния путем спонтанного деления, средние числа мгновенных нейтронов ~мгн и средние кинетические энергии Ек осколков деления Элемент e,Fr 87* MRa 88 х MTh oiPa 91 ft2u 92 ^ oiNp 9«J r ojPu 95Am oe Cm WO 97Bk 98Cf MEs 100Fm Л 221 221 222 223 224 230 232 230 231 232 232 233 234 235 236 238 228 237 239 236 238 239 240 241 242 244 232 234 240 241 242 243 244 240 242 244 246 248 250 246 249 246 248 249 250 252 254 253 254 255 242 244 246 248 250 252 254 255 256 257 258 259 Tl/2 [13-17] <4,41O2* <4,4102* 3,7 F)-Ю-"* 6,1 A0). 10-10* 4,3 A2). 10-"* 1,5 A5). 10" лет > 1,0-1021 лет > 10ie лет [20] l,110ie лет 7,8 F0)-1013 лет 2,0 E). Ю-12* 1,2C). 10" лет 1,42 (8). 10м лет 9,8 B8). 1018 лет 2,43A3).101в лет 8,08B6). 1016 лет 108 лет [22] 1018 лет >5-1012 лет [20] 3,5 A0). 10° лет 4,77 A3). 1010 лет 7,8A6). 1016 лет 1,15 D). 10" лет >3-Ю16 лет 6,84 (8). 1010 лет 6,56C2).10"> лет 102 лет [22] 104 лет [22] 1014 лет [22] 1,06C).1014 лет 8,8 C3). 1011 лет 3,35 C1). Ю13 лет 1014 лет [22] 1,9.10е лет 6,5 F). 10е лет 1,344 B). 107 лет 1,81 D)-107 лет 4,11 D). 10е лет 1,13E).1О4 лет 2-1013 лет [22] 1,864 (87). 10е лет 1,83.10» лет 7-103 лет 6,98 A5). 1010 лет 1,70G)-104 лет 85,38C9) года 0,1656E) года 6,42 B2). 10* лет >2,5.107 лет 2,44 A4). 103 лет 0,82.10-3с 3,3.10~8с 15 с 3,6-104 с 10 лет 115 лет 228A) сут ~ 104 лет 2,6 ч 131 C) год 0,38 мс 1,5 с — — — __ 1,24A5)" [20] 2,13B0) [21] — — — — — 1,63A5)*Ч20] — 1,89 E) 1,98 C) — 2,21 A8) 2,24(8) — 2,17A) — 2,153A9) 2,30A9) — — — — 2,42A4)" [20] — — — 2,538A2) 2,696A0) 2,950A4) 3,157A5) 3,17(8) — 3,395B6) 3,14(9) — — 3,51 D) 3,7675D0) 3,83E) — — — — — — — — 3,98A9) — 3,74A8) 3,796A4) — — Ек, МэВ [19] 31,3 32,4 33,0 31,9 30,5 i 35] 35 35 35 35 — — — — — 32,8 [36] — — —• — 168,2A1) — — — — — — 180,4 C) — 179,96B0) 181,8A0) — — — — — — — — — 181,5A0) 184,2E) 182,5(9) 179,1 B7) — — 196,6B0) 189,3C0) — 187,0E) 186,3A0) 188,3B0) 191,3C0) — — — — 199,6D0) 198,7 D0) — — 194,9A0) — 198,2E) 197,6 238[15J 245,2F0) 1090
Продолжение табл. 40.3 Элемент iciMd 102N0 юзЬг io4Ku ioeNs 106 107 А 255 256 257 259 250 252 254 256 258 256 254 255 256 257 258 259 260 261 262 257 260 261 262 259 260 263 261 г1/2 [13-17] ^5-10-а лет ^ 10 лет >6 сут 95 мин 0,25-Ю-3 с -8 с — 24 ч Ю3 с 1,2-Ю-3 с > 106 с 5-10 с -4,5 с 7-Ю-3 с 47 с 13C). Ю-3 с 3 с 0,02-0,08[16, 34] 70 с 47-10 с — 15 с -7 с 47 с >2с 7-10-* с ~ 1 с Ю-2 с vmph П8] — — ,4,15 [23J __ — — — «._ _«. — ?к. МэВ [19] — 203,9A4) 202,4 799. _ — •* Значение экстраполировано от полученного при измерениях с Таблица 40.4. Периоды полураспада ядер Г,/2 из изомерных состояний путем спонтанного деления [22, 24] (в тех случаях, когда к одному нуклиду приведены два значения Г1/2, они относятся к разным изомерным состояниям) Ядро 23«U 238U 228ND 237Nn 286Pu 236Pu 23«Pu 287Ри 23?ри 2зври 239Pu 240Pu 242Pu 243pu 244pu 246Pu 232 Am v 1 1,16.1O-7 > 10-9 1,95.10-7 60 410-8 3-10-8 3,410-8 3,7.10-11 l,M0"« i,i.io-7 6-10-° 510-10 8.10-* 3,4-10-» 3-10-8 2,1 - Ю-* 5-10-8 3,6-10-9 6-10-8 3,8-10-10 9. Ю-8 85 150 Ядро 237 Am ^ Am 239 Am 240 Am ^Am 242 Am 2«Am 244 Am 246 Am 248 Am 240Cm М1Ст 242Cm 243Cm 244Cm 2«Cm 242Bk ^Bk 5IO-9 3,5. ю-6 l,610-7 9.10-4 1,5.lO-* 1,4.10-2 5,5- Ю-6 i,o-10-3 6,4.10-7 7,3.10-5 5,5. Ю-8 10-11 1,5.10-8 1,8-lO 5 10-11 4,2-10-8 > Ы0-7 <510-12 1,3-Ю-8 9,5-10-° 6-10-7 8,2-Ю-7 2-10-* тепловыми или быстрыми нейтронами. 40.4. СЕЧЕНИЯ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР В табл. 40.5 и 40.6 приведены сечения деления а/ ядер под действием тепловых нейтронов. Значения, по- помеченные звездочкой, рекомендованы для энергии Еп = «0,0253 эВ (v-2200 м/с); Еп — средняя энергия нейтро- нейтронов деления. Значения, отмеченные буквой р, получены для распределения нейтронов в реакторе. На рис. 40.1 — 40.4 даны зависимости Ot (En) для основных делящихся ядер и 238U. В табл. 40.6 представлены сечения делений ядер при облучении тепловыми нейтронами. С ростом энер- энергии нейтронов сечения деления хорошо делящихся ядер таких как 233U, 235U, 239Pu, 24lPu сначала спадают, испы- испытывая ряд резонансных подъемов и при энергии нейт- нейтронов 1—5 МэВ образуют первое плато (рис. 40.1, 40.3, 40.4). Ядра второй группы, такие как ^Th, 238U, 240Pu, 242Pu и другие, начинают хорошо делиться лишь при некоторой энергии выше Е«пор. Их сечения деления сна- сначала круто возрастают, а затем достигают насыщения, первого плато. При повышении энергии нейтронов свы- свыше 5 МэВ характер изменения сечения деления двух групп ядер подобен: при энергиях нейтронов ~8— 14 МэВ сечения деления образуют второе плато, затем третье и т. д. При презиционных измерениях в сечениях деления таких спороговых» ядер как 23eU, 238U, 237Np, 240Pu, 1091
Таблица 40.5. Сечения деления Cf ядер под действием тепловых нейтронов и числа вторичных нейтронов vMrH, испускаемых на акт деления Ядро-мишень 223Ra 22eRa 228Ra 227АС 227Th 228Th 229Th 230Th 232Th 233Th 234Th 2зора 23iPa 232Pa 233Pa 234pam 234pa^ 230y 231 у 232(J 233y 234y 235JJ 23ву 237JJ 238U 230(J 234Np 236Np 237Np 238Np 23вРи 237Pu 238Pu 2зери 240pu 24lPu 242Pu 243Pu 241Am 242 Amm 242Am* ««Am 244Amm 244Am* 242Cm 248Cm 244Cm 24*Cm 24eCm 247Cm 248Cm 260Bk 240Cf 261Q 262Cf 263Cf 264?sm 2*4Es* 2WFra 267Fm af, 10-" m« [18] 0,7 C) <5.10 <2 <2,9-10-4 202 A3) <0,3 30,8 A5) < 1,2-10-3 2,5-10-e 15B) < 0,01 1500 B50) 0,020 A) 700 A00) p <0,l <500 <5000 25 A0) 400 C00) 76,8D8)* 529,1 A2)* [25J <0,65 582,6A1)* [25] 0,07* <0,35 Dч-11)-10-в 14C) 900 C00) 2500 A50) 0,0215 B4)* 2088 C0) 170 C5) 2455 B95) 17,9 D)* 748,0 B0)* [25J 0,056 C0) 1011,1 F2)* [25j 0,0007* [26] 196 A6) 3,20 (9)* 6950 B80)* 2100 B00) 0,1983 D3) 1600 C00) 2300 C00) <5 617 B0)* 1,04 B0)* 2145 E8)* 0,14E)* 81,9D4) 0,37 E) 960A50) 1642 C3)* 4895 B50) 32 D) 1300 B40) 1826 (80) 1966 A60) 3360 A70) 2950 A60) ^мгн [6,18] _ 2,08B) 2,12 A0) — 2,480 G) 2,407 G) 2,338B2) — — — — 3,12A4) 2,525 A6) — — — 2,900 B0) 2,874 G) 2,921 A2) — — 3,260 B4) 3,214 C8) — 3,430 D0) — 3,717 F0) — 3,79 A5) — — 4,06 D) — — — — — 6f,10 ID 1 ¦28 M2 1 10~2 W'1 7 10 Wz W* 10** 105 Ю6Еп,эВ Рис. 40.1. Зависимость сечения деления 235U от энергии нейтронов [27] 6f.'°. 7 И"» 10-* trJ Я"» 70-s JO'5 W7 7O-* 70-s 70-'° 70 '-28 мг i I [ i A , /\ J и 1 f il rl _i_LUttM. \\ J .\. Г -2 ,n-» 70"' 1 10 10* W3 10s 106 En Рис. 40.2. Зависимость сечения деления 238U от энергин нейтронов [27] 102 w 7 ЯГ' 7Л-2 |-28мг A j. j щ Ш 1 10~2 10~1 1 10 Ю2 W3 105 Ю6 Еп,аВ Рис. 40.3. Зависимость сечения деления 239Ри от энергии нейтронов [27] 1092
242Pu была обнаружена промежуточная структура, а у ядер 230Th и других — подбарьерные резонансы. Пример промежуточной структуры в сечении деления ядер 238U приведен на рис. 40.2. Эти явления нашли объяснения в модели двугорбого барьера [3, 14]. В табл. 40.6 при- приведен ряд основных характеристик делящихся ядер при взаимодействии 233U, 235U, 239Pu, 241Pu с тепловыми нейт- нейтронами. Значения сечений деления основных делящихся ядер при взаимодействии с нейтронами 0,1—20 МэВ приведены в [3]. л \ ....,„.. . Mf...l .t..».|| . ..»1.1 1111111' ¦ ""'il f " "ml ¦¦¦"¦¦ ' Рис. 40.4. Зависимость сечения деления 241Ри от энергии 70~2 10'1 1 Ю Ю2 103 10* 10s 10 Еп,эВ нейтронов [27] Таблица 40.6. Константы взаимодействия делящихся ядер с нейтронами, имеющими скорость v = 2200 м/с [25J Характеристика о , 108 М2 cf, 10-2« М2 °погл» Ю-28 М2 *мгн [6] ^зап ^погл Еп> МэВ 45,5 G) 529,1 A2) 574,7 A0) 2,480 G) 0,0066 C0) 2,4933 C9) 2,0627 B48) 98,3 (8) 582,6 A1) 680,9 A1) 2,407 G) 0,01659 E5) 2,4251 C4) 2,0266 B20) 269,3 B2) 748,0 B0) 1017,3 B9) 2,874 G) 0,00622 C2) 2,8768 E7) 2,0990 B32) «41 pU 358,2 E1) 1011 ,1 F2) 1369,4 G7) 2,921 A2) 0,01563 A60) 2,9369 G3) 2,0858 B32) 40.5. ЭНЕРГИЯ, ВЫДЕЛЯЕМАЯ ПРИ ДЕЛЕНИИ Суммарная энергия, выделяемая при делении ядер, складывается из следующих составляющих: кинетической энергии осколков деления ?к; энергии мгновенных f-квантов ?т МРН; энергии нейтронов деления Еп\ энергии р-излучения продуктов деления ?р ; энергии у"излУчения продуктов деления Е-\ ; энергии, уносимой антинейтрино при р-распадах ?7. Таблица 40.7. Энергия, выделяющаяся при делении ядер, МэВ (среднее значение на одно деление; энергия, уносимая запаздывающими нейтронами, Еп зап » Ю кэВ в табл.40.7 не учтена) Ядро- мишень Частица и ее энергия. МэВ Мгновенное излучение Запаздывающее излучение ?_ Литера- Литература 209BJ 22eRa 232Th 233U 235U 236U 238JJ 239pu 240Pu 1вО, 135 22Ne, 175 P, 12 n, 3,35 n, 14,0 л, тепловая л, 0,5 л, 14,0 30 тепловая 0,5 14,0 2,82 3,10 14,0 2,37 л, тепловая л, 0,5 14,0 2,39 а, Л, Л, Л, п, и, л, л, 156 171 159 161,8 161,8 171,5 169,4 169,4 176 172,7 169,8 169,8 170,4 170,3 170,3 173,0 178,6 176,1 176,1 179,0 80 90 20 4,7 7,4 4,9 4,9 7,5 36 4,8 4,8 7,3 5,3 5,5 7,1 6,1 5,9 5,9 7,5 6,2 12 12 6 6,1 6,1 7,6 7,6 7,6 8 6,9 6,9 6,9 6,3 6,3 6,3 6,4 7,8 7,8 7,8 6,5 3 3 5 8,1 7,2 5,1 5,0 4,3 3 6,4 6,4 5,3 6,9 8,2 7,1 5,5 5,3 5,2 4,3 5,7 4 4 5 7,86 6,99 4,9 4,9 4,1 4 6,2 6,2 5,2 6,7 8,0 6,9 5,4 5,1 5,1 4,2 5,6 5 5 7 10,9 9,7 6,8 6,8 5,7 5 8,6 8,6 7,1 9,3 11,0 9,5 7,4 7,1 7,0 5,7 7,7 199,46 199,14 200,8 198,6 198,6 205,2 202,8 201,7 204,6 209,3 207,2 203,9 209,8 207,2 205,5 207,7 1093
Я/фо- мишень 24ipu 242Pu 262Cf 26eFm n, n, n, Частица и ее энергия, МэВ тепловая 0,5 2,32 Спонтанное деление To же Мгновенное излучение Ек 175, 175, 176, 190, 198 4 6 8 0 Еп 6,0 6,0 4,6 7,4 32 1 7 7 6 8 8 ,9 ,9 ,5 ,4 Запаздывающее 6,5 6,5 6,6 6,0 8 6,4 6,3 6,4 5,9 8 Продолжение табл излучение 8,8 8,7 8,9 8,1 12 р сполн 210,9 211,0 209,9 225,8 . 40.7 Литера- Литература 7] 7 7 7 9 Энергия, уносимая антинейтрино, в виде тепловой не выделяется, поэтому на один акт деления 236U теп- тепловыми нейтронами приходится около 196 МэВ, т. е. при мощности 1 Вт происходит примерно 3,2-1010 деле- делений в секунду. При делении 1 кг 235U выделяется энер- энергия 8-10" Дж. В табл. 40.7 и 40.8, а также на рис. 40.5 приведены значения энергий, выделяемых при делении различных ядер. Таблица 40.8. Средняя суммарная кинетическая энергия осколков деления ядер при взаимодействии с тепловыми нейтронами [19] Ядро-мишень 229Тп »зфа 232у **7Np 238Pu MlAra Ек, МэВ 162,7 E) 165.1 E) 169.3E) 171,0G) 178,1 E) 180,0 D) Ядро-мишень а43Ат 249Cf 251Cf 254Es 2wFra ?Kf M*B 177,5 F) 184.5E) 189.4 E) 185,0B7) 194,6E) 195,7B9) 50 500 WOO 1500 U3 40.6. ПРОДУКТЫ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР Независимым выходом называют непосредственный выход осколков при делении ядра. Полный выход (рис. 40.6) складывается из независимого выхода и той доли, которая образуется в результате цепочки р-рас- падов. В табл. 40.9 даны пробеги осколков деления ядер. 160 А Рис. 40.6. Полные выходы продуктов деления, образую- Рис. 40.5. Зависимость полной кинетической энергии ?к шихся при делении 233U, 235U и 239Pu тепловыми нейтро- осколков деления от Z2/4V3 делящегося ядра [281 нами (вся кРивая нормирована на 200%) [20] 1094
Таблица 40.9. Средние пробеги осколков деления ядер Я, мг/см2, при торможении в различных средах [б] (Мл — пробег легкого осколка, /?т — пробег тяжелого осколка) Тормозящая среда ***Cf, спонтанное деление Алюминий Аргон [30] Вода Воздух Гелий [30] Железо Коллодий Лавсан Медь Никель Серебро Углерод Уран Урана диоксид Урана окись-закись Цирконий 4,123 21 мкм [29] 2,16 см 1,252 4,22 20 мкм [29] 5,08 4,40 6,7 мкм [29 9,9 мкм [29 13,7 мкм [Г Щ Ч 291 4,17 4,45 2,45 см 1,38 17,8 мкм 5,53 7,33 3,09 10,64*а 6,12 •» Пробеги осколков при фотоделении ядер, ?тах — 20 МэВ. •» Пробеги осколков »»Мо (#л) и 14°Ва (ЯТ) соответственно. 3,22 3,84 2,03 см 1.14 14,0 мкм*1 4,30 5,50 2,48 8,44*2 4,78 4,16 2,32 см*2 5,52 7,28 3,44 1,90 см*2 4,57 5,82 40.7. НЕЙТРОНЫ ДЕЛЕНИЯ Энергетические спектры мгновенных нейтронов деле- деления различных ядер сходны. В простейшем виде, в пре- пределах погрешностей эксперимента, спектры нейтронов деления могут быть представлены максвелловским рас- распределением N(E) = ) VFexp (- ?76), где Е — энергия нейтрона в лабораторной системе коор- координат, _а параметр 8 связан со средней энергией спект- спектра Е: ?=39/2 (табл. 40.10). Таблица 40 10. Средние энергии Е энергетических распределений мгновенных нейтронов для различных ядер Ядро 233(J 235U 239pu 240Pu 24iPu 252Cf Вид деления Тепловыми нейтронами То же Спонтанное Тепловыми нейтронами Спонтанное ?, МэВ 2,0627 B48)[25] 2,0266 B20)[25] 2,0990 B32) [25] 1,86 [201 2,0858 B32) [25] 2,1409 Среднее число мгновенных нейтронов vMrH, возни- возникающих при делении ядра, имеет тенденцию увеличи- увеличиваться с возрастанием энергии нейтронов Еп, вызываю- вызывающих деление (рис. 40.7). йта зависимость может быть представлена выражением v(?a)— vo+a?n,nie Vo — сред- среднее число мгновенных нейтронов при делении тепловыми нейтронами. Параметр а— 0,15, он слабо зависит от энергии нейтрона. Wh ь 7 6 5 4 •т о 2 1 0 у 'У \ th 0 J 23 23-Jy 20 r 30 МзВ Рис. 40.7. Среднее число мгновенных нейтронов деления 232Th [21, 31], 283U [20], 236U [23, 31], т Ри [23, 321 40.8. МГНОВЕННОЕ у-ИЗЛУЧЕНИЕ Энергия возбуждения осколков деления, остающая- остающаяся после испускания мгновенных нейтронов, обычно рав- равна 3—4 МэВ/осколок. Это возбуждение осколков сни- снимается испусканием мгновенных ^-квантов. Процесс из- излучения происходит за время порядка 10~9—10~14 с вслед за испусканием нейтронов. Спектр у-квантов и полные энергии ?? полн мгновен- мгновенных у~квантов» образующихся при делении некоторых ядер, приведены в табл. 40.11 и 40.12. 1095
Таблица 40. 11. Спектр мгновенных -у-квантов, сопровождающих деление 235U тепловыми нейтронами [20J [N (? ) — число -[-квантов, испускаемых при делении внутри энергетического интервала шириной 0,1 МэВ, ? ? Л^ (Е)] Продолжение табл. 40Л Е . МэВ 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 ,0 ,1 1,2 ,3 ,4 ,5 ,6 1,7 ,8 ,9 2,0 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5 2,6 2,7 2,8 2,9 3,0 3,1 3,2 3,3 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 4,0 4,1 4,2 4,3 4,4 4,5 4,6 4,7 4,8 4,9 5,0 5,1 5,2 5,3 5,4 5,5 5,6 5,7 5,8 S ,9 N(E ) 0,176 0,815 0,697 0,661 0,662 0,553 0,474 0,408 0,353 0,310 0,272 0,240 0,205 0,180 0,158 0,139 0,125 0,113 0,102 0,113 0,0818 0,0726 0,0651 0,0579 0,0512 0,0457 0,0409 0,0369 0,0330 0,0298 0,0268 0,0244 0,0219 0,0198 0,0181 0,0165 0,0150 0,0136 0,0126 0,0116 0,0106 0,00985 0,00908 0,00830 0,00764 0,00704 0,00649 0,00604 0,00556 0,00519 0,00470 0,00430 0,00399 0,00371 0,00341 0,00314 0,00290 0,00264 0,00243 Еэф, Мэ В/деление 0,0176 0,1630 0,2091 0,2644 0,3110 0,3318 0,3318 0,2464 0,3177 0,310 0,2992 0,2880 0,2665 0,2520 0,2370 0,2224 0,2125 0,2034 0,1938 0,2260 0,1718 0,1597 0,1497 0,1390 0,1280 0,1188 0,1104 0,1033 0,0957 0,0894 0,0831 0,0781 0,0723 0,0673 0,0634 0,0594 0,0555 0,0517 0,0491 0,0464 0,0435 0,0414 0,0391 0,0365 0,0344 0,0324 0,0305 0,0290 0,0272 0,0260 0,0240 0,0224 0,0217 0,0200 0,0188 0,0176 0,0165 0,0153 0,0143 Е , МэВ 6,0 6,1 6,2 6,3 6.4 6,5 6,6 6,7 6,8 6,9 7,0 7,1 7,2 7,3 7,4 7,5 7,6 N (Е^ ) 0,00223 0,00204 0,00188 0,00172 0,00157 0,00139 0,00128 0,00115 0,00103 0,000916 0,000833 0,000731 0,000629 0,000547 0,000467 0,000388 0,000308 Еэф, МэВ/деление 0,0134 0,0124 0,0117 0,0108 0,0100 0,0090 0,0084 0,0077 0,0070 0,0063 0,0058 0,0052 0,0045 0,0040 0,0034 0,0029 0,0023 Таблица 40. 12. Полная энергия Е^ полн мгновенных 7-квантов, образующихся при делении некоторых ядер [20] (N — среднее число ^-квантов, приходящихся на одно деление, Еп — энергия нейтронов, вызывающих деление) Ядро 235JJ 238U 252Q ?п, МэВ Тепловая 2,8 14,7 2,8 14,7 Спонтанное деление "т 7,4 (8) 10,3 Е1 полн' МэВ 7,2(8) 7,5A1) 7.5A1) 7.5A1) 7,5A1) 8,2 40.9. ЗАПАЗДЫВАЮЩЕЕ ИЗЛУЧЕНИЕ ПРОДУКТОВ ДЕЛЕНИЯ Р- и у-Излучение продуктов деления. C- и у- Излучение продуктов деления является следствием рас- распада более 100 радионуклидов, поэтому часто рассмат- рассматривают совокупное E- или у-излУчение в момент вре- времени t после деления, усредненное по многим актам де- деления. Зависимость интенсивности распада, МэВ с-де- с-деление, продуктов деления от времени может быть приближенно представлена выражениями ,-1.2 где t — время после деления, с. Эти выражения спра- справедливы для интервала 10</<107 с с погрешностью ±20% (рис. 40.8—40.10). 1096
1 »- \ > V ч \ ^ 10-п W'2 7 102 70* 706 10* t,c I I I .i I i I LJ 7 мин 1ч/ Тнеделя^ год 100 лет 7 суп 7 мес Рис. 40.8. Зависимость интенсивности У"излУчения про- продуктов деления от времени [20] 102Г i иг* 10'* \ \ \ \ \ "* W'2 1 W2 70* 706t,MUH Рис. 40.9. Зависимость интенсивности C-излучения про- продуктов деления от времени [20] Py,B 107 w6 1QZ 10 2 10 1 TO"' ?0 JO юг* ^5 ч /0"J \ \ \ 4 \ w'1 \ \ 1 мес\^ 1 cym - \V \ '? .7=? ^> 7ч- t.nerr 'мес \ у 4 10г W3 10ч Ю5 W6 Ю7 108 W9 10ю Время после остановка t,c Запаздывающие нейтроны. Нейтроны, испускаемые возбужденными осколками деления, в соответствии с периодами полураспада родоначальников запаздываю- запаздывающих нейтронов условно делятся на группы. Чаще выде- выделяют шесть групп (см., например, рис. 40.11 и табл. 40.13). Родоначальниками запаздывающих нейтро- Таблица 40. 13. Относительный /отн выход запаздывающих нейтронов в группах на один акт деления при делении изотопов урана и плутония тепловыми нейтронами [20] Нуклид 233TJ Номер группы 1 2 3 4 5 6 Vс 55,00E4) 20,57C8) 5,00B1) 2,13B0) 0,615B42) 0,277 D7) 'отн 0,086 0,299 0,252 0,278 0,051 0,034 Полный выход 1,000 235TJ 1 2 3 4 5 6 55,72A28) 22,72G1) 6,22B3) 2,30(9) 0,610(83) 0,230B5) 0,033 0,219 0,196 0,395 0,11 0,042 Полный выход 1,000 239Рц 1 2 3 4 5 6 54,28B34) 23,04A,67) 5,60D0) 2,13B4) 0,618B13) 0,257D5) 0,035 0,298 0,211 0,326 0,086 0,044 Полный выход 1,000 24фи 1 2 3 4 5 6 54,0A0) 23,2E) 5,6F) 1,97A0) 0,43D) 0,009 0,233 0,176 0,397 0,185 Полный выход 1,000 нов обычно называют первые р-активные осколки деле- деления, а продукты распада осколков называются излуча- излучателями запаздывающих нейтронов. Периоды полурас- полураспада и выходы нейтронов для одного и того же деля- делящегося ядра слабо зависят от энергии нейтрона (до ?«5 МэВ), вызывающего деление. Полные выходы за- запаздывающих нейтронов приведены в табл. 40.14 и на рис. 40.12. Рис. 40.10. Мощность источников у-излучения — продук- продуктов деления из активной зоны реактора, работавшего в течение времени Т с тепловой мощностью 1 ГВт [33] 1097
1 10 Рис. 40.11. Характеристики излучателей запаздывающих нейтронов [9] Ti/2,C Таблица 40. 14. Число запаздывающих нейтронов на 100 делений и средняя энергия запаздывающего нейтрона ?п зап [32] [ (т), (р), A4) означают деление ядер при облучении тепловыми, реакторными нейтронами и нейтронами с энергией 14 МэВ соответственно, (сп) — спонтанное деление ядра] 8 12 16 20 2М,с Рис. 40.12. Зависимость выхода запаздывающих нейтро- нейтронов от времени для различных делящихся ядер [9] Ядро 232Th 282ТЛ 2S3(J 23бу 23ву 238 U 23?Np 239Pu 240Pu 24ip>u 242Pu (P) A4) (T) (p) A4) (т) (P) A4) (P) (P) A4) (P) (т) (P) A4) (P) (T) (P) (P) (СП) 4,76@.34) 3.03@,29) 0,845@,066) 0,916@,089) 0,708 @.095) 1,77@,081) 1,98@,18) 0,978@.097) 2,26@,19) 3,51 @,27) 2,69@,21) 1,28@,13) 0,769@,058) 0,724 @,009) 0,387@,062) 0,923@,108) 1,58@,13) 1,49@,16) 1,41@,14) 0,690@,092) En зап • K9B 424,6 457,9 407,7 394,8 389,4 415,8 517,6 400,8 424,0 421,9 428,5 418,5 419,8 412,9 383.2 416,6 428,1 426.7 420.0 409,8 1098
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Hahn О., Strassmann F.//Naturwissenschoften, 1939 РН 2/, Heft 1. S. 11 — 15. 2. Флеров Г. Н., Петржак К. А.//Журн. эксперим. теорет. физ. 1940. Т. 10, вып. 9—10. С. 1013—1017. 3. Обухов А. И., Перфилов Н. А.//Успехи физ. наук. 1967. Т. 92, вып. 4. С 621—677. 4. Хайд Э. Деление ядер: Пер. с англ./Под. ред. В. М. Струтинского. М.: Атомиздат, 1969. 5. Vandenbosch R., Huisenga J. R. Nuclear Fissi- Fission. N. Y. — London: Academic Press, 1973. 6. Горбачев В. М., Замятины Ю. С, Лбов А. А. Взаи- Взаимодействие излучений с ядрами тяжелых элементов и деление ядер: Справочник. М.: Атомиздат, 1976. 7. Michaudon A. Basic Physics of the Fission Process. Nuclear Fission and Neutron-Induced Fission Gross Secti- Sections/Ed, by A. Michaudon. Oxford: Pergamon Press, 1981. 8. Пик-Пичак Г. А. Деление ядер//Физическая эн- энциклопедия. М.: Сов. энциклопедия. 1988. Т. 1. С. 578— 581. 9. Гангрский Ю. П., Далхсурен Б., Марков Б. Н. Ос- Осколки деления ядер. М.: Энергоатомиздат, 1986. 10. Bjornholm S.t Lynn J. E.//Rev. Mod. Phys. 1980. Vol. 52, N 4. P. 725—931. 11. Игнатюк А. В., Смиренкин Г. Н., Иткис М. Г. и др.//Физика элементарных частиц и атомного ядра. 1985. Т. 16, вып. 4. С. 709—772. 12. Piasil F., Awes Т. С, Cheynis В. е. a.//Phys. Rev. С. 1984. Vol. 29, № 3. P. 1145—1148. 13. Proposed Recommended List of Heavy Elements Radionuclide Dicay Data//Ed. by A. Lorenz. INDC (NDC) — 149/NE. Vienna. IAEA, 1983. Part 1. Half-Lives. P. 5—12. 14. Brown E., Firestone R. B. Tabbes of Radioactive Isotopes/Ed. V. C. Shirley. N. Y.: A. Wiley—Intercience Publ. 1986. 15. Tuli J. K. Nuclei properties//Handbook on Nucle- Nuclear Activation Data Tech. Rep. Vienna: IAEA, 1987. Ser. N 273. P. 3—27. 16 Sommerville L. P., Nurmia M. J., Nitschke J. M. e. a.//Pnys. Rev. С 1985. Vol. 31, N. 5. 1801 — 1815. 17. Дружинин А. А., Полынов В. Н., Корочкин А. Н. и др.//Атомная энергия. 1985. Т. 56, вып. 1. С. 68—69. 18. Mughabhabh S. F. Neutron Gross Section. BNL-325. N. Y.: Academic Press, 1984. Vol. 1. Neutron Resonances Parameters and Thermal Gross Sections. Part B: Z-61-ИОО. 19. Воробьева В. Г., Кузьминов Б. Д.//Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядерные константы. 1975. Вып. 19. С. 16—41; 1985. Вып. 2. С. 27—30. 20. Таблицы физических величин: Спрявочник/Под ред. акад. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 21. Малиновский В. В., Тарасько М. 3., Кузьми- нов Б. Д.//Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядер- Ядерные константы. 1985. Вып. 1. С. 24—35; Вып. 2. С. 36— 41; Атомная энергия. 1985. Т. 58, вып. 6. С. 430. 22. Флеров Г. Н.//Производство изотопов/Под ред. В. В. Бочкарева, Н. Е. Брежнева, Е. Е. Кулиша и др. М.: Атомиздат, 1973. С. 19—25. 23. Малиновский В. В., Воробьева В. Г., Кузьми- нов Б. Д.//Вопросы атомной науки и техники. Сер. Ядер- Ядерные константы. 1983. Вып. 5. С. 19—56. 24. Metag V.//Comments Nucl. Particle Phys. 1981. Vol. 10, N 2. P. 79—90. 25. Devadeenam M., Stehn J. R.//Ann. Nucl. Energy. 1984. Vol. 11, N 8. P. 375—404. 26. Коньшин В. А. Ядерно-физические константы де- делящихся ядер: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1984. 27. Asami Т. Graphs of Evaluated Neutron Cross Sec- Sections in JENDL-2, JAERI-H-84-052. Japanese Nuclear Da- Data Committee, Toaki, Ibaraki, 1984. 28. Viola V. E., Kwiatkowski Km Walker M.//Phys. Rev. С 1985. Vol. 31. N 44. P. 1550—1552. 29. Steinberg M.//Nucleonics. 1963. Vol. 21, N 8. P. 151 — 153. 30. Rustichelli F.//Z. Phys. 1973. Bd 262, N 3. S. 211—220. 31. Howe R. E.//Nucl. Sci. Engng. 1984. Vol. 86, N 2. P. 157—167. 32. England T. R., Wilson W. В., Scheuter R. E.t Mann F. M.//Nucl. Sci. Engng. 1983. Vol. 85, N 2. P. 139—155. 33. Бродер Д. Л., Попков К. К., Рубанов С. Н. Малогабаритная защита реакторов. М.: Атомиздат, 1967. 34. Друин В. А., Бочев Б., Короткий Ю. С.//Атом- С.//Атомная энергия. 1977. Т. 43. Вып. 3. С. 155—161. 35. Price Р. В., Stevenson J. D., Barwick S. W. e. a.//Phys. Rev. Lett. 1985. Vol. 54, N 4. P. 297—299. 36. Barwick S. W., Price P. В., Stevenson J. D. e. a.//Phys. Rev. С 1985. Vol. 31, N 5. P. 1984—1986. Глава 41 ПРОХОЖДЕНИЕ НЕЙТРОНОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО С. В. Марин 41.1. ОБЩИЕ ЗАМЕЧАНИЯ В главе представлены ядерно-физические констан- константы, характеризующие взаимодействие нейтронов с ядра- ядрами среды в энергетической области от 0,0253 эВ при- примерно до 20 МэВ. Перечень приводимых ядерно-физиче- ядерно-физических констант далеко не полностью отражает всю совокупность существующих в настоящее время дан- данных, и поэтому для получения информации, например, по параметрам резонансов, угловым и энергетическим распределениям вторичных нейтронов или другим дан- данным следует обратиться к специальной справочной ли- литературе или к библиотекам оцененных нейтронных данных. В них приводятся рекомендованные значения ядерно-физических констант в форме, допускающей их периодическую переоценку, пригодные для использова- использования в расчетах при решении широкого круга задач. К наиболее известным библиотекам оцененных нейтрон- нейтронных данных относятся ENDF/B [1], ENDL [2], UKNDL [3], KEDAK [4] и др. При поиске требуемой информа- информации рекомендуется пользоваться библиографическим указателем по нейтронным данным C1NDA — Computer Index of Neutron Data [5], принятым в 1965 г. в каче- качестве основного документа для международного обмена библиографической информацией. Подробное описание механизма ядерных реакций с участием нейтронов мож- можно найти в работах по ядерной и нейтронной физике (см., например, [6—11]). Решение задач переноса ней- нейтронов наиболее полно изложено в литературе по физи- физике и технике ядерных реакторов [12—16]. 1099
41.2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕЙТРОНА При рассмотрении процесса переноса нейтронов в среде учитывается, что времена, характерные для взаи- взаимодействия нейтрона с ядрами среды, значительно мень- меньше его периода полураспада. Поэтому нейтрон в дан- данном случае считается долгоживущей и устойчивой час- частицей. В свободном состоянии нейтрон радиоактивен. Ниже приведены основные характеоистики нейтрона: масса покоя т„-1,6749286A0) -К)-27 кг Г171; энергетический эквивалент массы покоя нейтрона Е?п - тпс2=939,573 1B7) МэВ [11]; заряд |?«|<10-fl|?e|. ?* — заряд электрона [18]; схема распада п0—*p+ + e- + v; период полураспада Г|/2= 10,13(9)—10,69A3) мин [п]; граничная энергия р-спектра ?гр = 782,43 D) кэВ ]; спин 5я-±1/2 [11]; магнитный момент ц„= 1,913 042 75D5) \xN [17"|; комптоновская длина волны Хс, *—Л//ляс=г = 1,319 590 9B2) Ю-15 м |17]. Верхняя оценка значения электрического дипольно- го момента нейтрона dn, полученная в экспериментах с ультрахолодными нейтронами, дает отношение dn/e<. <610-27 [11]. Нейтрон принято считать электрически нейтральной или обладающей очень малым электриче- электрическим зарядом (порядка \0~19 qc) частицей. Для нейтрона как элементарной частицы характер- характерно проявление волновых свойств, для описания которых с частицей связывается волна с длиной X, м, определяе- определяемой соотношением де Бройля = 2,86-10-»/ где h — постоянная Планка; р — импульс нейтрона; Еп — энергия нейтрона, эВ. Соотношение справедливо в случае малой релятивистской поправки (рис. 41.1). Отклонение от прямой линии наблюдается при энергиях выше 108 эВ и обусловлено релятивистскими эффектами при высоких энергиях. Волновые свойства наиболее отчетливо проявляются при низких энергиях; например, при ?п = 0,0253 эВ значение К сравнимо с размерами атома (табл. 41.1). Нейтроны таких энергий дифраги- дифрагируют на кристаллической решетке подобно рентгенов- рентгеновскому излучению [19]. ЮГJ 0,1 10 W1 10s 107 ?„,38 Рис. 41.1. Зависимость длины волны нейтрона от энер- энергии [8] Массовое число Еп<1ОООэВ 0,5<Еп<20 МэВ Разрешенные резонансы Потенциальное рассеяние I I Резонансное рассеяние, реащии (п,р), (п9сс)9 ( Разрешенные \резонансы Перекрывающиеся резонансы Непрерывный спектр 25<А<80 Резонансное рассеяние, радиационный захват Потенциальное рассеяние Реащии (/?9р), (Пусс) и (п92пO I неупругое рассеяние Разрешенные резонансы Перекрывающиеся резонансы Непрерывный спектр А>80 Радиационный захват I Неупругое рассеяние, реащии (п92п) и (п9Зп) Рис. 41.2. Систематика ядерных реакций с участием нейтронов [9] 1100
Таблица 41. Некоторые характеристики нейтронов различных энергий [8] Группа Ультрахолодные (< Ю эВ) Холодные (Ю-7—Ю-2 эВ) Тепловые @,01—0,1 эВ) Резонансные @,1—50 эВ) Медленные E0—500 эВ) Промежуточные E00—105 эВ) Быстрые A06—107 эВ) Больших энергий A07— Ю9 эВ) Релятивистские (> 109 эВ) Энергия, эВ 10 10 0,0253 1,0 100 10* 10е 10е 1010 Температура, К 1,1. Ю-3 11,6 293 1,16.10* 1,16-Ю6 1,16.10е 1,16-Ю10 1,16-10» 1,16.10м Скорость, м/с 0,44 4,37-102 2200 1,38-10* 1,38.10* 1,38-10е 1,38-Ю7 1,28.10» 2,99-10е Длина волны, м 0,9-10"8 9,04-100 1,80- Ю-10 2,86-10-" 2,86-Ю-12 2,86-103 2,86-Ю-14 2,79-10-^ 1,1410-1в Энергией нейтронов определяется вид их взаимо- взаимодействия с ядрами среды (рис. 41.2). При анализе дан- данных, представленных на рис. 41.2, следует учитывать, что границы энергетических интервалов носят условный характер и перекрываются. 41.3. НЕЙТРОННЫЕ СЕЧЕНИЯ Для описания ядерных реакций под действием ней- нейтронов используется запись [20] п + Х -+ Y+6 + Q, что соответствует взаимодействию нейтрона с ядром X, в результате чего образуются ядро Y и частица Ь, кото- которая может быть сложным ядром. Тепловой эффект, или энергия реакции Q, равна разности масс частиц до и после реакции: где ?у и Еь — кинетические энергии продуктов реакции, Если Q>0, то реакция называется экзоэнергетиче- ской и протекает при любой кинетической энергии нейт- нейтрона. Если Q<0, то реакция эндоэнергетическая, она не может происходить до тех пор, пока энергия ней- нейтрона не превзойдет значения, называемого пороговой энергией реакции ?пор: {|Q| в системе центра масс (СЦМ); |Q| (M + \IМ в лабораторной системе коор- координат (ЛСК), | Полное сечение, По/гное рассеяние, бГ5 где М — масса ядра X, выраженная в нейтронных мас- массах. Микроскопическое сечение взаимодействия Ci реак- реакции типа i рассматривается как число событий данного типа i в единицу времени, отнесенное к одному ядру ве- вещества и деленное на число частиц, попадающих в еди- единицу времени на поверхность единичной площади. В рас- расчетах часто используется величина где 2,—в см-1; р — концентрация ядер в веществе, г/см3; о, — микроскопическое сечение, см2. В литературе по нейтронной физике иногда встречается внесистемная единица сечения барн, которая связана с единицей СИ соотношением 1 б=10~28 м2. Макроскопическое сече- сечение 2/ рассматривается как вероятность нейтрона ис- испытать акт рассеяния или поглощения на отрезке дли- длиной 1 см. Полный результат взаимодействия может быть пред- представлен как сумма эффектов упругого рассеяния и не- неупругих взаимодействий либо как сумма упругого и не- неупругого эффектов рассеяния и эффекта поглощения нейтронов. Неупругое взаимодействие включает в себя неупругое рассеяние и поглощение нейтронов. Приведем символическую запись (рис. 41.3): ПОЛНОе СечеНИе ОЧо^СГл.л + О'х^ав + О'аЬв; сечение рассеяния о$ = оп,п + оп. , сечение неупругих взаимодействий Ох=оП9п'+олъл; сечение поглощения о&ь* = on,f + оп,2п + аП|3я -г оп,пр г л,р "Г" аЛ,а..о Неупругое взаимодействие, Упругое рассеяние•, <$п п Неупругое рассеяние, 6п п Реащии с сохранением нейтрона Рис. 41.3. Схема взаимосвязи нейтронных сечений [26] Заряженные. частицы \ Реащии с исчезновением | нейтрона 1101
сечение процессов, приводящих к испусканию ней- нейтронов, аСга—оп,п' +2а„,2п+ Зая.зл^ал,г+ая,ярН-...; сечение процессов, связанных с образованием ней- нейтронов, 0р = 0/1,11 +(Jem. Здесь о„,л и ОпУ •— сечения упругого и неупругого рассеяния нейтронов; апЛп и а„,3* — сечения реакций (л, 2л), (л, Зл); On.t — сечение деления; Фм— сечение радиационного захвата; ontP, n,d, On,*, on,np,... — сечения реакций (л, р, (л, d), (л, а), (л, пр), ... соответственно; v — средний выход нейтронов при делении. 41.4. МЕХАНИЗМ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ С УЧАСТИЕМ НЕЙТРОНОВ Ядерные реакции, происходящие при столкновении нейтронов с ядрами, характеризуются большим разно- разнообразием и зависят от индивидуальных особенностей сталкивающихся частиц и энергии их относительного движения. Всю совокупность ядерных реакций условно можно разделить на две группы: реакции с образованием составного ядра и прямые ядерные реакции. Система, образующаяся из поглощенного нейтрона и ядра ми- мишени и находящаяся в сильно возбужденном состоянии, называется составным ядром. Время жизни составного ядра составляет около 10~17 с, а энергия возбуждения равна сумме кинетической энергии и энергии связи по- поглощенного нейтрона. Энергия возбуждения составного ядра распределяется среди большого числа степеней свободы. Согласно современным представлениям о ядерных реакциях считается, что процесс протекает в две стадии: образование составного ядра и распад составного ядра на продукты реакции, т. е. где С— составное ядро, образующееся в промежуточ- промежуточной стадии. Распад составного ядра зависит от энергии, момента количества движения и четности и не зависит от способа образования составного ядра. Однако возможен процесс, когда нейтрон, сталки- сталкиваясь с отдельным нуклоном ядра-мишени, с большой вероятностью покидает ядро без взаимодействия с дру- другими нуклонами. Такой процесс называется прямой реакцией. В отличие от ядерной реакции с образованием составного ядра, когда возбуждается большое число степеней свободы, в прямой ядерной реакции возбуж- возбуждается немного степеней свободы. При энергиях нале- налетающих нейтронов меньше 20 МэВ вероятность этого процесса мала. Реализуются также ядерные реакции, носящие про- промежуточный характер между прямыми реакциями и реакциями с образованием составного ядра. Ядро может распасться и до того момента, когда энергия, вносимая захваченной частицей, распределяется между всеми ну- нуклонами ядра (предравновесный распад). Распад составного ядра может происходить не- несколькими способами: с испусканием нейтрона той же энергии, что и поглощенная (упругое или резонансное рассеяние); с испусканием одного или нескольких у-кван- тов (радиационный захват); с испусканием заряжен- заряженных частиц или нейтронов в случае достаточно больших энергий возбуждения. Отличительной особенностью ядерных реакций с образованием составного ядра при малых энергиях ней- нейтронов (менее 1 МэВ) является наличие резонансов в энергетической зависимости сечений. Резонансное рас- рассеяние обусловлено внутренней областью ядра, в то время как потенциальное рассеяние — поверхностью яд- ядра. В этой области энергий наиболее существенны про- процессы с упругим рассеянием и радиационным захватом нейтронов. Другие процессы либо запрещены энергети- энергетически, либо характеризуются малой вероятностью. Не- Неупругое рассеяние невозможно, если энергия падающего нейтрона меньше энергии возбуждения ядра (для ядер со средними массовыми числами энергии возбуждения, как правило, превосходит несколько десятков мегаэлек- мегаэлектронвольт). Реакции (л, р), (л, а) и другие маловеро- маловероятны из-за наличия кулоновского барьера, который пре- препятствует испусканию заряженных частиц с малой энер- энергией. При взаимодействии нейтронов тепловых и резо- резонансных энергий с ядрами тяжелых нуклидов наиболее существенны упругое рассеяние и радиационный за- захват, для некоторых тяжелых нуклидов — деление. Если энергия нейтронов выше 1 МэВ, то возможными стано- становятся другие ядерные реакции, такие как неупругое рас- рассеяние, реакции с испусканием заряженных частиц. Процесс упругого рассеяния нейтрона представляет- представляется состоящим из двух частей; чисто резонансного с обра- образованием составного ядра и потенциального рассеяния, при котором нейтрон не проникает в ядро, а отражает- отражается от его поверхности. Резонансное и потенциальное рассеяния когерентны и интерферируют. Согласно фор- формуле Брейта — Вигнера для упругого рассеяния as (?) = где А, — приведенная длина волны де Бройля (Я, = Х/2л); ГиГ,- полная и нейтронная ширины резо- резонансов (Г«Гп+Гт— ширина уровня, которая склады- складывается из парциальных ширин: Г„ — нейтронной шири- ширины и Гт — радиационной ширины; отношения Гв/Г и Г? /Г— вероятности упругого рассеяния с образовани- образованием составного ядра и радиационного захвата соответст- соответственно; ширины резонансов берутся на половине высоты сечения в резонансе и выражаются в энергетических еди- единицах); ER — энергия резонанса; а — эффективный ра- радиус ядра. Первое слагаемое соответствует резонансно- резонансному рассеянию, второе — потенциальному рассеянию, третье —- интерференции процессов потенциального и резонансного рассеяния. Видно, что при ER>E интерфе- интерференционный член в формуле принимает отрицательное значение, что соответствует уменьшению сечения вслед- вследствие интерференции [9, 12]. Полное сечение рассеяния нейтрона часто рассмат- рассматривается в виде суммы когерентного и некогерентного сечений [8]: as = as coh noncoh. 41.5. СЕЧЕНИЯ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЯ ДЛЯ НЕЙТРОНОВ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ В табл. 41.2—41.4 приведены сечения ядерных ре- реакций для нейтронов тепловых энергий @,0253 эВ), по- полученные экспериментально или в результате сопостав- сопоставления данных различных авторов. В первой колонке указаны символ элемента и мас- массовое число. Если массовое число отсутствует, то сече- сечение проводится для естественной смеси изотопов данного элемента. Во второй колонке в случае долгоживущего 1102
Таблица 41.2. Сечения поглощения и рассеяния для нейтронов с энергией 0,0253 эВ (элементы с атомными номерами 1—60) [21] Символ и массовое число Содержание в естественной смеси, %, или (и) Концентрация ядер р, 10м см~в V КГ*» м» as coh» 10-м m» °s noncoh > 10-*« m« H He Li Be В N Ne 1 2 3 4 7 7 9 10 11 12 13 14 14 15 16 17 18 19 20 21 22 Na 23 Mg 24 25 26 27 Al 27 Si 28 29 30 P S 32 33 Cl 34 99,985 0,0148 0,000138 99,999862 7,52 92,48 53,30 сут 100 19,8 80,2 98,89 1,11 5730 лет 99,63 0,366 99J60 0,038 0,202 100 90^51 0,27 9,22 100 78,99 10,0 11,01 9,46 мин 100 92*^3 4,67 3,10 95,02 0,75 4,21 5,37-10 2,68- 0,0464 0,1236 0,136 0,08023 5,38.10-* 5,38-Ю-6 5,39- 2,69-10~5 0,02541 0,04310 0,06024 0,04996 0,03539 0,03950 5,45-10-5 0,3326G) 0,519 G). 10 0,031 (9). Ю-3 0,0448 C0) 70,5(l,9)(abs) 0,0385 C0) 940 D)(л» а) 0,0454 C) 48 000 (9000)<л' р) 7,6 (8). Ю-3 0,10D) 0,5 B) 3837 (9)(abs) 5.5 C,3).Ю-3 3,50 G). 10 3,53 G)-Ю-3 1,37 D).Ю-3 < 0,001 74,7 G,3). Ю-3 l,90C)(abs) 75,0 G,5).Ю 0,024 (8)-10 0,19 B). Ю-3 0,190 A9). Ю-3 0,538 F5). Ю-3 0,235 A0)(abs) 0,16A).Ю-3 9.6 E). Ю-3 39D).1О 37 D). Ю-3 0,666A10) <1,5(л' а) 45,5 F,0). 10 0,530 E) 0,400 C0) 0,063 C) 0,051 E) 0,190C0) 0,0382 (8) 0,07 B) 231 (З)-Ю-* 0,171 C) 0,177E) 0,101 A4) 0,107B) 0,172 F) 0,52 A) 8D).10-з(л' в) 0,53 D) 7 D).10-з(л' а) 0,35 D) (л' р) () 190 (80). Ю-3 (л» а) 227 E).Ю-3 33,1 C) 0,37 B)<л> р> 33,5 C)(abs) 20,491 A4) 3,390 A2) 0,76A) 3,10A3) 0,76A) 0,95 D) 0,75 B) 0,97 D) 6,151 E) 4,27G) 2,23 F) 4,84 D) 4,740E) 4,746B) 4,19 (J2) 10,03 (8) 10,05 A2) 4,59E) 3,761 F) 3,761 F) 3,61 F) 3,641 A0) 2,415A0) 2,47 C) 5,1 C) 1,705 (9) 3,025 B) 3,4140B4) 3,74 D) 2,83A7) 1,4134 A0) 2,0437 A7) 1,992 F) 2,49 D) 3,134 A0) 0,9787 E0) 0,9432 B1) 2,8 G) 15,8 B) 0,439 C) 2,484 E) 2,48 D) 0,45 (8) 0,51 A) 3,01 E) 0,1180C) 4,69C) 4,16A2) 9,60D) 3,761 F) 3,641 A0) 1,54B) 1,54A2) 0,9733 E0) 2,7 B) 1,45C) 20,052 A4) 0,906A3) 0,62 A2) 0,25 D) 0,30 (8) 0,46 D) 0,004 A) 1,26C) 2,11 (8) 0,15C) 0,3 A).10-3 0,029 A0) 0,45A1) 0,46 E) 3,5-Ю-3 0,007 B) 0,40 B). 10 0,015 E) 1,55C) 0,046 F) 0,023 9,8 F). Ю-3 0,009 B) 0,006 D) 5,4 G). Ю-3 4,9B) ПОЗ
Продолжение табл. 41 2 Символ и массовое число 35 36 37 Аг 36 37 38 39 40 К 39 40 41 Са 40 41 42 43 44 45 46 48 Sc 45 Ti 46 47 48 49 50 V 50 51 Сг 50 52 53 54 Mn 55 Fe 54 56 57 58 Со 60 60m Ni 58 60 61 62 64 65 Содержание в естественной смеси, %, или (и) Г1/2 [22] 75,77 3,00-Ю6 лет 24,23 __ 0,337 35,0 сут 0,063 269 лет 99,60 93,258 0,0117 1,28.10» лет 6,730 96,94 1,0-10* лет 0,647 0,135 2,09 165 сут 0,0035 0,187 100 8,2 7,4 73,7 5,4 5,2 0,25 99,75 _ 4,35 83,79 9,50 2,36 100 5,8 91,72 2,2 0,28 100 5,271 года 10,5 мин 68,27 26,10 1,13 3,59 0,91 2,52 ч Концентрация ядер р, 10" см~* _ __ 2,68-10-5 _ — 0,01325 — — — 0,02329 — — — — — 0,03349 0,05670 — 0,07050 — 0,0801 0,08145 0,08487 — — — 0,0890 — 0,08980 — g п. т» 43,6D) 0,489 A4)<л» *> 0,08 D). Ю-3 (л» а) < 10,0 0,433 F) 0,675 (9) 5,2 E) 5,5A). 10~3<л'а> 69 A4)<л> Я 1970 C30)(л' а) 0,8 B) 600 C00) 0,660 A0) 2,1A) 2,1 B) 4,3 E).10-3(л' а) 30(8) 4,4 C)(л* р) 0,39 C)(л* а) 1,46 C) 0,43B) 0,41 B) 2,5 A,1). Ю*"' а) 4,0 0,680 G0) 6,2 F) 0,88 E) 15,0 0,74 G) 1,09A4) 27,2B) 6,09A3) 0,59 A8) 1,7B) 7,84 B5) 2,2 C) 0,179 C) 5,08 D) 60 D0) 4,9 A) 3,07 (8) 15,9 B) 0,76 F) 18,2A,5) 0,36D) 13,3 B) 2,56 C) 2,25 A8) 2,59 A4) 2,48 C0) 1,28E) 37,18 F) 2,0 B) 58,0 (8,0) 4,49 A6) 4,6C) 2,9 B) 2,5 (8) 14,5C) 1,52C) 22,4 B,0) 10~м м2 20,6C) 1,15E) 0,647 C) 73,7 D) 1,5A,5) 0,40 B) 2,04 A0) — — — 2,93 D) 3,01 (8) — 1,2 B) — 22,4D) 4,09 C) 2,78 B4) 3,1 B) 4,1B) 0,7 C) 3,7 C) 4,8A) 7,5A,0) 4,8B) 3,38 A) — 2,96 B) 7,78 B0) 2,54 A0) 2,2 B) 11,35C) 2,17 A0) 12,46 D9) — — 6,00 F) — — 17,8 D) 25,3 D) 0,98 G) 9,0 A,0) 9,1 D) 0,0014 C) — escoh» 10~Ie м1 16,32 B5) — <0,08.10 — — — — — — ¦ — — — — — — — — — — — — — 18,1 C) 1,34 B) 1,3"B) — 0,08 D) — 0,017 A) — — 1.63A) 2,41 F) 2,10C) — 1,65B) 0,96 C) — — 13,0 C) — — 7,1 A) — — а s noncoh» i0~""' 4,24 B5) — 0,209 B) — — — — — 0,37 A0) 0,34 A0) — 0,7 B) 0,025 C) — — — — — — — — 4,3 D) 2,75 D) 1,8~C) 1,75A) — — 5,68 A9) — 0,6 B) 0,38 C) — — — — 5,04 (8) — — 4.8 B) — 1,9C) — — 1104
Продолжение табл. 41.2 Символ и массовое число Си 63 64 65 66 Zn 64 65 66 67 68 70 Ga 69 71 Ge 70 72 73 74 76 As 75 Se 74 76 77 78 80 82 Br 79 81 Кг 78 80 82 83 84 85 86 Rb 85 87 Sr 84 86 87 88 89 90 Содержание в естественной смеси, %, или (и) Тт [22] _ 69,20 12,70 ч 30,80 5,10 мин 48,6 244,1 сут 27,9 4,1 18,8 0,62 60,1 39,9 — 20,5 27,4 7,8 36,5 7,8 100 — 0,87 9,0 7,6 23,5 49,6 9,2 1,4-1020 лет — 50,69 49,31 — 0,356 2,27 11,6 11,5 57,0 10,7 года 17,30 — 72,17 27,83 4,8-1010 лет — 0,56 9,80 7,00 82,60 50,5 дня 28,8 года Концентрация ядер р, 10** см~* 0,08493 — — — — 0,06572 — — — — 0,05105 — 0,04530 — — — 0,04606 0,0343 — — — 0,02351 _ 2,67-10-5 0,01078 — 0,01746 — 3,78 B) 4,50B) <6000 2,17 C) 135 A0) 1,11 B) 0,76 B) 0,015 A).10-3(л' в) 250 A50) 0,25 B0) 6,8 (8) 0,006D).10~3(/I' в) 0,072 D) |e»/"Zn] 1,0A) [e»*Zn] < 0,020-10" (л' в) 83,0E,0И0-3[71*7п] 8,7E).10-*[7imZn] 2,90A0) 1,68 G) 4,71 B3) 2,3 B) 3,43B0) 0,98 (9) 15B) 0,51 (8) 0,15 B) 4,5A) 11,7B) 51,8A,2) 85G) 42D) 0,43 B) 0,61 D5) 0,039 C) [70 с, *3mSe] 0,0052 D) [22,5 мин, 83^1 6,9 B) 11,0 G) 2,7 B) 25A) 0,17 B) [50 с, "/пКг, 6,2 (9) рт+*Кг) 11,5E) 28 B0) 180 C0) 0,110A5) 1,66 B) 0,003 B) [76 мин, 8?*Кг1 0,38 D) 0,48A) 0,120C0) 1,28F) 0,87 G) 1,04 G) 16C) 0,058 D) 0,42 D) 0,9 E) <Тд, 10"" И' 7J8 C) 5,1 B) 14 Л E) — 4,08 C) 3,9 C) — 4,9 C) 5,4 C) 6,50 B0) — 8,37 F) 8,8 (8) 7,5 G) 6,ГD) 5,43 C) 8,56A,0) — 18,4 C) 8,43 A6) 8,40 B) 6,95 F) 5,0 B) 6,1 B) 7,50 A3) — — 6,4 B) 10A) es coh» 7,28A) 5,1B) 13,7 E) — 4,00 C) — — — z — — — — — — — 5,37 B) 8,22 A0) 6,25 D) 6,2A) 6,6A) — — — — аз noncoh» 10-" м« 0,50 D) 0,006 A) 0,36 E) 0,075G) — — — 0,06A) 0,34 A0) —_ 0,1 D) — — 70-2159 1105
Продолжение табл. 41Л Символ и массовое число Y 89 90 91 Zr 90 91 92 93 94 96 Nb 93 94 95 Mo 92 94 95 96 97 98 100 Тс 99 Ru 96 98 99 100 101 102 104 105 106 Rh 103 104 105 Pd 102 104 105 106 107 108 110 Ag 107 109 110m Содержание в естественной смеси, %, или (и) Г1/2 [221 100 64,1 ч 58,5 сут 51,50 11,20 17,10 1,5.10е лет 17,40 2,80 100 2104 лет 35 сут _ 14,80 9,30 15,90 16,70 9,60 24,10 9,60 2,14-Ю6 лет — 5,50 1,86 12,7 12,6 17,0 31,6 18,7 4,44 ч 367 сут 100 42,3 с 35,4 ч _ 1,00 11,00 22,20 27,30 6,5-10е лет 26,70 11,80 51,83 48,17 249,9 сут Концентрация ядер р, 10е* см~* 0,03733 0,03732 — — — _ 0,05445 — 0,06403 0,07270 _ 0,07263 0,06906 — — 0,05857 — — 1,28 B) <6,5 1*4C) 0,185C) 0,011 E) 1,24 B5) 0,220F0) 1,3<опт<4э0 0,0499 B4) 0,0229 A) 1,15E) 14,9A,0) [35 сут, »**Nb] 0,6 A) [87 ч, eemNb] <7,0 123,4 ч, »«Nb] 2,55E) 0,019 0,015 14,0 E) 0,5 B) 2,1 E) 0,130F) 0,199 C) 20A) [15,8 с, 1°°* Тс] 2,56 A3) 0,29 B) <8,0 7,1 A,0) 5,0 F) 3,4(9) 1,21 G) 0,32 B) 0,39 F) 0,146D5) 145 B) [lo^+tfRh] 40 C0) 11 000 C000) [29,8 с, i<**Rh] 5000 A000) [130 мин, i<*mRh] 6,9 D) 3,4 C) 0,6 C) 20 C) 0,292 B9) [6,5.10е лет, iw Pd] 0,013 B) [213 с, i°'mPd] 1,8B) 8,3 E) [13,5 ч, i°«*Pd] 0,183 C3) [4,7 мин, i°»mPd] 0,190 C0) [23,4 мин, ul*Pd] 0,037 F) [5,5 ч, i"mPd] 63,3 D) 37,6A,2) [iO8m+tfAgj 91,0A,0) [110W+*Ag] 82A1) 7,67 F) 6,40 D) 5,3 C) 10,7 F) — 6,1 D) 6,6 D) 0,37 G) — — 5,59 D) — — — — — — — — 6,5 A) — — — — — — — — — — — — 4,2B) 5F) 5,1 F) — — — 5,08 C) 7,44 (9) 2,55 F) as coh» _ — 6,2 B) 10,0 F) 6,32 D) — — — — — 0,13 B) 0,15C) 0,7A) — 6,20 F).И) — — 0,27 A2) — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — 0,091 (9) — — — — — — — 0,55 D> 0,12C) 0,32 E) 1106
Продолжение табл. 41.2 Символ и массовое число Cd 106 108 109 ПО 111 112 H3g 114 116 In 113 115 Sn 112 114 115 116 117 118 119 120 122 124 5b 121 123 Ге 120 122 123 124 125 126 128 130 [ Содержание в естественной, смеси, %, или (и) Г1/2[22] 1,25 0,89 464 сут 12,50 12,80 24,10 12,20 9-Ю16 лет 28,70 7,50 4,3 95,7 5,Ы014 лет 1,01 0,67 0,38 14,80 7,75 24,3 8,6 32,4 4,56 5,64 57,3 42,7 0,091 2,5 0,89 4,60 7,00 18,70 31,70 34,50 2-1021 лет — Концентрация ядер р, 10" см~* 0,04635 — — — — — — 0,03818 — 0,03703 — — «-• 0,03076 — 0,02841 — — — — — 0,02340 а , 10-«в м« 2520 E0)(abs) ~ 1 U C) 700 A00) 0,05(л' а) ll(l)[lllw+*Cd] 24C) 2,2 E) 20600D00) 0,30 B) [53,4 ч, "<*Cd] 0,036 G) [44,8 сут, /nCdj 0,050 (8) [2,40 ч, 117*Cd] 0,025 A0) [3,4 ч, """Cd] 193,8A,5) 12,0A,1) 202 B) 0,626 (9) 0,30 D) [21 мин, u^Sn] 0,71 A0) [115,1 сут, iWSn] 0,115C0) 30G) 0,140 C0) 2,3 E) 0,220 E0) 2,2 E) 0,140C0) [27,1 ч, i2*Sn] 0,001 A) [55 лет, i2imSn] 0,180 B0) [40,1 мин, i23mSn] 0,001 A) [129 сут, *2»*Sn] 0,130E) [9,5 мин, 125mSn] 0,004 B) [9,62 сут, 126*Sn] 5,1 A) 5,9 B) [i**m+«Sb] 4,1 A) [1*** Sb] 4,7A) 2,0 C) [121* Те] 3,4 E) 418 C0) О,О46F).1О"(Л> а) 6,8A,3) 1,55A6) 1,04 A5) 0,215 (8) 0,02 A) [30 ч, i3imTej 0,27 F) [25 мин, i^Te] 894 (90) [13 сут, 12в*1] 5,6 F) — — — — 5A) 7A) 6A) — 2,45B0) 3,75G) 2,6A) 4,909F) — 4,6 E) 4,26 A5) — 5,17A6) — 4,41 C0) 4,2A) 3,8 D) — — — — — — — 1,95A0) — — 4,887 C) — — — 4,26 A5) 5,2 D) 4,55C8) — — — 4,03 B) 3,74 F) — — — — 4D) — — — аз noncoh* 10-»8 м« _ —- — — — — — — 0,5A) 0,000037 0,6A) 0,022 E) — — — — — — — — 0,17A2) 0,2 B) — — — — — — — — — 70* 1107
Продолжение табл 41 Символ и массовое число 126 127 129 130 131 Хе 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 Cs 133 134 135 137 Ва 130 132 134 135 136 137 138 139 140 La 138 139 140 Се 136 138 139 140 141 142 143 144 Рг 141 142 143 Содержание в естественной смеси, %, или (и) Г1/2 [22J 13 дней 100 1,6-107 лет 12,36 ч 8,04 сут 0,096 17 ч 0,09 36,41 сут 1,92 26,4 4,1 21,2 26,9 5,25 сут 10,4 9,10 ч 8,9 100 2,062 года 3,0-10е лет 30,17 года ___ 0,106 0,101 2,417 6,592 7,854 11,23 71,70 82,9 мин 12,79 сут — 0,089 1,1-10" лет 99,911 40,3 ч 0,19 0,254 137,2 сут 88,50 35,2 сут 11,08 33,0 ч 284,9 сут 100 19,2 ч 13,58 сут Концентрация ядер р, 10*4 см~* — — — — 2,68-10 — — — — — — — — — — 0,00847 — — — •0,01535 — — — __ — — 0,02667 — — — 0,02966 — — — — — — 0,02769 — а , 1<Г« м» Л, 1 5960 6,2B) [25 мин, I**Ц 18 B) [9,2 мин, i30mI] 9A) [12,36 ч, wo^Ij 18 C) [8,04 сут, »«*п 80 E0) [2,28 ч, 182^11 23,9A,2) J 165B0)[l26m+*Xe] <0,03(л' а) 3,5 (8) [12""+*Хе] <0,01(я» а> <С 8,0 [129ОТ+^Хе1 2М5) 85 A0) 0,45 F) [iw^+OCe] 190 (90) 0,265 B0) раю+^Хе] 2,65 A1).10е 0,26 B) 29 A,5) [18*m+*Csl 140 A2) 8,5E)[13,lcyT,i^Cs) ОЛЮ C3) [32,2 мин, 1,2 A) 11,3A,0) 6,5 (8) [10,7 года, i»*Ba] 0,5 J [38,9 ч, """Bal 2,0A,6) 5,8 (9) 0,4 D) 5,1 D) 0,360 C6) 6,2A,6) 1,6C) 8,97 E) 57,2E,7) 8,93D) 2,7C) 0,63 D) 0,95 B5) [34,4 ч, w«Ce] 6,3A,5) [9,0 ч, 137*Се] 0,015 E) [56 с, W9mCei Ы C) [137,2 сут, 18»*Се] 500 0,57 D) 29C) 0,95 E) 6,0 G) 1.0A) 11,5C)["ат+*Рг] 20C) 90 A0) as, 10-»* м» — — — — 4,30B) — _ — — — — — — — — — — — — 3.42 D) — — — —_ 10,13 B2) — 10,13B2) — 4,7 C) 2,83A1) — 3,7 B) 2.54 F) — s coht 3,54 C) — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — ... — — — — — — — — — 8,64A0) 8,64A0) — — — — — — — — -*- — — — — as noncoh» -0,0 — — — — — — — — — — — — 0,22 — — — — — — — — — — — — 1,49B0) — 1,49B0) — — — — — — — — — — — — — 1108
Продолжение табл. 41.2 Символ и массовое число Nd 142 143 144 145 146 147 148 150 Содержание в естественной смеси, %, или (и) Тш [22] _ 27,20 12,20 23,80 2, МО15 лет 8,30 17,20 И сут 5,76 5,64 Концентрация ядер р, 10м см 0,02914 — — — — — — — ол,т , 10- м» 50,5B,0) 18,7G) 325 A0) 17,4 A,6)-10—3(я,а) 3,6 C) 4,2 B) <0,1-10-3A,0) 1.4 A) [11 сут, "'*Nd] 440 A50) 2,5 B) A,73 ч, M»*Nd) 1,2 B) [12,4 мин, ™>*Nd] О Ю"~** СМ* 16,0 A,о; 7,7 E) 80 B) 1,0 B) _ 4,0 E) 3,5 E) ° s coh • "Г* * — — — — 'snoncoh 10-** м* И B) — — — — — — Таблица 41.3. Сечения поглощения и рассеяния для нейтронов с энергией 0,0253 эВ (элементы с атомными номерами 61—89) [24] Символ и массовое число Рш 147 148т 148 149 151 Sm 144 145 147 148 149 150 151 152 154 Ей 151 152 153 154 Gd 152 Содержание в ес- естественной смеси, %, или (и) Г1/2 [22] 5,53 года 2,6234 года 41,3 сут 5,37 сут 53,1 ч 28,4 ч _ 3,30 340 сут 15,10 1,06.10й лет 11,30 8-1016 лет 13,90 7,4 90 лет 26,60 22,60 — 47,9 13 лет 52,1 8,5 года — 0,2 1,Ы014 лет Концентрация ядер р. 10" см"» [23] _ ... — — — — 0,0311 — — — — — — — — 0,0207 — — — — 0,0305 — в , 10"»• м« 8400 A680) 181 G) 22 000 B500) 2000 A000) 1400 C00) <700 5800 A00) 0,7 - ПО 64 E) 2,7F) 41 000 B000) 102 E) 15 000A800) 206 F) 5,5A,1) 4600 A00) 9200 A00) 9,0B,0).10"(Л'а) 2300 A000) 390 C0) 1500 D00) 49 000A000) 1100 A00) 7,0.10-3(п'а) а8, КГ" м* — — — — — — 11 G) — — 8,0A,0) — — 8,0B) — — •tot- 10"M * 205 G) — — — — — — 75F) 133 (8) — — — — — — — — — 1109
Продолжение табл. 41.3 Символ и массовое число 154 155 156 157 158 160 161 ТЬ 159 160 Dy 156 158 160 161 162 163 164 165 Но 165 Ег 162 164 166 167 168 170 171 Tm 169 170 171 Yb 168 170 171 172 173 Содержание в ес- естественной смеси, %, или (и) Т т [22] 2,10 14,80 20,6 15,7 24,80 21,80 3,7 млн 100 72,1 сут — 0,057 0,10 2,3 19,0 25,5 24,9 28,1 2,33 ч 100 0,14 1,56 33,4 22,9 27,1 14,90 7,52 ч 100 128,6 сут 1,92 года 0,135 3,1 14,4 21,9 16,2 Концентрация ядер р, 10" см"» [23] — — — — 0,0316 — 0,0317 — — — — — — — 0,0320 0,0172 — — — — — 0,0331 — — 0,0244 — — а , 10-»* м* 85 A2) 61 000 E00) 1,5A,2) 254 B).1О3 2,5 E) 0,77 B) 31000A2 000) 25,5A,1) 525 A00) 930 B0) 33 C) <9-10~3(л* а) 43F) <6.10"(л* а) 61 F) <о,з.ю-3(л'а) 585 C0) <3.10-5(л' а) 180 B0) 130 A0) 2700 G5) 3900 C00) 66,5C,3) ' <2-10-~5(л' а) 162 (8) 19B) <1Ы0-3(л'а) 13,2 35 C) 670 C0) <7.10"(л* а) 1,95 E) ^- Q# 1Q б (it <*) 5,7 B) 280 C0) 103 C) < МО-5' в) 92D) 4,5 B) 36,6 B,0) 3470 A00) 10A) 50D) <4.10-5(л'в) 1>3(8)-5(п «) 1-9 B) а , 10~18 М* 60 1011 — 20B) — 100 A0) __ 22 A) 2,5 (8) 9,7 D) 347 C0) 9,4 B) 11,0 (8) 3,8 B,0) 12,1 G) 19,1 A,0) 7,9 (8) 15,0 (8) 15,0 (8) 12B) 25,0 (8) _ _ — •tot- ]Or" M* _ — _ — — — — 1030 B5) _ - 140A0) — — — — — — 1110
Продолжение табл. 41.3 Lu Hi Та W Re Os Символ и массовое число 174 176 175 176 174 176 177 178 179 180 180 181 182 180 182 183 184 186 187 185 187 188 184 186 187 188 189 190 192 193 Содержание в ес- естественной смеси, %, или (и) Т[/2 [22] 31,60 12,7 — 97,39 2,61 3,6-1010 лет 0,16 2-1016 лет 5,2 18,60 27,1 13,7 35,2 0,0123 99,9877 115 сут 0,13 26,3 14,3 30,7 28,6 23,9 ч — 37,40 62,60 4-1010 лет 16,9 ч — 0,018 1,582 2-Ю15 лет 1,60 13,3 16,1 26,4 41,0 30,2 ч Концентрация ядер р, 10" см"» [23] _ — 0,0335 — _ 0,0449 — — — — — — 0,0553 — 0,0619 — — — — — — 0,0950 — — — 0,0734 — — — _ — 65E) <2.10" 2,4 B) 77C) 23,4 B,0) -е-" А. 1П—5 ^. 0*1U 2100 E0) <2.10~3 102 B) 390 E5) 38 F) 365 B0) 86G) 45E) 12,6G) 700 B00) 10,3 B,5) [15,8 мин, 21,0G) [115 сут, ] 8200 F00) 18,5 E) КГ»8 м» (я, а) (я, «) (rt, а) ю-3 I82mjai L82tfTa] 3,5 [121 сут, wi\vj 20,7 E) 10,2 C) 1,8B) 37,8A,5) 64 A0) 88D) 112C) 74D) <2,0 15,3 G) 3000 A50) -<^ 1 1 л— 2 ¦С 1 • 1U < M0~4( 336 A7) ^-» 1 1 л—4 i < 1•10 у 4,3A,0) <3«10~5( 23 D) < 1-10 °* 13,0 C) 2,0A) 1540 (П, а) Я, а) п, а) Я, а) 1 <х) з8, 1О-«» м* — 8,0 B,0) — — 8B) — — — 6,2 F) — — — — — — — 11,3E) — — — — — — — •tot- 10"м Mi — 84,7 E) — 110B) — 372 B3) 91 F) 51 F)^ 27,2 B) — — —. — — — — — — — 344 A2) — — 1111
Продолжение табл. 41.3 Символ и массовое число 1г 191 192 193 193т Pt 190 192 194 195 196 198 199 Аи 197 198 199 Hg 196 198 199 200 201 202 204 Т1 203 204 205 РЬ 204 206 207 208 210 Bi 209 210m Rn 220 222 Ra 223 224 226 228 Ac 227 Содержание в ес- естественной смеси, %, или (и) Г1/2 [22] _ 37,30 74,20 сут 62,7 10,6 сут 0,013 6,0.10» лет 0,78 32,9 33,8 25,3 7,2 30,8 мин 100 2,695 сут 3,14 сут — 0,15 10,0 16,8 23,1 13,2 29,8 6,90 29,5 3,77 года 70,5 — 1,42 24,1 22,1 52,30 22,3 года 100 3,5.10е лет 55,6 с 3,8235 сут 11,435 сут 3,64 сут 1600 лет 5,76 года 21,773 года Концентрация ядер р, 10" см-» [23] 0,0782 — — 0,0661 — — — — — 0,0590 — — 0,0408 — — — — — 0,0351 — — — 0,0329 — — — — 0,0280 — — — _ — — оп , 10-« м» 426 D) 924 E3) 1100D00) 112,5G,5) > 0,035 10,0 B) 150 A50) <8.10~3(л' а) < 14,0 <2.10~4(л* а> Ь2(9)-6(п а 27B) <5.10~6(л' а) 0,74 (8) 3,7 B) 15 A0) 98,85 (9) 25 100 C70) 30 A5) 375 E) 120 A3) [23,8 ч, i»'mHg] 3080 B00) [64,1 ч, i»7*Hg] 1,9 2000A000) <60,0 <60,0 4,9 A) 0,43 A0) 3,4 E) 11,0E) 21,6B,0) 0,10C) 0,170B) 0,661 G0) 30,5 (8). Ю-3 709 A0). Ю-3 487C0).10"в 0,5 E) 33 D).Ю-3 54 E). Ю-8 <0,2 0,72 G) 130 B0) 0,7 C)(лЛ) 12,0 E) 11,5A,5) « «г\^—А (п. i\ ^" 1 • 10^^ ' * * 36E) <2,0(л' !) 515 C5) <2.10~3(/lf f) а8, 10-»» м* 14 B) — — 11,2A,0) — — — _ — — — — _ — — — — 9,7 D) — — 11,4B) — _ — — 440 D) — — — — — — — — — — — — 13,1G) — — — 11,6B) — — — — ^т — — — — — 1112
Таблица 41.4. Сечения деления и захвата, рассеяния и полные сечения для нейтронов с энергией 0,0253 эВ и элементов с атомными номерами 90—100 Символ и массовое число Th 227 228 229 230 232 233 234 Ра 230 231 232 233 234т 234 U 230 231 232 233 234 235 236 237 238 239 Np 234 235 236 237 238 239 Pu 236 237 238 239 240 241 242 243 244 245 Am 241 242т Содержание в естественной смеси, %, или (и) 18,718 сут 1,1931 года 7340 лет 8,0-104 лет 100 1,41-1010 лет 22,3 мин 24,10 сут 17,7 сут 3,28- 10* лет 1,31 сут 27,0 сут 1,175 мин 6,75 ч 20,8 сут 4,2 сут 72 года 1,592- 106 лет 0,0054 2,45 • 105 лет 0,720 7,038 • 108 лет 2,342 • 107 лет 6,75 сут 99,275 4,468 • 10» лет 23,5 мин 4,4 сут 396 сут 1,29 • 10е лет 2,14 • 10е лет 2,117 сут 2,35 сут 2,85 года 45,4 сут 87,74 года 2,410 • 104 лет 6570 лет 14,4 года 3,76 • 106 лет 4,956 ч 8,1 • 107 лет 10,5 ч 433 года 152 года Концентрация ядео р, 10" см-« [23J — — — 0,0299 — — 0,0402 — — — — — — — 0,0484 — 0,0479 — 0,0473 — — — — ^_ — 0,0492 — — —. — an§v 10-" М« [25] 123A5) 54F) 23,2F) 7,40(8) 1500A00) 1,8 E) [24] 20! B0) 760A00) 21F) [1,17 мин, «к*1 Ра] 20 C) [6,67 ч, 28**Ра] — — — — 73,1A,5) 45,5G) [27] 100,0A,5) 98,3 (8) [27] 5,2C) 380A00) 2,71 B) 22E) 1600B00) [24] [22,5 ч, »««wNp] 184D) [24] [1,29. 10е лет, **e*Np] — 169C) — 31F) [7,5 мин, 24omNp] 14A4) [65 мин, 2«°*Np] — __ 547 B0) 269,3B,2) [27] 287,0A,4) 358,2E,1) [27] 18,5D) 87A3) 1,7A) [24] 150C0) [24] 0,10E) • Ю-8 ]22] [13 с, M8m»Am] 83,6B,6) [152 года, шт1Ат] 752 B0) [16,01 года, М2*Ат] 835,6 B0) 1100A100) *s, 10-" м* [241 — — 13D) [26] 12,67(8) — — — — — — — — — — 14,7 8,2B,0) 12D) 14,0E) [27] 8,90A6) — — — — — — 564 B0) 7,7E) 1,54(9) 11 A) 8,0B) — — — — — af, КГ" м» [25] 200 B0) <0,3 30,5C,0) <1,2 • Ю-8 39 D) • 10~в 15B) <0,01 [24] 1500 B50) [24] 0,012F) 700A00) <0,1 <500 <5000 25 A0) 400 C00) 75,2D,7) 529,1A,2) [27] <0,65 582,6A,1) [27] <0,35 5,3 • 10-« 14C) 900 C00) [24] *~~ 2500A50) 0,019 C) 2070 C0) <1,0 162C0) 2200 D00) 16,5E) 741,7B,0) [27] 0,05E) 1011,1F,2) [27] <0,2 180C0) — — 3,14A0) 6900 D00) atot, 10-" м» [241 — 84,5F.7) — 20,07A1) — — —• 211D) — 55C) — — — — 163A0) 574,7A,0) [27] 112D) 694,9A,1) [27] — 411 A38) (*bs) 11,60A6) — — — — — — — — 588 B0) 1017,3B,9) [27] 291,1A,4) 1369,4G,7) [27] 26,5 E) — — — — 8000(800)(аЬв) 1113
Продолжение табл. 41.4 Символ и массовое число 243 244т 244 Cm 242 243 244 245 246 247 248. 249 Вк 249 250 Cf 249 250 251 252 253 Es 253 264т 254 255 Fm 254 255 256 257 Содержание в естественной смеси, %, или (и) Т-,/2 [22] 7370 лет 26 мин 10,1 ч 162,8 28,5 года 18,11 года 8,5 • 103 лет 4,70 • 103 лет 1,60 • 107 лет 3,5 • Юб лет 65 мин 321,4 сут 3,22 ч 351,0 ч 13,1 года 900 лет 2,64 года 17,8 сут 20,47 сут 39,3 ч 276 сут 38,3 сут 3,24 ч 20,1 ч 2,63 ч 100,5 сут Концентрация ядер р, 10" см"» [23J _ — — — — — — — — — — — — — — — — — —- — — — — опу 10-" м* [25] 79,0D,0) 75,2A,8) [26 мин, а44/пАт] 4,1 B) [10,1 ч, «"^Ат] — 20A0) 131 (Ю) 13,5B,0) 350 C0) 1,3C) 59,6 2,9C) 1,6(8) [24] 1800A00) — 450 C0) 1750B50) 2850B90) 20,4A,5) 12,0B,0) 155B0) [39,3 ч, *54mEs] <3,0 [276 сут, 2"*Es] 1.3 [39,3 ч, 2**"*Es] 40,0 [38,3 сут, "*EsJ 43A0) 76 G6) 26C) 45 D5) as, 10-м м» [24] _ — — — — 8C) — — — — — — — — — — — — — — — — — а,, 10-" м« [25] 0,20A1) 1600C00) 2300 C00) <5,0 609 B5) 1.0B) 2030 F0) 0,15G) 80G) 0,37G) — — 960A50) 1660E0) <350,0 4800 D80) 32D) 1100B20) — 1840(80) 2900A10) 3400A70) [28] — 2950A60) [24] otot, 10-" м' [24] 85D) — — — 825A25)(abs) 23C) 2375A00) — — — — 1300 C00)(abs) — — — 7150 C50)(abs) — — — — — 6100 F00)(abs) ядра-мишени указано его содержание в естественной смеси, в случае радиоактивного — период полураспада. Для некоторых нуклидов указаны обе величины. В третьей колонке приведены концентрации ядер. В чет- четвертой колонке приведены сечения ядерных реакций <Ь,т , On.* , Оп,Р и ольа. Сечения ядерных реакций а„„а , <Уп,Р и ОлЪш отличаются от значений оп>ч, приводимых в этой колонке, тем, что сопровождаются описанием типа ядерной реакции. Например, запись 70,5A,9)(abe) или 940D)(Л|в) относится к сечениям ядерных реакций (Tabs и an,а соответственно. В некоторых случаях даны сечения образования изомерного состояния, для кото- которого дополнительно в квадратных скобках приводится период полураспада или (и) идентификация состояния: т — ядро в метастабильном состоянии, g — ядро в основном состоянии. В пятой—седьмой колонках даны сечения рассеяния и его составные части о 8 coh и О*в nonooh* В табл. 41.3 и 41.4 в последней колонке приведены полное сечение взаимодействия и сечение деления соот- соответственно. 41.6. ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ ПОЛНЫХ СЕЧЕНИИ ОТ ЭНЕРГИИ На рис. 41.4—41.32 представлены энергетические зависимости полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами] Н, ^Н, бВ, бС, 9Ве, 2eFe, 4э1п, 79А11, 92U с водо- водородом в легкой воде и дейтерием в тяжелой воде [29]. Сплошная кривая на графиках соответствует непрерыв- непрерывной зависимости сечений и получена в результате оцен- оценки и обработки всей совокупности экспериментальных результатов, имеющихся на момент оценки, и данных, полученных из расчета по теоретическим моделям в тех энергетических областях, где экспериментальных данных нет. Приводимые на рисунках некоторые эксперимен- экспериментальные значения сечений служат лишь для иллюстра- иллюстрации степени отклонения от оцененных значений. Полный перечень экспериментальных данных представлен в [29]. На рис. 41.19 для железа в энергетической области от 0,1 до 3 МэВ дано качественное описание хода сече- сечения ввиду наличия сложной резонансной структуры. 1114
oV SO 50 40 JO 20 10 A : \ ¦ л • \ °tot* 10" 10 -z 10" 10 10* 103 Еп,эВ Рис. 41.4. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами водорода от энергии нейтронов A0-3<?п<104 эВ) [29] OfJ 0,5 Рис. 41.7. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами водорода в воде от энергии нейтро- нейтронов @,3<?п<7 МэВ) [29] 0,02 0,05 0,1 0,5 1 10 100 ЕО,НЭЪ Рис. 41.8. Зависимость полного сечения взаимодействия 5 5/мМэВ нейтронов с ядрами трития от энергии нейтронов @,2< "' <?я<12МэВ) [29] Рис. 41.5. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами водорода от энергии нейтронов B10-2<?п<20МэВ) [29] 1О'"м* 2-10г 10* 50 30 - ч 10 »-¦ 10" 10'' 10 r-1 10 1Ог ?ff,$B Рис. 41.6. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами водорода в воде от энергии ней- нейтронов A0-4<?л<2.103 эВ) [29] 1115
10* Еп,$В Рис. 41.9. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами дейтерия в тяжелой воде от энер- энергии нейтронов C-10-4<?„<2-103 эВ) 1291 МэВ Рис. 41.10. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами дейтерия в тяжелой воде от энер- энергии нейтронов @,3<?л<7 МэВ) [29] 10-"н* 10'* 10-'КГ* 0,1 1 10 ?„,эВ Рис. 41.11. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами бора от энергии нейтронов D-10~4< <?„<103 эВ) [29] 10-?вм ^»эв Рис. 41.13. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами углерода от энергии нейтронов D-10-3<?п<100 эВ) [29] Рис. 41.14. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами углерода от энергии нейтронов @,1 кэВ<?Л<1МэВ) [29] Рис. 41.12. Зависимость полного сечения взаимодействия ч к$В нейтронов с ядрами бора от энергии нейтронов A0<?„< <2104 кэВ) [29] 1116
Рис. 41.15. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами углерода от энергии нейтронов A<?„<20 МэВ) [29] rve^gn Оц Рц"уи г°о 0 04 "in mill iiiiiihI i i mini iiiiiihI hi mill ininiil i nitntf ihii||I * 10'* 10 1O'Z 0,1 1 10 1Q* W3En,d* Рис. 41.17. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами бериллия от энергии нейтронов A0 кэВ<?„<30 МэВ) [29] 50 - 10 - II I I iiiiiI i 11¦ i¦ ill i n mill i i i mill I 11 llllll 1 j 11 Hill t 1 1 II Hill 1 1 ll 10"s 1O'Z 0,1 1,0 10 10* ?„,38 Рис. 41.16. Зависимость полного сечения взаимодействия Рис. 41.18. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами бериллия от энергии нейтронов нейтронов с ядрами железа от энергии нейтронов A0-3<?л<10< эВ) [29] A0-3<?„<5-103 эВ) [29] ?п,Мз8 Рис. 41.19. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами железа от энергии нейтронов C<?„ <7 МэВ) [29] 1117
to -2 SO SO 70 ВО ?/,,кэВ Рис. 41.20. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами железа от энергии нейтронов E кэВ< <?«<3 МэВ) [29] *tot' 3,5 3,0 ?,5- 7 ft» о . I • 1 1 I » w i. о + a ¦ «tot» 300 200 150 100 Illllf t I Illllll t i i 11 15 17 1O' 0,1 Рис. 41. 21. Зависимость полного сечения взаимодействия Рис. 41.22. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами железа от энергии нейтронов нейтронов с ядрами индия от энергии нейтронов G<?„<20 МэВ) [29] E-10-8<?я<0э5 эВ) [29] 1118
Рис. 41.23. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами индия от энергии нейтронов @,5< <?„<500 эВ) 129] 10 ж X Г *** -XX * mil i 4 i in к х X О 111 I X X Illll *§ 1 1 1 11 Y nil V \ f f I mill \ 5 - 0,51 10 10' 10' i i mill i ' ¦ ""¦' ' ' i """ 1 I I mill Рис. 41.24. Зависимость полного сечения взаимодействия Рис. 41.25. Зависимость полного сечения взаимодейст- нейтронов с ядрами индия от энергии нейтронов вия нейтронов с ядрами золота от энергии нейтронов @,5 кэВ<?„<30 МэВ) [29] (Ю-«<?»<2 эВ 1291 1119
10* 10' 10* 10 5 - Г" 1 1 1. i •1 \у \ || - 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 Рис. 41.26. Зависимость полного сечения взаимодейст- взаимодействия нейтронов с ядрами золота от энергии нейтронов B<?я<100 эВ) [29] 10 SO Еп,э8 10 t i i t 4 I I I I I I I I t I I 1 1 I I I I • I I 1 I I t I 1 I I t I I I 1 t 1 I I I I I I I 100 zoo 300 S00 Рис. 41.27. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами золота от энергии нейтронов A00<?„<600 эВ) [29] 1120
Рис. 41.28. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами золота от энергии нейтронов D кэВ <?я<30 МэВ) [29] z 10 SO 100 Рис. 41.30. Зависимость полного сечения взаимодейст- взаимодействия нейтронов с ядрами урана от энергии нейтронов B<?„<500 эВ) 1291 o,s %o 10 10* Рис. 41.29. Зависимость полного сечения взаимодейст- рис. 41.31. Зависимость полного сечения взаимодейст- взаимодействия нейтронов с ядрами урана от энергии нейтронов Вия нейтронов с ядрами урана от энергии нейтронов A0-4<?я<2 эВ) 1291 @,5 кэВ<?п<10 МэВ) [29] 71-2159 1121
I Mill t I I I I I I lL 10 50 100 ?„, МЭВ Рис. 41.32. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами урана от энергии нейтронов A0<?л<103 МэВ) [29] 41.7. РЕЗОНАНСНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ Резонансным интегралом называется величина ГП&Х . г-. Emln где /, — в Ю8 м2; ?min и ?тах — нижняя и верхняя границы энергетического спектра, значения которых за- зависят от условий эксперимента, эВ; i — индекс соответ- соответствующего процесса (/ = у означает радиационный за- захват, i—\ — деление и т. д.); ot(E)—энергетическая зависимость сечения /-го процесса. Вклад высокоэнерге- высокоэнергетической области Oi(E) в резонансный интеграл, как правило, незначителен, поэтому полагают ?тах—*°°. Когда известно аналитическое выражение энергети- энергетической зависимости сечения ядерной реакции, значение резонансного интеграла может быть вычислено. К основ- основным методам определения резонансных интегралов отно- относятся измерения в поле нейтронов, сформированном из теплового максвелловского спектра с соответствующей температурой Г, К, и эпитеплового 1/?-спектра с ниж- ней границей \ikTy где \i зависит от типа ядерного реак- реактора; k — постоянная Больцмана, эВ/К. Для тяжело- тяжеловодного реактора ц»5, для графитового м-^З, так что при 7=293,6 К iikT равно 0,126 и 0,076 эВ соответст- соответственно. Величина называется избыточным резонансным интегралом, где g (T) — фактор Весткотта или g-фактор, определяющий отклонение зависимости сечения а (Е) от закона \ I V Е\ ?0=0,0253 эВ; а0 — значение сечения при ?0. С учетом того, что граница кадмиевого среза ?са, эВ, выше значе- значения \xkT, интегрирование выполняется по двум энерге- энергетическим областям: = [Л/ - Д/ (l/ci)J+ [/ - / A /v)] = Л/' + /', где /' — эпикадмиевый резонансный интеграл без части, зависящей от 1/и; Л/' — часть, обрезаемая кадмиевым фильтром, которая зависит от температуры нейтронов и мала для тепловых энергий (табл. 41.5). Вклад члена Л/' следует учитывать для тех ядер, у которых резо- резонансные пики расположены ниже ?cd AS3Cd, 151Eu, l7eLu, 182Ta, 19Чг, 231Ра, 239Pu и др.). Данные по эпикадмиевым резонансным интегралам относятся к V или /, которые включают часть, завися- зависящую от \/v. Эта часть определяется из выражения Т а блица 41.5. Обозначения резонансных интегралов Обозначение '¦ 1A/V) 1 1\ Л/' Название Эпикадмиевый избыточный резонан- резонансный интеграл Часть резонансного интеграла, зави- зависящая от 1 fv Эпикадмиевый резонансный инте- интеграл, включающий часть, которая зависит от 1/и Избыточный резонансный интеграл Избыточный резонансный интеграл в области ? < ?cd Пределы интегрирования Еа-°° (лйГ—оо Метод — Метод А/' = Примечания кадмиевого фильтра без кадмиевого фильтра l\ - V 1122
Символ и мас- массовое число Н 1 2 Не 3 Li 6 7 v Be 9 В 10 И с 12 N 14 О 16 F 19 Na 23 Mg 24 Al 27 Si 28 P 31 S 32 Cl 35 Ar 40 к 39 a 40 Sc 45 51 Ti 48 V 51 Cr 50 52 Mn 55 Fe 56 Co 59 Ni 58 Cu 63 Zn 64 Ga 69 Ge As 75 Таблица 41.6. Резонансные] Период полураспада продукта реакции _ 12,346 года — — — 844 мс 1,6- 10е лет — 0,0203 с — — — — — — 11,0с 0,02 с, MmNa 15,03 ч, ***№ 24(m+g)Na — — 2,246 мин — 14,3 сут — — — 3,5 • \0ь лет — 1,83 ч — — — 1,3 • 10б лет 18,7 с, 4emSc 84,0 сут, *«*Sc 46(m+g)gc — — — 3,75 мин — 27,7 сут — 2,58 ч — 10,5 мин, eomCo 5,272 года в0*Со 60<т+*>Со — 7,5 • 104 лет — 12,7 ч — 244 сут — 21,1 мин 26,4 ч /7 , КГ" м» 0,1489 6,298-10-* 2390A0) 28 425,4 0,01756 4A). 10"» 341 B) 1722 E) 0,0757 1,5 B). 10"» 1,5 B). 10"» 0,90 E) 0,90E) 0,31 D). 10"» 0,27C) • Ю-3 17,6 C,0)-10-» __ — 0,360(93) 0,076B0) , 0,030 D) 0,175E) 0,5 0,078E) 0,08B) 0,6 1,672 12,8A,7) 17B) 0,42E) 0,41 C) 1.0A) 0,9A) 0,20B) 0,18C) — 12A) 3,8(9) 3,7C) 2,7A) 3,53A,40) 1,7B) 12,5C,24) 0,60E) 15,6E) 1,4B) 1,4B) 39,7D,3) 31,4D,8) 71,1A,8) 2,2B) 2,2B) 3,2C) 5,3A) 2,3C) 1,73(8) 18,7A,5) 15,6A,5) 6,1 vl»0) 75C) интегралы [28] Стандарт — Аи A558) 1 — 1 — — — — — — — — — — Аи A558) Аи A556) — Аи A551) Аи A558) Аи A558) — Li C2,2) — — — — — — — Аи A560) Li C2,2) — — Аи A558) __ Аи A558) __ Аи A560) __ Аи A551) Аи A551) Аи A551) Аи A560) Аи A560) — — Аи A560) Ecd, эВ или /' 0,5 0,5 0,5 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 /'=0,045B) 0,5 0,55 0,4 0,5 0,5 0,4 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 ^шш 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,55 0,55 0,55 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 71» 1123
Продолж ение табл. 41.6 Символ и мас- массовое число Se 80 Вг 79 Кг 84 Rb 85 Sr 88 Y 89 Zr 90 Nb 93 Mo Tc 99 Ru 102 Rh 103 Pd 106 Ag 107 109 Cd In 115 Sn Sb 121 Те I 125 127 Период полураспада продукта реакции _ 57,3 мин, 8iwSe 18 мин, 81*Se 81(m-fgMe — 4,42 ч, 8°wBr 18 мин, 80*Вг 80(m+g)gr — 4,48 ч, 8бткг 10,76 года, 8б*Кг 85(m-fg)j^r — 1,02 мин, 8emRb 18,7 сут, 8e*Rb 86(m+g)Rb — 50,5 сут 3,19 ч, »omY 64,1 ч, »°*Y 90(mH-g)y — — 6,2 мин, »<mNb 2,0- 10«лет,»*^Ь 15,8 с — 39,35 сут 4,4 мин, i°*mRh 42 с, 104*Rh 104 (m-f-g)^ — 21,3 с, 107mPd 6,5 • 10е лет, iwPd lO7(m+g)pd — 127 лет, «emAg 2,41 мин, i°**Ag 108(m + g)Ag 250,4 сут, "omAg 24,6 с, »0*Ag 110(m-hg)Ag — — 2,2 с, nw2ln 54 мин, п^Чп 14 с, "e*In 116(mH-m2)jn 116(g+mH-m2)in — — 4,2 мин, i«*mSb 2,7 сут, WSb 122(m+e>Sb — — 24,99 мин 7 ' 9,6A,2) 0,50B) — 1,7B) 90F) 34,5D,0) 92,0A0,0) 132,5A0) 53G) 6,03 2,01 2,7G) 6,0E) 1,16C) 7,5E) 11B) 0,05B) 0,88(8) 1,0B) 1,10A5) 0,20C) 6,56A,96) 8,5E) 22B) 340 B0) 42D) 4,1D) 89G) 1111G4) 1100E0) 90E) — 5,73E7) 747 B0) 1,26 A9) 95D) 71,7C,6) 1112F8) 1450D0) 102 B) 3200 E0) 690 D5) 2114B3) 3300 (850) 8,5 B,0) 175 A0) — 230 A0) 54C) 13 730B000) 150 C) Стандарт 32,2 Au, Co — _ — — —_ ... — — Au, Co Au, Co _ — — Au A558) — — Au A549) Au A549) — — — — — Co G5) Au A558) Co G5) Au, Co — — ... Au Au, Co — ... Au A560) — Au A560) Eqa, эВ или /' 0,5 0,55 ... 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 /' = 6 /i=2 0,5 0,5 0,55 0,5 0,5 0,5 0,55 _. 0,5 0,5 0,5 0,5 ... 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 /' = 78 G) /'= 1054G4) 0,5 0,5 0,5 0,5 /' = 3,0 E) /' = 79 D) /' = 15,5 (8) 0,55 0,5 0,5 0,5 1,3 0,55 0,5 0,5 _ ___ 0,5 0,5 0,5 0,5 1124
Продолжение табл. 41.6 Символ и мас- массовое число Хе 129 Cs 133 Ва 138 La 139 Се 140 Рг 141 Nd Pm 147 Sm Eu 153 Gd Tb 159 Dy Ho 165 Er Tm Yb Lu 175 Hf Та - 181 W Os Ir 193 Pt Au 197 Hg Tl 205 Pb 207 Bi 209 Ra 226 Ac 227 Период полураспада продукта реакции _ 2,89 ч, H*mCs 2,05 года, 184*Cs 134(m + g)?s 83,3 мин — 40,22 ч — 32,5 сут 19,2 ч 41,3 сут, 148mPm 5,37 сут, 148*Рт 148<m-f Юрт 8,5 года 72,1 сут — 1200 лет, 1м/яНо 27,2 ч, *м*Но 166(m+g)H0 — 0,004 мс, тТт 130 сут, *Тт (m+g)jm 3,69 ч, """Lu — 16,5 МИН, 182/nja 115,1 сут, «**Та 182(m + g)ja — — — 171 сут, i»*wIr 19 ч, *и*1г 194(m-f g)jr 2,7 сут 4,19 мин, «m^TI ^_ __ 3,5-10е лет, *ютв1 5,01 сут, "°*Bi 210(m + g)gj 41,2 мин 6,13 ч /7 , 10-" м* 250 B5) 29, 2F,2) 359 (90) 415A5) 7,5 A>0) 0,4 (?) 19 (Щ 12,5D) 3,0(8) 0,43B) 14,1B) 45E) 1026B80) 1274 F6) 3220 1400 B0) 6320 (869) 3414A97) 390A0) 400 B4) 1600A00) — 660 C0) 700 B0) 740A0) — — 1548E6) 182 A0) 900 E0) 523 E7) 2000A00) 720 B5) 0,415A10) 717 E8) 717 E8) 352 C0) 209 2250 B00) — 1370A50) 1386A10) 140F) 1560D0) 73A0) 12A) 0,7B) 0,16D) 0,4 B) — 0,19C) 222A5) 1017 A03) Стандарт Аи A550) Аи A550) — — Аи A560) Аи A558) Аи A560) — Аи A550) — — — — Аи A558) — Аи A551) Аи A551) — Аи A558) — — Аи A550) — — — — Аи A550) — — Аи A551) — Аи A575) Аи A551) Аи A551) Аи A551) — Аи A558) — — — Аи A550) — — — — — — — — — Со G0) Е^, эВили / 0,5 0,55 0,55 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,55 0,5 0,5 0,5 0,5 — 0,5 0,2 0,55 0,5 /' = 390 B4) 0,5 — 0,5 0,5 0,5 — — 0,55 0,5 0,5 0,55 0,5 0,5 и, оо 0,55 л ^ 0,5 л к и,и л с 0,5 0,5 0 55 V/ , \J\J 0,5 0,5 0,5 0,5 ' 0,5 0,5 0,5 — — 0,5 0,5 0,5 1125
Символ и мас- массовое число Th 228 229 230 232 233 Ра 231 233 U 232 233 234 235 236 237 238 Np 237 238 Pu 236 238 239 240 241 242 243 Am 241 241 241 242g 242m 243 243 243 Cm 242 243 244 245 246 247 248 Bk 249 Cf 249 250 251 252 253 Es 253 253g 253m 254 Fm 257 Таблица 41 Период полураспада 1,913 года 7300 лет 80 000 лет 1,4 • 1010 лет 22,3 мес 32 760 лет 27,0 сут 72 года 159 200 лет 244 600 лет 7,038 • 108 лет 2,342-107 лет 6,75 сут 4,468 • Ю9 лет 2,14 • 10е лет 2,117 сут 2,85 года 87,74 года 24 ПО лет 6553 года 14,7 года 3,76- 10е лет 4,956 ч 432,6 года 432,6 года 432,6 года 16,01 ч 141 год 7380 лет 7380 лет 7330 лет 162,8 сут 28,5 года 18,11 года 8500 лет 4700 лет 1,6 • 107 лет 3,5- 106 лет 321,4 сут 351 год 13,1 года 900 лет 2,84 года 17,8 суг 20,47 сут 20,47 сут 20,47 сут 276 сут 100,5 сут 7. Резонансные gT C00 К) 1,043 1,013 0,995 — 1,020 0,980 0,973 1,022 0,989 0,981 1,002 — 1,002 0,952 — 0,956 1,131 1,028 1,04 1,010 — 0,994 — 1,104 1,013 — 0,927 __ 1,001 0,936 1,005 1,002 1,002 — — — — — — — — интегралы делящихся /Т , КГ» Mi 1000 1000A80) 1010 C0) 85C) 400A00) 470 A00) 895 C0) 280A5) 140F) 645 G0) 144 F) 365 B0) 1200B00) 278 E) 660 E0) — 197 [28] 162A5) 190 B0) 8260 B50) 162 (8) 1280E0) 265 F0) 1400 (90) П90(80),(*) 220 A5),(т) 300 230 A00) 2050A00) П0A0),(й 1940A00),(т) 150D0) 215B0) 625 E0) 104(8) 117(8) 500 G5) 265 B5) 1400 G00) 660A20) 8300 D000) 1590G0) 43D) 12B) 7300 D00) 4300 B20) 3000A80) — 5000 [28] элементов [25] ?f C00 К) 1,025 — — — — 0,976 0,998 0,980 — — — — 0,956 1,065 1,046 — — 1,014 — — 1,100 — — — — 0,998 0,942 1,006 0,995 — — — — — — — /f. 10-*» м» 464 G0) 0,619 — — 350A00) 764A3) 275 E) — 2,03 6,9 880 G0) 960 [28] 23E) 310A0) 570A7) 4,7D,7) 540A40) 22B) — 1900 C00) 10F) — 1550B00) 19B) 790 D0) 12,2 75вA00) 14B) — 1900A00) — 5400 (800) 110B0) 2000 E00) 220в(Ю0) 1126
В табл. 41.6 и 41.7 приведены значения резонансных интегралов; для некоторых элементов в пятой колонке даны дополнительные сведения о значении эпикадмие- вого избыточного резонансного интеграла /'. Кроме то- того, для большинства элементов указаны эталонный об- образец и значение его резонансного интеграла, которые были использованы при обработке экспериментальных данных. Рекомендуются также данные [6, 21, 44]. 41.8. ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ (л, 2л) Реакция (л, 2л) относится к числу пороговых, и когда энергия нейтрона превышает на несколько мега- электрон-вольт значение пороговой энергии, эта реакция, как правило, протекает с большой вероятностью. Порог реакции (л, 2л) равен приблизительно энергии связи нейтрона в ядре-мишени, поэтому она протекает только при взаимодействии с нейтронами энергией выше 8 МэВ. Исключение составляет реакция \на бериллии, для кото- которой порог равен примерно 2 МэВ. Значения сечений ядерной реакции (л, 2л) для раз- различных нуклидов, усредненные по спектру нейтронов деления 235U, и энергетические зависимости сечения ядер- ядерной реакции (л, 2л) для 9Ве, MFe, 127In, 208Pb, 232Th, 238U приведены в табл. 41.8 и на рис. 41.33—41.38. Для оценки сечения ядерной реакции (л, 2п) в об- области энергий нейтронов приблизительно от 14 до 15 МэВ может быть использована следующая формула: A000+7,5А) G,8 -—^ — 0,234 ) «, 2пу если A000 + 7,5/1) если Рис. 41.34. Зависимость сечения ядерной реакции 5eFe (л, 2лM5Р'е от энергии нейтронов [30] Рис. 41.33. Зависимость сечения ядерной реакции 9Ве(я, 2л)8Ве от энергии нейтронов [30] Рис. 41.35. Зависимость сечения ядерной реакции 1271(л, 2пI2в1 от энергии нейтронов [30] где о<л, 2л) — в 10~31 м2; N и Z — число нейтронов и протонов в ядре-мишени с массовым числом А. Расчет- Расчетные значения согласуются с экспериментальными дан- данными в пределах 10—15% для ядер с параметрами (tf—Z)A4>0,06. При (N—Z)M<0,06 результаты вычис- вычислений существенно превышают экспериментальные сече- сечения из-за того, что при выводе формулы не учитыва- учитывалась конкурирующая реакция (л, пр) [30], 1127
Таблица 41.8. Сечения реакций, вызываемых нейтронами с энергией около 14,5 МэВ и нейтронами спектра деления [30, 31] Ядро-мишень Li-6 Li-7 Ве-9 В-10 В-11 С-12 N-14 0-16 F-19 Ne-20 Na-23 Mg-24 Al-27 Ядерная реакция (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, пр) (л, па) (л, t) (л, 2л) (л, пр) (л, па) (л, d) (л, t) (л, Зл) (л, 2ла) (л, 7) (л, р) [31] (л, а) (л, 2л) (л, 0 (л, 2л) (п, 0 (л, пр) (". />) (л, а) (л, 2л) (л, 0 (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, па) (п> Р) (л, а) (л, 2л) (л, d) (л, 0 (л, пр) (л, 2а) С*. Р) (л, а) (л, 2л) (л, d) (л, пр) (л, d) [31] (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 0 (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 7) [31] (л, Р) (л, а) (л, 2п) (л, лр) (л, 7) [31] (л, *>) (л, а) (л, 2п) (л, 7) [31] (л, р) (л, а) (п, 2л) Остаточное ядро Не-6 н-з — — Н-2 Не-4 Li-6 Не-6 Н-З Не-6 — — Н-2 Ее-10 Li-9 Не-6 — Li-7 — — Ве-9 Ее-И Li-8 В-10 Ве-9 В-12 Ее-9 С-11 __ С-14 В-11 N-13 С-13 С-12 С-13 Li-7 N-16 С-13 0-15 N-15 N-15 0-18 0-19 N-16 F-18 0-17 F-20 0-17 Ne-19 Na-24 Ne-23 F-20 Na-22 Ne-22 Mg-25 Na-24 Ne-21 Mg-23 Al-28 Mg-27 Na-24 A1-26 Период полураспада продукта реакции 0,808 с 12,34 года — — Стабильное » » 0,808 с 12,34 года 0,808 с — — Стабильное 2,7 • 10е лет 0,175 с 0,808 с — Стабильное — — Стабильное 13,57 с 0,84 с Стабильное » 0,02 с Стабильное 20,38 мин 5730 лет Стабильное 9,97 мин Стабильное » » » 7,11 с Стабильное 122 с Стабильное » 26,9 с 7,11 с 109,8* мин Стабильное 11 с Стабильное 17,22 с 15 ч 37,24 с 11 с 2,6 года Стабильное » 15 ч Стабильное 11,327 с 2,24 мин 9,46 мин 15 ч 7,38 • 106 лет Энергия реакции, МэВ -2,73 4,78 -3,7 —4,65 — 1,47 4,785 —7,25 -10 -2,47 —7,76 —3,42 -12,92 -8,72 6,81 -12,836 -0,6022 -1,665 -10,439 -8,4352 0,2318 -6,59 — 10,726 -6,633 — 11,456 -9,559 — 12,588 —5,7016 — 18,723 —7,37 0,626 —0,157 — 10,554 —5,326 —4,015 -7,55 —2,62 —9,638 -2,215 — 15,669 -9,903 -12,11 —5,77 -4,036 -1,523 —10,431 —7,557 —6,244 -0,588 -16,866 6,96 —3,596 -3,866 -12,418 -8,79 7,33 —4,732 -2,553 — 16,531 7,73 -1,828 -3,132 -13,058 Сечение при Е = 14.5 МэВ, 10-" м* 8,6B) 25C) 72E) 170 400 10 22 105 340 10 55 0,2 33 0,001 <4 10A) 524 B5) 20 27 94 B0) 75 3,3G) 30,5C) 19 15 0,19 80 B0) 0 190 80A5) __ 7,3A) 49 29 46 A3) 32 41C) 103 B0) 0 150 15 23 20B) 33E) 57A0) 10 92 14 0 0,24 44D) 150A0) 44D) 18 0,25 (?=4 МэВ) 186A5) 63 0 0,56 74E) 118E) 7 Сечение, усредненное по спектру деления *»и, 10"м и* 4,18 — 0,158 — — — 0,37 — — — — —. ю-3 32,8C,8) 144 F) 0,18 23,8 0,14G) 0,008 0,26-10"» 0,37 4,2 A,4). Ю-7 — — 91 0,94 • Ю-8 — — — 0,019A) 11,3 5,3B,4). 10~в — — 0,83B) 15, 1B) 7,3G) • Ю-8 — 0,078 12 ю-3 — 1,43B) 0,53B) 2,2B) • Ю-8 — — 1,48(82) 1,8 0,002 — 3,86 B5) 0,705D0) 5 • Ю"8 1128
Продолжение табл. 41.8 Ядро-мишень Si-28 P-31 S-32 Cl-35 Ar-40 K-39 a-40 Sc-45 Ti-48 V-51 Cr-52 Mn-55 Ядерная реакция (л, 2л) (л, пр) ("» 7)[31] (л, Р) (л, а) (л, 2л) (л, пр) (л. 7) [31] (п, Р) (Л, а) (Л, 2л) (л, d) (л, Не) (л, пр) (л, 7)[31] (". Р) (л, а) (л, 2л) (л, 0 (л, пр) (п> Р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, пр) (*. Р) (Л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, пр) (л, па) (л. Р) (л, а) (л, 2л) (л, 0 (л, пр) (Л, па) (л> Р) (Л, а) (Л, 2/t) (л, 2л) (л, Не) (л, 2р) (*. Р) (л, а) (л, 2л) (л, пр) (я. Р) (л, а) (л, 2л) (ntna) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, пр) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, Не) Остаточное ядро А1-26т Mg-26 Si-29 Al-28 Mg-25 Sl-27 Al-27 P-32 Si-31 Al-28 P-30 Si-30 Al-29 Si-30 Si-33 P-32 P-29 P-31 P-30 P-31 S-35 P-32 Cl-34 Cl-34m Cl-40 S-37 Ar-39 Cl-39 Ar-39 С1-36 K-38 K-38m Ar-38 Cl-35 K-40 Ar-37 Ca-39 K-38 K-39 Ar-36 Ca-45 K-42 Sc-44 Sc-44m K-43 K-44 Sc-48 Ca-45 Ti-47 Sc-47 Ti-51 Sc-48 V-50 Ti-47 V-52 Ti-49 Cr-51 V-51 Cr-55 V-52 Mn-54 V-53 Период полураспада продукта реакции 6,35 с Стабильное 2,243 мин Стабильное 4,11 с Стабильное 14,3 сут 2,62 ч 2,243 мин 2,499 мин Стабильное 6,52 мин Стабильное — 14,3 сут Стабильное 2,61 с 2,499 мин Стабильное 88 сут 14,3 сут 1,525 с 32,06 мин 1,32 мин 5,06 мин 269 лет 56,2 мин 269 лет 3,01-105 лет 7,71 мин 0,9256 с Стабильное 1,28-10* лет 35,06 сут 0,86 с 7,71 мин Стабильное 163 сут 12,36 ч 3,99 ч 2,44 сут 22,6 ч 22,15 мин 43,8 ч 163 сут Стабильное 3,4 сут 5,8 мин 43,8 ч Стабильное » 3,76 мин Стабильное 27,7 сут Стабильное 3,55 мин 3,76 мин 312,3 сут 1,55 мин Энергия реакции, МэВ —8,27 8,47 —3,860 —2,653 -17,177 -11,59 7,94 —0,709 — 1,944 — 12,307 -5,073 — 13,086 —7,30 8,63 —0,928 1,526 -15,088 —12,689 —8,86 0,615 0,938 —12,646 — -6,72 —2,486 —9,871 — 12,51 0,217 1,363 -13,085 -6,38 -7,22 —0,529 1,748 — 15,634 — 12,933 -8,33 —7,04 0,526 —0,395 -11,321 — -11,341 -9,65 —3,208 —2,033 -11,628 -11,45 — 1,676 -2,055 — 11,052 -10,29 —3,196 — 1,211 -12,041 —10,5 —1,806 —0,626 -10,224 — 12,709 Сечение при ? = 14.5 МэВ, КГ" м* 0 50 0,45 260 B5) 11 0 27 0,34 83E) 110A0) 12,5C) 15 0,013 100 0,54 230A0) 68A0) 0 0 78 110A0) 117A0) 9A) 6A) 18 11,3B) 570 1,7 179F0) 115C0) 4A) 2D) 180 30 470 C0) 320 0 0,027 200 23 58F) 55E) 340 B0) 116A5) 0,0086 0,21 66E) 31(8) 550 10 33C) 16B) 660 E0) 2 102 B0) 40D) 357 C0) 30 45A0) 29B) 809 C5) 0,8 C) Сечение, усредненное по спектру деления *»*и, 10-»» м« — 6,4(8) 0,56 ю-* — 35,5B,7) 1,9F) 1,09-Ю-3 66,8C,7) 43,6 0,63-10-* 1,06-10-* 78 B3) 8,8D,6) 0,79- 10~3 0,51 • Ю-3 0,01 0,11 0,15 82,2 8,0C) 0,37 • 10 — — — 77 13F) з • ю-6 — — — 15A2) 0,182A2) 0,04 0,012 — — 0,3A8) 0,013F) 0,016 0,0013 0,456B3) 0,022C) 0,21 0,000087 1,09(8) 0,083 0,033 0,005 1,2 0,11 C) 0,244A5) 1129
Продолжение табл. 41.8 Ядро-мишень Fe-56 Со-59 Ni-58 Cu-63 Zn-64 Ga-69 As-75 Se-80 D TO Br-79 Kr-84 Rb-85 Cr fifi 0Г-00 V ftQ I "OJ7 7r Qfl Ядерная реакция (л. p) (л, а) (л, 2л) (л, 0 (л, лр) («, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, Не) (л* Р) (л, Р) (л, а) (л, 2л) (л, 0 (л, пр) (л, ла) (я. Р) (л, а) (л, а) (л, 2л) (л, Не) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 0 (л, Р) (л, P) (л, а) (л, 2л) («» Р) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, Не) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, р) (л, а) (i, 2л) (л, Р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, р) (Л, а) (л, а) (л, 2л) Остаточное ядро Мп-56 Сг-53 Fe-55 Мп-54 Мп-55 Fe-59 Мп-56 Со-58 Со-58т Мп-57 Со-58 Со-58т Fe-55 Ni-57 Со-56 Со-57 Fe-54 Ni-63 Со-60 Со-60т Си-62 Со-61 Си-64 Ni-61 Zn-63 Си-62 Zn-69 Zn-69m Си-66 Ga-68 Ge-75 Ge-75m Ga-72 As-74 Ga-73 As-80 Ge-77 Se-79 Se-79m Se-79 Se-79m As-76 Br-78 Br-84 Se-81 Kr-83 Kr-85 Kr-85m Br-82 Rb-84 Rb-84m Rb-88 Kr-85 Sr-87 Sr-87m Sr-89 Rb-86 Y-88 Y-90 Y-90m Sr-87 Sr-87m Zr-89 Период полураспада продукта реакции 2,579 Ч Стабильное 2,72 года 312,3 сут Стабильное 45,1 сут 2,579 ч 70,78 сут 9,15 ч 1,61 мин 70,78 сут 9,15 ч 2,72 года 36,16 ч 78,76 сут 270,9 сут Стабильное 100,1 года 5,27 года 10,47 мин 9,74 мин 1,65 ч 12,71 ч Стабильное 38,1 мин 9,74 мин 55,6 мин 14 ч 5,1 мин 68 мин 82,78 мин ' 48,3 с 14,1 ч 17,78 сут 4,86 ч 16,5 с 11,3 ч 6,5 • 10* лет 3,91 мин 6,5 • 10* лет 3,91 мин 26,32 ч 6,46 мин 31,8 мин 18,5 мин Стабильное 10,71 года 4,48 ч 35,3 ч 32,77 20,5 мин 17,8 мин 10,71 года Стабильное 2,805 ч 50,55 сут 18,66 сут 107,15 сут 64,1 ч 3,19 ч Стабильное 2,805 ч 78,43 ч Энергия реакции, МэВ -2,918 0,321 — 11,203 — 11,931 — 10,19 —0,783 0,320 — 10,46 — — 11,47 0,395 — 2,89 — 12,203 — 11,073 —8,18 —6,39 0,716 1,715 — — 10,854 —9,528 0,208 3,867 — 11,856 — 10,08 —0,124 2,584 -10,31 —0,406 1,205 — 10,243 — 10,15 —5,22 —0,95 —9,896 0,641 1,859 — 10,693 —3,92 -0,4 — 10,518 0,0955 — 0,991 -10,6 —4,522 —0,788 — 11,113 — —0,707 0,699 — 11,468 — 1,506 1,75 — 11,983 Сечение при Е=14,5 МэВ, 10-« м» 110A0) 40 540 D0) 0,045 35 60A0) 29B) 707 G0) 380 0,0046 374 C0) 200 120A5) 30C) 0,092 400 30 120C0) 35(8) 25 551 C0) 0,113D) 176B0) 57,5 178A5) 0,086B3) 34C) 25B) 18B) 945 E0) 19,2B) 18 11,6A) 1061 D0) 0,0035 7,2 2,6D) 1132F0) 90 31 10 12,7A,5) 974 E0) 8A,5) 4,7 1290 18,3 5E) 5,9A) 1123A00) 350 15B) 6 1200 318C0) 24,6C) 5,4A) 966A00) 45C) 9,1 14 4,1C) 768 C0) Сечение, усредненное по спектру деления 136 U, 10"** ы* 1,03G5) 0,397A2) 0,0754 0,0051 1,42A4) 0,143A0) 0,40D) 108,5E,4) 35,4B,2) 3,0(9) 5,77C1)-10 — 0,21 0,0014 9,8 0,50E6) — 0,12A2) 29,9A,6) 1,1 0,017 1,5 0,496G3) 0,2 0,227 0,45A5) 7,1 • Ю-3 0,33B) — 3,8 • Ю 1,2- Ю-3 0,432 0,87 0,031 0,204 9,3 • Ю-3 1,5- Ю-3 0,33 0,26 — 5,3 • Ю-3 0,37A) — 3,8 • Ю-3 5,9 • Ю-3 0,14 0,0451 0,31 F) 8,3 • Ю-3 0,156A1) 0,38B) — 0,014 — 0,076A) изо
Продолжение табл. 41.8 Ядро-мишень Nb-93 Мо-98 Тс-99 Ru-102 Rh-103 Pd-106 Ag-107 Cd-114 In-115 Sn-120 Sb-121 Те-130 1-127 Ядерная реакция (л, 2/1) (л, t) (л, Р) (л, о) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, Не) («» Р) (л, а) (я, 2л) (л, Р) (л, а) (л, 2л) (л, л<*) (я. Р) (л, Р) (л, а) (л, 2л) (л. Р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, Не) («» р) (л, Р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, Р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (п* Р) (л, р) (л, о) (л, 2л) (л, 2л) (л, Не) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л. р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л» р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, Не) (л» р) (л, р) (л, р) (л, о) (л, 2л) Остаточное ядро Zr-89m Y-88 Zr-93 Y-90 Y-90m Nb-92 Nb-92m Y-91 Nb-98 Zr-95 Mo-97 Mo-99 Nb-96 Tc-98 Nb-95 Tc-102 Tc-102m Mo-99 Ru-101 Ru-103 Tc-100 Rh-102 Rh-102m Tc-101 Rh-106 Rh-106m Ru-103 Pd-105 Pd-107 Pd-107m Rh-104 Ag-106 Ag-106m Ag-114 Pd-111 Pd-lllm Cd-113 Cd-113m Cd-115 Cd-H5m Ag-112 In-114 In-114m . Ag-113 ln-120 Cd-117 Sn-119 Sn-121 In-118 Sb-120 Sb-120m Sb-130 Sb-130m Sn-127 Те-129 Те-129m Sn-128 Те-127 Те-127m Te-127g Sb-124 1-126 Период полураспада продукта реакции 4,18 МИН 107,15 сут 1,53 • 10е лет 64,1 ч 3,19 ч 1,2-10* лет 10,13 сут 58,51 сут 2,86 с 64,05 сут Стабильное 66,02 ч 23,35 ч 4,2-10е лет 34,97 сут 5,28 с 4,35 мин 66,02 ч Стабильное 39,35 сут 15,8 с 207 сут 2,89 года 14,2 мин 29,9 с 132 мин 39,35 сут Стабильное 6,5- 10е лет 21,3 с 42,3 с 23,96 мин 8,41 сут 4,52 с 22 мин 5,5 ч Стабильное 13,6 года 53,46 ч 44,6 сут 3,12 ч 71,9 с 49,5 сут 5,37 ч 3,08 ч 2,4 ч Стабильное 27,06 ч 5 с 15,89 мин 5,76 сут 6,33 мин 40,9 мин 2,1 ч 69,6 мин 33,5 сут 59,3 мин 9,35 ч 109 сут 9,35 ч 60,2 сут 12,93 сут Энергия реакции, МэВ — 11,352 0,719 4,914 — —8,826 — -7,719 -3,82 3,202 -8,642 — — — -3,72 — 2,502 —9,216 0,0198 3,48 —9,31 — —8,55 —2,758 — 2,998 -9,561 0,747 — 4,182 -9,551 — —4,22 1,66 — -9,041 — 0,668 — 2,68 —9,029 — —9,34 -4,82 0,96 —9,104 0,395 3,51 —9,248 — —4,22 — 1,810 -8,413 — — 10,797 0,09 — — 4,279 —9,139 Сечение при Е= 14,5 МэВ, 10-" м» 86(8) 0,041 35 9,5E) 5 1375G0) 482 C5) 0,0031 11D) 6,5A) 1370 12C) 7A) 1230A20) 1,3B) 17,3 5,7 5A) 1390 16A) 11B) 1325A00) 380 0,016G) 23F) 5,7 5,6G) 1400 41 15 10,8 1260A20) 400 5B) 0,65A) 0,13 1500 860 15E) 7 2,5E) 1710(80) 1262A00) 0,007 2,6 1560 9,1 3,6 1580A00) 610 1,8 C) 0,6 0,4A) 1700A20) 1000 0,015(8) 9C) 6B) — 1 3 B) 1496 A00) Сечение, усредненное по спектру деления *"U, КГ" м* _ — 1,0 0,0974 F8) 0,0267A7) 1,04 0,475C2) — 0,015 0,014B) 1,3 0,10 0,065 1,02 — 0,012 — 0,007 0,802 0,107F) 0,016 0,729 0,715 — 0,04 — 7-10-* 6,11-10-1 0,47 — 0,025 0,601 — 0,003 5- 10-* — 1,07 — 0,041 — ю-3 1,07 0,761 — 0,001 10"* 1,03 0,16 4 • 10-* 0,846 — 0,002 — 2,0 • 10"-* 1,80 — — 0,068 0,013A) 0,009E) 0,003 1,05F5) 1131
Продолжение табл. 41.8 Ядро-мишень Хе-132 Cs-133 Ва-138 La-139 Се-140 Рг-141 Nd-142 Sm-152 Eu-153 Gd-158 Tb-159 Dy-164 Ho-165 Er-166 Tm-169 Yb-174 Lu-175 Ядерная реакция (л, P) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, Р) (л, Р) (л, а) (л, а) (л, 2л) (л, d) (л, Не) (л, р) (л, а) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, р) ОД, «) Оста точное ядро 1-13° Те-129 Хе-131 Хе-131т Хе-133 Хе-133т 1-130 1-130т Cs-132 Хе-132 1-131 Cs-138 Хе-135 Хе-135т Ва-137 Ва-137т Ва-139 Cs-136 La-138 La-140 Ва-137 Се-139 Се- 139т Се-141 La-138 Рг-140 Рг-142 Се-139 Nd-141 Nd-141m Рт-152 Nd-149 Sm-151 Sm-153 Pm-150 Eu-152 Eu-152ml Eu-I52m2 Eu-158 Sm-155 Gd-157 Gd-159 Eu-156 Tb-158 Tb-158m Tb-164 Gd-161 Dy-163 Dy-165 Tb-162 Ho-164 Ho-164m Ho-166 Dy-163 Er-165 Er-169 Ho-166 Tm-168 Tm-174 Er-171 Yb-173 Yb-175 Tm-172 Период полураспада продукта реакции 2,3 Ч 69,6 мин Стабильное 11,9 сут 5,245 сут 2,191 сут 12,36 ч 9 мин 6,475 сут Стабильное 8,04 сут 33,41 мин 9,083 ч 15,65 мин Стабильное 2,55 мин 84,9 мин 12,98 сут Стабильное 40,22 ч Стабильное 139,3 сут 56,2 с 32,5 сут Стабильное 3,39 мин 19,13 ч 139,3 сут 2,42 ч 62,1 с 3,8 мин 1,73 ч 90 лет 46,44 ч 2,68 ч . 13,2 года 9,3 ч 96 мин 45,9 мин 22,1 мин Стабильное 18,6 ч 15,19 сут 150 лет 10,5 с 2,9 мин 3,6 мин Стабильное 2,334 ч 7,7 мин 29 мин 37,5 мин 27 ч Стабильное 10,36 ч 9,3 сут 27 ч 93,1 сут 5,4 мин 7,52 ч Стабильное 4,19 сут 63,6 ч Энергия реакции, МэВ —2,798 3,372 —8,936 — 0,355 — 4,448 _ -8,979 —3,87 — —4,62 3,875 -8,612 -1,478 4,817 -8,778 —2,984 5,338 —9,203 — 0,201 6,146 -9,397 — 1,381 6,642 —9,813 — —2,62 5,275 —8,267 —0,02 5,83 —8,555 — — —2,65 5,16 -7,931 -0,168 6,215 -8,136 — -2,56 5,207 -7,655 —0,513 6,460 —7,989 — — 1,077 7,094 —8,474 0,431 7,44 —8,06 —2,28 6,414 —7,469 0,314 7,867 Сечение при ?= 14,5 МэВ, 10-" м* 3,0E) 1,7 1670 770 11,3B) 4,8(8) 1,3C) 0,54(8) 1603A00) 0,9 0,0032 3,0E) 2,6C) 0,55 1720 1250 4,8D) 1,8 C) 1710 6,5E) 11,5A) 1750 G0) 963 A20) 9A) 3,2 1660B00) 14B) 7,1 (8) 1701 A20) 600 E0) 3,7D) 1,7 B) 1855A50) 6A) 2,2C) 1950 B00) 500A00) 70 2,5 1,4 1900 4,7G) 1,8 1800A20) 450 F5) 2,8E) 1,2 1950 3,2 1,5 2000 B00) 1200B00) 4,5G) 2 1960A50) 4,6 . 1,8 2071 A00) 3,5A,0) 1,2B) 2020 3,7E) 1,6 Сечение, усредненное по спектру деления *"U, 10» ы* 0,012 7 • 10 1,068 0,081 — 0,0033(8) 0,992 — 5 • 10-* 0,0019C) 1,71 4 • Ю-8 2 • 10"» 1,40 5 - Ю-3 3 • 10"» 1,32 0,035 7 • 10-* 1,1 0,042 0,01 0,627 5- Ю-8 8- 10-* 2,34 0,015 ю-8 2,15 — — 4 • Ю-3 з • ю-4 3,76 0,01 8- Ю-4 3,02 — 3 . Ю-3 2- Ю-4 4,88 4 • 10 6- Ю-4 3,49 — 0,022 10"8 2,25 0,014 ю-3 3,43 з- ю-3 2 • 10-* 5,67 8 • Ю-8 ю-3 1132
Продолжение табл. 41.8 Ядро- мишень Hf-180 Та-181 W-184 Re-187 Os-192 Ir-193 Pt-195 Au-197 Hg-202 Tl-205 Pb-208 Bi-209 Th-232 [31] U-238 [31] Ядерная реакция (л, 2/1) (л, 2/i) (л, Р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) in, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, Не) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, пр) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, Не) {л, р) (п\ а) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л» р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л. р) (л, а) (л, 2л) (л, р) (л, а) * (л, 2л) (л, Р) (л, а) (л, 2л) (л, 2л) (л, р) (л, а) (л, 2л) (л, 7) (л, 2л) (л, а) (л, Зл) (л, 7) (л, 2л) (л, Р) (л, t) (л» а) (л, Зл) (л, пр) Остаточное ядро Lu-174 Lu-174m Lu-180 Yb-177 Hf-179 Hf-179m HM81 Lu-178 Та-180 Та-180/л Lu-179 Та-184 Hf-181 W-183 W-183m Ta-183 W-187 Та-184 Re-186 Та-185 Re-192 W-189 Os-191 Os-193 Re-190 lr-192 Ir-195 Os-192 Pt-194 Pt-197 Ir-194 Au-196 Au-196m Au-202 Pt-199 Hg-201 Hg-205 Au-202 Tl-204 Tl-208 Hg-205 Pb-207 Pb-207m Pb-209 Tl-206 Bi-208 Th-233 Th-231 Ra-229 Th-230 U-239 U-237 Pa-238 Pa-236 Th-235 U-236 Pa-237 Период полураспада продукта реакции 3,31 года 142 сут 5,7 мин 1,9 ч Стабильное 18,68 с 42,4 сут 28,4 мин 1018 лет 8,1 ч 4,59 ч 8,7 ч 42,4 сут Стабильное 5,15 с 5,1 сут 23,9 ч 8,7 ч 90,64 ч 49 мин 16 с 11,5 мин 15,4 сут 31,5 ч 3,1 мин 74,02 сут 2,5 ч Стабильное Стабильное 18,3 ч 19,15 ч 6,18 сут 9,7 ч 29 с 31 мин Стабильное 5,2 мин 29 с 3,78 года 3,07 мин 5,2 мин Стабильное 0,8 с 3,31 ч 4,2 мин 3,68 • 105лет 22,2 мин 25,5 ч — 23,5 мин 6,75 дня — 12 мин 2,39-107 лет 39 мин Энергия реакции, МэВ -7,659 — —2,52 6,856 —7,388 — —0,240 7,41 —7,644 — -6,56 —2,248 7,369 —7,411 — -0,529 7,102 -7,371 —6,6 —3,19 5,24 -7,559 —0,350 6,64 —7,772 —0,153 8,711 -6,124 0,036 6,979 —8,08 -2,72 5,706 —7,756 —0,747 5,68 -7,541 —4,211 6,186 —7,368 — 0,135 9,634 —7,453 4,79 -6,43 8,08 — 11,6 4,80 —6,14 —3,18 -5,10 9,07 — 11,27 —7,66 Сечение при ? = 14,5 МэВ, 10"»» м* 2030 B00) 630 E0) 1,9 1,1 2080 600 4,5E) 1,4 2090A00) 1110A00) 0,0034 4,0A,0) 1,2B) 2100 1600 0,7B) 4,3E) 1,2 1700B00) 0,004C) 1,3 2120A50) 3,8E) 1,1 2048A50) 2,0 E) 1,1 2190 2,1B) 0,35E) 2254 B00) 230 1,6 0,9 2160 1,9B) 0,85 2006B00) 1,0E) 0,8 2300 1282 0,8B) 0,8C) 2261 A00) 5,0 1160 4,6 850 1 700—900 1,5 0,02 1,5 500 0,23 Сечение, усредненное по спектру деления *"U, КГ»1 м» 4,79 — ю-8 2-Ю-4 6,88 — 1 • Ю-3 з. ю-4 4,96 — — 2 . Ю 2 E) • Ю-4 6,55 _ — 2-Ю-8 1 • Ю-4 10F) 3 • Ю-* 1 . Ю-4 5,40 1 • Ю-3 1 -10-* 3,71 210 4-Ю-4 18,5 210 ыо-4 3,0C) 4-Ю-4 ыо-4 4,45 510'4 ыо-4 5,61 ыо-4 ыо-4 6,18 — ыо-3 310-4 5,92 — — 1133
Рис. 41.36. Зависимость сечения ядерной реакции 208РЬ(я, 2лJ07тРЬ от энергии нейтронов [30] 41.9. ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ (ft, p) Для оценки сечения ядерной реакции (ft, р) в об- области энергий нейтронов примерно от 14 до 15 МэВ можно воспользоваться формулой, которая дает ре- результаты, согласующиеся в пределах 25%'Ной погреш- погрешности с экспериментальными данными для большинства ядер [30]: \ ехр @,083 где О(л,р) — в 101 м2. 41.10. ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ (л, а) 18 Еп, МЭВ Рнс. 41.37. Зависимость сечения ядерной реакции 232Th(n, 2nJ31Th от энергии нейтронов [30] • Предлагаемая формула для оценки сечения ядерной реакции с участием нейтронов энергией приблизительно от 14 до 15 МэВ дает результаты, согласующиеся с экс- экспериментальными данными в пределах погрешности 40% [30, 31]: а(лв) 17,84 ехр [- 33 (tf - Z)/A] где а(Я,а)— в 10~31 м2. 41.11. ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ (я, О Для оценки сечения ядерной реакции (п, t) в облао- ти энергий нейтронов примерно от 14 до 15 МэВ предла- предлагается формула, согласующаяся с экспериментальными данными в пределах 70%-ной погрешности: °<„,о = 4>52 (л1/3 + 0 ехР [- 10 W - 1 где О(п, о — в 10~31 м2. 41.12. АКТИВАЦИОННЫЕ ДЕТЕКТОРЫ Рис. 41.38. Зависимость сечения ядерной реакции 238U(rt, 2nJ37u от энергии нейтронов [30] Многие элементы имеют большое сечение активации и дают радиоактивные продукты с удобными для изме- измерений периодами полураспада. Измерение спектров быстрых нейтронов активационным методом основано на применении в качестве детекторов материалов, сечения которых отличаются от нуля лишь после определенной пороговой энергии. Подробно активационные методы спектрометрии нейтронов изложены в [32—36, 44]. Характеристики активационных и пороговых детек- детекторов приведены в табл. 41.9, 41.10. Использованы сле- следующие обозначения: Тп — температура нейтронов; теп- тепловая, резонансная и быстрая — области энергии нейт- нейтронов; для. резонансной области в скобках указано зна- значение пороговой энергии ?ПОр; Yen — метод гамма- спектроскопии; Реп, 4яр, у—Y и т. п. — методы измере- измерения наведенной активности. Характеристики детекторов, применяемых при спектрометрии на сборках с источником нейтронов на энергию 14 МэВ, представлены на рис. 41.39 и 41.40 [43]. 1134
Элемент; для пороговых детекторов элемент и тип реакции Na V Сг Мп Со Си Ag In La Sm Ей Dy Lu W Аи Mg (л, p) Al (л, p) S(«, P) ^eFe (л, р) Ni (л, р) e6Cu (л, 2л) e4Zn (л, р) Rh(n, n') 1п(л, л') Ег(л, 7) 1г(л» Т) Таблица Материал детектора Таблетки (прес- (прессование) Фольга Фольга Керамика Сплав Полиэтилен Фольга (электро- (электролиз) Сплав Полиэтилен Фольга Сплав Фольга Сплав Керамика Сплав Полиэтилен Керамика Полиэтилен Керамика Сплав Полиэтилен Керамика Сплав с алюми- алюминием Полиэтилен Керамика Сплав Полиэтилен Фольга (прокат, электролиз) Сплав Полиэтилен Фольга (прокат) Сплав Фольга Керамика Фольга Керамика Таблетки (прес- (прессование) Фольга (прессова- (прессование) Фольга Фольга Фольга Фольга ^ Фольга Керамика Керамика Полиэтилен Фольга Сплав 41.9. Краткая характеристика детекторе» Температура среды, К 1000 1300 800 1300 650 350 900 650 350 800 650 400 650 1300 DO U 350 1300 350 1300 сел 350 1300 650 400 1300 350 1300 650 350 900 сел оэи 650 1 QO.fi 1OUU 800 I^fifi 1OUU 400 1200 1200 800 800 1300 400 1300 350 1300 650 Область применения Резонансная B950 эВ) \/v Резонансная, l/v Тепловая, резонансная C37 эВ) — — Тепловая, резонансная A32 эВ) Резонансная E80 эВ) Резонансная E,2 эВ) Тепловая, резонансная A,44 эВ) Резонансная G3,5 эВ) Резонансная (8,0 эВ) Тп, тепловая, резонанс- резонансная — Тп, тепловая Резонансная A8,8 эВ) Тепловая Быстрая, > 7 МэВ Быстрая, > 4 МэВ Быстрая, > 2 МэВ Быстрая, > 3,7 МэВ Быстрая, > 3,0 МэВ Быстрая, > 9,0 МэВ Быстрая, > 3 МэВ Быстрая, > 0,8 МэВ Быстрая, > 1,4 МэВ Тп" — Тп, тепловая, резонанс- резонансная i различного Толщина, 10-* кг/м* 150—2000 50 10—400 3—1000 — — 0,5—700 50-300 0,5—10 0,5—10 — 5—200 1,0-20 0,3—800 3-40 — 1,3—800 0,5—400 0,5—600 1,0-10 1,0-10 10—30 1-10 1-10 1-10 1 — 10 0,1 — 10 0,1 — 10 0,5—40 3—100 типа [33] Плотность пото- потока нейтронов. нейтр/(с-м») 10е—1014 Ю9—10" 1012—1018 10»—1018 — — Ю13—1Q18 Ю»—1018 Ю12—1018 107—10" 10Ю-.1018 z 101°—101е z 10»—10й Ю»—1018 — Ю»—1018 101°—1018 _^ ___ 10»—101е 1012 1013 10" 1012 1012 1018 1012 10п ЮН Ю»—1018 — 1Q12— Ю18 Метод изме- измерения актив- активности Теп» Реп Теп Теп» Реп Теп» Т —Т Теп» Реп Теп Ten» Pen Теп» Реп Теп» Реп z Теп» Реп Теп» Реп — ... Теп» Реп ^^ Теп» Реп __ Теп» 4*? Теп Теп Реп Теп» Реп Теп Теп» Реп Теп ху 4^3—х Теп Теп Теп 1135
Таблица 41.10. Характеристики пороговых детекторов [32] Тип ядерной реакции Япор. МэВ [35] Период полурас- полураспада продукта реакции Е , МэВ Выход т- квантов на распад 1,00 0,46 0,38 1,0 0,30 1,0 0,70 - 1,0 0,99 1,0 0,99 1,0 1,0 0,38 1,0 1,94 1,95 0,86 0,49 Еэф. МэВ 0,8 1,15 1,6 1,6 2,6 2,6 2,6 3,0 4,5 6,2 6,6 7,2 7,1 7,4 7,6 11,2 11,7 12,8 у 12,9 13,7 14,8 935 D5) 985A0) 974 F8) 143C6* 158(8)' 232 C7) 416C7) 393 C6) 51,3D,5) 15,8A) 65,3D,8) 143(9) 13,7A,2) 75,5C,2) 1620(90) 670A00) 540A20) 50(8) 620 G0) 38,0D,4) 690 D0) 27А1(л, "Чп(л, л') 288U (л, f) 232Тп(л, 0 "Zn (л, р) мСи 68Ni (л, р) "Со /?) **Мп Р) 27Mg р) 90Y р) мМп р) 2*Na о) 5вМп 27А1 (л, a) 2*Na 2S2Th (л, 2л) 2«2Th в6Си(л, 2л) "Си "Мп (л, 2л) мМп i9p ^ 2л) 18F e3Cu (л, 2л) e2Cu 68Ni (л, 2л) 67Ni <*гп(л, 2л) «*Zn 69Со(л, 0,1 0,32 0,5 1,0 0,96 0,92 1,0 1,1 1,8 3,5 2,9 4,9 5,0 4,8 6,5 10,0 10,4 11,0 11,0 12,5 12,5 56,1 мин 4,5 ч 12,78 ч 14,3 сут 71.3 сут 312,6 сут 9,46 мин 64.4 ч 2,58 ч 15,0 ч 2,58 ч 15,0 ч 25,64 ч 12,78 ч 312,6 сут 109,8 мин 9,76 мин 36,0 ч 38,4 мин 0,020 0,333 0,511 0,511 0,835 0,84 0,847 1,369 0,847 1,369 0,511 0,835 0,511 0,511 1,37 1,15 0,30 ,6/А 10 - 1 - ю-1- 10' А 7Xio «0 Si "Ha 7»Br ., * - Ctl 71 Ca* 27A, "cr« * esZn* MCa * N 57C1 35C1* MSa A ВГА5.'С0 "it* . •' +д **6Ti • s1Hi 24Mg •wCu 5 3Ge в1Вг * *TOce * AS1V 1 •¦ *75AS L I o-(n,d) *-("$*) *-(r?f2n. 10" 10 10* 10* 109 10* 107 Рис. 41.39. Значения периода полураспада и величины Опор 6/Л для пороговых ядерных реакций A<Л<85) [43]: аП0р — сечение пороговой ядерной реакции при энергии нейтрона 14 МэВ, 10-31 м2; 6 — распространенность нуклида в отно- относительных единицах 1136
^пврв/А 10 0,1 fr2 ir' 175, аи. 1 90*Zr  Тй LU * iWk 5m 9* + Th A, . -и*1"» -и •.««in i«Pt aNl> Zr • • 138Ba* 139 La 175 LU 'у. +™n . .18V "9Bl • ~(n,p) &-(nf0C) *- (n,2n) 10* 10J 10+ 10s 10° 107 T1/z, с Рис. 41.40. Значения периода полураспада и величины 8/Л для пороговых ядерных реакций (86<Д<238) [43]. Обозначения те же, что на рис. 40.39 41.13. ЗАМЕДЛЕНИЕ НЕЙТРОНОВ В элементарной теории замедления предполагается, что замедление нейтронов происходит исключительно в результате упругих соударений с ядрами среды. При таких соударениях нейтрон теряет часть своей энергии, которая переходит в кинетическую энергию ядра отдачи. После соударения энергия рассеянного нейтрона в ЛСК определяется из соотношения [38] +1)]*, где ?' и ? — энергия нейтрона до и после соударения; А — масса ядра-мишени; 6 — угол рассеяния нейтрона вСЦМ. Угол рассеяния в ЛСК ф (угол между векторами скоростей нейтрона до и после соударения) и угол рас- рассеяния в СЦМ связаны соотношением cos <р = 1 + A cos 6 / У (\ + 2А cos 0 + Л2). Здесь и выше масса нейтрона принята равной единице. При упругих соударениях энергия нейтронов изме- изменяется в пределах от а?' до ?'. Средняя логарифмическая потеря энергии на одно соударение с ядром массой А определяется как (In ?' — In ? ) = 1 + (А — 1)а/2Л — и не зависит от энергии. При А > 1 справедлива формула \/1=А/2 + 1/3+1/18/1. При А «2 погрешность этой величины менее 1 % [37]. Среднее число соударений N, необходимое для то- того, чтобы нейтрон с начальной энергией ?' замедлился до энергии ?, определяется как В табл. 41.11 приведены значения среднего числа соударений, требующихся для замедления нейтрона от 2 МэВ до тепловой энергии @,0253 эВ), Таблица 41.11. Свойства некоторых замедлителей [8] амедли- тель |н ?н Не Li Be С О и 1—a 1,00 0,889 0.640 0,438 0.360 0.284 0,222 0.016 1,00 0,725 0.425 0.268 0,209 0,158 0,120 0,00838 COS ф 0,67 0,33 0,167 0,095 0,074 0,056 0,042 0,0028 N 18,2 25,1 43 68 87 115 152 2172 А 1 2 4 7 9 12 16 238 Одной из величин, характеризующих меру распрост- распространения нейтронов в процессе замедления, является средний квадрат расстояния от источника, на котором нейтроны обладают энергией ?. Средний квадрат пере- перемещения при замедлении равен [38] 7% = J г2 W (г, х) dr =э 2лх, где W(r, x) — функция, определяющая нейтронное по- поле, которое возникло в бесконечной однородной среде от точечного источника моноэнергетических нейтронов, и являющаяся решением уравнения dW(r, т)/дт=*&№(г,т) с начальным условием W(r, 0)«6(r); л=1, 2, 3 для источника в виде_ плоскости, нити и точки соответствен- соответственно. Величину У х называют длиной замедления, ах — возрастом нейтронов. Значения х экспериментально из- измеряют по активации детектора на различных расстоя- расстояниях от источника. Обычно определяют т с помощью детектора из ll5In, который имеет резонанс при ?= = 1,46эВ. Добавка Ах, связанная с замедлением нейтронов от 1,46 эВ до ?с, мала по сравнению с т и может быть вы- вычислена приближенно по формуле [38]: 1,46 эВ Г dE Лх=1 3ess2tr? ' где 2tr — транспортное макроскопическое сечение, оно заменяет полное сечение при расчетах в транспортном приближении: 2tr—2tot+-s (I— cosq>), coscp — средний косинус угла рассеяния в ЛСК. Значение Ат, вычисленное по этой формуле, в той области, где необходимо учитывать влияние химических связей на процесс передачи энергии от нейтронов к яд- ядрам замедлителя, меньше фактического. Возраст т, см2, для смеси легкого замедлителя с тяжелыми ядрами нельзя вычислять по приводимой формуле, поскольку в этом случае существенную роль играют неупругие столкновения и анизотропия рассеяния на тяжелых яд- ядрах при больших энергиях. Время замедления нейтрона до возраста т опреде- определяется как «72—2159 1137
где Тв(и) = \^(иI>в(и) — среднее время между двумя соударениями нейтрона; du\\ — среднее число соударе- соударений на интервале замедления du. Поскольку для ядер с массовыми числами Л>1 в области энергий до 100 кэВ 1/Ztr = const, зависимость возраста нейтронов ог энергии логарифмическая [13]: 1 Для источника нейтронов с ?о<1ОО кэВ время за- замедления 3 6 2t Таблица 41.12 Параметры, характеризующие свойства замедлителей [13] Замедлитель Н2О D2O С Be BeO х, см* [38] 26,48C2) 111 A) 282,5A,8) 86,6B.4) 92,0A,5) Г, 10"» с 1 5 15 7 7,8 Таблица 41.13. Возраст нейтронов для замедлителей [39] некоторых Замедлитель (ПЛОТНОСТЬ, Г/СМ*) Н2О 50% Н2О+50% А1 50% Н2О+50% Zr 50% Н2О+50% РЬ 50% Н2О+50% Fe 50% Н2О+50% Zr D2O С Be A,85) Be A,78) Be A,84) BeO B,96) BeO X, CM* 5,48 A5) 13,9 B) 27,86 A) 34,6 B,2) 48,5 57,3 B,0) 150,0 F,0) 30,3 A,5) 55 62 /5) 76,8 81,7 72,8 57,9 92 109C) 120 142—147 312,5 E) 380 80,2 B) 120 B3) 97,2 93,4 D,7) 105 A0) Источник нейтро- нейтронов (?Of МэВ) Sb-7-Be @,025) Na-7-Be @,970) Co спектром деления Реакция D (d,n) B,6) Ra-a-Be Po-a-Be Реакция T(dtn) A4,1) Co спектром деления Ra-a-Be Po-a-Be Co спектром деления To же Ra-a-Be To же Po-a-Be Co спектром деления To же Sb-f-Be @,025) Co спектром деления Ra-a-Be Co спектром деления Ra-a-Be Co спектром деления To же » Детек- Детектор или !r In 0,025 Dy 0,025 In 0,025 \ In ' L 0,025 In 0,025 In in 0,025 In 0,025 dE' -Li-!--!- Для малых энергий, т. е. ?<?о, Т (Е) « 2/fr (?) 28. В табл. 41.12, 41.13 приведены значения возраста нейтронов от источника со спектром деления при их замедлении до резонансной энергии In A,46 эВ) и зна- значения т для некоторых замедлителей. 41.14. ДИФФУЗИЯ НЕЙТРОНОВ Длиной диффузии называется величина L = V DI2at см, где D— коэффициент диффузии, см; 2а — макроско- макроскопическое сечение поглощения, см-1. Коэффициент диф- Таблица 41.14. Время жизни тепловых нейтронов [9] Замедлитель Н2О D2O С Be BeO Парафин Органическое стекло ZrH,,7 Плотность, г/см8 1,00 1,10 1,6 1,85 2,96 0,87 1,18 3,48 Время жизни tT > Ю-* с 2,13 1300 129 36,5 76,0 1,78 2,32 2,66 Таблица 41.15. Диффузионные характеристики некоторых веществ [38] Вещество Н2О D2O Be BeO С Na Mg Al Ca [23] Cd [23] Mn [23] Fe Co [23] Cu [23] Zr Nb [23] Mo [23] Ag [23] Pb Bi Th U Pu [23] 1 - ix [21J _ — 0,9259 0,9440 0,9710 0,9722 0,9754 0,9833 0,9940 0,9878 0,9881 0,9887 0,9896 0,9927 0,9928 0,9931 0,9938 0,9968 0,9968 I [21] _ 0,209 __» 0,158 0,0845 0,0811 0,0723 0,0492 0,0178 0,0359 0,0353 0,0335 0,0309 0,0218 0,0214 0,0207 0,0184 0,0096 0,0095 0,0086 0,0084 0,0083 2,69 147 ( 24,4 36,5 56,4 17,7 30,4 16,7 21,8 CM B) 2) A3) 3) F) A) (8) (О 0,0949 1,30 1,22 0,40 1,30 13,1 4,42 2,08 A) @ 0,508 13,3 A) 39,20 B4) 1,78 1,20 0,07( @ @ M CM 0,1423 A9) 0,84 ( 0,487 0,627 0,828 3,755 2,229 3,418 4,87 1,03 1,80 0,288 0,541 0,552 1,195 1,23 0,749 0,953 0,875 1,263 0,601 0,453 0,286 1) E) G) (8) F) B) G) @ (9) A6) E) D) D) 1138
фузии D, см, связан с диффузионной постоянной Do, см2/с, соотношением D0=Z)y, где v — скорость, см/с. Длина диффузии с точностью до числового множителя характеризует среднее расстояние между точкой рожде- рождения нейтрона и точкой, в которой он поглощается, т. е. г* = 6/Л где г — расстояние по прямой от точки воз- возникновения нейтрона до точки его захвата. Величина fr с, определяемая по формуле /г=1/и2а, где v — скорость нейтрона, см/с, называется временем диффузии или временем жизни тепловых нейтронов (табл. 41.14), Та Н20 Н20 С Be BeO блица 41.16 За медлитель G7 К) C00 К) . Время термализации в некоторых замедлителях [40] 55, 5,8 185 28 67 ,,0-с 5A,5) @,6) D5) Значения длины диффузии L, коэффициента диффу- диффузии D, средней логарифмической потери энергии \ и ве- величины 1—\it где ,и — средний косинус угла рассеяния, для ряда элементов приведены в табл. 41.15. Время термализации fth (табл. 41.16) определяется как скорость приближения средней энергии нейтронов к равновесной, т. е. Е — B/3) kT = const exp (— ///th). В экспериментах с импульсными источниками нейт- нейтронов постоянная спада асимптотической плотности по- потока нейтронов связана с диффузионными свойствами среды и геометрическим параметром Я2, см-2, соотно- соотношением Хо = 7^"+ D0&-CB* + FB*9 где О — коэффициент диффузии, см; v — скорость нейтрона, см/с; Da — макроскопическое сечение погло- поглощения, см-1; Do- Ov, см2/с; С — коэффициент диффу- диффузионного охлаждения, см4/с; F —числовой коэффициент, см6/с Значения величин, характеризующих диффузионные свойства замедляющих нейтроны сред, приведены в табл. 41.17. Т а б л Среда (удельная масса, г/см8) Н2О DaO A,70) ?64) A,85) RpO EX: чу B,96) B,79) Ь [40] Бензол [40} Парафин Полиэтилен Даутерм А (дифенил— 26,8%, окси дифенил — 73,2%) Органическое стекло ZrH,,7 Люсит Дифенил (Т = IV С) л-Гептан (Т = 17,5° С) Моноизопропилбифенил (Т = 30 СС) ица 41.17. в*, см-* 0,02—0,42 — 1,76—18,9 — 3,4—74 — — — _ — 0,03—0,39 __ 0,0816—0,28 0,11-1,5 0,0945— 0,2952 Диффузионные — 74,7 @,6) — 277 (8) 132 C) 3765 (89) 2886A11) 5860 G0) 5900 (90) 2870 D0) 4300 3757 (98) — 4950 A20) — 2, 53 52 20 21 29 28 2, 2, 4, 3, 4, 2, параметры ?, СМ 80C) ,8C) ,4 A.4) [42] ,8C) .8 C) [42] ,9C) .9 E) D2J _ 13D) 12C) 14G) 14C) 82G) 59F) замедлителей [41] Do, 10» см*/с 0,368 D) 1,96G) 2,14A) 2,086 B1) [42] 1,235A3) 1,233 G) [42] 1,178C) 1,548(9) [42] 10,579 C2) 0,4865 A37) 0,266 E) 0,265 F) 0,492 F) 0,34 0,579 C2) 0,5437 A17) 0,3313 A2) 0,3780 C3) С, \0* см*/с [F, см$/с] 0,4137F88) 3,72 E0) 340 C0) 390 B5) [42] 28C) 31,3 (8) [42] 38,5 (8) 46,3 B,4) [42] 21,2C,5) [5300 A4)] 1,387C85] 0,120E0) 0,260(80) 1,19B1) — 21,2C,5) 50 A4) 0,985 E5) 0,480 B9) •0,125D3) СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. ENDF-102. Data Formates and Procedures for the Evaluated Nuclear Data File, ENDF/Revised by D. Gar- ber, С Dunford, S. Pearlstein. BNL-NCS-50496. Upton, N. Y., 1975. 2. Hawerton R. J., Plechaty E. F., Cullen D. E. The LLL Evaluated Nuclear Data Library (ENDL): Evaluation Techniques, Graphical Displays and Descriptions of In- Individual Evaluations. UCRL-50400. Lawrence Livermore Laboratory. 1971. Vol. 4. 3. Parker K. The Aldermaston Nuclear Data Library as at May 1963. AVVRE 0-70/63. Atomic Weapons Research Establishments. Aldermasten, England, 1963. 4. Woll D. Card Image Format of the Karlsruhe Eva- Evaluated Nuclear Data File KEDAK. Karlsruhe Report KFK 1139
880. Institut fur Angewandte Kernphysik Kernforschungs- zentrum. Karlsruhe, 1968. 5. C1NDA 84 A981—1984). The index to literature and computer files on microscopic neutron data. Published on behalf of USA National Nuclear Data Center, USSR Nuclear Data Centre, NEA Data Bank, IAEA Nuclear Da- Data Section. Vienna. IAEA, 1984. 6. Радиационный захват нейтронов: Справочник/ Д. С. Беланова, А. В. Игнатюк, А. Б. Пащенко, В. И. Пляскин. М.: Энергоатомиздат, 1986. 7. Блатт Дж., Вайскопф В. Теоретическая ядерная физика: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1954. 8. Кёртис Л. Введение в нейтронную физику: Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1965. 9. Бекурц К., Виртц К. Нейтронная физика: Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1968. 10. Ситенко А. Г. Теория ядерных реакций: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1983. 11. Александров Ю. А. Фундаментальные свойства нейтронов. — 2-е изд. М.: Энергоиздат, 1982. 12. Вейнберг А., Вигнер Е: Физическая теория ядер- ядерных реакторов: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1961. 13. Фейнберг С. М., Шихов С. Б., Троянский В. Б. Теория ядерных реакторов: Учебник для вузов. М.: Атомиздат, 1980. Т. 1: Элементарная теория реакторов. 14. Вычислительные методы в физике реакторов: Сб. статей/Под ред. X. Гринспена, К. Келбера, Д. Ок- рента: Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1972. 15. Николаев М. Н., Базазянц Н. О. Анизотропия упругого рассеяния нейтронов. М.: Атомиздат, 1972. 16. Анципов Г. В., Коньшин В. А., Суховицкий Е. Ш. Ядерные константы для изотопов плутония. Минск: Нау- Наука и техника, 1982. 17. Обозначения, единицы измерений и терминоло- терминология в физике, документ UIP A978)//Успехи физ. наук. 1979. Т. 129, вып. 2. С. 289—338. 18. Partical Data Group. Review of Particle Proper- ties//Rev. Moo1. Phys. 1984. Vol. 56, N 2. Pt II. P. SI22—SI23. 19. Neutron Physics. Springer Tracts in Modern Phy- Physics. Berlin: Springer-Verlag, 1977. Vol. 80, N 1. 20. Медведев Ю. А., Степанов Б. М., Труханов Г. Я. Ядерно-физические константы взаимодействия с элемен- элементами, входящими в состав атмосферы и земной коры: Справочник: М.: Энергоиздат, 1981. 21. Mughabghab S. F., Divadeenam M., Holden W. E. Neutron Cross Sections. N. Y.: Academic Press, 1981. Vol. 1: Neutron Resonance Parameters and Thermal Cross Secitons. P. A., Z-l-f-60. 22. Nuclear Wallet Cards/Ed, by V. S. Shirley, С M. Lederer. N. Y: NBS, Office of Standord Reference Data. 1979. 23. Гордеев И. В., Кардашев Д. А., Малышев А. В. Ядерно-физические константы: Справочник. М.: Атом- Атомиздат, 1963. 24. Mughabghab S. F., Garder D. I. Neutron Gross Sections. — 3rd ed. National Neutron Cross Section Ce- ner. BNL-325. Brookhaven National Laboratory Associa- Associated Universities, Inc., 1973. Vol. 1: Resonance Parameters. 25. Оцененные нейтронные данные для расчета теп- тепловых реакторов/Л. П. Абагян, М. С. Юдкевич//В опро- опросы атомной науки и техники. Сер. Ядерные константы. М.: ЦНИИатоминформ, 1981. Вып. 4D3). С. 24—52. 26. Горбачев В. М., Замятнин Ю. С, Лбов А. А. Взаимодействие излучений с ядрами тяжелых элементов и деление ядер: Справочник. М.: Атомиздат, 1976. 27. Nuclear Data Standards for Nuclear Measure- Measurements: Technical report series N 227. Vienna: IAEA, 1983. 28. Gryntakis E. M., Kim J. I.//J. Radioanal. Chem 1983. Vol. 76, N 2. P. 341—496. 29. Garber D. I., Kinsey R. R. Neutron Gross Secti- Sections. Curvers — 3d. ed. National Neutron Cross Section Center. BNL-325, Brookhaven National Laboratory Asso- Associated Universities, Inc., 1976. Vol. 2. 30. Сечения пороговых реакций, вызываемых нейт- нейтронами: Справочник/В. М. Бычков, В. Н. Манохин, A. Б. Пащенко, В. И. Пляскин. М.: Энергоиздат, 1982. 31. Tsukada К. Table of Nuclear Reactions and Sub- Subsequent Radioactive Decays Induced by 14-MeV Neutrone. JAERI 1252. Japan Atomic Energy Research Institute, 1977. 32. Лапенас А. А. Измерение спектров нейтронов активационным методом. Рига: Зинатне, 1975. 33. Ломакин С. С, Петров В. И., Самойлов П. С Радиометрия нейтронов активационным методом. М.: Энергоатомиздат, 1983. 34. Крамер-Агеев Е. А., Трошин В. С, Тихонов Е. Г. Активационные методы спектрометрии нейтронов. М.: Атомиздат, 1976. 35. О выборе оптимального набора активационных детекторов для спектрометрии нейтронов в сборках с внешним источником 14-МэВ-нейтронов/Х. И. Бондаре, B. А. Загрядский, В. М. Новиков, Д. Ю. Чувилин. Преп- Препринт ИАЭ-3798/4. М.. 1983. 36. Handbook of Nuclear Activation Cross Sections: Technical reports series N 156. Vienna: IAEA, 1974. 37. Усачев Л. H.t Бобков Ю. Г. Теория возмущений и планирование эксперимента в проблеме ядерных дан- данных для реакторов. М.: Атомиздат, 1980. 38. Галанин А. Д. Введение в теорию ядерных реак- реакторов на тепловых нейтронах: Учеб. пособие для вузов. М.: Энергоатомиздат, 1984. 39. Таблицы физических величин: Справочник/Под, ред. И. К. Кикоина. М.: Атомиздат, 1976. 40. Спектры медленных нейтронов: Сб. статей: Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1971. 41. Импульсный метод в нейтронной физике/Под, ред. П. Гриблера, Э. Хенли: Пер. с англ. М.: Атомнздат, 1968. 42. Жежерун И. Ф. Экспериментальное изучение не- некоторых вопросов физики ядерных реакторов с кристал- кристаллическими замедлителями: Автореф. дис д-ра физ.- мат. наук., 1974. 43. Barbier M. Induced Radioactivity. Amsterdam — Lond.: North-Holland Publ. Сотр., 1969. 44. Handbook on Nuclear Activation Data. Technical report series № 273. Vienna: IAEA, 1987.
Глава 42 ПРОХОЖДЕНИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО В. П. Рудаков 42.1. ПРОХОЖДЕНИЕ ТЯЖЕЛЫХ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО Тяжелые (тяжелее электрона) заряженные частицы, проходя через вещество, теряют энергию главным обра- образом на ионизацию и возбуждение атомов вещества. Ха- Характеристикой потери энергии является удельная потеря энергии dE/dx, МэВ/см, или (lp) dE/dx, МэВ/(мг-см:*), гдер — плотность вещества, мг/см3. Удельные по- потери энергии называют также тормозной способностью вещества. Тормозную способность вычисляют по формуле Бете: ке* Zz*n Г dx где е и те — заряд и масса электрона; п — число ато- атомов в 1 см3 вещества и Z —его атомный номер; v и 2 — скорость и заряд падающей частицы; Р = и/с (с — скорость света); / — средний потенциал ионизации ато- атома вещества; Qmax — максимальная энергия, передавае- передаваемая частицей атомному электрону; U — поправка, учи- учитывающая энергию связи электронов на /С- и L-оболоч- ках атомов; 6 — поправка, связанная с так называемым эффектом плотности. В диапазоне энергии падающих частиц 1—100 МэВ поправками U и 6 можно прене- пренебречь. Пробег R частицы с начальной энергией ? описыва- dE ется формулой #= dEldx ; единица пробега — см или мг/см2. Поскольку тяжелая заряженная частица с энергией 1—100 МэВ в каждом акте взаимодействия с атомными электронами теряет лишь малую долю своей энергии, пучок моноэнергетических заряженных частиц, проходя через вещество, практически не меняет интенсивность вплоть до конца пробега. Статистические флуктуации потерь энергии приводят лишь к небольшому A—2%) разбросу пробегов (стреглингу). Выход тяжелых заря- заряженных частиц из пучка в результате многократного рассеяния оценивается по формулам, приведенным ниже. Из формулы Бете видно, что тормозная способность какого-либо вещества для данной частицы зависит лишь от заряда и скорости этой частицы. Поэтому, зная, например, пробег протона, можно вычислить пробеги дейтронов и тритонов в этом же веществе по формуле где /?Р, тр и т Е — пробег, масса и энергия протона соответственно; Rm, т и Е — пробег, масса и энергия дейтрона или тритона. Точно так же, зная пробег а-частицы, можно по этой формуле вычислить пробег ионов 3Не+ и т. д. Кроме того, зная пробег какой-либо одной частицы с зарядом г и массой т, можно приближенно вычис- вычислить пробег любой другой частицы с зарядом г\ и мас- массой ш:, по формуле где Е и — Е — энергии частиц гп\ и m; F — попра- т1 вочный множитель, заметно отличающийся от единицы лишь при больших энергиях. Эта формула не учитывает процессов перезарядки при малых энергиях и поэтому справедлива при энергиях выше 5 МэВ. В табл. 42.1—42.20 приведены значения пробега и тормозной способности для ионов начала периодической системы (от водорода до неона), наиболее часто встре- встречающихся как ускоренные частицы и как продукты ядерных реакций в некоторых веществах. Более полные таблицы пробегов опубликованы в [1—3], 1141
Таблица 42.1. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мг-см~2), для ионов водорода }Н+ [1] Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия МэВ/а!е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а.е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 Be 0,348 0,394 0,441 0,497 0,559 0,611 0,655 0,683 0,699 0,707 0,709 0,706 0,688 0,651 0,605 0,551 0,488 0,431 0,376 0,331 0,298 0,271 0,249 0,231 0,196 0,163 0,138 0,115 0,095 0,079 0,066 0,057 0,050 0,045 0,044 0,038 0,035 0,033 н 0,792 0,879 0,956 1,048 1,156 1,244 1,329 1,399 1,459 ,516 1,561 1,610 1,719 1,837 1,919 1,962 1,943 ,839 ,678 1,501 С 0,288 0,326 0,364 0,411 0,463 0,509 0,549 0,578 0,598 0,613 0,622 0,628 0,635 0,632 0,614 0,580 0,530 0,478 0,423 0,373 0,334 0,302 0,275 0,253 0,210 0,171 0,144 0,121 0,100 0,084 0,071 0,061 0,054 0,049 0,045 0,041 0,038 0,036 Не 0,338 0.371 0,392 0,416 0,439 0,452 0,466 0,479 0,494 0,509 0,524 0,540 0,574 0,613 0,637 0,649 0,634 0,607 0,558 0,503 А1 0,211 0,239 0,267 0,301 0,339 0,371 0,400 0,419 0,430 0,437 0,440 0,440 0,433 0,415 0,391 0,362 0,327 0,295 0,263 0,236 0,216 0,199 0,186 0,174 0,151 0,129 0,111 0,095 0,079 0,067 0,057 0,050 0,044 0,040 0,037 0,034 0,032 0,030 N 0,224 0,249 0,272 0,299 0,325 0,347 0,368 0,388 0,405 0,420 0,433 0,448 0,474 0,503 0,522 0,527 0,516 0,482 0,433 0,381 Ti 0,140 0,159 0,178 0,200 0,225 0,248 0,268 0,282 0,292 0,298 0,303 0,305 0,305 0,297 0,284 0,268 0,246 0,225 0,203 0,185 0,170 0,159 0,149 0,141 0,124 0,108 0,094 0,082 0,069 •0,059 0,051 0,045 0,040 0,036 0,033 0,031 0,029 0,027 О 0,210 0,234 0,256 0,282 0,309 0,334 0,358 0,375 0,393 0,408 0,422 0,434 0,457 0,484 0,501 0,507 0,492 0,458 0,412 0,362 N1 0,114 0,129 0,144 0,163 0,183 0,202 0,220 0,232 0,241 0,247 0,251 0,253 0,255 0,250 0,240 0,227 0,210 0,193 0,176 0,161 0,149 0,139 0,131 0,124 0,111 0,096 0,084 0,074 0,063 0,054 0,047 0,041 0,037 0,034 0,031 0,029 0,027 0,025 Ne 0,187 0,208 0,229 0,255 0,283 0,307 0,333 0,355 0,373 0,388 0,402 0,413 0,436 0,460 0,474 0,473 0,450 0,415 0,369 0,324 Ge 0,103 0,117 0,131 0,148 0,167 0,184 0,200 0,211 0,219 0,224 0,228 0,230 0,231 0,226 0,218 0,206 0,192 0,177 0,162 0,148 0,137 0,129 0,122 0,115 0,103 0,090 0,079 0,069 0,059 0,051 0,044 0,039 0,035 0,032 0,029 0,027 0,025 0,024 Аг 0,123 0Л41 0,159 0,183 0,212 0,240 0,268 0,292 0,311 0,326 0,339 0,350 0,368 0,383 0,385 0,374 0,345 0,310 0,271 0,237 Zt 0,096 0,108 0,121 0,137 0,154 0,170 0,184 0,195 0,202 0,207 0,210 0,211 0,212 0,208 0,200 0,189 0,175 0,161 0,147 0,135 0,124 0,117 0,110 0,104 0,093 0,081 0,071 0,062 0,053 0,046 0,040 0,035 0,032 0,029 0,027 0,025 0,023 0,022 Кг 0,076 0,087 0,099 0,117 0,138 0,159 0,181 0,198 0,212 0,224 0,233 0,242 0,254 0,263 0,262 0,253 0,230 0,205 0,179 0,157 Ag 0,089 0,100 0,112 0,126 0,142 0,157 0,171 0,180 0,188 0,192 0,195 0,198 0,199 0,195 0,187 0,177 0,164 0,151 0,137 0,125 0,116 0,109 0,102 0,097 0,086 0,075 0,066 0,058 0,049 0,043 0,037 0,032 0,029 0,027 0,025 0,023 0,022 0,020 Хе 0,054 0,062 0,072 0,085 0,104 0,122 0,141 0,156 0,168 0,178 0,186 0,192 0,202 0,209 0,208 0,198 0,180 0,159 0,140 0,122 Ей 0,056 0,064 0,071 0,080 0,091 0,100 0,108 0,116 0,121 0,125 0,128 0,130 0,133 0,133 0,130 0,125 0,117 0,110 0,102 0,094 0|088 0Г082 0,078 0,075 0,068 0,060 0,053 0,047 0,041 , 0,036 0,031 0,028 0,025 0,023 0,022 0,020 0,019 0,018 Rn 0,035 0,041 0,048 0,062 0,072 0,087 0,102 0,115 0,124 0,132 0,138 0,143 0,150 0,155 0,154 0,146 0,131 0,116 0,102 0,090 Та 0,048 0,055 0,061 0,069 0,078 0,086 0,094 0,101 0,105 0,109 0,112 0,114 0,116 0,117 0,114 0,110 0,104 0,098 0,090 0,084 0,078 0,074 0,071 0,067 0,061 0,054 0,049 0,043 0,038 0,033 0,029 0,026 0,023 0,021 0,020 0,019 0,018 0,017 Майлар 0,283 0,318 0,353 0,394 0,441 0,481 0,518 0,545 0,566 0,582 0,595 0,604 0,621 0,633 0,631 0,613 0,576 0,528 0,472 0,416 Аи 0,044 0,050 0,056 0,063 0,072 0,079 0,087 0,093 0,098 0,101 0,104 0,106 0,109 0,109 0,Ю7 0,104 0,098 0,092 0,085 0,079 0,074 0,070 0,067 0,064 0,058 0,051 0,046 0,041 0,036 0,031 0,028 0,025 0,022 0,021 0,019 0,018 0,017 0,016 (СН,)Я 0,360 0,405 0,449 0,502 0,562 0,614 0,660 0,696 0,721 0,742 0,756 0,768 0,790 0,805 0,800 0,777 0,732 •0,673 0,602 0,534 и 0,038 0,043 0,048 0,054 0,061 0,068 0,075 0,080 0,084 0,087 0,090 0,091 0,094 0,095 0,094 0,090 0,086 0,080 0,075 0,070 0,066 0,062 0,059 0,057 0,052 0,046 0,041 0,037 0,032 0,029 0,025 0,023 0,021 0,019 0,018 0,017 0,016 0,015 Вода 0,275 0,306 0,333 0,367 0,403 0,435 0,465 0,489 0,511 0,531 0,549 0,565 0,597 0,635 0,658 0,669 0,654 0,612 0,553 0,488 Е, МэВ 0,0126 0,0161 0,0202 0,0252 0,0322 0,0403 0,0504 0,0605 0,0705 0,0806 0,0907 0,1008 0,1260 0,1612 0,2016 0,2519 0,3225 0,4031 0,5039 0,6047 0,7055 0,8062 0,9070 1,0078 1,2597 1,6125 2,0156 2,5195 3,2250 4,0312 5,0395 6,0468 7,0546 8,0624 9,0702 10,078 11,086 12,094 МэВ 0,0126 0,0161 0,0202 0,0252 0,0322 0,0403 0,0504 0,0605 0,0705 0.0806 0,0907 0,1008 0,1260 0,1612 0,2016 0,2519 0,3225 0,4031 0,5039 0,6047 1142
Продолжение табл. 42А Ет> МэВ/а.е. м. 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 н 1,325 1,169 1,039 0,938 0,753 0,583 0,460 0,359 0,278 0,223 0,182 0,155 0,137 0,122 0,111 0,102 0,094 0,087 Не 0,455 0,410 0,370 0,339 0,282 0,228 0,188 0,154 0,124 0,101 0,083 0,071 0,062 0,055 0,050 0,046 0,043 0,040 N 0,335 0,297 0,265 0,242 0,201 0,165 0,140 0,118 0,098 0,082 0,069 0,060 0,053 0,048 0,044 0,040 0,038 0,035 о 0,318 0,283 0,253 0,230 0,192 0,158 0,133 0,112 0,094 0,079 0,067 0,058 0,051 0,046 0,042 0,039 0,036 0,034 Ne 0,285 0,253 0,225 0,205 0,170 0,141 0,120 0,103 0,087 0,074 0,063 0,055 0,049 0,044 0,040 0,037 0,034 0,032 Аг 0,208 0,185 0,166 0,152 0,128 0,108 0,093 0,082 0,070 0,061 0,052 0,046 0,041 0,037 0,034 0,031 0,029 0,027 Кг 0,139 0,125 о>пз 0,104 0,090 0,077 0,068 0,061 0,053 0,047 0,040 0,036 0,032 0,029 0,027 0,025 0,023 0,022 Хе 0,108 0,098 0,089 0,083 0,072 0,063 0,056 0,051 0,045 0,039 0,034 0,030 0,027 0,025 0,023 0,021 0,020 0,019 Rn 0,080 0,073 0,066 0,062 0,055 0,049 0,044 0,040 0,036 0,032 0,028 0,025 0,023 0,021 0,019 0,018 0,017 0,016 Майлар 0,370 0,331 0,300 0,274 0,227 0,184 0,153 0,128 0,105 0,088 0,074 0,064 0,057 0,051 0,047 0,043 0,040 0,037 (СН,)П 0,475 0,426 0,384 0,351 0,288 0,230 0,189 0,155 0,125 0,104 0,087 0,075 0,066 0,060 0,054 0,050 0,046 0,043 Вода 0,430 0,381 0,340 0,308 0,254 0,205 0,169 0,140 0,114 0,095 0,079 0,069 0,061 0,055 0,050 0,046 0,043 0,040 МэВ 0,7055 0,8062 0,9070 1,0078 1,2597 1,6125 2,0156 2,5195 3,2250 4,0312 5,0390 6,0468 7,0546 8,0624 9,0702 10,078 11,086 12,094 Таблица 42.2. Пробег /?, мг/см2, ионов водорода |Н+ в различных веществах [1] МэВ/а.е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 0,059 0,068 0,078 0,089 0,102 0,116 0,132 0,147 0,161 0,175 0,190 0,204 0,240 0,293 0,357 0,444 0,580 0,756 1,007 1,293 1,615 1,971 2,359 2,780 3,967 5,944 8,643 12,661 19,456 28,827 42,846 59,307 78,125 99,234 122,542 147,989 175,544 205,152 Em- С 0,070 0,082 0,093 0,106 0,122 0,139 0,158 0,175 0,193 0,209 0,226 0,242 0,281 0,337 0,402 0,486 0,614 0,774 0,998 1,253 1,539 1,857 2,207 2,589 3,685 5,552 8,132 11,975 18,433 27,268 40,387 55,720 73,180 92,701 114,237 137,754 163,200 190,534 • энергия А1 0,102 0,118 0,134 0,151 0,173 0,196 0,222 0,246 0,270 0,293 0,316 0,339 0,397 0,480 0,580 0,714 0,919 1,179 1,542 1,947 2,394 2,881 3,405 3,967 5,524 8,056 11,435 16,361 24,518 35,569 51,855 70,767 92,199 116,062 142,282 170,795 201,546 234,483 на единицу массы падающей частицы; ? — V 0,158 0,181 0,205 0,231 0,264 0,298 0,337 0,374 0,409 0,443 0,476 0,510 0,592 0,709 0,848 1,031 1,306 1,649 2,122 2,642 3,210 3,824 4,480 5,177 7,088 10,148 14,165 19,938 29,373 42,008 60,461 81,732 105,704 132,276 161,361 192,866 226,713 262,868 Ni 0,193 0,222 0,251 0,283 0,323 0,365 0,413 0,458 0,500 0,541 0,582 0,622 0,721 0,861 1,025 1,241 1,564 1,964 2,511 3,110 3,761 4,461 5,207 5,997 8,153 11,584 16,068 22,471 32,867 46,704 66,794 89,870 115,830 144,562 175,962 209,966 246,486 285,442 Ge 0,216 0,247 0,279 0,315 0,360 0,406 0,458 0,507 0,554 0,600 0,644 0,688 0,798 0,952 1,133 1,371 1,726 2,164 2,761 3,412 4,119 4,877 5,682 6,533 8,851 12,529 17,317 24,137 35,196 49,898 71,210 95,609 122,961 153,185 186,185 221,870 260,164 300,978 7х 0,231 0,265 0,300 0,338 0,386 0,436 0,493 0,546 0,597 0,646 0,694 0,742 0,861 1,029 1,227 1,486 1,874 2,355 3,010 3,727 4,506 5,344 6,235 7,178 9,746 13,827 19,155 26,772 39,120 55,475 79,124 106,176 136,444 169,769 206,058 245,277 287,342 332,155 Ag 0,246 0,283 0,320 0,362 0,414 0,468 0,529 0,586 0,641 0,694 0,746 0,797 0,924 1,103 1,314 1,591 2,006 2,520 3,222 3,992 4,828 5,726 6,684 7,697 10,461 14,869 20,629 28,843 42,169 59,875 85,476 114,724 147,441 183,485 222,734 265,037 310,256 358,304 - полная Ей 0,373 0,430 0,489 0,554 0,635 0,719 0,815 0,905 0,990 1,072 1,152 1,230 1,421 1,686 1,993 2,389 2,973 3,685 4,642 5,676 6,789 7,976 9,230 10,546 14,095 19,647 26,796 36,865 52,948 74,010 104,075 138,207 176,200 217,769 262,856 311,387 363,240 418,272 энергия Та 0,421 0,488 0,556 0,632 0,727 0,824 0,935 1,038 1,136 1,230 1,321 1,410 1,629 1,931 2,280 2,728 3,387 4,188 5,262 6,421 7,666 8,990 10,385 11,848 15,789 21,933 29,798 40,850 58,480 81,494 114,385 151,568 192,816 237,963 286,831 339,290 395,146 45< 1,277 Аи 0,449 0,521 0,595 0,678 0,781 0,886 1,006 ,117 ,223 ,324 ,423 ,519 ,754 2,077 2,448 2,926 3,628 4,481 5,624 6,855 8,174 9,577 11,054 12,602 16,769 23,269 31,589 43,256 61,830 86,028 120,447 159,272 202,300 249,315 300,174 354,688 412,594 473,872 и 0,491 0,575 0,661 0,757 0,877 0,999 1,139 1,268 1,391 1,509 1,623 1,734 2,006 2,378 2,804 3,351 4,151 5,122 6,422 7,814 9,301 10,881 12,541 14,275 18,935 26,189 35,443 48,349 68,810 95,428 133,199 175,591 222,377 273,414 328,493 387,461 450,213 516,684 Е, МэВ 0,0126 0,0161 0,0202 0,0252 0,0322 0,0403 0.0504 0,0605 0,0705 0,0806 0,0907 0,1008 0,1260 0,1612 0,2016 0,2519 0,3225 0,4031 0,5039 0,6047 0,7055 0,8062 0,9070 1,0078 1,2597 1,6125 2,0156 2,5195 3,2250 4,0312 5,0390 6,0468 7,0546 8,0624 9,0702 10,078 11,086 12,094 1143
Продолжение табл. 42.2 МэВ/?.е. м 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 н 0,022 0,026 0,030 0,035 0,041 0,048 0,056 0,063 0,070 0,077 0,083 0,090 0,105 0,125 0,146 0,172 0,208 0,251 0,308 0,372 0,444 0,525 0,616 0,718 1,019 1,554 2,336 3,582 5,827 9,081 14,110 20,125 27,062 34,874 43,542 53,047 63,367 74,495 Не 0,056 0,065 0,076 0,088 0,104 0,122 0,144 0,166 0,186 0,206 0,226 0,245 0,290 0,349 0,414 0,492 0,602 0,732 0,906 1,096 1,307 1,540 1,799 2,084 2,902 4,298 6,248 9,216 14,351 21,609 32,706 45,939 61,206 78,444 97,563 118,429 140,982 165,192 N 0,089 0,Ю4 0,119 0,136 0,159 0,182 0,210 0,237 0,263 0,287 0,311 0,333 0,388 0,460 0,539 0,635 0,770 0,932 1,153 1,402 1,684 2,004 2,364 2,762 3,909 5,856 8,522 12,465 19,060 28,071 41,483 57,172 75,032 94,976 116,955 140,896 166,715 194,371 О 0,095 0,111 0,127 0,146 0,169 0,194 0,223 0,251 0,277 0,302 0,326 0,350 0,406 0,481 0,563 0,663 0,804 0,974 1,206 1,468 1,765 2,101 2,479 2,897 4,102 6,140 8,934 13,075 19,995 29,413 43,369 59,674 78,221 88,900 121,671 146,465 173,205 201,846 Ne 0,109 0,126 0,144 0,165 0,191 0,218 0,249 0,279 0,306 0,333 0,358 0,383 0,442 0,521 0,607 0,714 0,867 1,053 1,311 1,604 1,936 2,312 2,736 3,206 4,560 6,845 9,948 14,479 21,953 32,030 46,857 64,112 83,712 105,595 129,683 155,891 184,154 214,428 Аг 0,174 0,200 0,227 0,256 0,292 0,327 0,367 0,403 0,4Я6 0,468 0,498 0,527 0,597 0,691 0,796 0,929 1,125 1,372 1,721 2,120 2,575 3,089 3,665 4,301 6,119 9,138 13,167 18,947 28,283 40,662 58,666 79,413 102,808 128,788 157,304 188,297 221,721 257,523 Кг 0,292 0,334 0,377 0,423 0,478 0,533 0,592 0,645 0,694 0,740 0,784 0,827 0,928 1,065 1,219 1,414 1,707 2,079 2,606 3,209 3,892 4,657 5,505 6,433 9,045 13,298 18,863 26,709 39,129 55,340 78,649 105,264 135,109 168,137 204,352 243,626 285,865 330,985 Хе 0,403 0,463 0,522 0,585 0,659 0,730 0,807 0,875 0,937 0,995 1,050 1,103 1,231 1,402 1,596 1,844 2,218 2,695 3,372 4,144 5,021 6,002 7,082 8,251 11,508 16,756 23,567 33,053 47,972 67,335 94,977 126,386 161,429 200,041 242,228 287,921 337,042 389,490 Rn 0,562 0,651 0,739 0,829 0,933 ,033 1,139 1,232 ,316 1,394 1,469 1,541 1,712 1,943 2,204 2,541 3,051 3,706 4,635 5,692 6,885 8,209 9,662 11,237 15,585 22,446 31,173 43,166 61,844 85,883 119,798 157,996 200,471 247,074 297,738 352,412 411,094 47: 5,713 Майлар 0,068 0,080 0,092 0,105 0,122 0,139 0,159 0,178 0,196 0,214 0,231 0,248 0,289 0,345 0,409 0,490 0,609 0,755 0,957 1,185 1,442 1,730 2,050 2,403 3,418 5,153 7,563 11,178 17,293 25,701 38,231 52,904 69,628 88,323 108,953 131,476 155,833 181,985 (СН,)Л 0,052 0,061 0,070 0,081 0,094 0,107 0,123 0,138 0,152 0,166 0,179 0,193 0,225 0,269 0,319 0,383 0,477 0,592 0,750 0,928 1,129 1,353 1,602 1,877 2,673 4,050 5,992 8,953 14,045 21,140 31,808 44,359 58,705 74,781 92,552 111,983 133,023 155,646 Вода 0,067 0,079 0,091 0,105 0,123 0,142 0,164 0,185 0,206 0,225 0,244 0,262 0,305 0,362 0,424 0,500 0,607 0,735 0,908 1,103 1,323 1,572 1,852 2,164 3,067 4,620 6,792 10,083 15,702 23,481 35,137 48,838 64,477 81,953 101,233 122,269 144,996 169,377 Е. МэВ 0,0126 0,0161 0,0202 0,0252 0,0322 0,0403 0,0504 0,0605 0,0705 0,0806 0,0907 0,1008 0,1260 0,1612 0,2016 0,2519 0,3225 0,4031 0,5039 0,6047 0,7055 0,8062 0,9070 1,0078 1,2597 1,6125 2,0156 2,5195 3,2250 4,0312 5,0390 6,0468 7,0546 8,0624 9,0702 10,078 11,086 12,094 Таблица 42.3. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мгсм~2), для ионов гелия ^Не* П] Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия МэВ/а.е. м 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 Be 0,877 0,993 1,110 1,241 1,403 1,554 1,704 1,819 1,906 1,972 2,020 2,054 2,094 2,077 2,010 1,901 С 0,726 0,821 0,918 1,026 1,163 1,294 1,428 1,539 1,631 1,709 ,773 1,827 ,932 2,018 2,040 1 ,999 А1 ( ( ( ( ( ( ),532 ),602 3,673 3,752 3,852 3,945 1,040 1,115 1,173 1,219 1,254 1,280 1,317 1,323 1,299 ,248 Ti 0,354 0,400 0,447 0,500 0,566 0,631 0,697 0,751 0,795 0,832 0,863 0,887 0,927 0,948 0,944 0,922 Ni 0,287 0,325 0,363 0,406 0,461 0,514 0,571 0,617 0,657 0,689 0,715 0,737 0,774 0,797 0,799 0,784 Ge 0,261 0,295 0,330 0,368 0,419 0,469 0,520 0,561 0,596 0,624 0,649 0,668 0,702 0,723 0,723 0,711 Zr 0,241 0,273 0,305 0,341 0,387 0,432 0,479 0,518 0,551 0,576 0,598 0,614 0,645 0,663 0,664 0,651 Ag 0,223 0,253 0,282 0,316 0,358 0,400 0,444 0,480 0,511 0,536 0,557 0,575 0,604 0,622 0,622 0,6 JO Eu 0,142 0,161 0,180 0,201 0,227 0,254 0,282 0,308 0,328 0,347 0,365 0,379 0,405 0,424 0,431 0,431 Та 0,121 0,137 0,154 0,172 0,195 0,219 0,245 0,267 0,287 0,305 0,319 0,332 0,354 0,372 0,380 0,381 Au 0,112 0,126 0,141 0,158 0,180 0,201 0,226 0,247 0,266 0,282 0,296 0,307 0,331 0,349 0,357 0,357 и 0,096 0,108 0,121 0,135 0,154 0,173 0,194 0,212 0,229 0,243 0,255 0,265 0,286 0,304 0,312 0,312 E, МэВ 0,0500 0,0640 0,0801 0,1001 0,1281 0,1601 0,2001 0,2402 0,2802 0,3202 0,3602 0,4003 0,5003 0,6404 0,8005 1,0007 1144
МэВ/а.е.м 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 1,745 1,587 1,424 1,268 1,148 1,050 0,972 0,905 0,775 0,649 0,548 0,459 0,378 0,316 0,264 0,228 0,202 0,181 0,165 0,152 0,141 0,132 С 1,896 1,762 1,601 1,428 1,288 ,171 1,074 0,991 0,830 0,680 0,572 0,481 0,399 0,336 0,283 0,246 0,218 0,196 0,179 0,165 0,153 ( ),143 Al 1,170 1,086 0,996 0,904 0,832 0,773 0,724 0,682 0,598 0,512 0,442 0,379 0,318 0,270 0,229 0,200 0,178 0,161 0,147 0,136 0,127 0,118 Ti 0,881 0,827 0,770 0,708 0,657 0,616 0,581 0,552 0,490 0,428 0,374 0,325 0,276 0,237 0,203 0,178 0,159 0,145 0,133 0,123 0,115 0,108 Ni 0,752 0,712 0,667 0,617 0,575 0,541 0,512 0,487 0,436 0,382 0,336 0,294 0,252 0,217 0,187 0,164 0,147 0,134 0,123 0,114 0,107 0,100 Ge 0,686 0,651 0,613 0,568 0,530 0,500 0,475 0,452 0,407 0,357 0,316 0,277 0,237 0,205 0,176 0,156 0,140 0,127 0,117 0,109 0,102 0,096 Zr 0,626 0,594 0,558 0,515 0,480 0,452 0,429 0,409 0,366 0,322 0,283 0,247 0,212 0,184 0,159 0,141 0,127 0,116 0,107 0,099 0,093 0,087 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Ag 585 555 520 480 448 422 399 380 340 297 262 230 186 170 147 130 ,117 ,107 ,099 ,092 ,086 ,082 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Eu 419 404 384 359 338 320 306 293 267 238 212 189 164 144 ,126 ЛИ ,101 ,093 ,086 ,080 ,075 ,071 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Продолжение Та 372 359 343 321 302 288 275 264 241 216 194 172 150 132 ,115 ,103 ,093 ,086 ,080 ,074 ,070 ,066 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Аи 349 338 322 302 285 271 260 250 228 204 183 163 142 125 ПО ,098 ,089 ,082 ,076 ,072 ,068 ,064 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 табл. и 307 296 284 269 253 241 232 223 204 183 165 148 129 114 Л 00 090 ,082 ,076 ,071 ,066 ,062 ,059 я. 1, 1, 2, 2, 2, 3, 3, 4, 5 6, 8 10 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 42.3 МэВ 2808 6010 0013 4016 8018 2021 6023 0026 0033 4042 0052 007 808 ,010 ,013 ,016 ,018 ,021 ,023 ,026 ,029 ,031 МэВ/aVe. м 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 н 1,994 2,214 2,408 2,617 2,904 3,167 3,442 3,723 3,977 4,229 4,451 4,685 5,227 5,863 6,376 6,764 6,947 6,775 6,355 5,742 5,1Ю 4,540 4,056 3,676 2,971 2,316 1,830 1,432 1,112 0,891 0,728 0,621 0,546 0,489 0,443 0,407 0,376 0,350 0, 0, 0, *, 1, *, I 1 2 2 2 2 2 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Не 851 934 989 038 102 152 211 274 347 420 493 572 745 955 117 239 268 237 112 926 ,756 ,593 ,446 ,329 ,пз ,907 ,750 ,616 ,494 ,403 ,331 ,282 ,248 ,221 ,201 ,186 ,172 ,161 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, * 1 1 1 1 * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 N 564 627 684 746 817 882 956 033 103 171 235 303 442 604 734 ,816 844 ,776 ,640 458 ,292 152 ,036 ,949 ,792 ,655 ,556 ,470 ,392 ,329 ,277 ,240 ,213 ,192 ,175 ,162 ,151 ,141 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, i, 1, 11 • * 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 о 530 590 644 703 777 849 930 999 071 138 204 262 389 546 665 748 760 688 561 385 227 098 987 900 756 626 ,530 ,447 ,374 ,316 ,266 ,231 ,206 ,186 ,169 ,156 ,146 ,136 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 11 1 % 1 э 11 1 ( * 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Ne 471 525 576 636 710 782 865 944 016 084 146 201 327 466 574 632 610 529 396 238 098 982 878 802 ,672 ,561 ,479 ,413 ,347 ,297 ,251 0J19 0 0 0 0 0 0 ,194 ,175 ,160 ,148 ,138 ,129 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, * 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Аг 311 354 400 456 532 611 698 777 847 910 967 018 121 222 279 290 234 141 027 905 802 718 647 594 504 ,428 ,372 ,327 ,281 ,243 ,208 ,183 ,163 ,148 ,135 ,125 Л16 ,109 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Кг 190 220 250 292 346 405 470 528 577 624 665 703 772 838 870 872 823 755 677 600 537 486 442 409 354 307 272 242 214 ,186 ,162 ,143 ,128 ,116 ,107 ,099 ,092 ,087 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Хе 135 156 182 213 261 310 366 416 459 497 532 559 615 667 691 684 642 587 529 468 418 379 349 326 286 250 ,223 ,202 ,178 ,157 ,137 ,121 ,110 ,100 ,092 ,085 ,079 ,075 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0 0, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Rn 089 104 121 154 181 220 265 305 339 369 394 415 457 495 510 503 469 428 385 343 309 ,282 ,259 ,242 ,216 ,193 ,175 ,161 ,143 ,127 Л12 ,100 ,091 ,083 ,077 ,071 ,066 ,062 Майлар 0,713 0,802 0,889 0,985 ,107 ,224 ,346 ,450 ,542 ,623 ,695 ,757 1,888 >,021 2,096 2,114 2,061 1,947 1,786 1,593 1,427 1,287 1,170 1,073 0,895 0,730 0,610 0,510 0,420 0,352 0,296 0,256 0,228 0,205 0,187 0,172 0,160 0,149 (С 0, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 1, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2, 2 2, 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 н,)л 907 020 131 254 412 562 716 851 966 068 155 235 403 568 660 679 617 479 280 044 834 652 500 ,374 ,137 ,914 ,751 ,617 ,501 ,415 ,347 ,299 ,265 ,238 ,217 ,199 ,185 ,172 Вода 0,692 0,771 0,840 0,916 1,013 1,106 1,208 1,302 1,394 1,482 1,565 1,642 1,816 2,025 2,188 2,306 2,337 2,254 2,094 1,869 1,659 1,480 1,328 1,209 1,003 0,814 0,674 0,557 0,456 0,380 0,318 0,274 0,243 0,219 0,200 0,184 0,171 0,160 я, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 1 2 2 2 3 3 4 5 6 8 10 12 16 20 24 28 32 36 40 44 48 МэВ 0500 0640 0801 1001 1281 1601 2001 2402 2802 3202 3602 4003 5003 6404 8005 0007 2808 6010 0013 4016 8018 2021 6023 ,0026 ,0033 ,4042 ,0052 ,007 ,808 ,010 ,013 ,016 ,018 ,021 ,023 ,026 ,029 ,031 1145
Таблица 42.4. Пробег /?, мг/см2, ионов гелия 42Не+ в различных веществах [1] МэВ/а.е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0.4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а.е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0.0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0.1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 Be 0,085 0,100 0,114 0,131 0,152 0,174 0,198 0,221 0,243 0,263 0,283 0,303 0,351 0,418 0,496 0,599 0,752 0,945 1,211 1,510 1,842 2,207 2,604 3,031 4,228 6,211 8,906 12,910 19,669 28,981 42,903 59,245 77,926 98,882 122,021 147,287 174,648 204,051 н 0,032 0,038 0,045 0,053 0,062 0,073 0,085 0,096 0,106 0,116 0,125 0,134 0,154 0,179 0,206 0,236 0,277 0,323 0,385 0,451 0 525 Ет —энергия на единицу массы падающей ' С 0,099 0,117 0,135 0,155 0,180 0,206 0,235 0,262 0,287 0,311 0,334 0,356 0,409 0,480 0,559 0,658 0,802 0,977 1,216 1,481 1,777 2,103 2,460 2,848 3,955 5,826 8,403 12,232 18,656 27,434 40,463 55,686 73,019 92,397 113,778 137,127 162,394 189,540 Не 0.081 0.097 0,113 0,132 0,158 0,186 0,219 0,251 0,282 0,311 0,338 0,364 0,425 0,500 0,579 0,671 0,795 0,937 1,121 1,320 1,538 А1 0,142 0,166 0,190 0,218 0,252 0,288 0,327 0,365 0,400 0,433 0,465 0,497 0,574 0,680 0,802 0,959 1,191 1,475 1,860 2,283 2,745 3,244 3,779 4,349 5,920 8,460 11,835 16,742 24,857 35,838 52,011 70,787 92,063 115,752 141,783 170,092 200,627 233,337 N 0,123 0,146 0,170 0,197 0,232 0,269 0,312 0,352 0,390 0,425 0,458 0,490 0,563 0,654 0,750 0,863 1,016 1,193 1,428 1,687 1,979 Т1 0,219 0,255 0,292 0,333 0,385 0,438 0,498 0,553 0,604 0,654 0,701 0,747 0,857 1,006 1,175 1,389 1,700 2,075 2,577 3,120 3,708 4,337 5,006 5,714 7,642 10,711 14,723 20,475 29,860 42,415 60,740 81,859 105,656 132,035 160,909 192,190 225,799 261,704 О 0,132 0,156 0,181 0,210 0,247 0,286 0,330 0,371 0,410 0,446 0,480 0,513 0,588 0,684 0,783 0,900 1,060 1,246 1,493 1,765 2,073 Ni 0,267 0,310 0,356 0,406 0,470 0,534 0,607 0,674 0,737 0,796 0,853 0,908 1,041 1,218 1,419 1,672 2,036 2,474 3,055 3,680 4,353 5,072 5,833 5,635 8,811 12,251 16,729 23,109 33,450 47,199 67,151 90,060 115,831 144,354 175,528 209,289 245,552 284,239 Ne 0,149 0,176 0,204 0,236 0,277 0,319 0,367 0,411 0,452 0,490 0,526 0,560 0,639 0,739 0,844 0,969 1,142 1,346 1,620 1,925 2,269 Ge 0,307 0,356 0,406 0,462 0,532 0,603 0,684 0,758 0,827 0,892 0,955 1,016 1,162 1,358 1,579 1,858 2,259 2,738 3,372 4,052 4,782 5,560 6,381 7,245 9,584 13,272 18,054 24,850 35,850 50,459 71,624 95,848 123,000 153,004 185,766 221,197 259,221 299,753 Аг 0,237 0,277 0,318 0,364 0,420 0,475 0,536 0,590 0,639 0,685 0,727 0,768 0,861 0,981 1,109 1,264 1,486 1,756 2,126 2,542 3,013 Zr 0,337 0,390 0,444 0,505 0,580 0,658 0,745 0,825 0,900 0,971 ,039 ,105 ,263 ,477 ,718 2,022 2,461 2,986 3,682 4,430 5,236 6,095 7,004 7,961 10,553 14,645 19,967 27,556 39,838 56,090 79,576 106,434 136,481 169,563 205,590 244,530 286,299 330,801 Кг 0,409 0,474 0,540 0,613 0,699 0,783 0,874 0,954 1,027 1,093 1,156 1,214 1,350 1,523 1,711 1,940 2,271 2,677 3,238 3,867 1,573 «стицы; Ag 0,371 0,428 0,487 0,552 0,634 0,718 0,812 0,898 0,979 ,055 ,128 ,199 ,369 .597 ,854 2,178 2,647 3,209 3,955 4,758 5,622 6,544 7,521 8,549 11,339 15,759 21,512 29,696 42,951 60,545 85,969 115,008 147,486 183,268 222,233 264,234 309,135 356,851 Хе 0,596 0,688 0,780 0,879 0,996 1,107 1,225 1,327 1,419 1,503 1,580 1,654 1,824 2,042 2,278 2,569 2,991 3,513 4,232 5,038 i 3,944 — полная энергия Eu 0,583 0,673 0,764 0,867 0,996 1,127 1,275 1,410 1,535 1,654 1,766 1,874 2,129 2,466 2,840 3,304 3,964 4,743 5,759 6,838 7,989 9,207 10,485 11,821 15,403 20,971 28,111 38,143 54,141 75,070 104,928 138,814 176,530 217,797 262,558 310,742 362,231 416,882 Rn 0,917 ,056 ,194 ,337 ,501 ,659 ,822 .963 2,087 2,200 2,305 2,404 2,633 2,927 3,245 3,640 4,217 4,932 5,919 7,022 I 5,255 Та 0,685 0,790 0,897 ,017 ,167 ,320 ,490 ,645 1,789 1,924 2,053 2,176 2,467 2,852 3,277 3,802 4,547 5,423 6,564 7,773 9,060 10,418 11,842 13,328 17,304 23,466 31,320 42,332 59,869 82,738 115,401 152,317 193,264 238,083 286,598 338,683 394,145 452,868 Майлар 0,097 0,115 0,133 0,154 0,180 0,207 0,238 0,267 0,294 0,319 0,343 0,366 0,421 0,493 0,570 0,665 0,799 0,959 1,174 1,412 1 ,678 Аи 0,746 0,860 0,976 1,107 1,269 1,435 1,620 1,788 1,944 2,090 2,229 2,362 2,675 3,086 3,539 4,099 4,892 5,825 7,039 8,323 9,687 11,126 12,633 14,205 18,411 24,929 33,237 44,862 63,338 87,383 121,564 160,110 202,825 249,497 299,989 354,114 411,613 472,467 (СНа)п 0,075 0,089 0,103 0,120 0,140 0,162 0,186 0,208 0.229 0,249 0,268 0,286 0,329 0,386 0,447 0.522 0,627 0,753 0,922 1,107 1,314 и 0,874 1,007 1,143 1,296 1,486 1,679 1,895 2,090 2,271 2,441 2,602 2,756 3,118 3,591 4,110 4,751 5,656 6,718 8,099 9,551 11,088 12,709 14,402 16,164 20,866 28,141 37,383 50,241 70,594 97,044 134,555 176,642 223,087 273,752 328,433 386,980 449,291 515,303 Вода 0,095 0,113 0,133 0,155 0,183 0,213 0,247 0,279 0,309 0,336 0,363 0,388 0,445 0,518 0,594 0,683 0,804 0,943 1,128 1,330 ,558 Е, МэВ 0,0500 0,0640 0,0801 0,1001 0,1281 0,1601 0.2001 0,2402 0,2802 0,3202 0,3602 0,4003 0,5003 0,6404 0,8005 1,0007 1,2808 1,6010 2,0013 2,4016 2,8018 3,2021 3,6023 4,0026 5,0033 6,4042 8,0052 Ю,007 12,808 16,010 20,013 24,016 28,018 32,021 36,023 40,026 44,029 48,031 ?. МэВ 0,0500 0,0640 0,0801 0,1001 0,1281 0,1601 0,2001 0,2402 0,2802 0,3202 0,3602 0,4003 0,5003 0,6404 0,8005 1,0007 1,2808 1,6010 2,0013 2,4016 2,8018 1146
Продолжение табл. 42.4 МэВ/а.'е. м 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 н 0,608 0,701 0,805 1,109 1,645 2,426 3,668 5,900 9,134 14,129 20,100 26,987 34,742 43,347 52,785 63,031 74,083 Не 1,778 2,042 2,331 3,156 4,556 6,504 9,461 14,568 21,781 32,801 45,939 61,095 78,207 97,188 117,905 140,299 164,342 N 2,308 2,674 3,079 4,236 6,189 8,851 12,779 19,340 28,294 41,613 57,189 74,919 94,718 116,539 140,308 165,946 193,410 О 2,418 2,803 3,227 4,444 6,487 9,277 13,403 20,286 29,645 43,505 59,692 78,105 98,633 121,239 145,857 172,408 200,852 Ne 2,655 3,087 3,564 4,931 7,222 10,321 14,836 22,270 32,283 47,007 64,139 83,596 105,319 129,234 155,254 183,319 213,383 Аг 3,541 4,128 4,774 6,608 9,636 13,660 19,419 28,705 41,006 58,885 79,483 102,708 128,499 156,809 187,581 220,770 256,324 Кг 5,357 6,222 7,164 9,801 14,065 19,623 27,441 39,795 55,903 79,051 105,475 135,103 167,891 203,844 242,838 284,780 329,587 Хе 6,951 8,052 9,239 12,526 17,789 24,590 34,042 48,882 68,123 95,574 126,758 161,546 199,876 241,758 287,126 335,901 387,987 Rn 9,614 11,096 12,695 17,083 23,963 32,679 44,628 63,208 87,095 120,776 158,699 200,864 247,128 297,426 351,710 409,980 472,165 Майлар 1,973 2,300 2,658 3,682 5,422 7,829 11,431 17,513 25,868 38,311 52,879 69,481 88,040 108,521 130,883 155,069 181,040 <сн,)п 1,545 1,799 2,078 2,881 4,262 6,201 9,151 14,216 21,267 31,861 44,322 58,564 74,522 92,165 111,457 132,350 154,816 Вода 1,814 2,099 2,416 3,328 4,885 7,054 10,333 15,922 23,652 35,228 48,830 64,355 81,703 100,844 121,730 144,298 168,510 Я, МэВ 3,2021 3,6023 4,0026 5,0033 6,4042 8,0052 10,007 12,808 16,010 20,013 24,016 28,018 32,021 36,023 40,026 44,029 48,031 Табли ца 42.5. Тормозная способность веществ, МэВ/(мг-см~2), для ионов лития ^Li* [1] Ет — энергия на единицу массы налетающей частицы; Ет—полная энергия МэВ/а.'е. м 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 1,355 1,533 1,714 1,917 2,167 2,407 2,654 2,854 3,015 3,144 3,244 3,322 3,437 3,467 3,412 3,290 3,103 2,908 2,703 2,497 2,321 2,164 2,031 1,911 1,665 1,412 1,204 1,019 0,843 0,708 0,593 0,513 0,453 0,407 0,370 0,340 0,315 0,293 С 1,121 1,268 1,418 1,586 1,796 2,004 2,224 2,415 2,579 2,724 2,847 2,954 3,171 3,370 3,463 3,460 3,371 3,229 3,037 2,812 2,605 2,413 2,244 2,092 1,784 1,480 1,257 1,067 0,890 0,754 0,636 0,552 0,489 0,440 0,401 0,368 0,341 0,318 А1 0,821 0,929 1,039 1,162 1,315 1,464 1,620 1,749 1,856 1,943 2,014 2,070 2,162 2,210 2,204 2,160 2,080 1,989 ,890 1,781 ,683 1,594 ,513 1,440 1,284 ,116 0,972 0,840 0,709 0,605 0,514 0,449 0,400 0,361 0,330 0,304 0,283 ( ),264 Ti 0,546 0,618 0,691 0,772 0,874 0,976 1,085 1,179 1,258 1,327 1,385 1,435 1,522 1,582 1,602 ,596 1,566 1,516 1,461 1,395 ,329 ,270 1,214 1,165 1,053 0,932 0,823 0,721 0,617 0,532 0,455 0,400 0,358 0,325 0,298 0,276 0,257 ( 3,241 Ni 0,444 0,502 0,561 0,627 0,711 0,796 0,889 0,969 1,039 1,098 1,148 ,192 1,271 1,330 ,355 1,356 ,337 1,305 1,266 1,215 ,163 1,114 ,070 1,028 0,937 0,832 0,740 0,653 0,561 0,487 0,419 0,369 0,331 0,301 0,276 0,256 0,239 ( 3,224 Ge 0,402 0,455 0,509 0,569 0,647 0,726 0,810 0,880 0,943 0,995 1,043 1,081 1,152 ,206 ,228 ,231 1,221 ,194 1,162 ,118 1,072 1,031 0,993 0,955 0,873 0,778 0,694 0,613 0,528 0,458 0,396 0,350 0,314 0,286 0,263 0,244 0,227 ( 3,214 Zr 0,373 0,422 0,472 0,527 0,597 0,669 0,747 0,813 0,872 0,919 0,960 0,994 1,059 1,107 1,126 1,128 1,113 1,088 1,058 1,015 0,971 0,932 0,896 0,863 0,787 0,701 0,622 0,548 0,474 0,413 0,357 0,316 0,284 0,260 0,239 0,222 0,207 ( 3,195 Ag 0,345 0,390 0,436 0,488 0,552 0,619 0,692 0,754 0,809 0,855 0,894 0,929 0,992 1,038 1,056 1,056 1,040 1,017 0,987 0,946 0,905 0,869 0,834 0,802 0,731 0,647 0,576 0,509 0,438 0,381 0,330 0,292 0,263 0,240 0,221 0,206 0,193 0,182 Eu 0,219 0,248 0,277 0,310 0,351 0,394 0,439 0,483 0,520 0,554 0,586 0,613 0,665 0,707 0,732 0,745 0,745 0,740 0,730 0,707 0,683 0,660 0,640 0,619 0,574 0,519 0,467 0,418 0,366 0,322 0,283 0,250 0,228 0,209 0,193 0,179 0,168 0,159 Та 0,188 0,212 0,237 0,265 0,301 0,339 0,382 0,420 0,455 0,486 0,512 0,536 0,581 0,621 0,646 0,659 0,661 0,658 0,650 0,632 0,611 0,593 0,575 0,557 0,517 0,470 0,426 0,380 0,335 0,295 0,258 0,231 0,209 0,192 0,178 0,166 0,157 0,148 Au 0,172 0,195 0,218 0,245 0,277 0,312 0,352 0,387 0,421 0,449 0,475 0,497 0,544 0,582 0,606 0,618 0,621 0,619 0,611 0,596 0,577 0,559 0,543 0,527 0,489 0,444 0,402 0,361 0,318 0,281 0,247 0,221 0,201 0,185 0,171 0,160 0,151 0,143 и 0,148 0,167 0,187 0,209 0,238 0,268 0,302 0,333 0,362 0,387 0,410 0,428 0,470 0,508 0,529 0,540 0,546 0,543 0,539 0,529 0,512 0,497 0,484 0,471 0,438 0,398 0,363 0,328 0,289 0,256 0,226 0,203 0,185 0,170 0,158 0,148 0,139 0,132 E, МэВ 0,0877 0,1123 0,1403 0,1754 0,2245 0,2806 0,3508 0,4210 0,4911 0,5613 0,6314 0,7016 0,8770 1,1226 1,4032 1,7540 2,2451 2,8064 3,5080 4,2096 4,9112 5,6128 6,3144 7,0160 8,7700 11,226 14,032 17,540 22,451 28,064 35,080 42,096 49,112 56,128 63,144 70,160 77,176 84,192 1147
Продолжение табл. 42.5 МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 i 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Н 3,080 3,420 3,719 4,042 4,483 4,904 5,362 5,842 6,290 6,742 7,148 7,576 8,581 9,788 10,822 11,707 12,353 12,413 12,058 11,310 10,332 9,356 8,474 7,762 6,382 5,043 4,024 3,175 2,481 1,996 1,634 1,396 1,227 1,097 0,993 0,910 0,839 0,779 Не ,314 ,442 ,527 ,6С4 ,701 1,783 1,886 ,999 2,130 2,263 2,398 2,542 2,864 3,263 3,593 3,875 4,032 4,098 4,007 3,794 3,551 3,283 3,020 2,807 2,390 1,975 1,649 1,365 1,102 0,902 0,743 0,635 0,557 0,496 0,451 0,415 0,385 ( ),359 N 0,871 0,969 ,057 ,152 1,261 1,366 1,489 1,621 1,744 1,867 1,983 2,107 2,367 2,678 2,942 3,143 3,280 3,255 3,113 2,871 2,612 2,373 2,164 2,003 1,701 1,426 1,223 1,042 0,874 0,738 0,621 0,539 0,479 0,491 0,393 0,362 0,337 ( 3,315 О 0,818 0,912 0,995 ,086 ,200 ,315 1,448 ,567 1,694 1,815 1,933 2,041 2,280 2,581 2,826 3,026 3,130 3,093 2,962 2,729 2,482 2,263 2,063 1,901 1,624 1,363 1,164 0,992 0,834 0,708 0,508 0,519 0,461 0,416 0,379 0,350 0,325 ( ),304 Ne 0,727 0,810 0,890 0,983 ,097 ,211 ,348 ,481 ,607 1,727 ,840 ,942 2,179 2,448 2,671 2,825 2,864 2,801 2,650 2,438 2,221 2,023 1,834 1,693 1,443 1,221 1,054 0,915 0,775 0,665 0,564 0,491 0,436 0,393 0,359 0,331 0,307 ( 3,287 Аг 0,480 0,547 0,618 0,705 0,822 0,946 ,087 ,219 ,340 ,451 ,552 ,646 1,839 2,039 2,171 2,233 2,194 2,091 1,949 1,783 1,622 1,479 1,353 1,254 1,082 0,932 0,818 0,724 0,627 0,544 0,467 0,410 0,367 0,332 0,303 0,280 0,260 ( 3,243 Кг 0,294 0,339 0,385 0,451 0,534 0,627 0,732 0,829 0,913 0,995 ,067 ,136 ,267 1,399 1,477 1,510 1,464 1,383 1,285 1,183 1,085 1,001 0,923 0,864 0,760 0,668 0,598 0,537 0,477 0,417 0,363 0,320 0,288 0,261 0,239 0,221 0,206 ( 3,193 Хе 0,209 0,242 0,281 0,329 0,402 0,480 0,570 0,652 0,726 0,793 0,854 0,905 ,009 ,114 ,173 ,184 ,142 1,076 1,004 0,923 0,845 0,781 0,729 0,688 0,614 0,543 0,491 0,448 0,397 0,351 0,307 0,272 0,246 0,224 0,206 0,190 0,177 ( 3,166 Rn 0,138 0,160 0,188 0,238 0,280 0,341 0,413 0,479 0,536 0,589 0,632 0,671 0,750 0,826 0,866 0,870 0,834 0,784 0,731 0,675 0,624 0,580 0,542 0,511 0,464 0,421 0,386 0,356 0,318 0,284 0,252 0,224 0,203 0,186 0,172 0,159 0,148 0,139 Майлар 1,101 1,239 1,373 1,522 1,709 1,896 2,096 2,275 2,438 2,588 2,722 2,842 3,100 3,374 3,557 3,659 3,664 3,567 3,389 3,138 2,886 2,652 2,444 2,265 1,922 1,590 1,341 1,130 0,938 0,790 0,665 0,576 0,511 0,460 0,418 0,385 0,356 0,332 <сн,)л 1,401 1,576 1,746 1,936 2,180 2,418 2,673 2,905 3,110 3,297 3,461 3,614 3,945 4,286 4,514 4,638 4,654 4,542 4,326 4,027 3,709 3,404 3,134 2,902 2,441 1,989 1,652 1,368 1,118 0,931 0,779 0,673 0,595 0,534 0,485 0,445 0,412 0,384 Вода 1,069 ,190 1,298 1,415 ,565 1,713 1,882 2,043 2,204 2,363 2,513 2,656 2,981 3,381 3,714 3,992 4,155 4,130 3,973 3,681 3,354 3,051 2,775 2,552 2,153 1,772 1,482 ,235 1,017 0,851 0,713 0,616 0,547 0,492 0,448 0,412 0,382 0,357 ?, МэВ 0,0877 0,1123 0,1403 0,1754 0,2245 0,2806 0,3508 0,4210 0,4911 0,5613 0,6314 0,7016 0,8770 1,1226 1,4032 1,7540 2,2451 2,8064 3,5080 4,2096 4,9112 5,6128 6,3144 7,0160 8,7700 11,2260 14,032 17,54 22,451 28,064 35,080 42,096 49,112 56,128 63,144 70,160 77,176 84,192 Таблица 42.6. Пробег /?, мг/см8, ионов лития 3Li+ в различных веществах [1] Ет — энергия на единицу массы налетающей частицы; Е — полная энергия МэВ/? е. н. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 Be 0,091 0,108 0,125 0,144 0,167 0,192 0,219 0,245 0,269 0,292 0,313 0,335 0,387 0,458 0,539 0,644 0,797 с о,;о5 0,125 0,145 0,168 0,196 0,225 0,258 0,288 0,316 0,343 0,368 0,392 0,449 0,524 0,606 0,708 0,851 А1 0,149 0,176 0,203 0,234 0,273 0,313 0,358 0,399 0,438 0,475 0,510 0,545 0,627 0,739 0,866 1,027 1,259 Ti 0,228 0,268 0,310 0,356 0,414 0,474 0,541 0,602 0,660 0,714 0,766 0,815 0,934 1,092 1,268 1,487 1,797 Ni 0,276 0,324 0,374 0,431 0,502 0,575 0,657 0,731 0,801 0,866 0,929 0,989 1,131 1,319 1,528 1,786 2,151 Ge 0,320 0,375 0,430 0,493 0,572 0,653 0,743 0,825 0,902 0,974 1,043 1,109 1,266 1,473 1,704 1,989 2,389 Zr 0,353 0,411 0,472 0,540 0,625 0,712 0,809 0,898 0,982 1,060 1,134 1,206 1,377 1,603 1,854 2,165 2,603 Ag 0,390 0,454 0,519 0,593 0,685 0,779 0,«84 0,980 1,070 1,154 1,235 1,312 1,494 1,735 2,003 2,334 2,803 Eu 0,614 0,713 0,815 0,930 1,075 1,222 ,388 1,538 1,677 1,807 1,930 2,047 2,322 2,679 3,068 3,543 4 1,202 Та 0,724 0,840 0,960 1,094 1,263 1,434 1,626 1,799 1,957 2,107 2,247 2,381 2,694 3,102 3,544 4,082 4,825 Au 0,790 0,917 1,047 1,193 1,376 1,562 1,770 1,957 2,129 2,290 2,442 2.586 2,923 3,358 3,830 4,402 5,195 и 0,937 1,084 1,236 1,407 1,621 1,838 2,080 2,298 2,498 2,685 2,861 3,029 3,418 3,919 4,460 5,116 6,020 ?. МэВ 0,0877 0,1123 0,140] 0,1754 0,2245 0,2806 0,3508 0,4210 0,4911 0,5613 0,6314 0,7016 0,8770 1,1226 1,4032 1,7540 2,2451 1148
Продолжение табл. 42.6 МэВ/Ге. м 0,4000 0,5000 Q,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а.е. м 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 0,984 1,235 1,505 1,796 2,110 2,444 2,801 3,786 5,391 7,549 10,727 16,050 23,345 34,219 46,969 61,546 77,913 96,006 115,792 137,251 160,349 н 0,034 0,041 0,049 0,057 0,068 0,080 0,094 0,106 0,117 0,128 0,138 0,148 0,170 0,196 0,223 0,255 0,295 0,341 0,398 0,458 0,523 0,595 0,673 0,760 1,010 1,444 2,069 3,054 4,813 7,346 11,247 15,906 21,280 27,336 34,066 41,456 49,492 58,174 С 1,021 1,246 1,486 1,745 2,025 2,327 2,651 3,560 5,076 7,139 10,178 15,237 22,115 32,291 44,168 57,693 72,827 89,546 107,830 127,647 148,972 Не 0,087 0,104 0,123 0,145 0,174 0,205 0,243 0,279 0,312 0,344 0,375 0,403 0,468 0,548 0,630 0,724 0,848 0,986 1,159 1,339 1,530 1,736 1,959 2,200 2,878 4,012 5,572 7,918 11,941 17,591 26,198 36,449 48,275 61,640 76,482 92,705 110,269 129,156 А1 1,535 1,897 2,279 2,685 3,113 3,565 4,041 5,333 7,390 10,092 13,986 20,377 28,980 41,612 56,261 72,863 91,364 111,719 133,888 157,836 183,531 N 0,130 0,155 0,182 0,213 0,252 0,294 0,343 0,387 0,428 0,467 0,504 0,538 0,616 0,714 0,813 0,929 1,081 1,253 1,474 1,709 1,965 2,247 2,557 2,894 3,846 5,427 7,558 10,676 15,843 22,858 33,261 45,413 59,249 74,712 91,774 110,387 130,495 152,070 Ti 2,162 2,633 3,125 3,641 4,181 4,746 5,336 6,922 9,407 12,620 17,184 24,576 34,412 48,725 65,202 83,772 104,373 126,952 151,447 177,806 206,012 О 0,138 0,165 0,193 0,226 0,268 0,311 0,361 0,407 0,450 0,490 0,527 0,563 0,644 0,745 0,849 0,968 1,128 1,308 1,540 1,787 2,057 2,353 2,678 3,032 4,032 5,687 7,921 11,195 16,617 23,948 34,774 47,403 61,771 77,803 95,480 114,758 135,582 157,926 2,576 3,122 3,688 4,278 4,895 5,538 6,207 7,996 10,782 14,368 19,431 27,575 38,347 53,931 71,805 91,915 114,191 138,567 165,005 193,446 223,836 Ne . 0,156 0,186 0,217 0,253 0,299 0,347 0,401 0,450 0,495 0,537 0,576 0,613 0,698 0,804 0,914 1,041 1,214 1,412 1,670 1,946 2,248 2,579 2,943 3,341 4,466 6,321 8,802 12,385 18,240 26,085 37,585 50,952 66,134 83,100 101,800 122,176 144,187 167,804 Ge 2,854 3,450 4,066 4,707 5,374 6,068 6,789 8,712 11,699 15,528 20,921 29,584 41,030 57,561 76,461 97,648 121,081 146,699 174,444 204,266 236,107 Аг 0,245 0,290 0,336 0,387 0,450 0,512 0,580 0,641 0,695 0,746 0,792 0,836 0,937 1,063 1,196 1,356 1,577 1,839 2,187 2,564 2,977 3,430 3,926 4,465 5,973 8,425 11,647 16,217 23,531 33,168 47,133 63,203 81,327 101,469 123,606 147,702 173,733 201,663 Zr 3,113 3,767 4,445 5,151 5,889 6,657 7,455 9,587 12,901 17,162 23,184 32,858 45,590 63,935 84,889 108,335 134,173 162,344 192,836 225,596 260,555 Кг 0,421 0,496 0,568 0,649 0,746 0,841 0,943 ,031 1,112 1,186 1,254 1,317 1,463 ,647 1,842 2,077 2,407 2,802 3,328 3,898 4,517 5,191 5,921 6,707 8,875 12,328 16,779 22,983 32,713 45,333 63,413 84,029 107,149 132,756 160,869 191,404 224,299 259,498 Ag .3,349 4,050 4,776 5,535 6,326 7,151 8,009 10,303 13,883 18,489 24,983 35,424 49,207 69,066 91,721 117,065 145,010 175,480 208,369 243,585 281,068 Xe 0,618 0,720 0,823 0,934 1,065 1,190 1,322 1,436 1,538 1,630 1,715 1,795 1,978 2,209 2,454 2,752 3,174 3,681 4,356 5,086 5,881 6,745 7,675 8,665 11,368 15,631 21,076 28,577 40,266 55,339 76,781 101,111 128,256 158,192 190,942 226,468 264,722 305,639 Eu 4,958 5,913 6,890 7,900 8,945 10,025 11,140 14,085 18,595 24,312 32,273 44,873 61,270 84,591 111,029 140,460 172,689 207,690 245,422 285,804 328,736 Rn 0,961 1,116 1,269 1,429 1,613 1,791 1,975 2,131 2,269 2,394 2,509 2,616 2,863 3,174 3,505 3,909 4,485 5,179 .6,107 7,106 8,187 9,353 10,605 11,939 15,547 21,120 28,099 37,581 52,215 70,929 97,236 126,825 159,727 195,859 235,189 277,697 323,398 372,249 Та 5,676 6,749 7,843 8,972 10,138 11,340 12,580 15,850 20,841 27,129 35,868 49,681 67,597 93,110 121,911 153,864 188,866 226,803 267,589 311,088 357,218 Майлар 0,103 0,123 0,144 0,167 0,197 0,227 0,262 0,294 0,324 0,352 0,378 0,403 0,462 0,538 0,619 0,716 0,850 1,005 1,207 1,422 1,656 1,909 2,185 2,483 3,326 4,735 6,662 9,520 14,311 20,856 30,575 41,941 54,896 69,390 85,406 102,917 121,886 142,288 Аи 6,101 7,242 8,405 9,601 10,836 12,109 13,421 16,879 22,158 28,811 38,036 52,588 71,426 98,124 128,197 161,529 197,979 237,462 279,846 324,942 372,746 <СН,)Л 0,080 0,096 0,112 0,130 0,154 0,178 0,205 0,230 0,253 0,275 0,296 0,316 0,362 0,422 0,485 0,562 0,668 0,790 0,948 1,116 1,298 1,495 1,710 1,943 2,603 3,721 5,274 7,615 11,604 17,128 25,403 35,125 46,238 58,701 72,497 87,604 103,990 121,639 U 7,050 8,348 9,663 11,012 12,403 13,833 15,302 19,170 25,061 32,461 42,665 58,696 79,418 108,717 141,553 177,795 217,365 260,122 305,969 354,839 406,695 Вода 0,101 0,121 0,143 0,168 0,200 0,234 0,272 0,307 0,340 0,371 0,400 0,427 0,489 0,566 0,645 0,736 0,857 0,992 1,165 1,349 1,549 1,768 2,009 2,273 3,023 4,284 6,021 8,623 13,025 19,081 28,122 38,735 50,849 64,398 79,365 95,720 113,420 132,440 Е, МэВ 2,8064 3,5080 4,2096 4,9112 5,6128 6,3144 7,0160 8,7700 11,226 14,032 17,540 22,451 28,064 35,080 42,096 49,112 56,128 63,144 70,160 77,176 84,192 Е, МэВ 0,0877 0,1123 0,1403 0,1754 0,2245 0,2806 0,3508 0,4210 0,4911 0,5613 0,6314 0,7016 0,8770 1,1226 1,4032 1,7540 2,2451 2,8064 3,5080 4,2096 4,9112 5,6128 6,3144 7,0160 8,7700 11,226 14,032 17,540 22,451 28,064 35,080 42,096 49,112 56,128 63,144 70,160 77,176 84,192 1149
Таблица 42.7. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мг*см~г), для ионов jBe+ [1] Ет — энергия на единицу массы налетающей частицы; ? — полная энергия МэВ/а.е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 *«. МэВ/а.е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 '0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 Be 1,800 2,036 2,276 2,545 2,876 3,199 3,538 3,820 4,050 4,236 4,381 4,494 4,653 4,692 4,633 4,508 4,327 4,142 3,947 3,734 3,547 3,374 3,222 3,079 2,766 2,410 2,091 1,789 1,491 1,256 1,053 0,912 0,804 0,721 0,656 0,602 0,557 0,519 н 4,090 4,541 4,939 5,367 5,950 6,518 7,150 7,818 8,450 9,084 9,655 10,248 11,618 13,248 14,694 16,043 17,225 17,679 17,609 16,912 15,792 С 1,489 1,684 1,883 2,105 2,384 2,664 2,966 3,233 3,465 3,670 3,846 3,996 4,293 4,561 4,702 4,742 4,701 4,598 4,435 4,205 3,981 3,762 3,560 3,371 2,962 2,526 2,183 1,875 1,575 1,337 1,129 0,980 0,869 0,781 0,710 0,651 0,603 0,562 Не 1,745 1,915 2,028 2,130 2,258 2,370 2,514 2,676 2,861 3,050 3,239 3,438 3,877 4,417 4,878 5,310 5,623 5,836 5,851 5,673 5,427 А1 1,091 1,234 1,380 1,542 1,745 1,946 2,160 2,341 2,493 2,618 2,720 2,800 2,926 2,991 2,993 2,960 2,900 2,833 2,760 2,663 2,572 2,485 2,401 2,320 2,132 1,904 1,688 1,475 1,254 1,073 0,913 0,797 0,709 0,640 0,584 0,538 0,500 0,467 N 1,156 1,287 ,403 ,530 ,673 ,815 ,985 2,170 2,343 2,516 2,679 2,850 3,204 3,625 3,995 4,307 4,573 4,635 4,546 4,293 ),992 Ti 0,725 0,821 0,917 1,026 1,160 1,298 1,447 1,578 1,690 1,788 1,871 1,940 2,060 2,141 2,176 2,187 2,184 2,159 2,133 2,085 2,032 1,980 1,925 1,877 1,749 1,590 1,430 1,267 1,091 0,943 0,809 0,711 0,635 0,576 0,528 0,488 0,455 0,426 О 1,086 ,210 ,322 ,442 ,593 ,747 ,931 2,097 2,276 2,445 2,611 2,761 3,087 3,493 3,837 4,147 4,364 4,405 4,325 4,080 *,794 Ni 0,589 0,666 0,745 0,833 0,944 1,058 1,186 1,297 1,396 1,479 1,550 1,613 1,721 1,800 1,841 1,859 1,865 1,859 1,849 1,816 1,777 1,737 1,697 1,656 1,557 1,420 1,285 1,146 0,993 0,864 0,745 0,656 0,587 0,533 0,489 0,452 0,422 0,395 Ne 0,965 ,076 ,182 ,305 ,455 ,609 ,797 ,983 2,159 2,327 2,486 2,626 2,950 3,314 3,627 3,872 3,993 3,989 3,870 3,646 *,395 Ge 0,534 0,605 0,676 0,756 0,859 0,965 1,080 1,177 1,266 1,340 1,409 1,462 1,560 1,633 1,667 1,687 1,702 1,700 1,697 1,673 1,638 1,608 1,575 1,538 1,450 1,327 1,205 1,077 0,934 0,814 0,703 0,622 0,558 0,507 0,466 0,431 0,402 0,378 Аг 0,637 0,727 0,821 0,936 ,091 ,257 ,449 ,632 ,800 ,956 2,097 2,226 2,490 2,760 2,948 3,061 3,059 2,978 2,846 2,666 !,479 Zc 0,495 0,560 0,626 0,700 0,792 0,889 0,996 1,088 1,171 1,238 1,297 1,344 1,434 1,498 1,529 1,545 1,551 1,550 ,546 1,518 1,484 ,453 1,421 1,390 1,307 ,195 1,080 0,963 0,838 0.733 0,633 0,561 0,505 0,461 0,424 0,392 0,366 0,344 Кг 0,390 0,450 0,512 0,598 0,708 0,833 0,976 ,110 ,226 ,34(Т ,441 ,537 ,715 ,893 2,005 2,069 2,041 1,969 1,877 1,768 1 ,659 Ag 0,458 0,518 0,579 0,648 0,733 0,823 0,922 1,009 1,087 1,152 1,208 1,257 1,343 1,406 1,434 1,447 1,450 1,448 1,441 1,414 1,384 1,354 1,323 1,292 1,213 1,104 1,001 0,894 0,775 0,676 0,586 0,519 0,467 0.426 0.392 0.364 0,341 • 0,321 Хе 0,277 0,321 0,372 0,436 0,534 0,638 0,760 0,873 0,975 ,068 ,153 ,224 ,367 ,507 ,592 ,622 ,592 ,533 ,466 ,380 ,291 Ей 0,291 0,329 0,368 0,412 0,466 0,523 0,585 0,646 0,698 0,746 0,791 0,829 0,900 0,957 0,994 1,021 1,038 1,054 1,065 1,057 1,044 1,029 1,015 0,998 0,953 0,885 0,810 0,735 0,647 0,572 0,502 0,445 0,404 0,370 0,342 0,318 0,298 0,281 Rn 0,183 0,213 0,249 0,316 0,372 0,453 0,551 0,641 0,720 0,793 0,854 0,907 ( ,015 ,118 ,176 ,193 ,163 ,116 ,068 ,009 ),954 Та 0,249 0,282 0,315 0,352 0,400 0,450 0,509 0,562 0.611 0,654 0,692 0,725 0,787 0,840 0,877 0,903 0,922 0,938 0,949 0,945 0,934 0,924 0,912 0,898 0,859 0,801 0,739 0,668 0,592 0,524 0,458 0,410 0,372 0,341 0,316 0,295 0,277 0,261 Майлар 1,463 1,645 1,824 2,020 2,268 2,520 2,795 3,045 3,275 3,487 3,677 3,844 4,196 4,567 4,830 5,014 5,109 5,080 4,949 4,693 4,411 Аи 0,229 0,259 0,290 0,325 0,368 0,414 0,469 0,518 0,566 0,605 0,642 0,672 0,736 0,788 0,823 0,847 0,866 0,881 0,893 0,891 0,882 0,872 0,862 0,849 0,812 0,758 0,699 0,634 0,562 0,499 0,439 0,393 0,357 0,328 0,303 0,284 0,267 0,2Й2 (СН2)П 1,861 2,093 2,319 2,571 2,893 3,214 3,564 3,888 4,177 4,443 4,675 4,889 5,341 5,802 6,129 6,355 6,490 6,468 6,318 6,022 5,669 и 0,196 0,222 0,248 0,278 0,316 0,356 0,403 0,446 0,486 0,521 0,553 0,580 0,636 0,688 0,718 0,740 0,761 0,773 0,787 0,791 0,782 0,775 0,768 0,759 0,727 0,680 0,630 0,575 0,510 0,454 0,401 0,361 0,328 0,302 0,280 0,262 0,246 0,232 Вода 1,420 1,581 1,723 1,879 2,077 2,276 2,510 2,734 2,961 3,183 3,394 3,592 4,035 4,576 5,043 5,470 5,794 5,882 5,802 5,505 5,126 Е, МэВ 0,1127 0,1442 0,1802 0,2253 0,2884 0,3605 0,4506 0,5407 0,6309 0,7210 0,8111 0,9012 1,1265 1,4420 1,8024 2,2530 2,8839 3,6049 4,5061 5,4073 6,3085 7,2098 8,НЮ 9,0122 11,265 14,420 18,024 22,530 28,839 36,049 45,061 54,073 63,085 72,098 81,110 90,122 99,134 108,15 Е, МэВ 0,1127 0,1442 0,1802 0,2253 0,2884 0,3605 0,4506 0,5407 0,6309 0,7210 0,8111 0,9012 1.1265 1.4420 1,8024 2,2530 2,8839 3,6049 4,5061 5,4073 6,3085 1150
Продолжение табл. 42.7 МэВ/а. е. м 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 н 14,584 13,444 12,505 10,598 8,604 6,988 5,577 4,390 3,542 2,903 2,478 2,177 1,946 1,759 1,610 1,484 1,377 Не 5,118 4,792 4,522 3,968 3,369 2,865 2,397 1,950 1,601 1,319 1,127 0,988 0,880 0,799 0,735 0,681 0,634 N 3,700 3,433 3,227 2,825 2,433 2,123 1,831 1,546 1,309 1,104 0,958 0,849 0,765 0,696 0,641 0,595 0,556 о 3,528 3,272 3,062 2,697 2,326 2,022 1,742 1,476 1,256 1,062 0,921 0,819 0,738 0,672 0,619 0,575 0,537 Ne 3,153 2,910 2,728 2,397 2,083 1,830 1,608 1,371 1,181 1,001 0,873 0,774 0,697 0,636 0,586 0,544 0,508 Аг 2,306 2,146 2,021 1,798 1,590 1,421 1,272 1,110 0,966 0,830 0,728 0,651 0,588 0,538 0,495 0,460 0,429 Кг 1,560 1,464 1,392 1,262 1,140 1,038 0,944 0,844 0,741 0,645 0,569 0,512 0,463 0,424 0,391 0,364 0,341 Хе 1,217 1,157 1,109 1,019 0,927 0,852 0,786 0,702 0,624 0,545 0,484 0,437 0,397 0,364 0,336 0,313 0,294 Rn 0,904 0,859 0,824 0,770 0,718 0,670 0,626 0,563 0,504 0,447 0,398 0,361 0,330 0,304 0,282 0,262 0,246 Майлар 1 г с t 4 ( ( ( ( ( { 1,134 J.877 *,649 5,192 >,713 >,329 1,986 1,659 1,402 1,181 1,023 ),907 3,815 3,741 3,681 3,630 Э,587 (СН2)Л 5,307 4,972 4,675 4,054 3,394 2,870 2,403 1,978 1,652 1,383 1,194 1,056 0,947 0,860 0,788 0,729 0,678 Вода 4,755 4,403 4,111 3,576 3,023 2,574 2,169 1,800 1,510 1,267 1,094 0,970 0,872 0,793 0,729 0,676 0,630 Е, МэВ 7,2098 8,1110 9,0122 11,265 14,420 18,024 22,530 28,839 36,049 45,061 54,073 63,085 72,098 81,110 90,122 99,134 108,15 Таблица 42.8. Пробег R, мг/см2, ионов бериллия ^Ве+ в различных веществах [1] Ет — энергия на единицу массы налетающей частицы; Е — полная энергия МэВ/?.е. м 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 0,085 0,101 0,117 0,135 0,158 0,182 0,208 0,233 0,256 0,277 0,298 0,319 0,368 0,435 0,512 0,611 0,754 0,924 1,147 1,382 1,629 1,890 2,163 2,450 3,222 4,445 6,054 8,389 12,265 17,552 25,417 34,639 45,188 57,040 70,155 84,508 100,089 116,873 С 0,097 0,116 0,136 0,157 0,185 0,213 0,245 0,273 0,300 0,325 0,349 0,372 0,427 0,498 0,575 0,671 0,804 0,960 1,159 1,368 1,588 1,821 2,067 2,328 3,041 4,196 5,734 7,967 11,650 16,634 23,996 32,586 42,373 53,333 65,451 78,716 93,104 108,600 А1 0,137 0,163 0,189 0,219 0,256 0,295 0,338 0,378 0,414 0,450 0,483 0,516 0,595 0,701 0,821 0,973 1,188 1,440 1,762 2,094 2,439 2,795 3,164 3,546 4,560 6,127 8,141 11,003 15,656 21,891 31,029 41,624 53,637 67,036 81,789 97,872 115,259 133,931 Ti 0,210 0,248 0,287 0,332 0,388 0,445 0,510 0,568 0,623 0,675 0,724 0,771 0,884 1,033 1,200 1,407 1,695 2,027 2,447 2,875 3,313 3,762 4,223 4,698 5,942 7,835 10,230 13,584 16,967 26,095 36,449 48,366 61,803 76,722 93,088 110,858 129,997 150,492 Ni 0,252 0,298 0,346 0,400 0,469 0,539 0,617 0,689 0,754 0,816 0,876 0,933 1,068 1,246 1,444 1,688 2,027 2,414 2,900 3,392 3,894 4,407 4,931 5,469 6,872 8,996 11,668 15,389 21,320 29,126 40,399 53,326 67,878 84,010 101,678 120,858 141,508 163,592 Ge 0,295 0,346 0,400 0,460 0,536 0,613 0,699 0,778 0,851 0,920 0,986 1,048 1,197 1,394 1,612 1,881 2,253 2,677 3,208 3,743 4,287 4,842 5,409 5,988 7,497 9,773 12,627 16,590 22,898 31,193 43,152 56,820 72,152 89,122 107,691 127,818 149,471 172,608 Zt 0,325 0,381 0,438 0,503 0,585 0,669 0,762 0,848 0,926 1,001 1,072 1,140 1,302 1,517 1,755 2,048 2,455 2,920 3,503 4,091 4,691 5,305 5,932 6,573 8,246 10,771 13,947 18,373 25,417 34,644 47,914 63,069 80,035 98,746 119,165 141,286 165,072 190,475 Ag 0,360 0,421 0,483 0,554 0,642 0,733 0,834 0,926 1,011 1,091 1,168 1,241 ,414 1,643 1,896 2,209 2,644 3,142 3,766 4,398 5,042 5,700 6,374 7,063 8,863 11,590 15,024 19,796 27,399 37,388 51,753 68,138 86,477 106,715 128,800 152,660 178,229 ),467 Eu 0,566 0,660 0,758 0,868 ,006 ,148 1,307 1,451 1,583 1,706 1,823 1,935 2,195 2,534 2,903 3,350 3,963 4,652 5,503 6,352 7,209 8,079 8,961 9,856 12,167 15,603 19,865 25,715 34,890 46,773 63,643 82,764 104,061 127,401 152,770 180,143 209,464 24C ),660 Xa 0,669 0,779 0,893 1,022 1,183 1,348 1,532 ,697 1,849 1,989 2,123 2,250 2,548 2,934 3,354 3,860 4,551 5,326 6,282 7,233 8,192 9,162 10,144 11,140 13,705 17,508 22,196 28,618 38,676 51,660 70,115 90,945 114,067 139,416 166,913 196,501 228,085 261 ,605 Au 0,730 0,850 0,974 1,114 1,289 1,468 1,667 1,847 2,011 2,163 2,307 2,444 2,764 3,177 3,624 4,163 4,900 5,726 6,742 7,753 8,769 9,797 10,836 11,890 14,603 18,625 23,585 30,364 40,960 54,612 73,925 95,675 119,795 146,192 174,809 205,557 238,300 273,037 и 0,868 1,009 1,154 1,318 1,522 1,731 1,963 2,172 2,362 2,539 2,707 2,866 3,236 3,711 4,224 4,841 5,682 6,621 7,777 8,919 10,065 11,223 12,391 13,571 16,605 21,095 26,611 34,110 45,783 60,800 81,994 105,743 131,968 160,624 191,616 224,876 260,359 298,040 E, МэВ 0,1127 0,1448 0,1802 0,2253 0,2884 0,3605 0,4506 0,5407 0,6309 0,7210 0,8111 0,9012 1,1265 1,4420 1,8024 2,2530 2,8839 3,6049 4,5061 5,4073 6,3085 7,2098 8,1110 9,0122 11,265 Ц,420 18,024 22,530 28,839 36,049 45,061 54,073 63,085 72,098 81,110 90,122 99,134 108,15 1151
Продолжение табл. 42.S МэВ/а?е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 1 1,0000 12,0000 н 0,031 0,038 0,045 0,054 0,064 0,076 0,089 0,100 0,111 0,122 0,131 0,140 0,161 0,186 0,212 0,241 0,279 0,320 0,372 0,424 0,479 0,538 0,603 0,672 0,868 1,199 1,665 2,389 3,669 5,505 8,327 11,697 15,585 19.971 24,849 30,210 36,045 42,353 Не 0,081 0,097 0,115 0,136 0,164 0,194 0,231 0,265 0,297 0,328 0,356 0,383 0,445 0,521 0,598 0,687 0,802 0,928 1,082 1,239 1,401 1,572 1,754 1,948 2,4?0 3,344 4,506 6,230 9,159 13,254 19,481 26,894 35,452 45,131 50,888 67,658 80.410 94,135 N 0,120 0,144 0,169 0,199 0,237 0,277 0,324 0,366 0,406 0,443 0,478 0,510 0,584 0,677 0,771 0,880 1,022 1,179 1,375 1,579 1,797 2,031 2,284 2,555 3,302 4,506 6,095 8,386 12,148 17,232 24,757 33,547 43,558 54,756 67,123 80,627 95,226 110,904 О 0,127 0,153 0,180 0,211 0,251 0,293 0,341 0,385 0,426 0,464 0,500 0,533 0,610 0,706 0,804 0,917 1,065 1,230 1,436 1,651 1,880 2,126 2,392 2,676 3,461 4,722 6,387 8,793 12,740 18,053 25,884 35,019 45,415 57,026 69,839 83,823 98,943 115,180 Ne 0,143 0,171 0,201 0,236 0,280 0,326 0,378 0,425 0,468 0,508 0,545 0,580 0,661 0,762 0,866 0,986 1,146 1,327 1,556 1,796 2,052 2,328 2,625 2,945 3,827 5,241 7,090 9,723 13,986 19,672 27,991 37,658 48,644 60,931 74,485 89,267 105,248 122,410 Аг 0,224 0,267 0,311 0,360 0,420 0,480 0,545 0,603 0,655 0,703 0,748 0,789 0,885 1,005 1,131 1,281 1,487 1,726 2,036 2,263 2,713 3,090 3,496 3,928 5,111 6,980 9,381 12,739 18,065 25,049 35,151 46,774 59,889 74,476 90,521 108,002 126,901 147,197 Кг 0,385 0,454 0,524 0,601 0,695 0,786 0,884 0,969 ,045 ,115 1,180 1,241 1,379 1,554 1,739 1,960 2,267 2,626 3,095 3,590 4,116 4,676 5,273 5,904 7,605 10,236 13,554 18,113 25,198 34,344 47,423 62,333 79,063 97,607 117,984 140,136 164,020 189,598 Хе 0,566 0,663 0,761 0,867 0,993 1,113 1,240 1,349 1,446 1,535 1,616 1,691 1,865 2,084 2,317 2,597 2,990 3,451 4,053 4,687 5,362 6,081 6,840 7,636 9,756 13,004 17,063 22,575 31,087 42,011 57,521 75,117 94,761 116,440 140,178 165,950 193,726 223,458 Rn 0,883 1,030 1,176 1,328 1,505 1,676 1,852 2,002 2,134 2,253 2,363 2,465 2,699 2,994 3,308 3,688 4,224 4,857 5,683 6,551 7,469 8,439 9,462 10,533 13,363 17,610 22,813 29,781 40,437 53,999 73,030 94,429 118,238 144,404 172,912 203,749 236,932 272,429 Мдйлар 0,095 0,114 0,134 0,156 0,185 0,215 0,248 0,278 0,307 0,333 0,359 0,382 0,438 0,510 0,587 0,678 0,803 0,945 1,124 1,311 1,510 1,721 1,946 2,185 2,846 3,919 5,356 7,456 10,944 15,688 22,718 30,939 40,313 50,810 62,418 75,122 88,895 103,720 (СН,)Л 0,074 0,089 0,105 0,122 0,145 0,168 0,194 0,218 0,240 0,261 0,281 0,300 0,344 0,400 0,461 0,533 0,631 0,742 0,883 1,030 1,184 1,348 1,524 1,711 2,229 3,080 4,238 5,958 8,862 12,866 18,851 25,883 33,924 42,950 52,950 63,909 75,807 88,631 Вода 0,093 0,112 0,133 0,157 0,188 0,220 0,257 0,291 0,322 0,351 0,379 0,405 0,464 0,537 0,612 0,697 0,809 0,933 1,087 1,247 1,416 1,599 1,796 2,008 2,596 3,557 4,851 6,763 9,968 14,357 20,897 28,573 37,339 47,151 58,000 69,865 82,716 96,537 Е, МэВ 0,1127 0,1442 0,1802 0,2253 0,2884 0,3605 0,4506 0,5407 0,6309 0,7210 0,8111 0,9012 1,1265 1,4420 1,8024 2,2530 2,8839 3,6049 4,5061 5,4073 6,3085 7,2098 8,1110 9,0122 11,265 14,420 18,024 22,530 28,839 36,049 45,061 54,073 63,085 72,098 81,110 90,122 99,134 108,15 Таблица 42.9. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мгсм), для ионов gB+ [1] Ет — энергия на единицу магсы налетающей частицы; Е — полная энергия МэВ/а.е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 Be 2,222 2,514 2,811 3,142 3,551 3,940 4,341 4,668 4,932 5,145 5,317 5,457 5,689 5,830 5,861 5,806 5,672 С 1,838 2,080 2,325 2,600 2,943 3,281 3,638 3,950 4,218 4,458 4,667 4,852 5,249 5,667 5,948 6,108 6,163 А! 1,347 1,524 1,703 1,904 2,155 2,397 2,650 2,860 3,035 3,180 3,300 3,400 3,578 3,716 3,786 3,813 3,802 Ti 0,896 1,013 1,133 1,266 1,433 1,599 1,776 1,928 2,058 2,172 2,271 2,356 2,519 2,661 2,753 2,817 < 2,863 Ni 0,727 0,823 0,920 1,028 [,166 1,304 1,455 1,584 1,700 1,797 1,881 1,958 2,104 2,237 2,329 2,394 < S,445 Ge 0,660 0,747 0,835 0,933 1,060 1,189 1,325 1,439 1,542 ,628 1,710 1,775 ,907 2,029 2,109 2,173 *,232 Zc 0,611 0,692 0,773 0,865 0,978 1,095 1,222 1,330 1,426 1,504 1,574 1,632 1,753 1,862 1,935 1,990 2,034 Ag ( ( ( ( ( ),566 ),640 3,715 3,800 3,905 [,014 1,132 1,233 1,323 1,399 1,465 1,527 [,642 1,746 1,814 1,864 1,901 Eu 0,360 0,407 0,455 0,508 0,575 0,645 0,718 0,789 0,850 0,906 0,960 1,006 1,100 1,189 1,257 1,315 1,361 Та 0,308 0,348 0,389 0,435 0,493 0,555 0,624 0,686 0,744 0,795 0,840 0,881 0,963 1,044 1,109 1,163 1,209 Au 0,283 0,320 0,358 0,401 0,455 0,510 0,575 0,634 0,689 0,735 0,779 0,816 0,900 0,979 1,041 1,090 1,135 и 0,242 0,274 0,307 0,343 0,390 0,439 0,494 0,545 0,592 0,633 0,672 0,704 0,778 0,855 0,909 0,953 0,998 ?, МэВ 0,1376 0,1761 0,2202 0,2752 0,3523 0,4404 0,5504 0,6605 0,7706 0,8807 0,9900 1,1076 1,3761 1,7614 2,2018 2,7521 3,5229 1152
Продолжение табл. 42.9 MsB/aVe. м. 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а!е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 .0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 5,506 5,309 5,091 4,894 4,707 4,540 4,379 4,015 3,577 3,159 2,741 2,309 1,955 1,644 1,424 1,255 1,125 1,022 0,936 0,865 0,804 н 5,050 5,607 6,098 6,628 7,347 8,029 8,772 9,553 10,288 11,035 11,717 12,444 14,206 16,461 18,590 20,664 22,583 23,499 23,686 23,057 21,790 20,346 18,945 17,787 15,386 12,771 10,557 8,542 6,796 5,515 4,532 3,871 3,398 3,034 2,740 2,504 2,306 2,136 С 6,112 5,966 5,733 5,494 5,248 5,017 4,795 4,300 3,749 3,297 2,872 2,439 2,082 ,763 ,531 ,356 [,218 ,106 ,013 0,937 0,871 Не 2,155 2,365 2,504 2,630 2,788 2,919 3,085 3,269 3,484 3,705 3,931 4,175 4,741 5,488 6,172 6,840 7,372 7,758 7,871 7,734 7,488 7,140 6,752 6,432 5,761 5,001 4,327 3,672 3,019 2,493 2,059 1,760 1,543 1,373 1,245 1,143 1,057 [>,984 А1 3,766 3,713 3,631 3,549 3,466 3,383 3,300 3,096 2,825 2,550 2,260 ,942 ,671 ,425 ,245 ,107 0,998 0,910 0,838 0,776 0,724 N 1,427 1,589 1,732 1,889 2,066 2,236 2,435 2,651 2,853 2,056 3,251 3,461 3,918 4,504 5,055 5,547 5,995 6,161 6,115 5,853 5,508 5,161 4,838 4,590 4,102 3,611 3,208 2,805 2,394 2,039 1,723 1,496 1,326 1,193 1,084 0,997 0,925 ( 0,862 Ti 2,870 2,870 2,843 2,804 2,762 2,713 2,670 2,538 2,359 2,160 ,941 ,689 ,469 ,263 ,110 0,992 0,898 0,822 0,760 0,706 0,660 О ,341 ,495 ,632 ,781 ,967 2,152 2,369 2,563 2,771 2,970 3,168 3,352 3,775 4,340 4,854 5,341 5,722 5,856 5,818 5,563 5,235 4,922 4,611 4,356 3,916 3,453 3,055 2,669 2,285 1,955 1,659 1,439 1,278 1,151 1,047 0,963 0,893 { 3,833 N1 2,470 2,487 2,476 2,452 2,423 2,392 2,356 2,260 2,108 ,941 ,756 ,538 ,345 ,163 ,024 0,916 0,831 0,762 0,704 0,655 0,613 Ne ,192 ,329 ,460 ,611 1,797 ,982 2,205 2,423 2,628 2,827 3,017 3,189 3,607 4,117 4,589 4,987 5,235 5,302 5,205 4,971 4,684 4,398 4,100 3,881 3,480 3,091 2,764 2,463 2,122 1,838 1,563 1,363 1,209 1,087 0,990 0,911 0,845 I 0,788 Ge 2,260 2,283 2,280 2,261 2,243 2,219 2,188 2,105 ,969 ,821 ,650 ,447 1,267 1,097 0,971 0,871 0,791 0,725 0,671 0,625 0,586 Аг 0,786 0,897 1,014 ,156 1,347 ,548 ,778 ,993 2,191 2,376 2,545 2,703 3,045 3,430 3,729 3,942 4,011 3,958 3,828 3,635 3,421 3,216 3,024 2,874 2,610 2,359 2,147 1,948 1,718 1,504 1,295 1,138 1,016 0,917 0,837 0,771 0,714 { 0,666 Zc 2,060 2,079 2,070 2,048 2,028 2,003 ,977 ,898 ,774 1,632 ,476 1,297 1,141 0,989 0,876 0,788 0,719 0,660 0,611 0,569 0,534 Кг 0,482 0,556 0,632 0,739 0,875 1,026 1,198 1,356 1,493 1,628 1,749 1,867 2,097 2,352 2,537 2,665 2,676 2,617 2,525 2,411 2,289 2,177 2,064 1,980 1,833 1,692 1,568 1,446 1,307 1,153 1,007 0,889 0,799 0,722 0,660 0,609 0,566 ( 3,529 Ag ,924 ,938 ,928 ,909 ,889 ,864 ,838 ,761 ,639 1,512 1,369 1,200 1,053 0,915 0,810 0,729 0,664 0,611 0,567 0,530 0,498 Хе 0,342 0,396 0,460 0,539 0,659 0,786 0,933 1,067 1,187 1,297 1,399 1,486 1,671 1,873 2,014 2,089 2,087 2,037 1,971 1,881 1,782 1,698 1,631 1,577 1,480 1,376 1,288 1,205 1,087 0,971 0,851 0,755 0,682 0,619 0,567 0,523 0,487 ( 3,455 Ей ,401 ,433 ,442 ,441 ,435 ,431 ,419 ,384 ,314 ,224 1,125 1,002 0,891 0,784 0,694 0,631 0,577 0,532 0,494 0,463 0,435 Rn 0,226 0,263 0,308 0,390 0,459 0,558 0,676 0,784 0,877 0,964 1,036 1,102 1,242 1,390 1.488 1,536 1,525 1,484 1,437 1,376 1,317 1,262 1,211 1,171 1,118 1,065 1,012 0,958 0,872 0,785 0,698 0,622 0,563 0,514 0,473 0,438 0,408 ( ),382 Та ,247 ,277 ,289 ,288 ,289 ,286 ,277 ,248 ,190 1,117 1,024 0,916 0,816 0,715 0,641 0,580 0,532 0,492 0,458 0,430 0,405 Майлар 1,806 2,031 2,252 2,495 2,801 3,104 3,429 3,721 3,988 4,236 4,462 4,668 5,131 5,674 6,111 6,458 6,699 6,752 6,657 6,398 6,086 5,767 5,463 5,191 4,634 4,026 3,519 3,042 2,569 2,182 1,844 1,598 1,416 1,272 1,154 1,059 0,979 ( ),911 Аи ,171 ,201 ,215 ,217 ,217 ,214 1,208 ,179 1,125 1,056 0,972 0,870 0,777 0,685 0,614 0,557 0,511 0,472 0,441 0,415 0,391 (СН.)Я 2,297 2,584 2,863 3,175 3,572 3,959 4,373 4,751 5,086 5,397 5,674 5,936 6,530 7,209 7,754 8,185 8,508 8,598 8,498 8,210 7,822 7,403 7,006 6,649 5,885 5,038 4,335 3,681 3,062 2,572 2,159 1,866 1,648 1,477 1,339 1,226 1,133 1,052 и ,028 ,058 ,078 ,079 ,081 ,083 ,079 ,056 1,009 0,951 0,881 0,790 0,707 0,626 0,564 0,512 0,471 0,437 0,408 0,383 0,361 Вода 1,753 1,952 2,128 2,320 2,564 2,804 3,079 3,341 3,605 3,867 4,119 4,362 4,934 5,685 6,380 7,046 7,596 7,818 7,804 7,505 7,073 6,634 6,204 5,848 5,191 4,487 3,889 3,322 2,786 2,351 < 1,978 1,709 1,514 1,361 1,235 1,134 1,050 ),977 Е, МэВ 4,4036 5,5045 6,6054 7,7063 8,8072 9,9081 11,009 13,761 17,614 22,018 27,522 35,229 44,036 55,045 66,054 77,033 88,072 99,081 110,09 121,10 132,11 ?, МэВ 0,1376 0,1761 0,2202 0,2752 0,3523 0,4404 0,5504 0,6605 0,7706 0,8807 0,9908 1,1009 1,3761 1,7614 2,2018 2,7522 3,5229 4,4036 5,5045 6,6054 7,7063 8,8072 9,9081 11,009 13,761 17,614 22,018 27,522 35,229 44,036 55,045 66,054 77,063 88,072 99,081 110,09 121,10 132,11 73—.2159 1153
Табли ц а 42.10. Пробег /?, мг/см2, ионов бора '?в+ в различных веществах [1] Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; ? — полная энергия МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 Be 0,082 0,097 0,113 0,131 0,154 0,177 0,203 0,227 0,250 0,272 0,293 0,313 0,363 0,429 0,505 0,599 0,733 0,891 1,094 1,306 1,527 1,756 1,994 2,241 2,897 3,915 5,226 7,099 10,171 14,329 20,491 27,704 35,955 45,234 55,513 66,777 79,021 92,230 н 0,030 0,036 0,043 0,052 0,062 0,073 0,086 0,098 0,109 0,119 0,129 0,138 0,158 0,184 0,209 0,237 0,272 0,311 0,357 с 0,093 0,111 0,130 0,152 0,179 0,206 0,238 0,266 0,293 0,318 0,342 0,365 0,420 0,490 0,566 0,657 0,783 0,926 1,109 1,297 1,493 1,698 1,913 2,137 2,743 3,703 4,957 6,749 9,668 13,588 19,355 26,073 33,730 42,310 51,808 62,217 73,524 85,719 Не 0,077 0,093 0,110 0,131 0,159 0,189 0,225 0,259 0,291 0,321 0,350 0,377 0,439 0,514 0,590 0,674 0,783 0,899 1,040 А1 0,130 0,155 0,181 0,210 0,247 0,285 0,328 0,367 0,404 0,439 0,473 0,506 0,585 0,690 0,808 0,952 1,155 1,387 1,682 1,981 2,288 2,602 2,924 3,253 4,114 5,417 7,059 9,355 13,044 17,947 25,105 33,392 42,790 53,279 64,842 77,463 91,128 105,822 N 0,113 0,137 0,162 0,191 0,228 0,268 0,314 0,356 0,396 0,432 0,467 0,500 0,575 0,666 0,758 0,862 0,996 1,141 1,320 Ti 0,199 0,236 0,274 0,318 0,373 0,429 0,493 0,551 0,606 0,657 0,707 0,754 0,867 1,015 1,178 1,375 1,647 1,954 2,337 2,723 3,113 3,508 3,910 4,319 5,377 6,951 8,903 11,595 15,861 21,467 29,577 38,899 49,410 61,090 73,916 87,862 102,902 119,031 О 0,120 0,145 0,171 0,202 0,242 0,283 0,331 0,374 0,415 0,453 0,489 0,523 0,600 0,695 0,790 0,898 1,038 1,190 1,378 Ni 0,237 0,282 0,329 0,382 0,449 0,517 0,595 0,666 0,732 0,794 0,854 0,911 1,046 1,223 1,416 1,649 1,967 2,326 2,770 3,213 3,660 4,112 4,569 5,033 6,225 7,991 10,169 13,155 17,856 23,995 32,825 42,937 54,320 66,950 80,797 95,849 112,077 129,455 Ne 0,135 0,162 0,192 0,226 0,269 0,314 0,365 0,412 0,455 0,495 0,533 0,568 0,649 0,749 0,850 0,965 1,115 1,283 1,492 Ge 0,278 0,329 0,381 0,440 0,514 0,590 0,676 0,754 0,827 0,895 0,961 1,024 1,173 1,369 1,582 1,838 2,188 2,580 3,065 3,547 4,032 4,521 5,014 5,514 6,796 8,689 11,016 14,196 19,196 25,719 35,087 45,778 57,772 71,057 85,610 101,406 118,422 136,629 Аг 0,211 0,253 0,295 0,343 0,402 0,461 0,526 0,584 0,636 0,684 0,728 0,770 0,866 0,985 ,108 ,251 ,445 ,666 ,949 Zr 0,307 0,361 0,418 0,481 0,562 0,644 0,737 0,821 0,900 0,974 1,045 1,114 1,276 1,489 1,721 2,001 2,384 2,814 3,346 3,877 4,411 4,952 5,498 6,051 7,472 9,572 12,161 15,713 21,296 28,553 38,947 50,801 64,073 78,722 94,725 112,085 130,777 150,768 Кг 0,362 0,429 0,497 0,572 0,664 0,754 0,850 0,935 1,011 1,082 1,147 1,208 1,347 1,520 1,700 1,911 2,199 2,532 < *,960 Ag 0,341 0,400 0,461 0,530 0,617 0,706 0,806 0,897 0,982 1,062 1,139 1,212 1,386 1,613 1,860 2,159 2,568 3,028 3,598 4,168 4,742 5,321 5,908 6,503 8,032 10,300 13,099 16,929 22,955 30,811 42,063 54,880 69,225 85,069 102,378 121,103 141,196 162,631 Хе 0,533 0,627 0,722 0,825 0,949 1,067 1,192 1,300 1,397 1,485 1,567 1,643 1,818 2,035 2,261 2,530 2,898 3,325 1 3,875 Ей 0,535 0,627 0,722 0,829 0,965 ,104 ,261 ,404 1,536 1,659 1,776 1,887 2,148 2,485 2,844 3,272 3,847 4,485 5,262 6,028 6,792 7,557 8,325 9,098 11,061 13,919 17,393 22,088 29,361 38,706 51,920 66,877 83,536 101,808 121,692 143,173 166,215 190,765 Rn 0,832 0,974 1,116 1,265 1,438 1,606 1,780 1,929 2,060 2,179 2,289 2,392 2,627 2,920 3,226 3,589 4,092 4,678 i >,432 Та 0,633 0,740 0,851 0,977 1,135 1,297 1,478 1,643 1,794 1,935 2,069 2,197 2,495 2,879 3,288 3,772 4,421 5,138 6,011 6,869 7,723 8,577 9,432 10,291 12,471 15,634 19,455 24,609 32,581 42,792 57,249 73,542 91,629 113,474 133,025 156,245 181,065 207,444 Майлар 0,090 0,109 0,128 0,150 0,J79 0,208 0,241 0,271 0,299 0,326 0,351 0,376 0,432 0,503 0,578 0,665 0,782 0,913 1,077 Аи 0,691 0,808 0,929 1,065 1,237 1,413 1,610 1,788 1,951 2,103 2,246 2,384 2,705 3,115 3,550 4,066 4,758 5,522 6,450 7,361 8,267 9,171 10,077 10,986 13,291 16,637 20,680 26,120 34,519 45,256 60,384 77,396 96,264 116,930 139,359 163,489 189,220 216,556 (сн1>л 0,070 0,085 0,100 0,118 0,140 0,163 0,189 0,212 0,235 0,256 0,275 0,294 0,339 0,395 0,453 0,522 0,615 0,718 0,846 и 0,824 0,961 1,103 1,263 1,463 1,668 1,898 2,105 2,295 2,472 2,649 2,800 3,172 3,643 4,142 4,733 5,522 6,391 7,447 8,477 9,498 10,517 11,534 12,553 15,131 18,864 23,361 29,379 38,631 50,442 67,044 85,620 106,135 128,568 152,858 178,960 206,844 236,498 Вода 0,088 0,107 0,127 0,150 0,181 0,213 0,249 0,283 0,314 0,343 0,371 0,397 0,456 0,528 0,601 0,683 0,789 0,903 1,044 Е, МзВ 0,1376 0,1761 0,2202 0,2752 0,3523 0,4404 0,5504 0,6605 0,7706 0,8807 0,9908 1,1009 1,3761 1,7614 2,2018 2,7522 3,5229 4,4036 5,5045 6,6054 7,7063 8,8072 9,9081 11,009 13,761 17,614 22,018 27,522 35,229 44,036 55,045 66,054 77,063 88,072 99,081 110,09 121,10 132,11 Е, МэВ 0,1376 0,1761 0,2202 0,2752 0,3523 0,4404 0,5504 0,6605 0,7706 0,8807 . 0,9908 1,1009 1,3761 1,7614 2,2018 2,7522 3,5229 4,4036 5,5045 1154
Продолжение табл. 42.10 МэВ/а.е.м. 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 н 0,404 0,453 0,506 0,562 0,622 0,788 1,063 1,443 2,024 3,039 4,482 6,693 9,329 12,370 15,804 19,627 23,834 28,420 33,384 Не 1,181 1,326 1,476 1,635 1,802 2,254 2,973 3,920 5,303 7,625 10,845 15,722 21,521 28,216 35,793 44,224 53,460 63,482 74,283 N 1,504 1,698 1,904 2,125 2,358 2,993 3,994 5,289 7,127 10,110 14,108 20,002 26,877 34,709 43,476 53,168 63,765 75,238 87,576 О 1,572 1,776 1,993 2,224 2,470 3,136 4,184 5,542 7,472 10,601 14,780 20,914 28,058 36,191 45,281 55,323 66,298 78,180 90,957 Ne 1,709 1,937 2,179 2,438 2,714 3,464 4,639 6,147 8,259 11,638 16,110 22,626 30,188 38,782 48,401 59,024 70,624 83,183 96,689 Аг 2,244 2,556 2,888 3,241 3,615 4,620 6,173 8,131 10,826 15,047 20,540 28,453 37,544 47,803 59,223 71,798 85,517 100,369 116,341 Кг 3,407 3,875 4,368 4,888 5,433 6,877 9,066 11,770 15,429 21,045 28,238 38,482 50,145 63,232 77,750 93,721 111,105 129,874 150,003 Хе 4,446 5,048 5,681 6,342 7,029 8,830 11,531 14,840 19,263 26,010 34,601 46,751 60,514 75,881 92,852 111,457 131,683 153,510 176,908 Rn 6,215 7,033 7,887 8,777 9,702 12,107 15,638 19,879 25,472 33,918 44,585 59,491 76,320 94,854 115,339 137,682 161,883 187,959 215,894 Майлар 1,246 1,422 1,608 1,804 2,011 2,572 3,465 4,636 6,321 9,086 12,816 18,323 24,753 32,087 40,304 49,402 59,372 70,195 81,862 (СН2)п 0,978 1,116 1,260 1,413 1,574 2,014 2,723 3,666 5,046 7,348 10,497 15,185 20,685 26,976 34,042 41,879 50,480 59,830 69,922 Вода 1,188 1,339 1,500 1,671 1,854 2,354 3,152 4,208 5,742 8,282 11,734 16,857 22,861 29,718 37,400 45,902 55,213 65,313 76,189 ?, МэВ 6,6054 7,7063 8,8072 9,9081 11,009 13,761 17,614 22,018 27,522 35,229 44,036 55,045 66,054 77,063 88,072 99,081 110,09 121,10 132,11 Таблица 42.11. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мг-см~2), для ионов углерода 126С+ [1] Ет—энергия на единицу массы падающей частицы; ? —полная энергия МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 * 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 2,558 2,894 3,236 3,618 4,088 4,559 5,042 5,455 5,806 6,108 6,365 6,587 6,991 7,286 7,407 7,402 7,294 7,140 6,950 6,692 6,456 6,229 6,025 5,828 5,382 4,844 4,327 3,799 3,240 2,770 2,347 2,041 1,804 1.619 1,472 1,348 1,245 1,158 С 2,116 2,394 2,677 2,993 3,388 3,797 4,226 4,616 4,967 5,293 5,587 5,856 6,450 7,082 7,518 7,786 7,925 7,926 7,810 7,537 7,247 6,944 6,658 6,382 5,764 5,077 4,515 3,981 3,423 2,950 2,516 2,194 1,948 1,752 1,592 1,459 1,349 1,254 Al 1 1 1 2 2 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4 4 4 4 А А А А А А А г t 4 1 ( ,550 ,754 ,961 ,192 ,481 ,773 ,078 ,342 ,573 ,775 ,951 ,104 ,397 ,644 ,785 ,860 ,889 ,884 ,860 U773 ,682 i,587 1,490 U392 1,150 5,826 5,492 5,132 >,725 >,368 >,034 ,784 1,590 1,436 1,310 1,206 1,118 1,042 TI 2 2 2 2 г с е г \ г * < ,031 ,166 ,304 ,458 ,650 ,850 1,062 !,253 >,423 1,578 >,718 >,844 5,095 5,325 5,479 5,592 5,681 5,721 5,757 5,738 3,698 * 5,655 3,601 3,553 3,403 3,195 2,958 2,690 2,371 2,081 1,802 1,591 1,425 1,293 1,183 1,094 1,017 0,950 N1 0,837 0,947 ,059 ,184 ,342 ,509 ,690 ,852 2,001 2,133 2,252 2,364 2,585 2,796 2,943 3,052 3,144 3,204 3,?56 3,255 3,235 3,206 3,174 3,136 3,029 2,854 2,657 2,434 2,158 1,906 1,660 1,468 1,317 1,196 1,097 1,013 0,943 0,883 Ge 0,760 0,859 0,961 ,074 ,220 ,376 ,539 ,681 ,815 ,933 2,047 2,142 2,344 2,536 2,665 2,770 2,870 2,930 2,989 2,998 2,982 2,967 2,945 2,912 2,822 2,667 2,493 2,286 2,030 1,795 1,566 1,392 1,252 1,137 1,044 0,966 0,900 0,843 Zr 0,704 0,796 0,890 0,995 ,126 ,267 ,419 ,554 ,679 ,786 ,885 ,970 2,155 2,327 2,445 2,537 2,616 2,671 2,722 2,721 2,701 2,683 2,658 2,631 2,544 2,403 2,235 2,045 1,820 1,617 1,412 1,256 1,132 1,034 0,950 0,879 0,819 0,768 Ag 0,651 0,737 0,824 0,921 ,042 ,173 ,314 ,441 ,558 ,661 ,754 ,843 2,018 2,183 2,292 2,377 2,444 2,496 2,537 2,535 2,519 2,500 2,474 2,446 2,361 2,219 2,071 1,898 1,684 1,492 1,306 1,161 1,048 0,955 0,879 0,816 0,763 0,717 Eu 0,414 0,468 0,524 0,585 0,662 0,746 0,834 0,922 ,000 ,076 ,150 ,215 ,352 ,486 ,589 ,677 ,750 ,817 ,876 ,895 ,901 1,899 ,899 1,889 1,855 1,779 1,676 1,560 1,406 1,262 1,119 0,995 0,907 0,830 0,767 0,712 0,666 0,626 Та 0,354 0,401 0,448 0,501 0,568 0,642 0,725 0,802 0,875 0,944 ,006 ,063 ,183 ,305 ,402 ,482 ,555 ,617 ,672 ,695 ,699 ,706 ,706 1,700 1,672 1,611 1,529 1,419 1,286 1,156 1,021 0,919 0,833 0,766 0,708 0,660 0,619 0,584 Аи 0,326 0,368 0,412 0,462 0,523 0,591 0,668 0,740 0,811 0,872 0,932 0,985 ,106 ,224 ,316 ,390 ,459 ,519 ,572 ,597 ,606 ,610 ,612 1,607 1,581 1,523 1,446 1,347 1,221 1,101 0,978 0,880 0,800 0,735 0,680 0,636 0,598 0,563 и С С С с с с с с с с с с с ( ,279 ,316 ,353 ,395 ,449 ,508 ,574 1,637 ),697 ),751 ),804 ),850 ),956 ,068 ,148 ,215 ,283 ,333 ,385 ,418 ,423 ,431 ,437 1,436 1,415 1,366 1,303 1,222 1,109 1,002 0,893 0,808 0,736 0,678 0,629 0,587 0,551 0,519 ?, МэВ 0,1500 0,1920 0,2400 0,3000 0,3840 0,4800 0,6000 0,7200 0,8400 0,9600 1,0800 1,2000 1,5000 1,9200 2,4000 3,0000 3,8400 4,8000 6,0000 7,2000 8,4000 9,6000 10,800 12,000 15,000 19,200 24,000 30,000 38,400 48,000 60,000 72,000 84,000 96,000 108,00 120,00 132,00 144,00 73* 1155
Продолжение табл. 42.И Ет> МэВ;а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Н 5,814 6,455 7,020 7,630 8,459 9,291 10,188 11,163 12,113 13,100 14,027 15,021 17,456 20,573 23,495 26,341 29,040 30,475 31,007 30,311 28,745 26,923 25,142 23,673 20,623 17,295 14,457 11,839 9,538 7,814 6,468 5,548 4,883 4,366 3,945 3,606 3,320 3,074 Не 2,481 2,722 2,883 3,028 3,210 3,378 3,583 3,820 4,102 4,398 4,706 5,040 5,826 6,859 7,800 8,719 9,480 10,061 10,303 10,167 9,878 9,448 8,961 8,560 7,722 6,773 5,926 5,090 4,238 3,533 2,939 2,523 2,217 1,975 1,793 1,646 1,522 1,416 N 1,643 1,829 1,994 2,175 2,379 2,587 2,829 3,098 3,359 3,628 3,892 4,178 4,815 5,628 6,388 7,071 7,710 7,990 8,004 7,695 7,266 6,829 6,420 6,109 5,498 4,890 4,393 3,887 3,360 2,889 2,459 2,144 1,905 1,716 1,561 1,436 1,331 1,241 О 1,544 1,721 1,879 2,050 2,265 2,490 2,752 2,995 3,262 3,526 3,793 4,047 4,639 5,424 6,135 6,809 7,358 7,594 7,616 7,313 6,905 6,513 6,119 5,797 5,249 4,676 4,183 3,699 3,208 2,770 2,368 2,062 1,837 1,656 1,507 1,387 1,285 1,198 Ne 1,372 1,529 1,681 1,855 2,069 2,294 2,561 2,831 3,094 3,356 3,611 3,850 4,432 5,146 5,800 6,357 6,732 6,876 6,814 6,535 6,180 5,820 5,441 5,165 4,664 4,186 3,785 3,414 2,979 2,605 2,231 1,953 1,737 1,564 1,426 1,312 1,216 1,134 Аг 0,905 1,033 1,167 1,331 1,550 1,792 2,065 2,330 2,580 2,820 3,046 3,263 3,742 4,286 4,713 5,025 5,158 5,133 5,011 4,778 4,513 4,256 4,014 3,825 3,498 3,195 2,940 2,700 2,412 2,131 1,849 1,631 1,460 1,320 1,206 1,110 1,028 0,959 Кг 0,555 0,640 0,728 0,851 1,007 1,187 1,391 1,584 1,758 1,933 2,094 2,253 2,577 2,940 3,206 3,397 3,442 3,394 3,305 3,170 3,020 2,880 2,739 2,635 2,457 2,292 2,148 2,005 1,834 1,634 1,438 1,274 1,148 1,038 0,950 0,877 0,815 ( 3,762 Хе 0,394 0,456 0,529 0,620 0,759 0,910 1,083 1,247 1,397 1,540 1,675 1,793 2,053 2,341 2,546 2,663 2,684 2,642 2,581 2,473 2,350 2,247 2,164 2,099 ,984 1,863 ,763 ,669 ,526 1,376 ,214 1,083 0,980 0,890 0,816 0,754 0,701 0,656 Rn 0,260 0,303 0,354 0,449 0,528 0,646 0,785 0,916 1,033 1,144 1,241 1,330 1,526 1,737 1,881 1,959 1,960 1,924 1,881 1,809 1,737 1,669 1,607 1,559 1,498 1,443 1,386 1,328 1,224 1,113 0,997 0,892 0,810 0,740 0,681 0,631 0,587 ( ),549 Майлар 2,079 2,338 2,592 2,872 3,225 3,591 3,983 4,348 4,695 5,028 5,342 5,635 6,305 7,091 7,723 8,233 8,614 8,757 8,714 8,411 8,029 7,632 7,251 6,909 6,212 5,452 4,819 4,216 3,605 3,093 2,632 2,291 2,034 1,830 1,662 1,524 1,409 1,311 (СНк)л 2,645 2,975 3,296 3,655 4,113 4,582 5,079 5,551 5,989 6,406 6,792 7,166 8,024 9,009 9,800 10,434 10,941 11,150 11,125 10,793 10,318 9,797 9,298 8,850 7,888 6,822 5,936 5,102 4,298 3,644 3,081 2,674 2,368 2,126 1,928 1,766 1,631 1,514 Вода 2,019 2,247 2,449 2,670 2,952 3,245 3,577 3,904 4,245 4,591 4,931 5,265 6,063 7,105 8,063 8,981 9,768 10,139 10,216 9,867 9,330 8,779 8,234 7,783 6,959 6,076 5,325 4,604 3,911 3,332 2,823 2,449 2,176 1,958 1,778 1,633 1,511 1,407 Е, МэЗ 0,1500 0,1920 0,2400 0,3000 0,3840 0,4800 0,6000 0,7200 0,8400 0,9600 1,0800 1,2000 1,5000 1,9200 2,4000 3,0000 3,8400 4,8000 6,0000 7,2000 8,4000 9,6000 10,800 12,000 15,000 19,200 24,000 30,000 38,400 48,000 60,000 72,000 84 000 96,000 108,00 120,00 132,00 144,00 Таблица 42.12. Пробег /?, мг/сма, ионов углерода !|С+ в различных веществах [1] Ет —энергия на единицу массы падающей частицы; ? — полная энергия МэВ/а"е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 Be 0,075 0,089 0,104 0,121 0,143 0,164 0,189 0,212 0,233 0,253 0,272 0,291 0,335 0,394 0,459 0,540 0,654 0,787 с 0,085 0,102 0,120 0,140 0,165 0,191 0,221 0,247 0,272 0,296 0,318 0,339 0,387 0,449 0,515 0,593 0,700 0,821 А1 0,119 0,143 0,167 0,194 0,229 0,264 0,304 0,341 0,375 0,408 0,439 0,468 0,539 0,631 0,733 0,857 1,030 1,226 Ti 0,181 0,216 0,252 0,293 0,345 0,398 0,457 0,512 0,562 0,609 0,655 0,698 0,799 0,929 1,070 1,240 1,471 1,730 Ni 0,216 0,258 0,302 0,351 0,414 0,478 0,551 0,617 0,678 0,735 0,789 0,841 0,962 1,118 1,285 1,485 1,756 2,058 Ge 0,255 0,302 0,350 0,406 0,476 0,547 0,627 0,700 0,767 0,830 0,891 0,948 1,082 1,253 1,438 1,658 1,956 2,287 7л 0,282 0,332 0,385 0,444 0,520 0,597 0,684 0,763 0,836 0,904 0,968 1,030 1,176 1,363 1,564 1,804 2,130 2,493 Ag 0,313 0,368 0,425 0,490 0,572 0,655 0,749 0,834 0,913 0,986 1,056 1,123 1,278 1,478 1,692 1,949 2,297 2,685 Eu ( ( ( ( ( r i 3,491 3,576 3,665 3,766 3,893 1,024 ,171 ,304 ,426 ,539 ,645 1,747 ,981 >,276 >,588 >,955 1,445 *,983 Та < ( ( ( t ( e < 3,581 3,681 3,785 3,903 1,051 1,203 ,373 1,526 ,666 ,795 ,916 2,032 2,299 2,636 !,991 ),406 $,959 1,564 Au 0,635 0,744 0,857 0,985 1,146 1,311 1,495 1,661 1,812 1,952 2,083 2,208 2,494 2,854 3,232 3,675 4,264 4,909 и 0,758 0,886 1,019 1,169 1,357 1,549 1,764 1,957 2,133 2,295 2,447 2,592 2,925 3,339 3,771 4,279 4,951 5,684 E, МэВ 0,1500 0,1920 0,2400 0,3000 0,3940 0,4800 0,6000 0,7200 0,8400 0,9600 1,0800 1,2000 1,5000 1,9200 2,4000 3,0000 3,8400 4,8000 1156
Продолжение табл. 42.12 МэВ/а.е.м 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0.4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 0,957 1,133 1,316 1,505 1,701 1,903 2,439 3,262 4,311 5,793 8,193 11,405 16,125 21,621 27,887 34,921 42,705 51,232 60,500 70,501 н 0,027 0,033 0,040 0,048 0,057 0,068 0,080 0,091 0,101 0,110 0,119 0,127 0,146 0,168 0,190 0,214 0,244 0,276 0,315 0,354 0,395 0,438 0,484 0,534 0,669 0,892 1,196 1,655 2,448 3,563 5,256 7,265 9,574 12,177 15,072 18,257 21,728 25,487 С 0,974 1,130 1,292 1,462 1,638 1,822 2,317 3,094 4,097 5,514 7,795 10,823 15,240 20,359 26,173 32,678 39,870 47,750 56,310 65,543 Не 0,070 0,085 0,102 0,121 0,147 0,175 0,209 0,241 0,270 0,298 0,325 0,349 0,405 0,471 0,536 0,609 0,701 0,799 0,917 1,035 1,154 1,278 1,409 ,546 1,915 2,496 3,254 4,348 6,162 8,650 12,386 16,804 21,888 27,631 34,016 41,008 98,594 Ы >,772 А1 1,472 1,721 1,975 2,234 2,498 2,769 3,471 4,526 5,840 7,656 10,537 14,325 19,809 26,123 33,259 41,210 49,967 59,521 69,865 80,991 N 0,103 0,125 0,148 0,175 0,210 0,248 0,291 0,330 0,367 0,401 0,433 0,463 0,529 0,610 0,690 0,779 0,892 1,015 1,165 1,318 1,478 1,648 1,830 2,021 2,539 3,349 4,386 5,839 8,169 11,258 15,774 21,011 26,959 33,604 40,944 48,966 57,651 66,993 Ti 2,051 2,371 2,694 3,020 3,351 3,686 4,549 5,823 7,385 9,514 12,846 17,178 23,391 30,493 38,475 47,329 57,042 67,599 78,984 91,197 О 0,109 0,133 0,157 0,186 0,223 0,262 0,306 0,347 0,385 0,420 0,452 0,483 0,552 0,636 0,719 0,811 0,930 1,058 1,216 1,377 1,546 1,725 1,915 2,116 2,660 3,508 4,594 6,121 8,565 11,794 16,493 21,936 28,113 35,003 42,607 50,915 59,910 69,585 Ni 2,429 2,798 3,168 3,540 3,916 4,297 5,270 6,698 8,442 10,803 14,476 19,219 25,984 33,687 42,332 51,905 62,392 73,786 86,071 99,229 Ne 0,122 0,148 0,176 0,207 0,248 0,290 0,338 0,382 0,422 0,458 0,493 0,525 0,597 0,685 0,773 0,871 1,000 1,141 1,316 1,496 1,685 1,885 2,098 2,324 2,936 3,887 5,093 6,764 9,404 12,858 17,850 23,611 30,138 37,429 45,474 54,255 63,763 73,989 Ge 2,692 3,093 3,494 3,898 4,303 4,713 5,760 7,291 9,153 11,668 15,574 20,614 27,791 35,936 45,044 55,114 66,136 78,093 90,974 104,760 Аг 0,192 0,231 0,271 0,315 0,371 0,426 0,487 0,541 0,589 0,633 0,673 0,711 0,797 0,902 1,008 1,131 1,296 1,483 1,719 1,965 2,223 2,497 2,787 3,093 3,913 5,170 6,737 8,868 12,166 16,410 22,472 29,398 37,189 45,845 55,369 65,754 76,997 89,090 Zr 2,938 3,379 3,821 4,267 4,716 5,170 6,330 8,029 10,101 12,910 17,271 22,878 30,841 39,873 49,951 61,055 73,175 86,316 100,466 115,603 Кг 0,330 0,392 0,456 0,526 0,612 0,696 0,787 0,866 0,936 1,000 1,060 1,115 1,239 1,392 1,548 1,729 1,975 2,256 2,614 2,984 3,372 3,779 4,206 4,653 5,832 7,603 9,767 12,661 17,048 22,605 30,454 39,339 49,278 60,283 72,377 85,537 99,745 114 ,986 Aff 3,162 3,635 4,110 4,589 5,071 5,559 6,807 8,642 10,882 13,911 18,618 24,678 33,308 43,073 53,967 65,977 79,085 93,260 108,4ft) 124,700 Хе 0,487 0,574 0,663 0,760 0,876 0,987 1,104 1,205 1,294 ,376 1,451 1,520 ,676 1,867 2,063 2,293 2,607 2,968 3,427 3,902 4,400 4,922 5,466 6,029 7,499 9,684 12,333 15,831 21,102 27,739 37,047 47,534 59,203 72,068 86,157 101,468 117,991 135 >,707 Ей 4,633 5,269 5,901 6,533 7,165 7,798 9,401 11,713 14,493 18,206 23,888 31,108 41,232 52,627 65,278 79,129 94,186 110,448 127,890 146,479 Rn 0,762 0,894 1,026 1,166 1,329 1,486 1,649 1,788 1,909 2,019 2,120 2,213 2,424 2,681 2,946 3,258 3,686 4,181 4,811 5,462 6,139 6,843 7,576 8,334 10,297 13,153 16,548 20,971 27,570 35,811 47,231 59,984 74,127 89,655 106,576 124,896 144,635 16* >,787 Та 5,294 6,007 6,714 7,419 8,122 8,827 10,605 13,164 16,223 20,299 26,527 34,416 45,491 57,905 71,640 86,683 103,004 120,581 139,370 159,344 Майлар 0,082 0,100 0,118 0,139 0,165 0,192 0,223 0,252 0,278 0,302 0,325 0,347 0,397 0,460 0,525 0,600 0,700 0,810 0,947 1,088 1,234 1,387 1,548 1,718 2,176 2,898 3,835 5,168 7,327 10,210 14,429 19,327 24,896 31,125 38,015 45,562 53,755 62,589 Аи 5,685 6,442 7,192 7,938 8,683 9,428 11,310 14,016 17,252 21,555 28,116 36,411 48,001 60,963 75,291 90,956 107,942 126,208 145,686 166,385 <сн,)я 0,064 0,078 0,092 0,108 0,129 0,151 0,175 0,197 0,218 0,237 0,255 0,273 0,312 0,361 0,412 0,471 0,550 0,637 0,745 0,854 0,968 1,087 1,213 1,345 1,704 2,277 3,032 4,124 5,922 8,354 11,946 16,136 20,914 26,270 32,205 38,716 45,793 53,435 и 6,567 7,423 8,268 9,109 9,946 10,781 12,885 15,905 19,504 24,264 31,492 40,617 53,336 67,489 83,068 100,073 118,468 138,227 159,335 181,788 Вода 0,080 0,097 0,116 0,138 0,167 0,197 0,231 0,262 0,291 0,318 0,343 0,367 0,420 0,483 0,547 0,617 0,707 0,803 0,921 1,041 1,166 1,298 1,439 1,589 1,997 2,643 3,488 4,701 6,685 9,352 13,277 17,851 23,058 28,881 35,320 42,369 50,014 58,249 Е, МэВ 6,0000 7,2000 8,4000 9,6000 10,800 12,000 15,000 19,200 24,000 30,000 38,400 48,000 60,000 72,000 84,000 96,000 108,00 120,00 132,00 144,00 ?. МэВ 0,1500 0,1920 0,2400 0,3000 0,3840 0,4800 0,6000 0,7200 0,8400 0,9600 1,0800 1,2000 1,5000 1,9200 2,4000 3,0000 3,8400 4,8000 6,0000 7,2000 8,4000 9,6000 10,800 12,000 15,000 19,200 24,000 30,000 38,400 48,000 60,000 72,000 84,000 96,000 108,00 120,00 132,00 144,00 1157
Та б л ица 42.13. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мг-см*~2), для ионов азота **N+ [1] ?т — энергия па единицу матсы падающей частицы; Е — полная энергия Ет> МэВ/а. е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 Be 2,972 3,362 3,759 4,202 4,749 5,296 5,843 6,306 6,700 7,038 7,331 7,589 8,096 8,557 8,862 9,030 9,058 8,958 8,759 8,476 8,209 7,947 7,710 7,478 6,943 6,286 5,646 4,986 4,281 3,682 3,138 2,742 2,433 2,191 1,998 1,835 1,699 1,583 н 6,754 7,498 8,155 8,863 9,826 10,792 11,807 12,907 13,977 15,095 16,155 17,306 20,214 24,160 28,110 32,135 36,060 38,233 39,078 С 2,458 2,781 3,110 3,477 3,936 4,410 4,898 5,337 5,731 6,099 6,435 6,748 7,470 8,317 8,994 9,498 9,841 9,944 9,843 9,546 9,215 8,860 8,520 8,188 7,435 6,589 5,892 5,225 4,522 3,921 3,364 2,948 2,628 2,372 2,162 1,986 1,841 1,714 Не 2,881 3,162 '3,349 3,517 3,729 3,924 4,152 4,417 4,733 5,068 5,420 5,807 6,747 8,055 9,332 10,637 11,771 12,622 12,985 А1 1,801 2,038 2,278 2,547 2,881 3,222 3,567 3,864 4,123 4,350 4,551 4,729 5,092 5,454 5,725 5,929 6,071 6,127 6,125 6,046 5,953 5,852 5,745 5,635 5,353 4,966 4,557 4,111 3,600 3,147 2,719 2,397 2,145 1,944 1,779 1,641 1,525 1,425 N 1,909 2,125 2,317 2,527 2,763 3,006 3,278 3,582 3,876 4,180 4,482 4,814 5,576 6,610 7,643 8,627 9,574 10,024 10,088 Ti 1,198 1,355 1,515 1,694 1,916 2,149 2,390 2,604 2,795 2,971 3,131 3,277 3,585 3,905 4,162 4,382 4,571 4,669 4,735 4,734 4,703 4,664 4,608 4,559 4,389 4,146 3,860 3,531 3,132 2,766 2,409 2,138 ,922 ,750 1,606 L489 ,388 ,299 О 1,794 1,999 2,182 2,381 2,631 2,893 3,189 3,462 3,764 4,063 4,369 4,662 5,372 6,370 7,339 8,307 9,137 9,528 9 ,598 Ni 0,973 1,100 1,230 1,375 1,559 1,753 1,958 2,141 2,309 2,458 2,594 2,724 2,994 3,283 3,521 3,723 3,904 4,019 4,104 4,123 4,114 4,091 4,062 4,023 3,908 3,704 3,468 3,194 2,851 2,533 2,219 1,973 1,776 1,619 1,489 1,379 1,278 1,207 Ne 1,594 1,777 1,952 2,155 2,403 2,664 2,968 3,273 3,570 3,867 4,159 4,435 5,133 6,043 6,939 7,755 8,359 8,627 8,587 Ge 0,882 0,998 1,116 1,248 1,418 1,598 1,784 1,944 2,094 2,227 2,357 2,468 2,714 2,978 3,189 3,380 3,564 3,676 3,767 3,797 3,792 3,786 3,769 3,736 3,640 3,461 3,254 3,001 2,682 2,386 2,094 1,869 1,688 1,540 1,418 1,315 1,228 1,153 Аг ,052 ,200 ,355 ,546 ,801 2,081 2,394 2,693 2,977 3,249 3,509 3,759 4,333 5,034 5,639 6,131 6,405 6,440 С >,315 Zr 0,818 0,925 1,034 1,156 1,308 1,472 1,644 1,797 1,938 2,058 2,171 2,270 2,495 2,732 2,925 3,095 3,248 3,352 3,430 3,446 3,435 3,424 3,401 3,375 3,281 3,118 2,916 2,684 2,405 2,150 1,887 1,687 1,527 1,400 1,290 1,197 1,118 1,050 Кг 0,645 0,744 0,845 0,988 1,170 1,379 1,612 1,832 2,028 2,227 2,412 2,596 2,984 3,452 3,836 4,144 4,274 4,258 4,165 Ag 0,756 0,856 0,957 1,070 1,210 1,363 1,523 1,665 1,798 1,914 2,020 2,123 2,337 2,563 2,742 2,899 3,035 3,131 3,197 3,210 3,203 3,189 3,166 3,139 3,046 2,880 2,702 2,491 2,225 1,983 1,746 1,560 1,414 1,293 1,194 1,111 1,042 0,980 Хе 0,457 0,530 0,615 0,721 0,882 1,057 1,256 1,441 1,612 1,775 1,929 2,066 2,378 2,749 3,046 3,249 3,333 3,315 3,252 Ей 0,481 0,544 0,608 0,680 0,769 0,867 0,967 1,067 1,154 1,240 1,324 1,400 1,566 1,745 1,901 2,046 2,173 2,279 2,364 2,400 2,417 2,423 2,430 2,423 2,393 2,309 2,187 2,047 1,858 1,677 1,496 1,337 1,223 1,124 1,041 0,968 0,909 0,856 Rn 0,302 0,352 0,411 0,522 0,614 0,751 0,910 1,059 1,192 1,318 1,429 1,532 1,767 2,040 2,250 2,389 2,434 2,414 2,370 Та 0,412 0,466 0,521 0,582 0,660 0,746 0,840 0,927 1,010 1,088 1,158 1,225 1,370 1,533 1,677 1,808 1,931 2,028 2,107 2,146 2,161 2,177 2,183 2,181 2,157 2,090 1,996 1,862 ,699 1,536 1,365 1,234 1,124 1,036 0,961 0,898 0,845 0,798 Майлар 2,415 2,716 3,012 3,336 3t746 4,172 4,616 5,027 5,417 5,794 6,152 6,492 7,302 8,328 9,240 10,044 10,697 10,986 10,982 Аи 0,378 0,428 0,478 0,536 0,608 0,686 0,774 0,856 0,936 1,005 1,074 1,135 1,281 1,437 1,574 1,696 1,812 1,906 1,981 2,022 2,042 2,054 2,063 2,062 2,039 1,976 1,887 ,768 1,613 1,463 1,308 1,182 1,079 0,995 0,923 0,865 0,816 0,769 (СН2)п 3,072 3,456 3,829 4,246 4,778 5,322 5,886 6,418 6,910 7,382 7,823 8,256 9,293 10,580 11,725 12,730 13,586 13,988 14,020 и 0,324 0,367 0,410 0,458 0,522 0,590 0,665 0,736 0,804 0,866 0,926 0,979 ,107 1,254 ,374 ,482 ,594 ,673 ,746 ,796 ,810 1,826 ,839 ,843 ,825 ,773 ,700 1,603 ,465 ,331 1,194 1,086 0,993 0,918 0,854 0,799 0,752 0,710 Вода 2,347 2,610 2,845 3,102 3,429 3,769 4,145 4,513 4,898 5,290 5,679 6,067 7,022 8,344 9,647 10,957 12,129 12,720 12,875 Е, МэВ 0,1750 0,2240 0,2801 0,3501 0,4481 0,5601 0,7001 0,8402 0,9802 1,1202 1,2603 1,4003 1,7504 2,2405 2,8006 3,5008 4,4810 5,6012 7,0015 8,4018 9,8021 11,202 12,603 14,003 17,504 22,405 28,006 35,007 44,810 56,012 70,015 84,018 98,021 112,02 126,03 140,03 154,03 168,04 Е, МэВ 0,1750 0,2240 0,2801 0,3501 0,4481 0,5601 0,7001 0,8402 0,9802 1,1202 1,2603 1,4003 1,7504 2,2405 2,8006 3,5008 4,4810 5,6012 7,0015 1158
Продолжение табл. 42 13 МэВ, а.е.м. 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Н 38,389 36,552 34,352 32,174 30,373 26,604 22,444 18,866 15,539 12,601 10,386 8,648 7,454 6,586 5,909 5,355 4,908 4,529 4,203 Не 12,877 12,561 12,055 11,468 10,983 9,962 8,789 7,733 6,680 5,599 4,696 3,930 3,389 2,991 2,673 2,434 2,241 2,077 1,936 N 9,745 9,239 8,714 8,216 7,838 7,093 6,346 5,733 5,102 4,439 3,840 3,288 2,881 2,570 2,323 2,119 1,955 1,816 1,697 о 9,262 8,781 8,310 7,831 7,438 6,771 6,068 5,459 4,855 4,238 3,682 3,165 2,771 2,478 2,241 2,046 1,888 1,754 1,639 Ne 8,276 7,858 7,426 6,963 6,627 6,017 5,432 4,940 4,481 3,935 3,462 2,983 2,624 2,343 2,117 1,936 1,786 1,659 1,550 Аг 6,052 5,739 5,431 5,136 4,908 4,512 4,146 3,837 3,544 3,186 2,832 2,472 2,191 1,969 1,786 1,637 1,510 1,403 1,311 Кг 4,014 3,840 3,675 3,505 3,381 3,169 2,974 2,803 2,631 2,423 2,172 1,923 1,711 1,549 1,405 1,290 1,193 1,112 1,042 Хе 3,132 2,988 2,868 2,769 2,694 2,559 2,418 2,301 2,191 2,016 1,828 1,624 1,455 1,321 1,205 1,108 1,026 0,956 ( 3,896 Rn 2,291 2,209 2,130 2,057 2,000 1,932 1,872 1,809 1,743 1,617 1,479 1,333 1,198 1,092 1,001 0,925 0,859 0,801 0,751 Майлар 10,652 10,210 9,738 9,279 8,864 8,013 7,076 6,289 5,533 4,763 4,110 3,519 3,077 2,744 2,477 2,256 2,075 1,923 1,792 <сн,)п 13,669 13,121 12,500 11,899 11,355 10,176 8,854 7,747 6,697 5,678 4,843 4,120 3,593 3,194 2,887 2,617 2,403 2,225 2,070 Вода 12,496 11,865 11,201 10,537 9,985 8,977 7,885 6,949 6,043 5,166 4,428 3,775 3,291 2,935 2,650 2,414 2,223 2,062 1,924 Е, МэВ 8,4018 9,8021 11,202 12,603 14,003 17,504 22,405 28,006 35,007 44,810 56,012 70,015 84,018 98,021 112,02 126,03 140,03 154,03 168,04 Таблица 42.14. Пробег R, мг/см2, ионов азота l*N+ в различных веществах [1] Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная анергия Ет- МэВ. а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 0,073 0,088 0,103 0,120 0,141 0,163 0,188 0,211 0,232 0,252 0,272 0,291 0,335 0,394 0,458 0,536 0,644 0,769 0,927 1,089 1,257 1,430 1,609 1,793 2,279 3,021 3,962 5,283 7,409 10,237 14,369 19,153 24,584 30,658 37,359 44,678 52,615 61,160 С 0,083 0,100 0,118 0,138 0,163 0,189 0,219 0,245 0,270 0,294 0,316 0,337 0,387 0,449 0,513 0,589 0,690 0,803 0,945 1,089 1,238 1,393 1,555 1,722 2,171 2,871 3,771 5,034 7,055 9,721 13,587 18,044 23,083 28,700 34,891 41,656 48,985 56,874 А1 0,116 0,139 0,163 0,191 0,225 0,261 0,301 0,338 0,372 0,405 0,436 0,466 0,538 0,630 0,730 0,850 1,013 1,197 1,425 1,655 1,889 2,126 2,368 2,614 3,251 4,202 5,380 6,999 9,552 12,887 17,687 23,183 29,369 36,235 43,773 51,974 60,832 70,337 Ti 0,176 0,210 0,246 0,287 0,338 0,391 0,451 0,505 0,556 0,604 0,649 0,693 0,795 0,926 1,064 1,228 1,447 1,689 1,987 2,282 2,579 2,878 3,180 3,485 4,268 5,417 6,817 8,715 11,668 15,481 20,920 27,102 34,021 41,667 50,028 59,090 68,839 79,273 N1 0,209 0,250 0,293 0,342 0,405 0,469 0,542 0,608 0,669 0,727 0,781 0,833 0,956 1,112 1,276 1,469 1,726 2,008 2,353 2,693 3,033 3,374 3,718 4,064 4,947 6,235 7,798 9,904 13,157 17,333 23,254 29,961 37,454 45,721 54,748 64,529 75,048 86,290 Ge 0,247 0,293 0,341 0,396 0,466 0,537 0,617 0,691 0,758 0,822 0,882 0,940 1,075 1,247 1,429 1,642 1,924 2,233 2,609 2,979 3,348 3,717 4,088 4,461 5,410 6,791 8,461 10,703 14,164 18,601 24,882 31,974 39,868 48,564 58,052 68,316 79,346 91,125 Zr 0,272 0,322 0,375 0,434 0,509 0,586 0,673 0,752 0,826 0,894 0,960 1,023 1,169 1,357 1,554 1,787 2,095 2,435 2,847 3,254 3,661 4,070 4,480 4,893 5,945 7,477 9,335 11,839 15,703 20,604 27,610 35,472 44,208 53,797 64,229 75,510 87,626 100,559 Ag 0,303 0,358 0,414 0,479 0,560 0,644 0,737 0,823 0,902 0,976 1,046 1,114 1,271 1,470 1,681 1,929 2,259 2,622 3,064 3,501 3,938 4,376 4,817 5,261 6,393 8,047 10,056 12,756 16,927 22,271 29,816 38,317 47,759 58,131 69,414 81,582 94,607 108,473 Eu 0,474 0,559 0,647 0,747 0,874 1,004 1,151 1,284 1,407 1,521 1,628 1,730 1,966 2,261 2,568 2,923 3,387 3,890 4,493 5,080 5,662 6,240 6,817 7,394 8,847 10,932 13,425 16,736 21,769 28,126 36,987 46,907 57,873 69,834 82,796 96,755 111,691 127 \573 Та 0,561 0,661 0,763 0,880 1,028 1,180 1,349 1,503 1,643 1,774 1,896 2,012 2,282 2,619 2,968 3,369 3,893 4,458 5,135 5,794 6,444 7,089 7,731 8,373 9,986 12,294 15,036 18,670 24,188 31,134 40,828 51,635 63,540 76,530 90,580 105,669 121,757 13* *,822 Au 0,614 0,721 0,833 0,960 1,120 1,285 1,469 1,635 1,787 1,928 2,060 2,185 2,475 2,835 3,207 3,635 4,193 4,795 5,515 6,215 6,904 7,587 8,267 8,946 10,653 13,093 15,994 19,830 25,644 32,948 43,092 54,376 66,795 80,323 94,944 110,624 127,303 144,987 и 0,734 0,861 0,992 1,141 1,328 1,520 1,734 1,928 2,105 2,269 2,422 2,567 2,903 3,317 3,743 4,233 4,870 5,555 6,374 7,165 7,941 8,712 9,476 10,236 12,145 14,868 18,095 22,339 28,743 36,000 47,909 60,230 73,734 88,419 104,253 121,215 139,290 158,473 E, МэВ 0,1750 0,2240 0,2801 0,3501 0,4481 0,5601 0,7001 0,8402 0,9802 1,1202 1,2603 1,4003 1,7504 2,2405 2,8006 3,5008 4,4810 5,6012 7,0015 8,4018 9,8021 11,202 12,603 14,003 17,504 22,405 28,006 35,007 44,810 56,012 70,015 84,018 98,021 112,02 126,03 140,04 154,03 168,04 1159
Продолжение табл. 42.14 МэВ/а. е. м. 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0, 0 1, 1, 1, 2, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, ю, И, 12, ,0125 ,0160 ,0200 ,0250 ,0320 ,0400 ,0500 ,0600 ,0700 ,0800 ,0900 ,1000 ,1250 ,1600 ,2000 ,2500 ,3200 ,4000 ,5000 6000 7000 8000 9000 0000 2500 6000 0000 5000 2000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0000 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 1, 1, 2, 3, 4, 6, 8, ю, 13, 15, 8, 22, н ,027 ,033 ,039 ,047 ,057 ,067 ,079 ,090 ,100 ,110 ,119 ,127 ,146 ,168 ,189 ,212 241 271 308 344 381 421 463 507 631 831 104 513 215 197 680 428 430 678 170 904 876 087 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ¦ 2, 3, 3, 5, 7, п, и, 19, 24, 29, 35, 42, 49 Не ,069 ,054 ,100 ,119 ,145 ,173 ,207 ,239 ,269 ,297 ,324 ,349 ,405 ,471 ,535 ,606 ,693 ,785 ,894 002 ,112 ,226 345 470 805 329 009 984 590 781 051 897 303 263 760 762 258 245 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ¦ 2 3, 4, 5, 7, 10, 14, 18, 23, 29, 35, 42, 50, 58 N ,100 ,122 ,145 ,172 ,207 ,244 ,288 ,327 ,364 ,398 ,430 ,460 ,528 ,608 ,687 ,773 ,881 ,995 134 275 423 ,579 744 919 388 119 048 344 408 128 080 640 795 534 852 739 175 157 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 3 4, 5, 7, 10, 14, 19, 24, 30, 37, 44, 52, 60 О ,106 ,129 ,154 ,182 ,219 ,258 ,303 ,344 ,382 ,417 ,450 ,481 ,550 ,634 ,716 ,805 .918 ,038 ,184 ,332 488 652 825 009 502 267 240 602 767 610 723 461 815 765 311 443 145 410 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 3 4 6, 8, 11, 15, 20, 26, 32, 39, 47, 55, 64 Ne ,119 ,144 ,171 ,203 ,244 ,286 ,334 ,378 ,418 ,455 ,489 ,522 ,595 ,683 ,769 ,864 ,986 ,118 ,280 ,446' ,620 ,803 ,998 204 758 616 698 187 526 568 937 952 609 905 831 369 510 246 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 2 2 2 2 3 4 6 8 11 14, 20, 26, 32, 40, 48, 57, 67, 77 Аг ,186 ,224 ,263 ,308 ,363 ,419 ,479 ,533 ,582 ,626 ,667 ,706 ,792 ,897 ,002 ,121 ,277 ,451 ,671 ,897 ,135 ,386 651 930 674 807 212 112 034 770 076 106 858 334 531 446 074 406 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 2 2 2 3 3 3 4 5 7, 9, И, 15, 20, 27, 34, 43, 53, 63, 74, 86, 99, Кг ,318 ,379 ,442 ,512 ,697 ,681 ,772 ,851 ,922 ,987 ,048 ,104 ,229 ,381 ,535 ,710 ,943 ,205 ,537 880 236 609 999 406 476 072 012 592 479 372 242 977 592 095 506 803 969 990 Xe ( ( ( ( ( ( 2 2 с 4 4 с I 7 S 11 14 19 25 33 42 52 63 75 88 02 18 0,469 ),555 3,643 3,739 3,854 3,965 1,082 ,184 ,274 ,255 ,431 ,501 ,658 ,850 1,043 4265 4562 4899 1,325 1,764 4222 ,700 >, 197 >,710 ,043 ,013 ,388 ,507 ,176 ,021 ,168 ,297 ,411 ,521 ,649 ,792 ,941 ,077 Rn 0,733 0,863 0,994 1,133 1,295 1,452 1,615 1,754 1,876 ,986 2,088 2,183 2,395 2,653 2,914 3,215 3,621 4,082 4,667 5,268 5,890 6,536 7,205 7,895 9,675 12,251 15,295 19,239 25,085 32,341 42,337 53,439 65,698 79,107 93,672 109,399 126,301 144 ,373 Майлар 0,080 0,097 0,116 0,136 0,163 0,190 0,221 0,250 0,276 0,301 0,324 0,346 0,397 0,460 0,523 0,596 0,690 0,794 0,921 1,050 1,185 ,325 ,472 ,627 2,042 2,693 3,533 4,722 6,635 9,173 12,865 17,130 21,957 27,336 33,267 39,745 46,761 54 ,308 '<CH,)n 0,063 0,076 0,090 0,107 0,128 0,149 0,173 0,196 0,216 0,236 0,254 0,272 0,312 0,361 0,411 0,468 0,543 0,624 0,724 0,825 0,929 1,039 1,154 1,274 1,600 2,116 2,793 3,766 5,360 7,501 10,645 14,293 18,433 23,059 28,168 33,757 39,817 46,346 Вода 0,077 0,095 0,114 0,136 0,164 0,194 0,228 0,260 0,289 0,316 0,341 0,365 0,419 0,483 0,545 0,613 0,698 0,788 0,897 1,007 1,122 1,244 1,373 1,509 1,879 2,462 3,219 4,301 6,059 8,406 11,842 15,824 20,337 25,366 30,908 36,959 43,505 5( ),542 E, 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 2 2 3 4 5 7 8 9 11 12 14 17 22 28 35 44 56 70 84 98 112 126 140 154 168, МэВ ,1750 ,2240 ,2801 ,3501 ,44«1 ,5601 ,7001 ,8402 ,9802 ,1202 ,2603 ,4003 ,7504 ,2405 ,8006 ,5008 ,4810 ,6012 ,0015 ,4018 ,8021 ,202 ,603 ,003 ,504 ,405 ,006 007 810 012 015 018 021 02 03 03 03 04 Таблица 42.15. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мгсм), для ионов кислорода Ет —энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия [1J МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 Be 3,228 3,652 4,083 4,565 5,159 5,754 6,363 6,890 7,347 7,748 8,103 8,423 9,075 9,710 10,171 10,478 10,635 10,635 С 2,671 3,021 3,378 3,777 4,276 4,791 5,334 5,830 6,284 6,714 7,113 7,489 8,373 9,438 10,323 11,022 11,555 11,806 А1 1,956 2,213 2,475 2,767 3,130 3,500 3,885 4,222 4,521 4,789 5,030 5,248 5,707 6,189 6,571 6,880 7,128 7,274 Ti 1,301 1,472 1,646 1,840 2,082 2,334 2,603 2,846 3,065 3,271 3,461 3,637 4,018 4,431 4,777 5,084 5,367 5,543 Ni е < г г 2 2 3 4 4 4 4 1,056 1,195 1,336 ,494 1,694 ,904 >, 133 4339 4532 4706 4867 1,023 ,356 ,726 ,041 ,321 ,583 ,772 Ge ( < < < г г С а 3 4 4 3,959 1,085 1,213 1,356 1,540 1,736 ,942 >,124 4297 4452 4606 4739 1,042 1,379 ,660 ,922 ,184 ,364 Zr ( 2 2 2 2 2 3 3 3 3 3 3,888 1,005 1,124 1,256 ,421 ,599 ,791 ,963 4125 4265 4399 4519 4797 ,101 ,358 ,591 ,814 ,979 Ag ( ( < с 5 2 2 3 3 3 3 3,522 3,930 1,039 1,162 1,315 ,480 ,659 ,820 ,971 4107 4233 1,356 4620 4909 ,147 ,364 ,564 ,717 Ей 0,522 0,591 0,661 0,739 0,836 0,941 1,053 1,165 1,266 1,365 ,464 ,553 ,755 ,980 2,181 2,374 2,552 2 4706 Та 0,447 0,506 0,565 0,632 0,717 0,810 0,915 1,013 1,108 1,197 ,280 1,359 ,535 1,739 ,925 2,098 2,267 2,408 Аи 0,411 0,465 0,520 0,582 0,660 0,745 0,843 0,935 1,026 1,106 1,187 1,260 ,435 ,631 1,807 1,968 2,128 < 2,262 и ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( 3.352 3,398 3,445 3,498 3,567 3,640 3,725 3,804 3,882 3,953 1,024 1,086 1,241 1,423 1,577 1,720 1,871 1,986 Е, МэВ 0,1999 0,2559 0,3199 0,3999 0,5118 0,6398 0,7997 0,9597 1,1196 1,2796 1,4395 1,5995 1,9994 2,5592 3,1990 3,9988 5,1184 6,3980 1160
Продолжение табл. 42.15 МэВ/а.е.м. 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 0,1000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 10,525 10,274 10,004 9,716 9,445 9,172 8,532 7,743 6,978 6,196 5,360 4,646 3,988 3,502 3,118 2,814 2,569 2,361 2,186 2,036 С 11,828 11,571 11,230 10,832 10,438 10,043 9,137 8,116 7,282 6,492 5,662 4,947 4,275 3,765 3,368 3,046 2,779 2,556 2,368 2,205 Al 7,360 7,328 7,255 7,155 7,038 6,912 6,578 6,116 5,632 5,108 4,508 3,971 3,456 3,061 2,749 2,497 2,288 2,112 1,962 1,833 Ti 5,689 5,738 5,731 5,702 5,645 5,592 5,394 5,107 4,770 4,338 3,922 3,490 3,062 2,731 2,463 2,247 2,066 1,916 1,786 1,672 Ni 4,931 4,998 5,013 5,001 4,976 4,935 4,802 4,562 4,286 3,969 3,570 3,196 2,820 2,519 2,276 2,080 1,915 1,774 1,656 1,552 Ge 4,526 4,602 4,621 4,629 4,617 4,583 4,473 4,263 4,021 3,729 3,358 3,010 2,661 2,388 2,164 1,977 1,823 1,692 1,580 1,483 Zr 4,122 4,177 4,186 4,185 4,167 4,140 4,033 3,841 3,604 3,335 3,011 2,712 2,398 2,155 1,957 1,798 1,659 1,540 1,438 1,351 Ag 3,842 3,891 3,903 3,899 3,878 3,850 3,743 3,547 3,340 3,095 2,786 2,501 2,219 1,993 1,812 1,660 1,535 1,430 1,340 1,261 Eu 2,841 2,909 2,945 2,962 2,977 2,972 2,941 2,844 2,703 2,544 2,326 2,116 1,901 1,708 1,567 1,443 1,338 1,246 1,169 1,102 Та 2,532 2,601 2,633 2,662 2,675 2,675 2,651 2,575 2,467 2,314 2,128 1,938 ,735 ,577 ,441 1,331 1,235 ,155 1,087 1,026 Au 2,881 2,451 2,488 2,511 2,527 2,530 2,506 2,434 2,332 2,196 2,020 ,846 ,662 ,509 1,383 1,278 1,187 ,113 1,050 0,990 и 2,098 2,176 2,205 2,232 2,252 2,260 2,243 2,183 2,101 ,992 ,835 ,680 1,517 1,387 1,273 1,178 1,098 1,029 0,967 ( 3,913 ?, МэВ 7,9975 9,5970 11,196 12,796 14,395 15,995 19,994 25,592 31,990 39,987 51,184 63,980 79,975 95,970 111,96 127,96 143,95 159,95 175,94 191,94 МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 H 7,337 8,146 8,860 9,629 10,674 11,724 12,859 14,101 15,326 16,617 17,857 19,208 22,658 27,416 32,262 37,290 42,341 45,391 46,957 46,534 44,543 41,998 39,414 37,256 32,694 27,644 23,317 19,307 15,777 13,103 10,990 9,520 8,440 '7,590 6,886 6,315 5,828 5,407 He 3,130 3,435 3,638 3,821 4,051 4,263 4,522 4,826 5,190 5,579 5,991 6,445 7,562 9,141 10,710 12,343 13,821 14,985 15,603 15,609 15,307 14,739 14,048 13,471 12,242 10,825 9,558 8,300 7,010 5,924 4,994 4,329 3,832 3,433 3,129 2,883 2,673 2,491 N 2,074 2,309 2,517 2,745 3,002 3,265 3,570 3,914 4,250 4,602 4,955 5,342 6,250 7,501 8,772 10,010 11,241 11,900 12,122 11,813 11,259 10,653 10,065 9,615 8,716 7,816 7,085 6,339 5,558 4,844 4,178 3,680 3,294 2,983 2,725 2,515 2,337 2,183 О 1,949 2,171 2,371 2,587 2,858 3,143 3,473 3,783 4,128 4,473 4,829 5,175 6,021 7,228 8,424 9,639 10,728 11,311 11,533 11,227 10,700 10,160 9,593 9,124 8,322 7,474 6,747 6,032 5,306 4,646 4} 023 3,539 3,175 2,879 2,631 2,429 2,257 2,108 Ne 1,731 1,930 2,121 2,341 2,611 2,894 3,232 3,576 3,915 4,257 4,597 4,923 5,753 6,857 7,964 8,999 9,815 10,242 10,319 10,032 9,576 9,079 8,530 8,129 7,394 6,691 6,105 5,567 4,927 4,368 3,791 3,352 3,002 2,719 2,489 2,298 2,135 1,994 At 1,143 1,304 1,472 1,679 1,956 2,261 2,607 2,943 3,264 3,577 3,878 4,172 4,857 5,712 6,472 7,114 7,520 7,645 7,588 7,335 6,993 6,639 6,292 6,020 5,546 5,107 4,742 4,403 3,989 3,574 3,142 2,798 2,524 2,294 2,105 1,943 1,805 1,686 Кг 0,700 0,808 0,918 1,074 1,271 1,498 1,756 2,001 2,224 2,452 2,666 2,881 3,345 3,917 4,402 4,809 5,018 5,056 5,005 4,866 4,679 4,493 4,293 4,147 3,894 3,663 3,464 3,269 3,034 2,740 2,443 2,186 1,985 1,805 1,659 1,535 1,430 1,340 Xe 0,497 0,576 0,668 0,783 0,958 ,148 ,367 ,575 ,768 ,954 2,133 2,293 2.665 3,119 3,496 3,770 3,913 3,935 3,908 3,796 3,642 3,506 3,392 3,304 3,144 2,978 2,844 2,722 2,524 2,307 2,063 1,858 1,694 1,548 1,425 1,320 1,230 1,153 Rn 0,328 0,382 0,447 0,567 0,667 0,815 0,991 ,157 ,307 ,451 ,579 ,700 ,980 2,315 2,582 2,773 2,858 2,866 2,848 2,777 2,691 2,604 2,520 2,454 2,375 2,306 2,236 2,166 2,024 1,866 1,693 1,531 1,399 1,286 1,190 1,105 1,030 0,966 Майлар 2,624 2,951 3,272 3,625 4,069 4,532 5,027 5,493 5,941 6,379 6,801 7,205 8,184 9,450 10,605 11,655 12,560 13,043 13,196 12,912 12,442 11,905 11,367 10,873 9,848 8,715 7,772 6,875 5,964 5,186 4,472 3,931 3,516 3,181 2,901 2,670 2,474 2,306 <СН,)Л 3,338 3,754 4,160 4,612 5,190 5,782 6,410 7,012 7,577 8,127 8,647 9,163 10,416 12,006 13,457 14,771 15,953 16,607 16,847 16,569 15,989 15,282 14,576 13,928 12,505 10,905 9,574 8,320 7,109 6,111 5,236 4,589 4,094 3,695 3,365 3,092 2,863 2,663 Вода 2,547 2,835 3,091 3,370 3,725 4,095 4,514 4,931 5,371 5,823 6,278 6,733 7,871 9,469 11,072 12,714 14,242 15,101 15,471 15,147 14,458 13,694 12,908 12,248 11,032 9,712 8,589 7,508 6,469 5,587 4,797 4,203 3,761 3,403 3,104 2,860 2,653 2,474 ?, МзВ 0,1999 0,2559 0,3199 0,3999 0,5118 0,6398 0,7997 0,9597 1,1196 1,2796 1,4395 1,5995 1,9994 2,5592 3,1990 3,9988 5,1184 6,3980 7,9975 9,5970 11,196 12,796 14,395 15,995 19,994 25,592 31,990 39,987 51,184 63,980 79,975 95,970 111,96 127,96 143,95 159,95 175,94 191,94 1161
Таблица 42.16. Пробег /?, мг/см2, ионов кислорода g6O+ в различных веществах [1] Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 *«. МэВ/а.е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0>6000 Be 0,075 0,090 0,106 0,123 0,146 0,168 0,194 0,218 0,240 0,262 0,282 0,301 0,347 0,406 0,470 0,548 0,654 0,774 0,925 1,079 1,236 1,398 1,565 1,737 2,189 2,878 3,749 4,967 6,914 9,483 13,209 17,497 22,346 27,753 33,709 40,209 47,254 54,840 н 0,027 0,033 0,040 0,048 0,058 0,069 0,082 0,093 0,104 0,113 0,123 0,131 0,150 0,173 0,194 0,217 0,245 0,274 0,309 0,343 с 0,084 0,101 0,120 0,141 0,167 0,195 0,225 0,253 0,279 0,304 0,327 0,349 0,399 0,462 0,527 0,602 0,701 0,810 0,945 1,082 1,222 1,367 1,518 1,674 2,091 2,741 3,574 4,739 6,589 9,012 12,499 16,493 20,992 25,992 31,495 37,502 44,008 51,012 Не 0,070 0,085 0,102 0,122 0,149 0,179 0,214 0,248 0,279 0,308 0,335 0,361 0,418 0,485 0,550 0,619 0,705 0,794 0,898 1,001 А1 0,117 0,141 0,166 0,194 0,230 0,267 0,309 0,348 0,384 0,418 0,450 0,481 0,554 0,648 0,748 0,867 1,026 1,204 1,422 1,640 1,859 2,081 2,306 2,536 3,128 4,011 5,102 6,594 8,932 11,963 16,291 21,218 26,740 32,852 39,552 46,835 54,698 63,137 N 0,101 0,123 0,147 0,175 0,212 0,251 0,296 0,337 0,376 0,411 0,444 0,475 0,544 0,626 0,705 0,790 0,895 1,006 1,139 1,272 Ti 0,176 0,212 0,249 0,291 0,345 0,400 0,462 0,519 0,572 0,622 0,668 0,714 0,818 0,950 1,089 1,251 1,465 1,699 1,984 2,264 2,542 2,822 3,104 3,389 4,117 5,183 6,480 8,230 10,933 14,398 19,303 24,844 31,021 37,828 45,259 53,306 61,961 71,224 С 0,107 0,131 0,156 0,186 0,224 0,265 0,311 0,354 0,394 0,430 0,464 0,496 0,567 0,652 0,734 0,822 0,932 1,048 1,188 1,329 0,208 0,251 0,295 0,346 0,411 0,478 0,554 0,623 0,687 0,746 0,802 0,856 0,981 1,139 1,304 1,495 1,746 2,019 2,349 2,671 2,990 3,309 3,630 3,953 4,774 5,970 7,417 9,358 12,337 16,132 21,471 27,483 34,172 41,532 49,555 58,240 67,578 77,559 Ne 0,119 0,145 0,174 0,206 0,249 0,293 0,343 0,388 0,430 0,469 0,504 0,538 0,613 0,702 0,788 0,882 1,001 1,129 1,284 1,441 Ge 0,247 0,295 0,345 0,402 0,474 0,549 0,632 0,709 0,779 0,845 0,907 0,966 1,104 1,279 1,460 1,671 1,947 2,246 2,605 2,956 3,302 3,648 3,994 4,432 5,225 6,507 8,052 10,119 13,288 17,320 22,985 29,342 36,389 44,131 52,563 61,678 71,469 81,926 Аг 0,185 0,225 0,266 0,312 0,370 0,427 0,491 0,547 0,597 0,643 0,685 0,725 0,814 0,920 1,025 1,143 1,295 1,464 1,674 1,888 Zt 0,273 0,324 0,378 0,440 0,518 0,598 0,689 0,771 0,848 0,919 0,986 ,050 ,201 ,390 ,588 ,818 2,120 2,448 2,843 3,228 3,610 3,992 4,375 4,760 5,739 7,161 8,881 11,190 14,728 19,214 25,499 32,547 40,345 48,882 58,155 68,172 78,923 90,409 Кг 0,316 0,379 0,444 0,517 0,605 0,693 0,787 0,870 0,944 1,011 1,073 1,130 1,259 1,413 1,567 1,740 1,968 2,222 2,539 с 2,863 А« 0,304 0,360 0,419 0,486 0,570 0,657 0,755 0,844 0,926 1,003 ,076 ,144 ,305 ,507 ,718 ,963 2,286 2,637 3,060 3,474 3,884 4,294 4,705 5,119 6,172 7,708 9,568 12,057 15,876 20,732 27,536 35,156 43,586 52,819 62,848 73,653 85,215 97,525 Хе 0,466 0,555 0,645 0,745 0,865 0,980 1,102 1,208 1,302 1,386 1,464 1,537 1,698 1,892 2,085 2,305 2,596 2,922 3,329 3,744 Ей 0,474 0,561 0,652 0,756 0,887 1,023 1,176 ,314 1,442 ,560 1,671 ,775 2,017 2,316 2,624 2,974 3,428 3,915 4,491 5,047 5,593 6,135 6,673 7,211 8,563 10,498 12,807 15,858 20,468 26,244 34,235 43,128 52,916 63,565 75,085 87,481 100,740 114,840 Rn 0,729 0,863 0,998 1,141 1,309 1,473 1,643 1,787 1,914 2,028 2,134 2,231 2,449 2,710 2,971 3,269 3,666 4,113 4,672 5,240 Та 0,562 0,663 0,770 0,891 1,044 ,202 1,378 ,538 ,684 ,819 1,945 2,064 2,340 2,682 3,031 3,428 3,941 4,488 5,135 5,758 6,369 6,973 7,572 8,170 9,671 11,813 14,352 17,702 22,755 29,067 37,809 47,496 58,124 69,689 82,175 95,574 109,856 125,007 Майлар 0,081 0,099 0,118 0,139 0,167 0,195 0,228 0,258 0,285 0,311 0,335 0,357 0,409 0,473 0,537 0,609 0,701 0,801 0,923 1,045 Аи 0,614 0,725 0,840 0,971 1,138 1,309 1,500 1,673 1,831 1,977 2,113 2,241 2,538 2,903 3,275 3,699 4,245 4,827 5,516 6,178 6,825 7,465 8,099 8,732 10,319 12,585 15,271 18,808 24,131 30,768 39,916 50,031 61,117 73,160 86,156 100,080 114,886 130,587 (сн,)я 0,063 0,077 0,092 0,109 0,131 0,153 0,179 0,202 0,224 0,244 0,263 0,281 0,322 0,372 0,422 0,479 0,551 0,630 0,725 0,821 и 0,736 0,866 1,002 1,156 1,250 1,550 1,773 1,974 2,158 2,328 2,486 2,635 2,978 3,399 3,825 4,309 4,932 5,595 6,379 7,127 7,856 8,577 9,290 9,999 11,774 14,303 17,291 21,202 27,067 34,367 44,407 55,451 67,505 80,579 94,653 109,714 125,760 142,791 Вода 0,078 0,096 0,116 0,138 0,168 0,199 0,235 0,268 0,298 0,326 0,352 0,377 0,432 0,496 0,559 0,626 0,709 0,796 0,901 1,005 Е.МэВ 0,1999 0,2559 0,3199 0,3999 0,5118 0,6398 0,7997 0,9597 1,1196 1,2796 1,4395 1 ,5995 1,9994 2,5592 3,1990 3,9988 5,1184 6,3980 7,9975 9,5970 1,196 12,796 14,395 15,995 19,994 25,592 31,990 39,987 51,184 63,980 79,975 95,970 111,96 127,96 143,95 159,95 175,94 191,94 Е, МэВ 0,1999 0,2559 0,3199 0,3999 0,5118 0,6398 0,7997 0,9597 ,1196 ,2796 ,4395 ,5995 ,9994 2,5592 3,1990 3,9988 5,1184 6,3980 7,9975 с ),5970 1162
Продолжение табл. 42.16 МэВ/а.е. м. 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 н 0,378 0,415 0,455 0,496 0,611 0,797 1,049 1,427 2,070 2,962 4,299 5,866 7,653 9,654 11,869 14,297 16,935 19,786 Не 1,104 1,211 1,322 1,438 1,749 2,236 2,865 3,764 5,235 7,226 10,175 13,622 17,556 21,971 26,856 32,186 37,953 44,156 N 1,411 1,557 1,711 1,874 2,311 2,989 3,849 5,044 6,934 9,405 12,970 17,057 21,658 26,767 32,383 38,498 45,100 52,186 О 1,475 1,628 1,790 1,961 2,420 3,130 4,031 5,286 7,269 9,852 13,561 17,809 22,587 27,884 33,703 40,036 46,873 54,211 Ne 1,604 1,776 1,958 2,150 2,665 3,462 4,463 5,836 7,978 10,741 14,682 19,177 24,227 29,833 35,988 42,682 49,908 57,665 Аг 2,111 2,346 2,593 2,853 3,545 4,597 5,898 7,650 10,325 13,720 18,505 23,910 29,938 36,593 43,879 51,795 60,342 69,515 Кг 3,198 3,547 3,911 4,290 5,285 6,767 8,564 10,942 14,502 18,948 25,143 32,077 39,767 48,227 57,480 67,512 78,312 89,873 Хе 4,174 4,622 5,085 5,563 6,803 8,633 10,831 13,707 17,983 23,293 30,640 38,823 47,852 57,743 68,522 80,194 92,754 106,192 Rn 5,825 6,429 7,054 7,697 9,353 11,745 14,563 18,198 23,551 30,145 30,159 49,111 60,055 71,992 84,938 98,903 113,908 129,952 Майлар 1,171 1,303 1,440 1,584 1,970 2,575 3,353 4,448 6,200 8,506 11,836 15,658 19,967 24,756 30,028 35,780 42,008 48,709 <СН,)Я 0,919 1,022 1,129 1,241 1,544 2,024 2,650 3,547 5,006 6,952 9,787 13,057 16,753 20,871 25,412 30,375 35,755 41,551 Вода 1,113 1,227 1,347 1,474 1,818 2,359 3,060 4,058 5,667 7,801 10,898 14,468 18,497 22,974 27,900 33,273 39,084 45,331 Е. МэВ 11,196 12,796 14,395 15,995 19,994 25,592 31,990 39,987 51,184 63,980 79,975 95,970 111,96 127,96 143,95 159,95 175,94 191,94 Таблица 42.17. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мг-см), для ионов фтора Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия МэВ/а.'е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 • 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 3,408 3,856 4,311 4,820 5,446 6,074 6,767 7,350 7,862 8,319 8,727 9,100 9,882 10,685 11,313 Ц,781 12,090 12,195 12,162 11,924 11,647 11,339 11,047 10,749 10,046 9,176 8,330 7,459 6,520 5,706 4,945 4,372 3,912 3,544 3,245 2,988 2,770 2,583 С 2,819 3,190 3,566 3,987 4,514 5,058 5,672 6,220 6,725 7,208 7,660 8,091 9,117 10,386 11,481 12,392 13,135 13,538 13,668 13,430 13,074 12,642 12,208 ,1,769 iO,758 9,618 8,693 7,816 6,888 6,077 5,300 4,701 4,226 3,837 3,511 3,234 3,002 2,797 Al 2,066 2,337 2,613 2,921 3,305 3,695 4,131 4,504 4,838 5,141 5,417 5,670 6,125 6,810 7,308 7,735 8,103 8,341 8,505 8,505 8,446 8,350 8,232 8,100 7,745 7,248 6,723 6Л49 5,484 4,877 4,285 3,822 3,450 3,145 2,890 2,673 2,487 2,325 Ti 1,374 1,554 1,737 1,943 2,198 2,464 2,768 3,036 3,280 3,512 3,727 3,929 4,375 4,876 5,313 5,717 6,102 6,356 6,574 6,660 6,672 6,655 6,602 6,553 6,351 6,052 5,694 5,282 4,771 4,287 3,796 3,409 3,091 2,830 2,609 2,424 2,263 2,120 Ni 1,115 1,262 1,411 1,577 1,788 2,010 2,268 2,495 2,710 2,905 3,088 3,266 3,654 4,100 4,495 4,858 5,210 5,472 5,698 5,801 5,836 5,837 5,820 5,783 5,654 5,407 5,116 4,778 4,343 3,926 3,496 3,145 2,857 2,620 2,419 2,245 2,099 1,969 Ge 1,012 1,145 1,280 1,431 1,626 1,833 2,066 2,265 2,458 2,632 2,806 2,960 3,313 3,718 4,071 4,409 4,757 5,005 5,231 5,341 5,380 5,402 5,400 5,370 5,267 5,052 4,800 4,489 4,085 3,697 3,299 2,981 2,715 2,491 2,303 2,141 2,002 1,881 2г 0,938 1,061 1,186 1,326 1,500 1,689 1,904 2,094 2,274 2,432 2,584 2,722 3,045 3,412 3,734 4,038 4,335 4,563 4,763 4,848 4,873 4,885 4,873 4,852 4,748 4,552 4,303 4,015 3,663 3,331 2,974 2,691 2,456 2,264 2,095 1,949 1,823 1,713 Ag 0,868 0,981 1,097 1,227 1,388 1,563 1,764 1,941 2,110 2,262 2,405 2,546 2,853 3,201 3,501 3,783 4,052 4,262 4,440 4,516 4,544 4,551 4,536 4,512 4,407 4,204 3,987 3,726 3,389 3,073 2,751 2,488 2,274 2,091 1,939 1,810 1,698 1,600 Eu 0,551 0,624 0,698 0,780 0,882 0,994 1,120 1,243 1,355 1,465 1,576 1,678 1,911 2,179 2,426 2,669 2,901 3,103 3,283 3,377 3,429 3,457 3,482 3,483 3,462 3,370 3,227 3,062 2,830 2,600 2,357 2,133 1,967 1,818 1,690 1,577 1,482 1,397 Та 0,472 0,534 0,597 0,667 0,757 0,855 0,973 1,081 1,185 1,285 1,379 1,469 1,672 1,914 2,141 2,359 2,577 2,761 2,926 3,019 3,066 3,106 3,128 3,135 3,121 3,051 2,945 2,786 2,588 2,380 2,151 1,968 1,808 1,676 1,560 1,462 1,378 1,302 Аи 0,434 0,491 0,549 0,615 0,697 0,787 0,896 0,998 1,098 1,188 1,279 1,361 1,563 1,794 2,010 2,212 2,419 2,594 2,751 2,845 2,897 2,931 2,955 2,965 2,951 2,885 2,783 2,644 2,457 2,268 2,061 1,884 1,735 1,610 1,500 1,409 1,330 1,255 и 0,372 0,421 0,470 0,526 0,598 0,676 0,770 0,858 0,943 1,023 1,102 1,174 1,352 1,566 1,754 1,934 2,127 2,277 2,424 2,526 2,568 2,605 2,634 2,649 2,641 2,587 2,508 2,398 2,232 2,063 1,881 1,731 1,597 1,484 1,387 1,302 1,226 1,158 Е, МэВ 0,2375 0,3040 0,3800 0,4749 0,6079 0,7599 0,9499 1,1399 1,3299 1,5198 1,7098 1,8998 2,3747 3,0397 3,7996 4,7495 6,0794 7,5992 9,4990 11,399 13,299 15,198 17,098 18,998 23,747 30,397 37,996 47,495 60,794 75,992 94,990 113,99 132,99 151,98 170,98 189,98 208,98 227,98 1163
Продолжение табл. 42.17 МэВ/а?е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0600 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 н 7,746 8,600 9,353 И), 165 11,269 12,378 13,674 15,043 16,402 17,840 19,232 20,752 24,673 30,169 35,883 41,926 48,133 52,050 54,262 54,009 51,858 49,015 46,098 43,659 38,494 32,760 27,833 23,244 19,193 16,095 13,626 11,886 10,592 9,560 8,698 7,992 7,386 6,858 Не 3,305 3,627 3,841 4,034 4,276 4,500 4,808 5,148 5,554 5,990 6,452 6,963 8,235 10,059 11,912 13,877 15,712 17,183 18,031 18,116 17,821 17,201 16,431 15,787 14,414 12,828 11,409 9,992 8,527 7,277 6,192 5,404 4,809 4,324 3,953 3,649 3,387 3,160 N 2,189 2,437 2,657 2,898 3,169 3,447 3,796 4,175 4,548 4,941 5,336 5,772 6, ?05 8,254 9,756 11,255 12,779 13,646 14,008 13,711 13,108 12,433 11,771 11,267 10,262 9,263 8,458 7,631 6,761 5,950 5,180 4,594 4,133 3,758 3,442 3,184 2,962 2,769 О 2,057 2,292 2,503 2,731 3,017 3,318 3,693 4,035 4,417 4,802 5,201 5,591 6,557 7,954 9,369 10,837 12,195 12,971 13,327 13,030 12,458 11,857 11,220 10,692 9,798 8,857 8,054 7,262 6,454 5,706 4,988 4,418 3,985 3,626 3,323 3,074 2,860 2,674 Ne 1,828 2,038 2,239 2,471 2,756 3,056 3,437 3,815 4,190 4,571 4,951 5,318 6,265 7,546 8,858 10,118 11,158 11,745 11,924 11,644 11,149 10,596 9,977 9,526 8,706 7,929 7,288 6,703 5,994 5,365 4,701 4,185 3,767 3,425 3,144 2,908 2,706 2,529 Аг 1,206 1,376 1,555 1,773 2,066 2,387 2,772 3,139 3,493 3,841 4,177 4,508 5,289 6,286 7,199 7,998 8,549 8,767 8,769 8,514 8,142 7,749 7,359 7,055 6,529 6,052 5,661 5,301 4,853 4,389 3,895 3,493 3,167 2,890 2,658 2,459 2,288 2,139 Кг 0,739 0,853 0,969 1,133 1,342 1,581 1,867 2,135 2,380 2,632 2,871 3,113 3,642 4,311 4,896 5,407 5,705 5,797 5,783 5,648 5,448 5,244 5,021 4,860 4,585 4,341 4,135 3,935 3,691 3,365 3,029 2,729 2,491 2,274 2,095 1,943 1,813 1,700 Хе 0,525 0,608 0,705 0,827 1,011 1,212 1,454 1,680 1,892 2,098 2,297 2,478 2,902 3,432 3,888 4,239 4,449 4,513 4,516 4,406 4,240 4,092 3,968 3,872 3,702 3,532 3,395 3,278 3,071 2,834 2,558 2,320 2,125 1,950 1,800 1,671 1,559 1,462 Rn 0,346 0,403 0,472 0,599 0,704 0,861 1,053 1,234 1,398 1,558 1,701 1,837 2,157 2,547 2,872 3,117 3,249 3,286 3,291 3,224 3,133 3,039 2,947 2,876 2,796 2,732 2,669 2,607 2,462 2,292 2,100 1,911 1,756 1,620 1,503 1,398 1,306 1,225 Майлар 2,770 3,115 3,454 3,827 4,296 4,785 5,346 5,860 6,358 6,848 7,324 7,785 8,912 10,399 11,795 13,104 14,278 14,956 15,249 14,986 14,485 13,894 13,294 12,741 11,595 10,328 9,278 8,277 7,255 6, 70 5,545 4,907 4,413 4,006 3,664 3,379 3,136 2,925 (снг)п 3,524 3,963 4,392 4,869 5,479 6,104 6,816 7,481 8,109 8,725 9,312 9,900 11,342 13,212 14,967 16,608 18,135 19,043 19,468 19,230 18,665 17,836 17,048 16,322 14,724 12,923 11,429 10,017 8,648 7,506 6,492 5,729 5,137 4,654 4,251 3,913 3,628 3,378 Вода 2,689 2,994 3,263 3,558 3,933 4,323 4,800 5,261 5,748 6,252 6,761 7,275 8,570 10,470 12,314 14,295 16,190 17,317 17,877 17,580 16,833 15,982 15,097 14,353 12,989 11,509 10,253 9,039 7,869 6,862 5,947 5,247 4,720 4,286 3,921 3,619 3,362 3,139 Е, М*В 0,2375 0,3040 0,3800 0.4749 0,6079 0,7599 0,9499 1,1399 1,3299 1,5198 1,7098 1,8998 2,3747 3.0397 3,7996 4,7495 6,0794 7,5992 9,4990 11,399 13,299 15,198 17,098 18,998 23,747 30,397 37,996 47,495 60,794 75,992 94,990 113,99 132,99 151,98 170,98 189,88 208,98 227,98 Таблица 42.18. Пробег /?, мг/см2, ионов фтора !gF+ в различных веществах [1] Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия Мзв/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 Be 0,081 0,098 0,115 0,135 0,160 0,186 0,215 0,241 0,266 0,289 0,311 0,333 0,383 0,447 0,516 0,598 0,710 С 0,090 0,109 0,130 0,153 0,183 0,214 0,248 0,279 0,308 0,335 0,360 0,3?4 0,440 0,508 0,577 0,657 0,761 Al 0,125 0,151 0,179 0,210 0,251 0,292 0,339 0,382 0,421 0,459 0,4S4 0,528 0,608 0,710 0,818 0,944 1,111 Ti 0,167 0,225 0,266 0,313 0,373 0,434 0,504 0,567 0,626 0,680 0,732 0,781 0,895 1,039 1,188 1,360 1,584 Ni 0,219 0,265 0,314 0,371 0,443 0,517 0,€01 0,678 0,748 0,814 0,876 0,934 1.069 1,238 1,413 1,615 1,879 Ge 0,260 0,313 0,368 0,431 0,512 0,594 0,687 0,772 0,850 0,923 0,991 1,056 1,207 l,c?6 1,591 1,815 2,105 * i 0,287 0,344 0,403 0-,471 0,558 0,648 0,748 0,840 0,924 1,003 1,077 1,147 1,311 1,517 1,730 1,974 S,291 Ag 0,321 0,382 0,447 0,521 0,614 0,711 0,820 0,919 ,010 ,0S4 ,174 ,249 ,425 ,645 ,*71 2,132 с >,471 Eu i 0,497 0,592 0,692 0,806 0,952 ,102 ,272 1,425 1,566 1,697 1,818 ,932 2,1S2 2,513 2,839 3,209 5,686 Та 0,589 0,700 0,817 0,950 1,119 1,294 1,490 1,666 1,828 1,977 2,115 2,246 2,542 2,908 3,279 3,697 4,235 Au 0,644 0,765 0,891 1,036 1,219 1,409 1,621 1,812 1,986 2,147 2,297 2,437 2,756 3,146 3,541 3,987 4,561 U 0,773 0,916 1,064 1,234 1,449 1,670 1,917 2,140 2,343 2,529 2,703 2,866 3,235 3,685 4,137 4,648 5,302 E, МэВ 0,2375 0,3040 0,3800 0,4749 0,6079 0,7599 0,9499 1,1399 1,3299 1,5198 1,7098 1,8998 2,3747 3,0397 3,7996 4,7495 6,0794 1164
МэВ/а^е'.и. 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а?е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 0,834 0,990 1,148 1,309 1,474 1,644 1,818 2,275 2,968 3,838 5,044 6,954 9,451 13,035 17,128 21,728 26,836 32,443 38,548 45,156 52,262 н 0,029 0,036 0,044 0,052 0,064 0,076 0,090 0,103 0,114 0,125 0,135 0,145 0,165 0,190 0,213 0,237 0,267 0,297 0,333 0,368 0,404 0,441 0,481 0,524 0,640 0,827 1,079 1,453 2,084 2,950 4,236 5,732 7,427 9,318 11,403 13,683 16,158 18,829 С 0,875 ,014 ,154 ,298 ,445 ,598 ,757 2,179 2,832 3,664 4,818 6,633 8,987 12,341 16,154 20,422 25,145 30,326 35,968 42,070 48,631 Не 0,076 0,093 0,111 0,134 0,164 0,197 0,236 0,273 0,308 0,340 0,370 0,398 0,461 0,534 0,603 0,677 0,767 0,859 0,967 1,072 1,178 1,286 1,399 1,517 1,832 2,321 2,950 3,840 5,284 7,217 10,054 13,344 17,076 21,247 25,847 30,853 36,261 42,072 А1 1,296 1,521 1,745 1,969 2,195 2,424 2,656 3,256 4,144 5,233 6,711 9,005 11,949 16,113 20,816 26,055 31,829 38,136 44,977 52,351 60,257 N 0,108 0,133 0,159 0,190 0,231 0,274 0,325 0,371 0,413 0,452 0,489 0,522 0,598 0,687 0,771 0,862 0,972 1,087 1,224 1,361 1,503 1,652 1,809 1,974 2,415 3,097 3,957 5,140 6,994 9,395 12,824 16,725 21,091 25,917 31,204 36,948 43,139 49,777 TI 2 2 2 2 2 2 А 1 € 11 Н IS 24 ЗС зе 42 51 Ы 6* ,828 М22 ,409 4693 ,978 1,265 1,554 ,290 >,362 >,657 1,390 ,043 ,409 1,128 ,417 1,277 >,707 1,704 ,263 >,379 1,056 О ( ( ( ( ( ( ),114 3,140 ),168 ),201 ),244 ),289 0,341 ( ),389 0,432 0,473 0,510 ( ),545 0,623 ( ),715 0,803 0,897 i * < 1,012 1,133 1,277 1,421 1,570 1,727 1,891 2,065 2,529 5,243 1,143 5,386 Г, 332 ),840 13,409 17,463 2 1,997 27,001 32,479 38,427 44,839 51,714 N1 2,163 2,503 2,833 3,159 3,485 3,811 4,138 4,968 6,171 7,616 9,539 12,462 16,148 21,286 27,023 33,369 40,321 47,876 56,034 64,791 74,141 Ne 0,126 0,156 0,187 0,223 0,270 0,319 0,375 0,426 0,472 0,514 0,553 0,590 0,672 0,768 0,861 0,961 1,086 1,219 1,379 1,540 1,707 1,882 2,066 2,261 2,783 3,583 4,583 5,944 8,045 10,730 14,521 18,811 23,602 28,897 34,692 40,980 47,757 55,023 Ge 2,416 2,787 3,146 3,500 3,853 4,204 4,557 5,450 6,739 8,282 10,330 13,439 17,356 22,806 28,873 35,559 42,872 50,812 59,373 68,556 78,352 Аг 0,196 0,239 0,284 0,335 0,399 0,463 0,534 0,596 0,652 0,703 0,749 0,793 0,890 1,005 1,118 1,243 1,404 1,579 1,795 2,015 2,243 2,482 2,734 2,997 3,697 4,755 6,054 7,789 10,414 13,712 18,316 23,475 29,194 35,480 42,340 49,776 57,791 66,384 Zr 2,632 3,039 3,434 3,825 4,214 4,604 4,994 5,984 7,414 9,131 11,418 14,890 19,248 25,295 32,022 39,421 47,484 56,215 65,624 75,711 86,467 Кг 0,331 0,399 0,471 0,551 0,649 0,747 0,852 0,943 1,025 1,099 1,167 1,230 1,371 1,539 1,704 1,888 2,127 2,391 2,718 3,051 3,393 3,748 4,118 4,503 5,509 6,999 8,793 11,149 14,642 18,961 24,922 31,540 38,836 46,827 55,539 64,962 75,091 85,920 Ag 2,836 3,272 3,696 4,115 4,533 4,951 5,371 6,436 7,980 9,837 12,303 16,051 20,768 27,314 34,587 42,585 51,306 60,749 70,898 81,741 93,273 Xe 0,487 0,583 0,682 0,792 0,925 1,053 1,189 1,306 1,409 1,502 1,587 1,667 ,844 2,054 2,261 2,495 2,801 3,139 3,560 3,985 4,425 4,881 5,352 5,837 7,091 8,930 11,126 13,974 18,170 23,329 30,398 38,208 46,774 56,117 66,266 77,229 89,008 101,596 Eu 4,191 4,786 5,356 5,914 6,466 7,013 7,559 8,926 10,872 13,177 16,200 20,723 26,334 34,023 42,510 51,798 61,856 72,703 84,347 96,780 109,989 Rn 0,760 0,905 1,052 1,209 1,395 1,576 1,765 1,925 2,066 2,191 2,305 2,413 2,651 2,934 3,215 3,531 3,948 4,413 4,990 5,573 6,170 6,785 7,420 8,073 9,747 12,152 14,966 18,568 23,821 30,226 38,899 48,398 58,781 70,057 82,245 95,363 109,434 124,464 Продолжение табл Та 4,804 5,472 6,111 6,735 7,350 7,960 8,566 10,084 12,238 14,773 18,092 23,050 29,181 37,593 46,839 56,922 67,846 79,602 92,188 105,582 119,774 Майлар 0,087 0,107 0,128 0,152 0,182 0,214 0,251 0,284 0,314 0,342 0,369 0,394 0,451 0,520 0,588 0,664 0,761 0,865 0,991 1,117 1,245 1,379 1,519 1,665 2,056 2,664 3,440 4,525 6,244 8.484 11,688 15,337 19,425 23,948 28,911 34,315 40,156 46,432 Аи 5,167 5,877 6,556 7,217 7,869 8,514 9,156 10,761 13,040 15,722 19,225 24,449 30,896 39,698 49,352 59,870 71,246 83,482 96,561 110,446 125,154 <сн,)п 0,068 0,084 0,100 0,119 0,144 0,169 0,197 0,223 0,247 0,269 0,290 0,310 0,354 0,409 0,462 0,523 0,599 0,681 0,779 0,877 0,978 1,082 1,191 1,305 1,611 2,093 2,719 3,608 5,039 6,929 9,657 12,778 16,285 20,174 24,450 29,111 34,157 39,586 и 5,992 6,799 7,567 8,312 9,046 9,772 10,491 12,285 14,828 17,812 21,687 27,441 34,533 44,193 54,734 66,171 78,520 91,771 105,919 120,966 136,920 Вода 0,084 0,104 0,125 0,150 0,183 0,218 0,258 0,295 0,328 0,359 0,388 0,415 0,475 0,545 0,612 0,683 0,771 0,861 0,969 1,076 1,187 1,302 1,425 1,554 1,901 2,445 3,145 4,133 5,713 7,785 10,765 14,172 17,995 22,223 26,862 31,909 37,358 43,210 и 42.18 Е, МэВ 7,5992 9,4990 11,399 13,299 15,198 17,098 18,998 23,747 30,397 37,996 47,495 60,794 75,992 94,990 113,99 132,99 151,98 170,98 189,98 208,98 227,98 ?, МэВ 0,2375 0,3040 0,3800 0,4749 0,6079 0,7599 0,9499 1,1399 1,3299 1,5198 1,7098 1,8998 2,3747 3,0397 3,7996 4,7495 6,0794 7,5992 9,4990 11,399 13,299 15,198 17,098 18,998 23,747 30,397 37,996 47,495 60,794 75,992 94,990 113,99 132,99 151,98 170,98 189,98 208,98 227,98 1165
Таблица 42.19. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мг-см-8), для ионов неона ^Ne+ П] ?т —энергия на единицу массы падающей частицы; ? —полная энергия МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а.е м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 Ее 3,548 4,014 4,487 5,017 5,669 6,323 7,043 7,679 8,242 8,749 9,207 9,630 10,534 11,502 12,301 12,946 13,431 13,664 13,728 13,495 13,214 12,894 12,589 12,275 11,526 10,587 9,664 8,704 7,661 6,747 5,885 5,233 4,704 4,279 3,932 3,634 3,378 3,159 н 8,063 8,951 9,736 10,581 11,730 12,884 14,233 15,716 17,194 18,763 20,289 21,960 26,302 32,474 39,016 46,070 53,471 58,319 61,248 61,122 С 2,935 3,320 3,712 4,150 4,699 5,265 5,904 6,498 7,050 7,581 8,081 8,526 9,719 11,179 12,484 13,617 14,592 15,169 15,427 15,199 14,833 14,376 13,912 13,440 12,343 11,097 10,085 9,121 8,092 7,186 6,309 5,626 5,082 4,632 4,255 3,933 3,660 3,420 Не 3,440 3,775 3,998 4,199 4,451 4,684 5,005 5,378 5,823 6,299 6,807 7,368 8,778 10,827 12,952 15,249 17,455 19,253 20,352 20,502 А1 2,150 2,432 2,720 3,041 3,440 3,846 4,300 4,705 5,072 5,407 5,715 6,000 6,625 7,331 7,946 8,500 9,002 9,346 9,600 9,626 9,582 9,495 9,381 9,250 8,886 8,363 7,800 7,176 6 443 5,767 5,100 4,574 4,148 3,797 3,502 3,250 3,033 2,843 N 2,279 2,537 2,766 3,016 3,299 3,588 3,952 4,362 4,768 5,196 5,630 6,108 7,254 8,885 10,608 12,368 14,196 15,290 15,811 15,516 Т1 1,430 1,618 1,809 2,022 2,288 2,565 2,881 3,171 3,439 3,693 3,932 4,158 4,664 5,249 5,777 6,282 6,778 7,122 7,421 7,537 7,570 7,568 7,524 7,483 7,287 6,983 6,607 6,164 5,605 5,069 4,519 4,080 3,717 3,417 3,162 2,948 2,760 2,593 о 2,141 2,386 2,605 2,843 3,141 3,454 3,844 4,216 4,631 5,050 5,487 5,916 6,989 8,562 10,187 11,909 13,548 14,533 15,043 14,746 Ni 1,161 1,314 1,469 1,642 1,861 2,092 2,361 2,607 2,840 3,055 3,258 3,456 3,896 4,413 4,887 5,338 5,788 6,131 6,432 6,565 6,621 6,637 6,632 6,605 6,487 6,239 5,936 5,576 5,103 4,642 4,162 3,764 3,435 3,163 2,931 2,730 2,560 2,408 Ne 1,903 2,121 2,331 2,572 2,869 3,181 3,578 3,985 4,392 4,807 5,224 5,628 6,678 8,122 9,631 11,118 12,396 13,159 13,459 13,177 Ge 1,054 1,192 1,333 1,490 1,692 1,908 2,150 2,367 2,577 2,768 2,961 3,132 3,531 4,002 4,426 4,845 5,284 5,608 5,904 6,045 6,104 6,143 6,154 6,133 6,043 5,829 5,569 5,238 4,800 4,371 3,927 3,568 3,265 3,007 2,791 2,603 2,441 2,300 Ar 1,256 1,433 1,618 1,846 2,150 2,485 2,885 3,280 3,662 4,039 4,406 4,770 5,638 6,766 7,827 8,789 9,497 9,823 9,898 9,635 Zr 0,976 1,104 1,235 1,380 1,562 1,758 1,982 2,188 2,384 2,558 2,726 2,880 3,246 3,673 4,061 4,437 4,816 5,112 5,376 5,487 5,529 5,555 5,554 5,541 5,447 5,252 4,992 4,686 4,304 3,939 3,539 3,220 2,954 2,734 2,539 2,369 2,223 2,095 Kr 0,770 0,888 1,009 1,180 1,397 1,646 1,944 2,230 2,495 2,768 3,029 3,294 3,882 4,640 5,324 5,942 6,337 6,495 6,528 6,391 Ag 0,903 1,022 1,142 1,277 1,445 1,627 1,836 2,028 2,211 2,379 2,538 2,694 3,041 3,445 3,806 4,157 4,501 4,776 5,011 5,111 5,155 5,175 5,169 5,152 5,056 4,850 4,625 4,349 3,982 3,633 3,274 2,978 2,734 2,525 2,350 2,200 2,071 1,956 Xe 0,546 0,632 0,734 0,860 1,053 1,262 1,514 1,755 1,983 2,206 2,423 2,622 3,094 3,695 4,227 4,658 4,942 5,056 5,098 t 1,986 Eu 0,574 0,649 0,726 0,812 0,918 1,035 1,165 1,299 ,420 ,541 ,663 1,776 2,037 2,346 2,638 2,933 3,223 3,477 3,706 3,821 3,890 3,931 3,968 3,978 3,972 3,889 3,744 3,574 3,325 3,074 2,805 2,552 2,365 2,195 2,049 1,918 1,807 1,709 Rn 0,360 0,420 0,491 0,623 0,733 0,896 1,097 ,289 1,466 1,638 ,795 1,944 2,299 2,742 3,123 3,426 3,610 3,682 3,715 1 3,648 Та 0,491 0,556 0,621 0,695 0,788 0,890 1,013 1,129 ,243 ,352 ,455 1,554 1,782 2,060 2,328 2,593 2,863 3,094 3,302 3,417 3,478 3,532 3,565 3,580 3,581 3,521 3,416 3,251 3,041 2,814 2,560 2,356 2,174 2,024 1,891 1,778 1,680 1,592 Майлар 2,883 3,242 3,595 3,983 4,472 4,981 5,564 6,122 6,665 7,202 7,727 8,238 9,500 11,194 12,825 14,399 15,861 16,757 17,213 16,960 Аи 0,452 0,511 0,571 0,640 0,726 0,819 0,933 1,042 1,151 1,249 1,349 1,440 1,666 L932 2,185 2,431 2,687 2,907 3,106 3,220 3,287 3,333 3,368 3,286 3,386 3,328 3,229 3,086 2,886 2,682 2,453 2,255 2,087 1,944 1,817 1,713 1,622 1,535 (CH2)n 3,668 4,125 4,572 5,069 5,704 6,354 7,095 7,816 8,501 9,176 9,825 10,476 12,091 14,221 16,274 18,250 20,146 21,337 21,974 2 1,763 и 0,387 0,438 0,490 0,547 0,623 0,704 0,802 0,898 0,989 ,076 ,163 ,242 ,441 ,686 ,907 2,125 2,363 2,551 2,736 2,859 2,913 2,962 3,002 3,025 3,030 2,985 2,909 2,799 2,622 2,439 2,239 2,072 1,921 1,792 1,681 1,583 ,495 ,416 Вода 2,799 3,116 3,397 3,703 4,094 4,500 4,997 5,496 6,026 6,575 7,133 7,698 9,136 11,216 13,390 15,708 17,986 19,402 20,179 И ),896 Е, МэВ 0,2499 0,3199 0,3998 0,4998 0,6397 0,7997 0,9996 ,1995 1,3994 ,5994 1,7993 I,9992 2,4990 3,1987 3,9984 4,9980 6,3974 7,9968 9,9960 11,995 13,994 15,994 17,993 19,992 24,990 31,987 39,984 49,980 63,974 79,968 99,960 119,95 139,94 159,94 179,93 199,92 219,91 239,90 Е, МэВ 0,2499 0,3199 0,3998 0,4998 0,6397 0,7997 0.9996 ,1995 ,3994 ,5994 ,7993 ,9992 2,4990 3,1987 3,9984 4,9980 6,3974 7,9968 9,9960 11 ,995 1166
Продолжение табл. 42.19 МэВ/а.е. м. 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 ы 58,833 55,737 52,534 49,858 44,165 37,799 32,292 27,125 22,550 19,031 16,218 14,225 12,736 11,543 10,540 9,718 9,007 8,387 Не 20,218 19,560 18,725 18,028 16,538 14,802 13,237 11,661 10,019 8,604 7,369 6,468 5,783 5,221 4,790 4,436 4 Л 30 3,864 N 14,871 14,138 13,415 12,867 11,774 10,687 9,812 8,905 7,944 7,036 6,166 5,498 4,970 4,537 4,171 3,871 3,612 3,386 О 14,133 13,483 13,786 12,210 11,241 10,219 9,344 8,475 7,583 6,747 5,936 5,287 4,791 4,378 4,027 3,738 3,488 3,270 Ne 12,648 12,049 11,370 10,878 9,988 9,149 8,455 7,822 7,042 6,344 5,595 5,008 4,530 4,135 3,810 3,536 3,300 3,093 Аг 9,237 8,812 8,387 8,057 7,491 6,983 6,568 6,186 5,702 5,190 4,636 4,181 3,808 3,489 3,222 2,990 2,790 2,616 Кг 6,180 5,963 5,722 5,550 5,261 5,009 4,797 4,593 4,336 3,979 3,605 3,266 2,995 2,745 2,539 2,363 2,211 2,078 Хе 4,810 4,653 4,522 4,422 4,240 4,073 3,939 3,825 3,608 3,351 3,045 2,776 2,555 2,354 2,182 2,031 1,901 1,788 Rn 3,555 3,456 3,358 3,284 3,208 3,153 3,097 3,043 2,893 2,710 2,499 2,287 2,112 1,955 1,821 1,700 1,592 1,498 Майлар 16,433 15,800 15,151 14,550 13,303 11,917 10,764 9,659 8,524 7,532 6,599 5,873 5,306 4,837 4,440 4,108 3,824 3,577 (СН,)Й 21,119 20,282 19,428 18,639 16,893 14,911 13,260 11,690 10,160 8,875 7,726 6,856 6,177 5,620 5,151 4,758 4,425 4,131 Вода 19,097 18,174 17,205 16,391 14,902 13,280 11,895 10 549 9,245 8,114 7,079 6,280 5,675 5,175 4,752 4,401 4,100 3,838 Е, МэВ 13,994 15,994 17,993 19,992 24,990 31,987 39,984 49,980 63,970 79,968 99,960 119,95 139,94 159,94 179,93 199,92 219,91 239,90 42.2. МНОГОКРАТНОЕ РАССЕЯНИЕ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО i В результате взаимодействия с атомным электроном заряженная частица, движущаяся в веществе, изменяет направление своего движения. В единичном акте взаи- взаимодействия угол отклонения, как правило, очень мал, но статистическое сложение углов отклонения при боль- большом числе столкновений с атомными электронами приво- приводит к тому, что параллельный пучок частиц пройдя неко- некоторую толщу вещества, становится расходящимся пуч- пучком. Угловое распределение в пучке, т. е. зависимость потока от угла отклонения относительно первоначальной оси пучка, хорошо описывается распределением Гаусса F = Foexp (— ва / eg) , где F — поток под углом Э; Fo — поток под углом 0° относительно оси пучка; 9о — угол, под которым поток падает в е раз. Угол 6 называют углом многократного рассеяния, и в качестве характеристики размытия пучка пользуются углом в0. В современном виде теория многократного рассея- рассеяния изложена в работах [4, 5]. Параметрами теории являются величины Ь = In [2730 (Z + \)Zm#tl(A*) ] - 0,1544. В этих выражениях г и 2 — атомные номеры падаю- падающей частицы и рассеивателя; А — атомная масса рассеи- вателя; t — толщина рассеивателя, г/см2; pv — произве- произведение импульса на скорость падающей частицы; р = и/с (с — скорость света); (pvJ= (Е2+2ЕМс2) Р и Р2—1—(l+?/Afc2)-2; Е и Мс2 — энергия и масса покоя падающей частицы, МэВ. Для определения угла многократного рассеяния Оо, соответствующего спаду потока в е раз, нужно: 1) ВЫЧИСЛИТЬ Хе И Ь\ 2) по вычисленному значению Ь найти из графика на рис. 42.1 значение параметра х; 3) вычислить 8 —их* РаА- Таблица 42.20. Пробег /?, мг/см2, ионов неона JoNe+ B различных веществах [1] Ет _ энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия МэВ/а.е. м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0,2000 Be 0,079 0,096 0,114 0,133 0,158 0,184 0,213 0,240 0,265 0,288 0,310 0,331 0,381 0,444 0,511 С 0,087 0,107 0,127 0,151 0,181 0,211 0,246 0,277 0,306 0,333 0,358 0,382 0,437 0,504 0,571 А1 0,121 0,147 0,175 0,207 0,247 0,289 0,336 0,379 0,418 0,456 0,49Г 0,525 0,604 0,704 0,808 Ti 0,181 0,220 0,260 0,307 0,367 0,428 0,498 0,562 0,620 0,675 0,726 0,775 0,888 1,029 1,174 N1 0,212 0,257 0,306 0,362 0,434 0,509 0,593 0,670 0,740 0,806 0,867 0,925 1,059 1,225 1,395 Ge 0,253 0,305 0,360 0,423 0,503 0,586 0,679 0,764 0,842 0,915 0,983 1,047 1,195 1,378 1,566 Zr 0,279 0,335 0,394 0,462 0,549 0,638 0,739 0,831 0,915 0,994 1,067 1,137 1,297 1,497 1,701 Ag 0,312 0,373 0,437 0,511 0,604 0,701 0,811 0,910 1,001 1,085 1,164 1,239 1,410 1,623 1,841 Eu 0,483 0,577 0,676 0,790 0,935 1,085 1,255 1,409 1,550 1,680 1,801 1,914 2,171 2,482 t 2,802 Та 0,573 0,683 0,798 0,930 1,100 1,274 1,470 1,647 1,808 1,957 2,095 2,224 2,517 2,876 3,236 Au 0,626 0,745 0,871 1,014 1,198 1,387 1,600 1,791 1,965 2,125 2,274 2,414 2,729 3,111 3,495 и 0,753 0,894 1,041 1,210 1,424 1,645 1,893 2,116 2,319 2,505 2,678 2,840 3,204 3,645 4,084 ?, МэВ 0,2499 0,3199 0,3998 0,4998 0,6397 0,7997 0,9996 1,1995 1,3994 1,5994 1,7993 1,9992 2,4990 3,1987 3,9984 1167
Продолжение табл. 42.20 МэВ/а!е.м. 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 3,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 МэВ/а.е.м. 0,0125 0,0160 0,0200 0,0250 0,0320 0,0400 0,0500 0,0600 0,0700 0,0800 0,0900 0,1000 0,1250 0,1600 0.2000 0,2500 0,3200 0,4000 0,5000 0,6000 0,7000 0,8000 0,9000 1,0000 1,2500 1,6000 2,0000 2,5000 2,2000 4,0000 5,0000 6,0000 7,0000 8,0000 9,0000 10,0000 11,0000 12,0000 Be 0,591 0,696 0,814 0,960 1,107 1,256 1,410 1,566 1,727 2,147 2,781 3,572 4,662 6,379 8,607 11,786 15,395 19,429 23,890 28,768 34,060 39,770 45,893 Н 0,028 0,035 0,043 0,051 0,063 0,075 0,089 0,102 0,113 0,124 0,134 0,144 0,164 0,188 0,211 0,234 0.262 0,291 0,324 0,357 0,390 0,425 0,462 0,501 0,608 0,779 1,008 1,346 1,913 2,686 3,827 5,145 6,633 8,283 10,098 12,074 14,213 16,514 С 0,648 0,747 0,854 0,985 1,115 1,248 1,385 1,526 1,673 2,061 2,658 3,415 4,458 6,089 8,190 11,165 14,526 18,270 22,395 26,902 31,793 37,066 42,719 Не 0,074 0.091 0,109 0,132 0,162 0,195 0,235 0,272 0,307 0,339 0,369 0,397 0,459 0,530 0,598 0,669 0,754 0,841 0,942 1,040 1,138 ,239 ,343 1,452 ,741 2,189 2,760 3,566 4,863 6,588 9,105 12,005 15,279 18,921 22,922 27,262 31.935 зе >,942 А1 0,930 1,089 ,263 ,474 1,682 1,890 2,100 2,311 2,526 3,077 3,889 4,879 6,216 8,277 10,905 14,599 18,744 23,340 28,382 33,869 39,799 46,171 52,984 N 0,104 0,129 0,155 0,186 0,227 0,271 0,321 0,368 0,410 0,449 0,485 0,519 0,594 0,681 0,763 0,850 0,955 ,064 ,192 ,320 ,451 ,589 1,734 1,886 2,292 2,916 3,697 4,768 6,434 8,577 11,618 15,057 18,887 23,101 27,701 32,680 38.030 45 ,750 Ti 1,340 1,553 1,783 2,058 2,325 2,590 2,854 3,119 3,385 4,062 5,042 6,220 7,787 10,171 13,176 17,361 22,024 27,164 32,779 38,865 45,418 52,432 59,909 О 0,110 0,136 0,164 0,197 0,240 0,285 0,337 0,385 0,429 0,469 0,506 0,541 0,618 0,709 0,794 0,885 0,994 1,108 1,243 1,377 1,516 1,661 1,813 1,973 2,399 3,052 3,871 4,995 6,743 8,983 12,148 15,722 19,699 24,068 28,834 33,990 39.531 4? >,455 Ni 1,588 1,839 2,107 2,425 2,733 3,036 3,337 3,639 3,941 4,704 5,804 7,118 8,857 11,483 14,774 19,330 24,389 29,955 36,026 42,598 49,670 57,237 65,294 Ne 0,122 0,151 0,182 0,218 0,265 0,314 0,371 0,421 0,467 0,510 0,549 0,585 0,666 0,761 0,851 0,948 1,067 1,192 ,342 ,492 ,647 ,808 ,979 2,159 2,638 3,370 4,280 5,510 7,398 9,795 13,157 16,940 21,142 25,766 30,807 36,258 42,114 4$ ,375 Ge 1,781 2,057 2,351 2,698 3,032 3,361 3,687 4,012 4,338 5,158 6,337 7,741 9,593 12,387 15,883 20,717 26,066 31,930 38,317 45,223 52,645 60,580 69,021 Аг 0,189 0,231 0.276 0,327 0,391 0,465 0,527 0,589 0,645 0,696 0,742 0,786 0,882 0,995 1,105 1,225 1,378 1,543 1,746 1,950 2,162 2,384 2,616 2,859 3,502 4,470 5,651 7,220 9,579 12,523 16,606 21,154 26,171 31,660 37,628 44,074 51,000 58,405 Zr 1,935 2,237 2,558 2,939 3,307 3,670 4,031 4,390 4,751 5,660 6,968 8,530 10,598 13,718 17,608 22,971 28,902 35,391 42,433 50,028 58,185 66,901 76,169 Кг 0,320 0,387 0,458 0,538 0,636 0,733 0,839 0,930 ,012 1,086 ,154 1,216 ,355 ,520 1,680 ,858 2,085 2,334 2,641 2,950 3,268 3,597 3,939 4,294 5,219 6,582 8,213 10,344 13,482 17,338 22,624 28,459 34,858 41,837 49,416 57,584 66,337 75 >,668 Ag 2,090 2,413 2,757 3,165 3,560 3,949 4,336 4,723 5,110 6,089 7,502 9,190 11,420 14,787 18,998 24,805 31,216 38,231 45,848 54,062 62,860 72,230 82,167 Хе 0,471 0,566 0,664 0,774 0,906 1,034 1,170 1,288 1,391 1,484 1,569 1,648 1,823 2,030 2,232 2,457 2,747 3,067 3,460 3,856 4,264 4,687 5,123 5,570 6,723 8,405 10,401 12,977 16,748 21,353 27,622 34,508 42,022 50,180 59,009 68,513 78,691 8S 1,539 Ей 3,158 3,612 4,089 4,645 5,176 5,694 6,205 6,711 7,214 8,471 10,251 12,347 15,081 19,145 24,154 30,973 38,456 46,602 55,386 64,822 74,915 85,660 97,042 Rn 0,735 0,879 1,024 1,181 1,366 1,547 1,737 1,897 2,038 2,163 2,277 2,384 2,620 2,898 3,171 3,476 3,873 4,311 4,850 5,393 5,948 6,518 7,105 7,707 9,246 11,446 14,005 17,262 21,982 27,699 35,392 43,766 52,873 62,721 73,324 84,695 96,855 109,805 Та 3,638 4,151 4,687 5,312 5,907 6,486 7,056 7,620 8,179 9,574 11,544 13,850 16,851 21,306 26,780 34,240 42,391 51,235 60,775 71,002 81,913 93,487 105,717 Майлар 0,084 0,104 0,125 0,149 0,180 0,212 0,248 0,281 0,312 0,340 0,366 0,392 0,448 0,516 0,582 0,656 0,748 0,846 0,964 1,080 1,200 1,324 1,453 1,588 1,947 2,503 3,209 4,191 5,735 7,735 10,576 13,792 17,378 21,329 25,646 30,330 35,378 40,786 Аи 3,924 4,470 5,041 5,706 6,338 6,952 7,556 8,152 8,744 10,220 12,304 14,743 17,911 22,604 28,360 36,166 44,678 53,904 63,838 74,482 85,820 97,819 110,492 (СН,)П 0,066 0,082 0,098 0,117 0,141 0,167 0,195 0,221 0,245 0,267 0,288 0,308 0,352 0,405 0,458 0,516 0,589 0,666 0,758 0,849 0,942 1,039 1,140 1,245 1,526 1,967 2,536 3,340 4,626 6,313 8,732 11,484 14,560 17,956 21,675 25,717 30,077 34,755 и 4,575 5,198 5,849 6,605 7,319 8,011 9,692 9,362 10,025 11,675 14,001 16,714 20,218 25,389 31,720 40,287 49,580 59,612 70,397 81,923 94,188 107,191 120,938 Вода 0,081 0,101 0,122 0,147 0,180 0,215 0,255 0,292 0,326 0,357 0,385 0,412 0,471 0,540 0,605 0,674 0,757 0,843 0,944 1,043 1,146 1,253 1,366 1,485 1,805 2,302 2,939 3,832 5,251 7,101 9,744 12,746 16,101 19,793 23,828 28,203 32,913 37,955 Е, МэВ 4,9980 6,3974 7,9968 9,9960 11,995 13,994 15,994 17,993 19,992 24,990 31,987 39,984 49,980 63,974 79,968 99,960 119,95 139,94 159,94 179,93 199,92 219,91 239,90 ?. МэВ 0.2499 0,3199 0,3998 0,4998 0,6397 0,7997 0,9996 1,1995 1,3994 1,5994 1,7993 1,9992 2,4990 3,1987 3,9984 4,9980 6,3974 7,9968 9,9960 11,995 13,994 15,994 17,993 19,992 24,990 31,987 39,984 49,980 63,974 79,968 99,960 119,95 139,94 159,94 179,93 199,92 219,91 239,90 1168
Рис. 42.1. Связь между параметрами и и 6, используе» мыми при расчете угла многократного рассеяния в 10 72 Ь Рис. 42.2. Пробег электронов в алюминии z 1,5 101 6 s ? 3 2 8 7 S 5 ? 2 1,5 . - г / / / * / А У А* / / / А • J А ~* 2 3 ?567810° Z 3 ?567810* Z 3 ?567810z Пробег,мг/сн? 174-2159 3 ?56781OZ 2 3 1169
42.3. ПРОХОЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРОНОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО Электроны, проходя через вещество, теряют энер- энергию, главным образом, на ионизацию, возбуждение ато- атомов вещества и на тормозное излучение. В каждом акте взаимодействия с атомными электронами для падаю- падающего электрона велика вероятность потерять существен- существенную долю своей энергии и выбыть из пучка вследствие рассеяния на большой угол. Поэтому для электронов нет понятия среднего пробега в веществе, а говорят лишь о максимальной глубине проникновения (или экс- экстраполированном пробеге). Достаточно точной теории, позволяющей получить формулу потерь энергии для электронов, нет. Для оценки глубины проникновения моноэнергетиче- моноэнергетического пучка электронов пользуются эмпирическими фор- формулами. Например 1 для пробега R (мг/см2) электронов в алюминии в [6] рекомендована формула # = 412[?]я, 0,01 <?<3 МэВ, где /1=1,265—0,0954 1п? (МэВ); Я=530 ?—106 мг/см2; 3<?<20 МэВ. \ \ к V \ s s N ч s, —— 0- 10 10~Z % J ?5678 КГ1 Z J ? 5678 10° Z J ?56 1Of 3нер г и я электронов, МэВ Рис. 42.3. Удельные потери энергии электронов в крем- кремнии Построенный на основе этих формул график приве- приведен на рис. 42.2. Поскольку экстраполированный пробег, мг/см2, слабо зависит от вещества, этим графиком мож- можно пользоваться для оценки пробегов электронов и в других веществах, вводя поправку с помощью соотно- соотношения — кА,- (Z/A)x где R и Z/A — пробег и отношение заряда к массе для Al и элемента х. На рис. 42.3 приведен график [7] удельных потерь энергии электронов для кремния — материала, широко используемого для изготовления детекторов излучений. Из этого же графика можно получить удельные потери энергии электронов в других веществах. Для этого зна- значение потерь, полученное из графика, следует умножить на отношение плотности данного вещества к плотности кремния B,33 г/см3). Электроны, родившиеся при рраспаде радионукли- радионуклидов, обладают сплошным энергетическим спектром с максимальной энергией ?ГОах. При прохождении через вещество пучок (j-частиц ослабляется приблизительно по экспоненциальному закону: F = F0 exp (— fimx), где х — толщина поглотителя, г/см2; \хт — массовый ко- коэффициент поглощения электронов, см2/г, приближенно представляемый в виде цт=15,5 ?~!'41 см2/г [8]. 42.4. ПРОХОЖДЕНИЕ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО При прохождении уизлучения через вещество наи- наиболее интенсивно протекают три процесса: фотоэффект, комптон-эффект и рождение электронно-позитронных пар. Каждый из этих процессов приводит к удалению фотона из пучка. Поэтому ослабление узкого пучка мо- моноэнергетических фотонов описывается экспонентой F = exp (—t где х — толщина вещества, г/см2; \хт — массовый коэф- коэффициент ослабления, см2/г. Массовые коэффициенты ослабления для различных веществ приведены на рис. 42.4 [9], а зависимости тол- толщины защиты из различных материалов от кратности ослабления и энергии ^излучения — в табл. 42.21—42.24. Таблица 42.21. Толщина защиты из свинца, мм, в зависимости от кратности ослабления и энергии -(-излучения (широкий пучок) [8] Крат- Кратность ослаб- ослабления 2 5 10 30 100 500 10* 5- 10* 10* 5-10* 10е 0,1 1 2 3 3,5 5 6,5 7 9 10,5 11,5 11,5 0,2 2 4 5,5 7 10 14 15 19 21 23,5 24 0,3 3 6 9 11,5 16 22 24 30 33 37 38 0,4 4 9 13 17 23 31 33 42 45,5 52 54 0,5 5 11 16 23 30 40 44 55 59 69 72 0,6 7 15 21 30 38,5 51 57 70 75 87 92 Энергия 7-излучения. 0,7 8 19 26 36,5 47 61 69,5 85 91 105 111 0,8 10 22 30,5 43 55 72 81 99 106 123 130 0,9 11,5 25 35 49,5 63 82 92 112 120 140 148 МэВ 1,0 13 28 38 55 70 92 102 124 133 156 165 1,5 17 38 51 73 96,5 129 141 170 183 214 227 2 20 43 * 59 85 113 150 165 198 213 247 262 3 21 46 65 93 122 163 160 219 236 263 289 4 20 45 64 92 121 161 178 217 234 272 289 6 16 38 55 80 109 149 165 203 220 258 275 10 13,5 30 42 63 87 119 133 166 180 215 229 1170
0,010,02 0,05 0,1 0,2 0,5 Е,\ Рис. 42.4. Массовый коэффициент ослабления узкого от энергии 0,22 0,20 0,18 0,16 0,1? 0,1Z 0,10 0,08 0,06 0,02 0 II и Аг 1 \ \ \ \ -74W \ \ \ ве с w рь и \ \ \ \ \ Мо Fe АХ пучка у-излучения у-излучения г s ю zo 5ое,мэв в различных веществах в зависимости Таблица 42.22. Зависимость толщины защиты из железа от кратности ослабления и энергии 7-излучения (широкий пучок) [8] Крат- Кратность •слаб- ления 2 5 10 30 100 500 103 5- 103 10* 5 • 10* 105 10е 107 0,1 0,7 1,4 1,9 2,4 3,4 4,4 4,5 5,6 6,8 8,6 10,0 12,8 15,0 0.2 1,2 2,5 3,5 4,5 6,1 7,7 8,2 10,1 11,5 13,8 15,8 17,9 20,3 0,3 1,7 3,4 4,6 6,2 8,1 юл 11,0 13,4 14,2 17,0 18,2 21,4 24,3 0,4 2,2. 4,1 5,6 7,9 9,6 12,0 13,2 15,8 17,1 19,6 20,8 24,2 27,6 0,5 2,5 4,8 6,3 8,5 10,8 13,7 15,0 17,7 19,0 21,8 23,0 26,7 30,5 Толщина защиты, с» 0,6 2,7 5,1 6,8 9,2 11,7 14,9 16,3 19,3 20,7 23,6 24,9 28,9 33,2 0,7 2,9 5,5 7,3 9,8 12,5 16,0 17,5 20,7 22,3 25,2 26,7 31,2 35,8 0,8 3,1 5,7 7,7 10,4 13,2 17,0 18,6 22,0 23,6 26,9 28,4 33,3 38,1 1, при 0,9 3,2 6,1 8,1 10,9 13,9 17,9 19,6 23,2 24,9 29,4 30,0 35,2 40,2 Ет . МэВ 1.0 3,3 6,4 8,5 11,4 14,5 18,7 20,5 24,3 26,0 29,9 31,5 37,0 42,4 1.5 3,6 7,4 10,0 13,6 17,3 22,3 24,4 29,4 31,3 35,9 38,0 44,7 51,3 2.0 3,9 8,1 11,0 15,1 19,5 25,0 27,5 33,3 35,5 40,8 43,2 50,6 57,9 3,0 4,4 8,9 12,2 17,0 22,1 28,8 31,7 38,2 40,9 47,2 50,0 58,8 67,5 4 4,5 9,4 12,6 17,7 23,3 30,6 33,7 40,7 43,7 50,4 53,4 63,3 73,1 6 4,6 9,6 13,2 18,8 25,0 32,7 36,0 43,2 46,5 55,0 58,3 69,0 79,4 10 3,4 8,0 11,4 17,0 23,1 31,2 34,6 42,2 45,2 53,0 56,1 67,0 78,0 74» 1171
Таблица 42.23. Зависимость толщины защиты из бетона от кратности ослабления и энергии f-излучения (широкий пучок) [8] Крат- ослаб- ослабления 2 5 10 30 100 500 103 5-Ю3 10« 5.10« 10s 10е 107 0,1 4,7 5,6 8,2 8,5 11,5 13,8 15,5 18,8 21,8 23,3 30,5 49,3 64,0 0,2 7,6 11,0 14,6 16,4 21,1 24,6 28,2 33,1 35,2 42,3 50,5 66,4 84,9 0,3 9,9 15,5 19,7 22,8 48,9 35,2 39,2 45,6 48,5 56,4 64,6 79,8 15,7 0,4 11,3 18,8 23,7 27,7 35,2 43,9 48,1 56,4 60,3 68,6 75,1 89,9 130,7 0,5 12,3 21,1 25,8 32,9 39,9 50,5 55.2 65,7 69,3 78,1 82,8 97,4 110,3 Толщина защиты, < 0.6 12,4 21,8 26,8 34,8 43,0 54,5 59,2 70,0 74,7 83,4 83,3 103,7 117,4 0,7 12,4 22,3 27,6 36,4 45,3 57,3 62,5 74,0 79,1 88,7 93,5 109,2 123,6 0,8 12,6 22,6 28,4 37,8 47,2 58,8 65,3 77,0 82,9 93,4 98,1 114,1 130,0 :м. при 0,9 12,7 23,0 29,1 39,2 48,8 62,5 76,8 80,2 85,2 97,9 102,5 119;, 5 136,2 1.0 12,9 23,5 29,9 40,5 50,5 64,6 70,4 82,8 89,2 102,1 106,8 124,4 142,0 МэВ 1.5 13,6 25,8 34,0 46,5 58,3 74,8 81,7 97,4 104,5 120,4 126,6 149,8 170,8 2 14,1 28,2 37,6 51,6 65,7 84,5 92,7 110,9 118,6 136,2 144,4 171,4 194,9 3 15,3 32,9 43,4 59,9 77,5 101,0 110,9 132,7 143,2 164,9 173,8 205,4 236,0 4 16,4 35,2 47,5 65,7 84,5 110,4 120,9 146,8 156,7 181,6 191,4 225,4 259,4 6 18,8 38,7 51,6 71,6 95,1 124,4 137,9 166,7 179,0 206,6 218,4 260,6 299,4 10 18,8 39,9 54,0 78,1 105,1 139,7 155,0 186,7 201,3 233,6 248,9 295,8 340,5 Таблица 42.24. Зависимость толщины защиты из воды от кратности ослабления и энергии ^-излучения (широкий пучок) [8] IV pa т н 1л.ть ослабления 2 5 10 30 100 500 Ю3 5- 103 104 5. 104 106 10е 107 0,1 18 27 35 45 53 66 72 81 91 103 ПО 128 150 0,2 27 37 47 58 70 85 92 105 114 128 135 156 178 0,3 30 42 52 65 79 96 104 120 128 144 152 176 200 0,4 30 44 55 69 84 104 113 130 139 156 164 192 217 0,5 29 46 57 73 88 ПО 118 138 147 167 175 205 232 Толщина защиты, 0,6 28 46 58 75 92 116 124 147 155 175 184 215 243 0,7 27 47 60 77 95 120 129 154 162 183 192 224 255 0,8 27 47 61 79 98 124 134 160 168 190 201 233 265 см. при 0.9 26 48 62 81 101 128 138 165 175 196 204 243 277 ?7 , МэВ 1.0 26 48 63 82 104 132 143 170 181 205 216 253 288 1.5 2& 53 71 96 120 153 167 198 212 241 255 299 344 2 33 59 79 107 136 173 189 225 241 276 292 342 393 3 37* 69 92 124 160 206 226 271 290 334 353 415 478 4 38 74 101 140 182 234 257 309 331 383 404 479 554 6 40 85 116 163 212 277 306 368 396 460 487 571 657 10 45 98 135 192 253 334 368 446 480 554 587 695 807 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Northctifte L. С, Schilling R. F.//Nuclear Data Tables. 1970. Vol. A7. P. 233—273. 2. Немец О. Ф., Гофман Ю. В. Справочник по ядер- ядерной физике. Киев: Наукова думка, 1975. 3. Пучеров Н. Нм Романовский С. В., Чесноко- ва Т. Д. Таблицы массовой тормозной способности и пробегов заряженных частиц с энергией 1—100 МэВ. Киев: Наукова думка, 1976. 4. Nigam В. P., Sandersan M. К., Wu T.-W.//Phys. Rev. 1959. Voll. 115. P. 491—498. 5. Marion I. В., Zimmerman B. A.//Nucl. Instrum. and Methods. 1967. Vol. 51. P. 93—97. 6. Katz U Penfold A. S.//Rev. Mod. Phys. 1952. Vol. 24. P. 28—35, 7. Marion 1. В., Young F. С Nuclear Reaction Analy- Analysis: Graphs and Tables. Amsterdam: North Holland Pub- Publishing Co., 1968. 8. Аглинцев К. К., Кодюков В. М. Прикладная дози- дозиметрия. М.: Госатомиздат, 1962. 9. Прайс В., Хортон К., Спинни К. Защита от ядер- ядерных излучений. М.: Изд-во иностр. лит., 1959. 1172
ГЛАВА 43 КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ В. С. Птускин 43.1. источники космических лучей Космические лучи (КЛ)—элементарные частицы и атомные ядра высоких энергий космического происхож- происхождения. К космическим лучам также относят частицы, рожденные в атмосфере Земли первичными КЛ в ре- результате взаимодействий с ядрами атомов воздуха. На- Наблюдаются. КЛ с энергиями на одну частицу от 106 до 1020 эВ. Основная доля падающих на границу атмосферы КЛ имеет галактическое происхождение (галактические КЛ). Источниками этих частиц являются сверхновые и их остатки (включая нейтронные звезды) [1,2]. Часть КЛ (в основном с энергиями 10е—109 эВ) приходит к Зем- Земле от Солнца. Солнечные КЛ ускоряются во время силь- сильных хромосферных вспышек и других активных процес- процессов на Солнце [3]. Частицы самых высоких наблюдае- наблюдаемых энергий (?>1017-*-1019 эВ), возможно, имеют вне- внегалактическое происхождение. Они ускоряются в актив- активных галактиках [2]. Источником электронов с энергия- энергиями ?<3107 эВ в межпланетной среде является магни- магнитосфера Юпитера [4]. При энергиях 106— 108 эВ обна- обнаружена так называемая аномальная ядерная компонен- компонента КЛ. Эти частицы ускоряются во внешних областях гелиосферы — на внешних границах области, занятой солнечным ветром [5]. Единицей интегральной плотности потока КЛ / служит с-^м-г-ср-1. Энергия частицы Е измеряется в электрон-вольтах, для ядер используют также величину e=?/i4, эВ/нуклон, — энергию на нуклон (А — атом- атомный номер ядра). Жесткость заряженной частицы с им- импульсом /?, кгм/с, и зарядом 1еУ Кл, равна R = pc/Ze; обычно R измеряют в вольтах. Импульс частицы, эВ/с (с —скорость света), численно равен жесткости в воль- вольтах, если частица однозарядна, т. е. Z-1. Ниже приве- приведены общие сведения о КЛ [6]: Плотность потока КЛ вне области влияния магнитного поля Земли, с^м C~-6) • 108 Концентрация первичных КЛ в межзвездном пространстве, м"8 до-* Плотность энергии первичных КЛ в меж- межзвездном пространстве, Дж/м3 1,6 • 10~13 Плотность пар ионов, образуемых КЛ на уровне моря (в среднем), с^-м"8 . . . . 1,6 • 10е Общая мощность КЛ, достигающих поверх- поверхности Земли, Вт , 4-Ю8 43.2. ГАЛАКТИЧЕСКИЕ КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ Приведем параметры галактической модели проис- происхождения КЛ [2]: Полная мощность галактических источников КЛ, Вт з • 1038 Высота галактического гало КЛ (область захвата КЛ в Галактике), кпк A пк ^ «3. 10" м) 1-10 Время удержания КЛ в Галактике, лет . . 107— 10е Средняя толща вещества, проходимая КЛ в Галактике, кг/м2 50—100 Плотность потока КЛ в зависимости от энергии частиц показана на рис. 43.1—43.4. Характерна степен- степенная зависимость / (Е). Наблюдаемый у Земли энерге- энергетический спектр КЛ в области малых энергий меняется в зависимости от уровня солнечной активности (см. § 43.3). Первые наблюдения антипротонов в составе КЛ [12—14] показали, что плотность потока антипротонов составляет по отношению к плотности потока прото- протонов [6,8±l,7)-10-4 при 4,4<?<13,4 ГэВ [13] и @,6 V0'l). Ю-< при й,2<?<2,0 ГэВ [14], что возмож- i t mint f i imill t t titinl I i iiinil V 0,1 1 10 100 ?,ГэВ/нуклон Рис. 43.1. Спектры протонов и ядер Не в К Л [7] 11 12 13 1Ь 1S 1$ 17 18 Xg Е [эВ] Рис. 43.2. Спектр КЛ высоких энергий [8] но в 2—3 раза превышает ожидаемую плотность потока вторичных антипротонов, рождающихся при взаимодей- взаимодействии КЛ с ядрами межзвездного газа. Абсолютная плотность потока антипротонов на границе атмосферы равна C,8±0,95)-10-2 «•-"•ма.ср-'-ГэВ-1 при 4,7<?< <11,ЗГэВ[13]. 1173
Детальная информация о составе ядер в КЛ полу- получена лишь для энергий частиц до 10 ГэВ/нуклон [15]. Плотность потока различных ядер в составе КЛ с энергиями 600—1000 МэВ/нуклон на границе атмосфе- атмосферы по измерениям, выполненным в сентябре 1977 г. Г1С1 составляет: Элемент /, с-1-м"» Не С N О Ne Na Mg Al 54,08A,10) 1,52C) 0,42A) 1,41 C) 0,228 E) 0,51 B) 0,282F) 0,056B) Элемент Si S Ar Ca Cr Fe Ni 0,202D) 0,0467A9) 0,0205A2) 0,0323A5) 0,0240A5) 0,142D) 0,0074(9) Рис. 43.3» Энергетический спектр электронной компонен- компоненты К Л [9, 10] 10 ?,ГэВ Рис. 43.4. Относительная плотность потока релятивист- релятивистских позитронов в КЛ [11], Эти позитроны вторичны, т. е. возникают в основном при распадах я+-мезонов, рождающихся при взаимодействии протонно-ядерной компоненты КЛ с атомными ядрами межзвездного газа Высокое содержание в составе КЛ ядер Li, Be, В, элементов с зарядом ядра 21<Z<25 и других редких в природе элементов и их изотопов (рис. 43.5, 43.6) объясняется тем, что они вторичны — возникают при фрагментации более тяжелых ядер, взаимодействующих с атомными ядрами межзвездного газа. Доля вторич- вторичных ядер уменьшается с энергией (рис. 43.7), что свя- связано с соответствующим уменьшением времени удержа- удержания КЛ в Галактике. Определенный с учетом поправки на фрагментацию состав первичных ядер КЛ в источ- источниках приведен в табл. 43.1. Таблица 43.1. Относительный состав первичных КЛ в галактических [20] и солнечных [211 источниках КЛ. Концентрация ядер кремния условно принята за 100 единиц Элемент Н Не С N О Ne Na Mg Al Si S Ar Ca Fe Ni Источники галактических КЛ 77 000 (9000) 11500 A000) 465 D0) 20 A0) 525 E0) 62 E) 9 C) П0G) HC) 100 И C) 4 B) 7 B) 92 A2) 4,8 @,6) Солнечные К Л 41600 B000) 270 E1) 80 B2) 625 G6) 83 B3) 8,7 C,2) 124 B5) 9,4 C,8) 100 23 A2) 4,1 B) 7,9 C9) 106 C9) 5,2 B,6) 10' 20 22 2Ь 26 29 Z Рис. 43.5. Относительное содержание Q элементов от Н до Ni; концентрация ядер С принята за 100 единиц: темные кружки — наблюдаемые у Земли КЛ с энергиями 70— 280 МэВ/нуклон, светлые кружки — Солнечная система (в сред- среднем); прямоугольники — локальная окрестность Галактики [ 17J 1174
Для определения возраста КЛ в Галактике исполь- используется радиоактивный нуклид 10Ве. Доля нераспавшего- ся нуклида |0Ве составляет в КЛ 0,14 ±0,07 при энер- энергии частиц е«200 МэВ/нуклон [22]. 10 Рис. 43.6. Относительное содержание Q элементов с за- зарядом ядра Z>30, нормированное на Ю6 (концентрация железа): кружки и крестики — в составе КЛ; сплошная линия — в Сол- Солнечной системе; пунктир — ожидаемое содержание в том слу- случае, если бы состав КЛ в источниках совпадал со средним составом вещества в Солнечной системе и средняя толща про- проходимого в межзвездной среде вещества составляла 55 кг/м3 [18] 10* ?,ГэВ Рис. 43.8. Анизотропия КЛ, определенная с помощью гармонического анализа скорости счета детекторов КЛ по звездному времени. Приведены амплитуда и фаза первой гармоники F-географическая широта, на кото- которой проводились соответствующие наблюдения) [23] 1Цо,% , ГэВ/нуклон Рис. 43.7. Отношение потоков ядер В и С как функция энергии [19] Отклонение углового распределения потока галак- галактических КЛ от изотропного иллюстрирует рис. 43.8. 43.3. МОДУЛЯЦИЯ ГАЛАКТИЧЕСКИХ КОСМИЧЕСКИХ ЛУЧЕЙ В МЕЖПЛАНЕТНОМ ПРОСТРАНСТВЕ Наличие в межпланетном пространстве регулярных и случайных магнитных полей солнечного происхожде- происхождения приводит к модуляции КЛ — пространственным и временным изменениям их интенсивности [24—26] (класс Ша в табл. 43.2; рис. 43.9, 43.10, а, б). Измерения на космических аппаратах до расстояний от Солнца более 30 а.е. A а.е= 1,496-10й м) обнаружи- обнаруживают в плоскости эклиптики радиальный градиент ин- интенсивности галактических КЛ в межпланетной среде с типичными значениями 3-10~2 (а.е.)-1 в период мак- -fS -20 \ \ \ \ \ \ш\ \ 1955 1960 196S 1970 Годы 1975 1980 Рис. 43.9. Вариации относительной плотности потока ядерной компоненты галактических КЛ по усредненным за 27 дней показаниям нейтронного монитора станции Клаймакс (географическая широта 39,37°, долгота 253,82°). Средняя энергия первичных КЛ за пределами атмосферы примерно равна 6 ГэВ/нуклон. За нулевой уровень выбрана плотность потока в период минимума солнечной активности A954 г.) [27] 1175
10 ? 70" 's 10 10 10-* i I ,i i mil i t i mill i i i i mil \ i i i Mini , МэВ/нуклон 70 70* 70J 70* ?,Мэ8 ? ft МэВ/нуклон 10 Ю 10' 10° ?,МЭ8 Рис. 43.10. Энергетические спектры КЛ в периоды максимума (а) — 1969 г. и минимума (б) — 1977 г. солнечной активности [28] симума солнечной активности и 1,5-10 (а.е.)~1 в ми- минимуме солнечной активности (для е«1 ГэВ/нуклон) [27]. Понижение интенсивности КЛ во внутренних об- областях Солнечной системы обусловлено взаимодействи- взаимодействием КЛ с неоднородностями магнитного поля, движущи- движущимися от Солнца вместе с солнечным ветром (потоком плазмы из атмосферы Солнца). Эффективный размер области модуляции галактических КЛ в межпланетной среде оценивается в 50—100 а.е. (в плоскости эклип- эклиптики). ' 43.4. СОЛНЕЧНЫЕ КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ Основную долю солнечных КЛ составляют протоны. Для мощных солнечных вспышек отношение потоков протонов и ядер гелия примерно равно 50 при энергиях десятки мегаэлектрон-вольт на нуклон. Суммарная энергия ускоренных во вспышке частиц достигает 1025 Дж. Зарядовый состав ускоренных частиц, их пол- полная энергия и вид энергетического спектра существенно изменяются от вспышки к вспышке. Дифференциальный спектр частиц по модулю импульса имеет степенной (с типичным показателем степени 3-—7) или экспонен- экспоненциальный вид. На орбите Земли поток солнечных КЛ обычно достигает максимального значения через 8—16 ч после начала вспышки и заметно уменьшается через 30—32 ч (см. подробнее [3, 26, 30]). Вспышки КЛ, сопровождающиеся испусканием прото- протонов с энергиями более 500 МэВ и дающие эффект на уров- уровне земной поверхности, были зарегистрированы в тече- течение 1942—1984 гг. примерно 40 раз. Эти вспышки про- происходят, как правило, в периоды изменения солнечной активности, но не в моменты ее максимума. Протонные вспышки с энергиями частиц 10<?<100 МэВ реги- регистрируются в верхних слоях атмосферы значительно ча- чаще. Протонные вспышки на Солнце сопровождаются 1176
Таблица 43.2. Классификация временных вариаций плотности потока КЛ [24] Класс вариаций КЛ I. Метеороло- Метеорологические 11. Изменение геомагнитного порога обреза- обрезания КЛ II 1а. Моду- Модуляционные эф- эффекты, связан- связанные с деятель- деятельностью Солнца II16. Генерация быстрых частиц на Солнце Шв, Анизо- iw\i%»itt *ш ¦• W% Л тропи я и ва- вариации интен- интенсивности галак- галактических кл Тип вариаций КЛ Сезонные Суточные (маскируют аналогичные вариации III класса) Температурный эффект Барометрический эффект Возрастание в период главной фазы магнитной бури на фоне основного понижения Солнечно-суточные (ло- (локальный источник) 11 -летние 22-летние [29] 27-дневные Со спорадическим пери- периодом 7—35 суток Солнечно-суточные Эффект Форбуша (пони- (понижение во время магнитной бури) Возрастание перед эф- эффектом Форбуша Большие возрастания интенсивности КЛ, свя- связанные с мощными хромо- сферными вспышками на Солнце (значения приво- приводятся для события 23.02.1956) Малые возрастания, связанные с обычными хромосферными вспыш- вспышками Возможные аномальные длительные возрастания потока КЛ (характерные времена 104—10е лет) Звездно-суточная вари- вариация Me зон на я компонента 5 0,1-0,2%/К 0,1-0,2%УК <l-s-3)x X 10~3%/Па 3 1 i 6 / 0,5 0,5 0,2-0,3 10 1 400 0,1-0,2 s ///. % Нейтронная компонента 1 — 0,02%/К 7 10-3%/Па 10 3 20 1—2 1-2 0,5 30 2 1 5000 1 103—10* 0,1 (в минимуме солнечной' активности) В стратосфере и за границей атмосферы — — Непосредст- Непосредственное наблюде- наблюдение изменения геомагнитного порога 100 10 10 2 50 — В тысячи раз выше нормаль- нормального уровня В десятки и сотни раз выше нормального уровня — Природа вариаций Изменение поглощения и распада вторичных частиц в земной атмосфере в связи с изменением метеорологиче- метеорологических условий (температуры, давления) над пунктом на- наблюдения. Флуктуации атмос- (beDHbix условий ^•'''^'•¦¦^¦* J ^*WЛ^0Ш/JЖАКА Влияние вариаций токовых систем и магнитосферы на траектории КЛ и изменение геомагнитного порога обреза- обрезания КЛ Асимметрия в изменении геомагнитного порога обре- обрезания Рассеяние галактических КЛ на неоднородностях маг- магнитного поля солнечного ветра. Изменения активности Солнца. Инверсия общего магнитного поля Солнца Асимметрия в потоке не- однородностей солнечного ветра и секторная структура межпланетного магнитного поля Анизотропия, вызываемая воздействием на КЛ электро- электромагнитных полей в межпла- мртной гпелё Взаимодействие КЛ с удар- ударными волнами в межпланет- межпланетной среде Увеличение энергии КЛ, отражающихся от переднего фронта движущейся к Земле ударной волны Ускорение частиц в облас- области солнечной вспышки с по- последующим распространением от Солнца Вспышки сверхновых на расстоянии примеры* 20 п к от Солнца Диффузия К Л из Галакти- Галактики, пекулярное движение Солнечной системы, потоки КЛ от отдельных близких галактических источников 1177
испусканием быстрых электронов (?>30 кэВ, плот- плотностью потока до 108 с-м-2-ср~1). Средняя по времени мощность КЛ от Солнца со- составляет 1017 Вт. Связанные с генерацией быстрых частиц на Солнце вариации интенсивности КЛ у поверхности Земли ука- указаны в табл. 43.2 (см. класс III б). 43.5. ГЕОМАГНИТНЫЕ ЭФФЕКТЫ Действие земного магнитного поля приводит к из- изменению первоначальных траекторий КЛ [31]. В резуль- результате возникает эффект геомагнитного обрезания КЛ: для каждой геомагнитной широты Земли с данного на- направления могут приходить частицы с жесткостью R, превышающей пороговое значение (табл. 43.3). Значе- Значение жесткости /?, В, определяет траекторию заряженной частицы в магнитном поле. Радиус, м. кругового дви- движения заряженной частицы в однородном магнитном поле Я, Тл, составляет г = 3,34 10"9 RIB. Вариации интенсивности КЛ геомагнитной природы указаны в Классе II табл. 43.2. 43.6. КОСМИЧЕСКИЕ ЛУЧИ В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ Слой атмосферного воздуха для падающих из кос- космоса быстрых частиц эквивалентен примерно 13 ядер- ядерным пробегам и 27 радиационным длинам, поэтому пер- первичные КЛ достаточно высокой энергии вызывают раз- разветвленную цепь взаимодействий. Возникающие при этом л±-мезоны и частично /(-мезоны при распаде порожда- порождают мюоны и нейтрино — так называемую проникающую компоненту вторичных КЛ. (Мюоны при энергиях менее 1 L-L.L О S h,10J*r/Mz Рис. 43.11. Плотность потока КЛ по вертикали как функция глубины в атмосфере (г. Саскатун, географи- географическая широта 60,5°, долгота 311,9°) в год минимума солнечной активности: Т — полная интенсивность; е — электроны; \х — мюоны; р —• протоны [35] Таблица 43.3 Значения порога обрезания, ГВ, для вертикальных направлений [32] (о — геомагнитная широта, ? — геомагнитная долгота) 1 75 60 45 30 15 0 — 15 —30 —45 —60 -75 <Р» град 0 0,1 1,1 4,7 11,2 14,5 14,0 11,0 6,8 3,7 1,9 0,6 30 0,2 1,5 5,4 12,1 15,5 14,8 11,5 6,1 2,7 1,1 0,3 60 0,3 1,7 5,8 13,3 16,6 16,1 12,4 5,7 2,1 0,6 0,1 90 0,3 1,8 6,2 14,4 17,5 17,0 13,0 5,1 1,4 0,2 0,0 120 0,3 2,0 6,6 14,4 17,0 16,8 13,4 5,2 1,1 о,г 0,0 150 0,3 2,2 7,0 13,6 15,9 16,2 13,7 6,0 1,6 0,2 0,0 180 0,2 1,8 5,6 11,9 14,9 15,8 14,2 8,0 2t8 0,5 0,0 210 0,1 1,1 4,2 9,9 14,1 15,2 14,4 9,5 4,3 1,2 0,2 240 0,0 0,4 2,4 9,4 13,0 14,6 14,2 12,1 5,9 2,3 0,6 270 0,0 0,2 1,3 4,6 9,8 13,6 13,7 12,3 9.3 3,9 0,9 300 0,0 0,2 1,4 4,2 9,3 13,1 13,0 11,4 8,6 4,2 1,2 330 0,0 0,6 3,0 8,9 13,2 13,7 12,3 10,3 6,5 3,3 1,0 " 10 10* 10s- ю-1 10-' 10 700 - ii t f 10J0 1 }20 % 1 f г/см z Рис. 43.12. Равновесная плотность потока нейтронов как функция энергии на различных глубинах в атмосфе- атмосфере на широте 44° [33]. Поток нейтронов у земной по- поверхности в области энергии 1—107 эВ претерпевает значительные флуктуации ,с изменением свойств почвы (например, при наличии или отсутствии влаги) и других трудно учитываемых локальных факторов 10s 10g?,9B 1178
1012 эВ теряют энергию в основном на ионизацию ве- вещества, их пробег примерно пропорционален энергии и достигает I км в грунте. Мюоны большей энергии по- поглощаются по экспоненциальному закону и проникают в грунт на глубину 3—5 км.) Не успевающие распасть- распасться пионы наряду с нуклонами продолжают каскад взаи- взаимодействий до энергий частиц порядка 109 эВ (так на- называемая ядерно-активная вторичная компонента КЛ). Распад л°—>-2у приводит к образованию электронно- фотонного ливня — электронно-фотонной вторичной ком- компоненты КЛ (фотоны выбивают атомные электроны и порождают пары е+е~у радиационное торможение и аннигиляция которых вновь приводят к образованию фотонов) [24, 33, 34] (табл. 43.4, рис. 43.11—43.13), Таблица 43.4. Диссипация энергии КЛ в атмосфере на геомагнитной широте 50° [33] Канал диссипации Ионизация в атмосфере Остаточная энергия на уровне моря Ядерные расщепления Нейтрино Сумма Мощность, 10-вВт/(м»ср) 120 6 24 37 187 Ливни вторичных частиц в атмосфере Земли, порож- порождаемые первичными КЛ с энергией более 10й эВ, назы- называются широкими атмосферными ливнями. Ю / 2 ? Рис. 43.13. Плотность потока мюонов на различных глу- глубинах в зависимости от толщи S «стандартного грунта» (вещество со средней плотностью 2,65-103 кг/м8, сред- средним отношением заряда ядра к атомному номеру 2/Л = 0,5 и средним значением Z2A4 = 5,5) [36] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Гинзбург В. Л., Сыроватский С. И. Происхожде- Происхождение космических лучей. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 2. Астрофизика космических лучей/В. С. Березинский, С. В. Буланов, В. Л. Гинзбург, В. А. Догель, В. С. Птус- кин; Под. ред. В. Л. Гинзбурга. М.: Наука, 1984. 3. Дорман Л. И., Мирошниченко Л. И. Солнечные космические лучи. М.: Наука, 1968. 4. Егакег J. H.//Astrophys. J. 1982. Vol. 257. P. 862— 880. 5. Garcia -Munoz M., Pyle K. R.t Sympson J. A.// //Astrophys. J. 1983. Vol. 274. P. L93—98. 6. Аллен К. У. Астрофизические величины: Пер. о англ./Под ред. Д. Я. Мартынова. М.: Мир, 1977. 7. Webber W. R., Lezniak J. A.//Astrophys. Space Sci. 1974. Vol. 30. P. 361—380. 8. Linsley J.//IAU Symp. N 94. Origin of Cosmic Rays/Ed, by G. Setti, G. Spada, A. Wolfendale. Dord- Dordrecht — Boston — Lond.: D. Reidel Publ. Сотр. 1980. P. 53—68. 9. Muller D.f Tang J.//17th Intern. Cosmic Ray Conf. Paris. 1981. Vol. 2. P. 93—96. 10. Nishimura J., Fuji! M., Taira T. e. a.//Astrophys. J. 1980. Vol. 238. P. 394—409. 11. Tan L. C, Ng L. K.//17th Intern. Cosmic Ray Conf. Paris. 1981. Vol. 2. P. 202—205. 12. Bogomolov E. A., Lubyanaya N. D., Roma- Romanov V. A. e. a.//16th Intern. Cosmic Ray Conf. Kyoto. 1979. Vol. 1. P. 330—333. 13. Golden R. L., Horan S., Maguer B. G. e. a.// //Phys. Rev. Lett. 1979. Vol. 43. P. 1196—1199. 14. Bogomolov E. A., Vasileyev G. I., Krutkov S. V. e. a.//20th Intern. Cosmic. Ray Conf. Moscow. 1987. Vol. 2. P. 72—75. 15. Sympsen J. A.//Ann. Rev. Nucl. Part. Sci. 1983. Vol. 33. P. 323—381. 16. Webber W. R.//Astrophys. J. 1982. Vol. 255. P. 329—340. 17. Meyer P. See [8]. P. 7—22. 18. Israel M. H.//17th Intern. Cosmic Ray Conf. Pa- Paris. 1981. Vol. 12. P. 53—68. 19. Webber W. R.//Composition and Origin of Cosmic Rays/Ed, by M. M. Shapiro. Dordrecht—Boston—Lond.: D. Reidel Publ. Сотр. 1983. P. 25—45. 20. Mewaldt R. A.//Rev. Geophys. Space Phys. 1983. Vol. 21. P. 295—305. 21. Meyer J.//17th Intern. Cosmic Ray Conf. Paris. 1981. Vol. 3. P. 145—148. 22. Garcia-Munoz M., Mazon G. M., Sympson J. A.// //Astrophys. J. 1977. Vol. 217. P. 859—877. 23. Linsley J.//18th Intern. Cosmic Ray Conf. Banga- Bangalore, 1983. Vol. 13. P. 135—192. 24. Дорман Л. И. Экспериментальные и теоретиче- теоретические основы астрофизики космических лучей. М.: Наука, 1975. 25. Космические лучи и солнечный ветер/Г. Ф. Крым- Крымский, А. И. Кузьмин, П. А. Кривошапкин и др. Новоси- Новосибирск: Наука, 1981. 26. Топтыгин И. Н. Космические лучи в межпланет- межпланетных магнитных полях. М.: Наука. 1983. 27. McKibben R. В., Pyle К. R., Sympson J. A.// '//Astrophys. J. 1982. Vol. 254. P. L23—27. 28. Evenson P., Garcia-Munoz M., Meyer P.//Astrop- hys. J. 1983. Vol. 275. P. LI5—LI8. 29. Vernov S. I., Charakchyan A. N., Stozhkov Yu. I.// //14 th Intern. Cosmic Ray Conf. Munich. 1975. Vol. 3. P. 1015—1019. 30. Мирошниченко Л. И., Петров В. М. Динамика радиационных условий в космосе. М.: Энергоатомиздат, 1985. 31. Дорман Л. И., Смирнов В. С, Тясто М. И. Кос- Космические лучи в магнитном поле Земли. М.: Наука, 1971. 32. Shee M. A., Smart D. F.//J. Geophys. Res. 1967. Vol. 72. P. 2021—2027. 33. Хаякава С Физика космических лучей: Пер. с англ./Под ред. И. П. Иваненко. М.: Мир. 1973. Ч. 4. 1: Ядерно-физический аспект. 34. Hillas A. M. Cosmic Ray. Oxford: Pergamon Press. 1972. 35. Komori H.//J. Phys. Soc. Jap. 1962. Vol. 17. P. 457—460. 36. Мурзин В. С. Физика космических лучей: М.: Изд-во МГУ, 1970. 1179
ГЛАВА 44 ФИЗИКА ЗЕМЛИ И. А. Маслов 44.1. ОБЩИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗЕМЛИ Фигура Земли Под действительной фигурой Земли понимают фи- фигуру ее физической поверхности, т. е. поверхности суши, океанов, мерей, озер. В научных исследованиях и при решении практических задач для описания фигуры Зем- Земли используется поверхность геоида, т. е. поверхность уровня потенциала силы тяжести. Наконец, для научного и практического использова- использования принимается обобщенная, достаточно простая мате- математическая аппроксимация — эллипсоид вращения, па- параметры которого подбирают из условия наилучшего со- соответствия фигуре геоида (более строго — квазигеоида), В ряде случаев наряду с чисто геометрическим по- понятием земного эллипсоида используют понятие Нор- Нормальной Земли, масса которой равна массе реальной Земли, а поверхностью является эллипсоид вращения. В 1967 г. на съезде Международной ассоциации геоде- геодезии была принята модель Нормальной Земли [1]. В 1975 г. XVI Генеральной ассамблеей международной ассоциации геодезии были уточнены физические пара- параметры «Нормальной Земли 1.967 г.» [2]: Геоцентрическая гравитационная постоян- постоянная GM, мз.с-2 3 986005-108 Геоцентрическая гравитационная постоян- постоянная атмосферы GMa, м8-с~а .... 35107 Зональные гармонические коэффициенты разложения потенциала сила тяжести: /. 108 263-10-8 U 254-Ю-» /4 161 10-8 /* • . . . 23-10-8 Ув 54-Ю-8 Экваториальный радиус Земли ае, м . . 6 378 140 Ускорение свободного падения на эква- экваторе gy м-с-* 978 032-10-5. Обратное сжатие /~1 298 257-10-» Потенциал силы тяжести на геоиде Wo, ма.с-а 6263 683-10 Геопотенциальный масштабный коэффи- коэффициент R0=GM/WQ, м 6 363 676 В СССР в 1946 г. в качестве фигуры Земли принят эллипсоид Красовского с параметрами [3]: Экваториальный радиус а, м 6378 245 Полярный радиус 6, м 6356 863 Обратное сжатие /-1 298,3 Площадь поверхности эллипсоида, км2 . 5,10-Ю8 Объем эллипсоида, км3 1,083-Ю12 Средний радиус равновеликой сферы /?, м 6371 НО Средняя плотность Земли р, г/см8 . . . 5,517 Масса Земли, имеющей среднюю плот- плотность М, г 5,975-1027 Зависимость между приращениями геодезической широты dB и долготы dLcosB и приращениями длин дуг меридиана dx и параллели dy для эллипсоида Кра- Красовского имеет вид [3] dLcosB, dB . . . . 1" Г 1° dx, dy 30,9 м 1,,85 км 111 км dx, dy 100 м I км 100 км dL cos В, dB . . . . 3,23" 32" 54' Строение Земли Форма Земли, близкая к эллипсоиду вращения, ука- указывает на то, что вещество Земли находится в гидро- гидростатическом равновесии по отношению к действующим на него силам (притяжения и центробежным), т. е. Зем- Земля ведет себя по отношению к длительно действующим силам как жидкое тело [4, 5]. По оценкам вязкость Земли равна 1022 Пас. В то же время модуль сдвига, определенный для Земли в целом по кратковременным воздействиям (зем- (землетрясения, приливы и перемещения масс в атмосфере и др.) составляет около 15* 1010 Нм~2. Таким образом, земной шар является вязкоупругим телом с периодом релаксации т«1010 с. Упругие свойства внутри Земли изменяются на неко- некоторых определенных значениях глубин скачком и плавно в пределах слоев, разделенных этими границами. Важ- Важнейшими границами являются поверхность Мохоровичи- ча, залегающая на глубине 10—70 км, и поверхность Вихерта — Гутенберга на глубине 2900 км, резко пре- преломляющая продольные упругие волны и не пропускаю- пропускающая поперечных волн. Эти границы разделяют земной шар на три главные зоны: кору, мантию и ядро. Кора обладает наибольшей жесткостью, мантия характеризу- характеризуется высокой вязкостью, а ядро находится в состоянии, близком к жидкому, и реагирует лишь на продольные волны изменением объема. Внутри трех главных зон земного шара имеются менее четко выраженные грани, цы. Масса литосферы составляет основную часть массы оболочек Земли [5]: атмосфера океан кора мантия ядро 0,854-10-в 0,23-Ю-3 0,435-Ю-2 0,6697 0,3259 Внутреннее строение Земли оценивается по извест- известной массе, моменту инерции земного Шара и на основе изучения упругих волн от землетрясений. Получено, что плотность вещества в центре Земли рц>12,2 г/см3 и ядро Земли отделено на глубине 2900 км от лежащих выше слоев резким скачком плотности, порядка 4 г/см3. Скачкообразные изменения плотности с глубиной могут быть вызваны изменением как состава пород, так и их фазового состояния [6]. Кора континентов в 3—10 раз толще коры океана. Толщина коры континентов различна на платформах C0—40 км) и в геосинклиналях D0— 80 км). В зонах самых высоких гор Памира и Гималаев она достигает 70—80 км. Нижняя граница коры — гра- граница Мохоровичича М — в этих областях образует кор- корни гор, которые глубоко (на 30—40 км) по сравнению с платформенными равнинными районами внедряются в мантию. Кора океанов — тонкая, около 4—8 км. Гра- Граница М залегает здесь на глубине 10—15 км. Разность глубин границы М на континентах и в океанах состав- составляет 20—50 км. Средняя плотность коры на континен- континентах 2,7—2,8 г/см3, под океанами 2,9 г/см3. Плотность верхней мантии 3,3—3,4 г/см3. На континентах поверх- поверхность мантии образует впадины, в океанах — огромные выступы. Земная кора континентов и океанов разли- различается по значениям скорости распространения упругих волн. Кора океанов не содержит слоев со скоростью распространения продольных волн 6 км/с, характерных для коры континентов. В земной коре различают два главных слоя: оса- осадочный, состоящий из пород, залегающих почти гори* 1180
зонтально, и консолидированный, или кристалличе- кристаллический. Скорости распространения упругих волн в оса- осадочных породах имеют широкие пределы, но в толстых слоях обычно не превышают 5 км/с. В консолидиро- консолидированной части коры скорость распространения упругих волн выше 6 км/с (на континентах в верхней части кон- консолидированной коры близка к 6 км/с, в нижней — к 7 км/с; в океанах 6,5 — 7 км/с). Внутреннее строение Земли описывается моделями, характеризующими изменения с возрастанием глубины плотности, давления, ускорения свободного падения, скорости сейсмических волн и других параметров. Классические модели сферически-симметричны. Принято учитывать различия глубинного строения Земли путем построения моделей Земли океанического и континентального типов и средней модели Земли, явля- являющейся их комбинацией (табл. 44.1). Радиус, км 0 1217,1 1217,1 3485,7 3485,7 5701,0 5701,0 5951,0 Глубина, км 6371,0 5153,9 5153,9 2885,3 2885,3 670,0 670,0 420,0 Таблиц Плотность, Г/СМ"» 13,012 12,704 12,139 9,909 5,550 5,377 4,077 3,768 а 44.1. Физические параметры моделей Земли [7] Скорость продольных волн, км/с-» 11,241 11,091 10,258 8,002 13,732 10,928 10,038 9,554 Скорость поперечных волн, к м/с 3,565 3,439 0,000 0,000 7,243 6,114 5,417 5,052 Модуль сжатия, 10* Па 14 237 13625 12 773 6 345 6 582 3 045 2 480 2 157 Модуль сдвига, 10» Па 1653 1502 0 0 2911 1639 1220 961 Давление, 10» Па 3632,4 3288,7 3288,7 1354,0 1354,0 239,1 239,1 141,1 Ускорение свободного падения, см/с» 0 436,2 436,2 1069,3 1069,3 1001,2 1001,2 997,6 5951,0 6352,0 6352,0 6357,0 6357,0 6368,0 6368,0 6371,0 Океаническая Земля 5951,0 6360,0 6360,0 6366,0 6366,0 6367,0 6367,0 €371,0 5951,0 6336,0 6336,0 6351,0 6351,0 6371,0 420,0 11 Л 11 ,0 11 Л 11, U t л о,и е Л о,и 4,0 4,0 0.0 420,0 35,0 35,0 20,0 20,0 0,0 3,553 3,305 2,850 2,850 1,500 1,500 1,030 1,030 3,553 3,320 2,920 2,320 2,720 2,720 8,949 7,900 6,400 6,400 2,000 2,000 1,500 1,500 4,789 4,550 3,700 3,700 1,000 1,000 0,000 0,000 Континентальная 9,135 8,020 6,500 6,500 5,800 5,800 4,816 4,690 3,750 3,750 3,450 3,450 1758 1 150 647 647 40 40 23 23 Земля 1865 1161 686 686 483 483 815 . 684 390 390 15 15 0 0 823 730 410 410 323 323 141,1 2,2 2,2 0,6 0,6 0,4 0,4 0 140,7 9,7 9,7 5,3 5,3 0,0 Средняя Земля 420,0 19,0 19,0 14,0 14,0 3,0 3,0 0,0 3,553 3,310 2,902 2,902 2,802 2,802 1,030 1,030 8,967 7,934 6,500 6,500 6,000 6,000 1,500 1,500 4,806 4,654 3,750 3,750 3,550 3,550 0,000 0,000 1762 1127 681 681 537 537 23 23 820 716 408 408 353 353 0 0 141,1 4,8 4,8 3,3 3,3 0,3 0,3 0,0 44.2. ЛИТОСФЕРА Поле силы тяжести 997,6 983,5 983,5 983,0 983,0 982,9 982,9 982,0 997,6 984,2 984,2 983,3 983,3 981,6 997.6 983,7 983,7 983,4 983,4 982,6 982,6 981,9 Состав и свойства (табл. 44.2—44.4) Литосфера состоит из осадочных и кристалличе- кристаллических пород. В пределах литосферы различают два резко различных региона [8]: глубинную океаническую об- область (площадь 268 млн. км2, средняя глубина ниже уровня моря 4,5 км, мощность слоя 6 км) и область континентального щита A05 млн. км2, средняя высота над уровнем моря 0,75 км, мощность слоя 35,05 км). Различают две переходные области: область молодых складчатых поясов D2 млн. км2) и субокеаническую область (93 млн. км2). Площадь 2 млн. км2 суши в ос- основном представляет собой вулканические острова, Поле силы тяжести на поверхности Земли опреде- определяется потенциалом и его первыми и вторыми произ- производными [12]. Приведем эти величины в прямоуголь- прямоугольной системе координат с направлениями осей: х — на север, у — на восток, z — вниз по направлению отвес- отвесной линии. Потенциал W является суммой потенциалов притяжения земных масс (гравитационного потенциа- потенциала) и центробежных сил, возникающих при вращении Земли (центробежного потенциала), и выражается в джоулях. Для его первой производной (ускорения свободно- свободного падения) gz*=dWfdz (табл. 44.5) и вторых произ- производных (WXXt WyX9 .„) введены специальные наимено- 1181
Таблица 44.2. Средний химический состав литосферы [6] Продолжение табл. 44,4 Соедине- Соединение SiO2 А12О3 СаО FeO MgO Na2O Масса, 10" кг 13 050 3 629 2 082 1381 1234 682 Содержа- Содержание, % 55,2 15,3 8,8 5,8 5,2 2,9 Соедине- Соединение Fe2O3 к2о тю2 р2об МпО Масса, 10» кг 661 452 385 62,0 42,6 Содер- Содержание, % 2.8 1.9 1,6 0,3 0,2 Таблица 44.3. Основные физические свойства горных пород [9] Свойство Плотность, г/см3 Пористость, % Магнитная восприимчи- восприимчивость, 10"9 м3/кг Остаточное намагничи- намагничивание, 10"8 А/м Модуль Юнга, 1011 г/см2 Коэффициент Пуассона Скорость распространения продольных колебаний, км/с Удельное электрическое сопротивление, Ом-м Теплопроводность, Bt/(cm-K) Удельная теплоемкость, Дж/(г.К) Пределы значений для горных магматичес- магматических и мета- метаморфических 2,5—3,3 До 10 100—4000 До 320 5-30 0,21—0,28 4,9-10,1 400—100000 0,001-0,03 0,5-1,17 пород осадочных 1,9-2,9 До 40 До 600 __ 2,5-12 0,23—0,27 0,5—5,9 0,3—5000 0,01-0,03 0,67—0,96 Таблица 44.4. Распространенность химических элементов в земной коре [10, 11] Атомный номер 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 Элемент Водород Гелий Литий Бериллий Бор Углерод Азот Кислород Фтор Неон Натрий Магний Алюминий Кремний Фосфор Сера Хлор^ Массовое содержание, % 1,00 5- Ю-3 4-Ю-4 5-Ю-3 0,35 0,04 49,13 0,08 5-10-? 2,40 2,35 7,45 26,00 0,12 0,10 0,20 Атомный номер 18 19 20 21 22 . 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 90 92 Элемент Аргон Калий Кальций Скандий Титан Ванадий Хром Марганец Железо Кобальт Никель Медь Цинк Галлий Германий * Мышьяк Селен Бром Криптон Рубидий Стронций Иттрий Цирконий Ниобий Молибден Рутений Родий Палладий Серебро Кадмий Индий Олово • Сурьма Теллур Иод Ксенон Цезий Барий Лантан Церий Празеодим Неодим Самарий Европий Гадолиний Тербий Диспрозий Гольмий Эрбий Тулий Иттербий Лютеций Гафний Тантал Вольфрам Рений Осмий Иридий Платина Золото Ртуть Таллий Свинец Висмут Торий Уран Массовое содержание, % 4-10-* 2,35 3,25 6-10-* 0,61 0,02 0,03 0,10 4,20 2. Ю-3 0,02 0,01 0,02 10'4 4-10"* 5-10 8-10, 10 2.10-8 8.10 0,035 5-10 0,025 3,2-ю-а Ю-3 5.10-« ю-* 5.10-6 5.10-« 5-Ю-4 ю-5 8-Ю-3 5-10-S ю-« ю-4 3-10-» 10~3 0,05 6,5-10-* 2,9.'О-3 4,5.1СГ* 1,7-Ю-3 7-1в-* 2- Ю-5 7,5-10-* ю-4 7,5-10-* ю-4 6,5-10-* ю-4 8-Ю-4 1,7-10-* 4-Ю-4 2,4-10-5 7-Ю-3 .ю-7 5-10-* ю-* 2-Ю-5 5-Ю-7 5-10-* ю-5 1,6.10"* ю-5 Ю-3 4-Ю-4 1182
вания вторых Е: 1 единиц: для производных Е1092 g — 1 гал=1 см/с2 и для — этвеш, обозначается буквой Таблица 44.5 Зависимость ускорения свободного падения g, см-r2, от широты места ?, град, на поверхности эллипсоида Красовского [12] 0 5 ю * 15 20 25 & 978,0300 978,0692 978,1856 978,3757 978,6338 978,9521 30 35 40 45 50 55 я 979,3212 979,7299 980,1659 980,6159 981,0663 981,5034 <р 60 65 70 75 80 85 90 g 981,9140 982,2853 982,6061 982,8664 983,0584 983,1759 983,2155 Значения вторых производных тяжести на поверхности эллипсоида ражаются формулами, 10"9 с2: потенциала силы Красовского вы- выWyy ~ Wxx г Гд = 5f 1 (I + cos 2<p); Wxy = 0; Wy2 = 0; Wxz = 8,1 sin 2cp; WZ2 = = _ 3086 A+0,00071 cos 2<p). Периодические изменения g [12] на поверхности Земли, обусловленные влиянием Луны, составляют до 2,49-10 см/с2. Амплитуда солнечного приливного дей- действия составляет 9,§10-6 см/с2, так что суммарное влияние Луны и Солнца на g достигает 3,45-10~4 см/с2. Амплитуда приливных изменений g зависит от широты места наблюдения. Сейсмичность [13] Землетрясения — колебания Земли, вызываемые прохождением сейсмических волн из какого-либо ис- источника сейсмической энергии. Интенсивность (сила) землетрясения определяется по степени разрешения зданий, характеру изменения земной поверхности и по данным об испытанных людьми ощущениях (табл. 44.6, 44.7) Магнитуда землетрясения (табл. 44.8) — показатель энергии очага, выражается в виде десятичного логарифма амплитуды наибольшего коле- колебания грунта, записанного при прохождении сейсмиче- сейсмической волны того или иного типа с внесением поправок, выражающих средние эмпирические зависимости интен- интенсивности для коровых землетрясений от эпицентрально- го расстояния, а для подкоровых — еще и от глубины очага. Наиболее употребительны три шкалы магнитуд: рихтеровская (или локальная) ML\ определяемая по объемным продольным волнам т или mb\ определяе- определяемая по поверхностным волнам Ms. Между шкалами су- существуют некоторые различия, зависящие от энергии землетрясения. Зависимость между энергией упругих волн, Дж, и магнитудой может быть задана уравнени- уравнением типа log ?0 = 5,24+1,44 Ms . Для определения магнитуды достаточно знания эмпирических зависимостей, характеризующих строение и свойства Земли на пути распространения волн, а для установления сейсмической энергии в очаге необходимо их детальное знание. Поэтому магнитуда как показа- показатель интенсивности землетрясения в очаге в последние десятилетия стала преобладающей характеристикой., Упругие волны в Земле [15]. Распространение уп- упругих деформаций при землетрясениях носит волновой характер. Обычно исследуются продольные (Р) и попе- поперечные E) объемные волны, а также поверхностные — волны Рэлея (R), у которых колебание частиц проис- происходит в плоскости, перпендикулярной поверхности и проходящей через направление сейсмического луча, и поперечные поверхностные волны Лява (L). Скорость сейсмических волн возрастает с увеличе- увеличением глубины (табл. 44.1). Микросейсмические колебания [16, 17]. Планетар- Планетарные микроскопические колебания поверхности Земли — микросейсмы первого рода — регистрируются в диапа- диапазоне частот от 0,03 до 100 Гц в зависимости от места. Балл 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Наименование Незаметное Очень слабое Слабое Умеренное Довольно сильное Сильное Очень сильное Разрушительное Опустошительное Уничтожающее Катастрофическое Сильная катастрофа Та блица Смещение, мм — — 0,5 0.5-1 1,1-2 2,1-4 4,1— 8 8,1 — 16 16,1-32 32 — 44 L6. Шкала землетрясений [14, 15] Ускорение, мм/с 2,5 2,5—5,0 5—10 10—15 25—230 50—100 100-250 250—500 500-1000 1000—2500 2500—5000 >5000 Ха рактеристика Колебания почвы отмечаются приборами (микро- (микросейсмы) Изредка ощущаются людьми Отмечаются немногими людьми Отмечаются многими людьми. Возможно коле- колебание окон, дверей Качания висящих предметов, скрип полов, осы- осыпание побелки Легкие повреждения в зданиях, тонкие трещи- трещины в штукатурке, трещины в печах и т. д. Значительные повреждения в зданиях; откалы- откалывание отдельных кусков штукатурки, тон- тонкие трещины в стенах Разрушения в зданиях: большие трещины в стенах, падение карнизов, дымовых труб В некоторых зданиях обвалы: падение стен. перекрытий, кровли Обвалы во многих зданиях, трещины в грунте около метра шириной Многочисленные трещины на поверхности Земли, большие обвалы в горах Изменение рельефа в больших размерах 1183
Таблица 44.7. Статистика землетрясений за 1918—1964 гг. [15] Магнитуда 8,5—8,9 8,0—8,4 7,5-7,9 7,0-7,4 6,5—6,9 6,4—6,8 Число толчков за 10 лет 3 11 31 149 560 2100 Энергия за 10 лет, Дж 156.10" 113-10" 80-10" 58-10" 41-10" 30-10" Таблица 44.8. Энергия и магнитуда некоторых источников землетрясений [15] m 0 1 2 2,5 3 4 . 5 6,0 7,0 7,8 7,9 8,3 8,4 8,9 Энергия, Дж 1,7-105 4,8.10е 1,3.10е — 3,6-10» 1,0-10" 2,7-10ia 4,4-1013 2, МО** — — ¦ — — • Примечание Для очень слабых толчков дан- данные ненадежны Самые слабые из ощутимых земле- землетрясений Самые слабые, вызывающие пов- повреждения зданий Землетрясение в Скопле, 1963 г. Землетрясение в Инаигахуа, 1968 г. Буллеровское землетрясение, Землетрясение в Хокс-Бей, 1931 г. Землетрясение в Сан-Франциско, 1906 г. Чили, 1960 г., Аляска, 1964 г. Самые сильные зарегистрированные сейсмические толчки: Колумбия, 1906 г., Санрикю, 1933 г. условий наблюдения и частоты; они достигают 10 мкм для низкочастотных колебаний и уменьшаются до 10~3 мкм в очень тихих районах для частоты ^ 1 Гц. Микросейсмы второго рода вызваны поверхностны- поверхностными источниками (транспорт, промышленные предприя- предприятия, прибой и др.); они имеют периоды от 0,001 до 0,1 с, зависят от грунтовых условий и быстро убывают с удалением от источника. .Амплитуды смещений лежат в диапазоне ~10—5-10 мкм. Магнитное поле Магнитное поле Земли характеризуется вектором напряженности Г. Проекции вектора Т на оси прямо- прямоугольной системы координат образуют составляющие геомагнитного поля: Z — вертикальную, X — северную, У — восточную. Часто применяется также горизонталь- горизонтальная составляющая у X2 + К2. Угол между горизонтальным направлением Н и географическим меридианом называется склонением D, а угол, образуемый вектором напряженности с го- горизонтальной плоскостью, — наклонением /. Постоянное магнитное поле [18, 19]. Географиче- Географическое распределение постоянного магнитного поля соот- соответствует полю однородно намагниченной сферы с ко- координатами полюсов: Северного (в Южном полуша- полушарии) <р = 71,2°, К= 150,8° и южного (в Северном полу- полушарии) ф = 70,5°, А,=264°. Линия, соединяющая маг- магнитные полюсы, наклонена относительно географической оси на 11,5° и смещена от центра Земли на 1140 км в сторону Тихого океана. Напряженность магнитного поля на магнитном полюсе 19,5 А/м @,65 Э), напря- напряженность магнитного поля на магнитном экваторе 10,5 А/м @,35 Э). Параметры постоянного магнитного поля Земли из- изменяются на ее поверхности в следующих пределах: т : н От +18,6 до 21,8 А/м От 0 до ±12,3 А/м (от -f-0,62 до —0.73Э) (от 0 до +0,41 Э) Z D I От+18,6 до—21,8 А/м От-1803до+180°От— 90°до+90° (от +0,62 до—0,73 Э) — — Общими чертами магнитного поля материков и океанов являются [19]: крупноблоковая структура аномального магнитного поля с размерами участков различного характера поля от. нескольких сотен километров и более; наличие минимума в спектре аномального поля от 400 до 4000 км; наличие областей с отчетливой анизотропией поля. Значения аномалий магнитного поля континентов вбли- вблизи поверхности колеблются в пределах от нескольких десятых долей ампера на метр до нескольких амперов на метр и более вблизи выходов фундаментов плат- платформ на поверхность. Географическое распределение постоянного маг- магнитного поля Земли с учетом магнитных аномалий пло- площадью от нескольких километров до целых материков изображается в виде карт, относящихся к определенной эпохе. Карты составляющих напряженности магнитного поля приведены на рис. 44.1—44.5 [19]. Вековые вариации геомагнитного поля. Средние значения элементов геомагнитного поля изменяются со временем. Сравнение элементов поля для 1885 и 1950 гг. приводит к выводу, что полный магнитный мо- момент Земли уменьшается в течение года приблизительно на 7-10~4. Следовательно, короткий, в геологическом отношении отрезок времени достаточен, чтобы полно- полностью изменить всю картину геомагнитного поля. Переменное магнитное поле Земли. Периодические вариации [20]. Все периодические- вариации магнитного поля Земли имеют источник вне Земли. Вариации классифицируют по длине периода, что является одно- одновременно классификацией по физическим причинам. Выделяются солнечно-суточные вариации, вызванные суточным движением Земли вокруг Солнца, лунно-су- лунно-суточные, годовые, циклические с периодом 11 лет, свя- связанные с изменением солнечной активности, и др. Амп- Амплитуды всех периодических вариаций, кроме солнечно- суточных, составляют единицы угловых минут склоне- склонения и тысячные доли А/м напряженности поля (табл. 44.9). Непериодические вариации магнитного поля Земли. Магнитные бури. Магнитные бури и общая магнитная активность вызываются взаимодействием корпускуляр- корпускулярного излучения Солнца с постоянным магнитным полем Земли. Магнитные бури — резкие, неправильной формы колебания магнитного поля Земли — начинаются одно- одновременно на всем магнитном земном шаре и имеют тенденцию к повторению через 27 суток. Поле изменя- изменяется по значению и направлению на несколько процен- процентов за время от нескольких часов до нескольких суток. Земные теллурические токи [21, 22]. Токи и пере- переменное магнитное поле — явления, связанные между 1184
Рис. 44.1. Карта напряженности нормального геомагнитного поля Гн, Ю-4 Тл, эпоха 1980 г. [19] Рис. 44.2. Карта вертикальной составляющей ZB нормального геомагнитного поля, 10~4 Тл, эпоха 1980 г. [19] '75-2159 • 1185
Рис. 44.3. Карта горизонтальной составляющей На нормального геомагнитного поля, 10~4 Тл, эпоха 1980 г. [19] Рис. 44.4. Карта значений магнитного склонения, град, эпоха 1980 г. [19] 1186
Рис. 44.5. Карта нормальных значений магнитного наклонения, град, эпоха 1980 г. [19] Таблица 44.9. Солнечно-суточные вариации геомагнитного поля, 0,3-10~3 А/м [20] Составляющая напряженности Горизонтальная Н Вертикальная Z Модуль полного вектора Годы низкой магнитной активности Средние широты Спокой- Спокойные дни 7-40 4—16 6—26 Возмущен- Возмущенные дни 18-^58 9-36 11—64 Высокие широты Спокойные дни 44—80 20—90 20—65 Возмущен- Возмущенные дни 90—402 ЮЗ—305 150—300 Годы высокой магнитной активности Средние широты Спокойные ДНИ 8—74 6—26 8—35 Возмущен- Возмущенные дни 25-109 14—128 13—104 Высокие широты Спокойные дни 27—77 15—70 35—110 Возмущен- Возмущенные дни 50-460 128—315 230—275 собой. Плотность теллурических токов / для различ- различных участков земной поверхности приблизительно оди- одинакова: j = 2 А/км2. Интенсивность теллурических токов возрастает от низких широт к высоким. На низ- низких широтах напряженность поля обычно не превосхо- превосходит нескольких десятков милливольт на километр. В полярных странах напряженность может достигать единиц и даже десятков вольт на километр; наиболее сильны теллурические токи во время магнитных бурь. Тепловое поле Температура внутри Земли [23]. У поверхности Земли температура почвы и неглубоко залегших горных пород определяется балансом тепла, получаемого от Солнца и излучаемого в атмосферу. Роль терморегуля- терморегулятора играют водная и воздушная оболочки Земли. В среднем глубина проникновения суточных колебаний температуры почвы в зависимости от ее свойства и гео- географических условий изменяется от 35 до 100 см. За- Запаздывание наступления экстремумов в среднем со- составляет 2—3 ч на каждые 10 см глубины. Глубина проникновения годовых колебаний темпе- температуры составляет в низких широтах около 5—10 м, а в средних и высоких 8—24 м, доходя до 30 м. Глубина проникновения вековых изменений больше 50 м и со- сохраняется надолго вследствие запаздывания темпера- температурной волны по фазе с глубиной. Вечная мерзлота» распространяющаяся местами до нескольких сотен мет- метров, является реликтом ледникового периода, минувше- минувшего несколько десятков тысяч лет назад. Наблюдения в шахтах и буровых скважинах показывают постепен- постепенное увеличение температуры с глубиной. На глубине около 2800 м в Калифорнии температура достигает 400 К, в разведочных скважинах на Северном Кавказе зарегистрирована температура около 430 К на глубине 3200 м. Скорость изменения температуры с глубиной характеризуется геотермическим градиентом или обрат- обратной ему величиной геотермической ступени. Значения dT/dh изменяются от 0,1 до 0,01 К/м. На дне океана 75* 1187
средние значения dT/dh порядка 0,08 К/м (для Тихого океана) и 0,04 К/м (для Северной Атлантики). Средний поток тепла из недр Земли составляет около 5,0-10~6 Дж/(см2-с). Диапазон изменений тепло- теплового потока на континентах — от 1,67-10-6 до 12,56-Ю-6 Дж/(см2с); в океанах — от ±0,42-10~6 до 37,68- 10~б Дж/(см2-с). Постоянным источником внут- внутреннего тепла Земли являются радиоактивные элемен- элементы (табл. 44.10). Таблица 44.10. Среднее содержание радиоактивных элементов в главных типах осадочных пород. 10~6 г/г, и количество выделяемой энергии [24] Порода Пески и алевро- алевролиты Глины и глинис- глинистые сланцы Карбонаты Среднее 2 2 2 ,3 ,9 ,1 5 10 2 *Th ,9 ,9 ,2 16 20 7- -к • 103 •103 103 — А, ю-«» Дж/(см*с) 11,30 16,7 5,44 12,56 Охлаждение глубинных слоев Земли в настоящее время идет медленно. Активной в термическом отноше- отношении зоной являются верхние слои Земли до глубины 100—200 км, особенно в областях распространения кислых изверженных и магматических пород. Тепловой баланс Земли [25]. Земля ежегодно по- поглощает 703 кДж/см2, из них: 469 кДж/см2 — земная поверхность; 234 кДж/см2 — атмосфера Земли. Поте- Потери земной поверхностью на длинноволновое эффектив- эффективное излучение составляют 167 кДж/см2, потери на ис- испарение — 247 кДж/сма, передача в атмосферу через турбулентную теплоотдачу — 54 кДж/см2. 44.3. ГИДРОСФЕРА Мировой океан [26] Площадь мирового океана составляет 361,3-106км2 G0,8% поверхности Земли), объем вод 1338,5-10б км3, средняя глубина 3705 м (табл. 44.11). Таблица 44.11. Главные морфометрические характеристики океанов [26] Океан Тихий Атлантический Индийский Северный Ледовитый 178,68 91,66 76,17 14,79 49,4 25,4 21,1 4,1 8§ 707,1 330,1 284,7 16,7 52,8 24,7 21,3 1,2 X X I X I 3957 3601 3736 1129 Океаническое дно имеет три четко выраженные ступени: материковую отмель, материковый склон и ложе океана или моря. Материковая отмель (шельф, континентальное плато) является продолжением по- поверхности материков; занимает около 7,5% площади Мирового океана. Средняя ширина материковой отмели равна 78 км, однако у берегов Африки она практически отсутствует, а у северных берегов Азии имеет ширину несколько сот километров. Со стороны океана материковая отмель ограничена бровкой, глубина которой — от 20 до 500 м (средняя глубина 133 м). Материковый склон круто опускаетря от бровки материковой отмели к ложу океана или моря и зани- занимает около 15,5% площади Мирового океана. Нижняя граница его проходит на глубине 2000—4000 м, шири- ширина изменяется от нескольких километров до нескольких сотен километров. Средний угол наклона составляет около 3,5°, максимальный достигает 40—45°. Ложе океана или моря — это центральная, пре- преимущественно равнинная часть дна, расположенная на глубине свыше 2000—4000 м и составляющая около 77% площади Мирового океана. При взаимодействии поверхности океана с атмосферой возникает ветровое волнение (табл. 44.12). Таблица 44.12. Шкала силы (степени) ветрового волнения и глубины распространения волн [26] Волке• кие, баллы 0 I II III IV V VI VII VIII IX Характерис- Характеристика Отсутствует Слабое Умеренное Значительное Значительное Сильное Сильное Очень силь- сильное Очень силь- сильное Исключи- Исключительное ] Высота, 0 'азмеры. волн м До 0,25 0,25—0, 0,75—1, 1,25—2, 2,0-3, 3,5—6, 6,0—8, 8,5—11 >и,о 75 25 0 5 0 5 ,0 , Длина, м 0 До 5,0 5—15 15—25 25—40 40-75 75—125 125-170 170—220 >220 Пе- Период, с 0 До 2,0 2-3 3-4 4-5 5-7 7—9 9—11 11-12 >12 Глубина распрост- распространения, м ( До ) 2,6 2,6-10,3 10 19 19 33 33 69 69 127 127, 182 182 245, 3- ,2 2— 7 7— 9 9- 3 3— 6 6— 3 >245,3 Таблица 44.13. Распределение запасов на поверхности Земли [32] воды Запас воды Океаны и моря Полярный лед Озера Подземные озера Реки Болота Снежный покров Полный запас Объем, км* 1336.10е 3,5-10е 2,5-105 2,5-105 5104 6103 250 -1340-10е Масса, кг 1,3-HP* 3,5-1018 2,5-1017 2,5-10" 5.10» 61015 2,5-10" A,8^-2,7). 10" Влагооборот (табл. 44.13) Общее количество воды, выпадающей за один год в виде осадков, для всего земного шара оценивается в 5-1017 кг, что в 40 раз больше общего содержания воды в атмосфере* По со- современным данным (с погрешностью до 10%) общее количество осадков, выпадающих на поверхность Ми- Мирового океана, дает в среднем слой осадков 102 см/год, 1188
что соответствует выпадению 370 000 км3 воды. Испа- Испарение с поверхности океана составляет 113 см/год, или 407 000 км3 воды, и речной сток в океаны оказывается равным 10,3 см/год, или 37 000 км3. Для поверхности суши с учетом стока в океан по- получены следующие значения, см/год: осадки 70,0 A02 000 км3), испарение 44,6 F4 900 км8) и сток 25,4 C7 000 км3). На долю частей суши, не имеющих стока в океан, приходится всего около 8000 км3 осадков и столько же на испарение. В целом для земного шара годовой слой осадков, равный годовому испарению, составляет 92,8 см/год D72 000 км3), причем на сушу из общего количества осадков выпадает только 22%, а на океан 78%; испарение же с поверхности суши со- составляет 14% общего испарения, а остальные 86% ис- испаряются с поверхности океана. Таблица 44.14. Средний химический состав океанической воды при Т = 5% и хлорности 19% Элемент Кислород Водород Хлор Натрий Магний Сера Кальций Калий Бром / Углерод Азот Стронций Бор Кремний Фтор Аргон Рубидий Литий Фосфор Иод Барий Мышьяк Цинк Алюминий Железо Содержание, % 85,94 10,80 1,898 1,056 1,272-Ю-1 8,84. Ю-2 4,00-Ю-2 3,80-10-* 6,5-Ю-3 3,0- Ю-3 1.7-10-» 1,33-Ю-3 4,6-Ю-4 >2 • Ю-4 1,3-10-* 6,1 Ю-5 2-Ю-6 ыо-6 ью-5 5-10-6 5-10-в 1,510-в 110-в 1 -10-в МО Элемент Медь Свинец Марганец Селен Цезий Уран Молибден Галлий Торий Никель Ванадий Церий Иттрий Лантан Криптон Висмут Неон Кобальт Серебро Ксенон Скандий Ртуть Гелий Золото Радий Содержание, % 6-Ю-7 4-Ю-7 4 10 4-Ю-7 2-Ю-7 1,5-10-* 5-10-е 5-Ю-8 <510-« зю-в 310-е 3 10-е 3-Ю-8 2,8-Ю-8 2-10-е 1,1 Ю-8 ю-8 Ю-8 9,4.10-9 4-10-» з- ю-» 5,2-Ю-10 5 100 @,2-г-3)-10-10 Таблица 44.15. Важнейшие вещества, растворенные в морской, озерной и речной воде Вещества, растворенные в морской воде Ионы С1- Na+i so;-2 Mg+a Са+2 K+1 нсо-1 Вг-i Н3ВО3 Концент- Концентрация, г/10» кг 19 360 10770 2701 1298 408 387 128 66 27 14 Общая масса, 1016 кг 30976 17 232 4 321 2 077 653 619 205 106 43 22 Вещества, растворенные в оЬерной и речной воде Ионы СО* СО+2 СО72 SiO* а-1 Na+1 Mg+* (Al, FeJO3 K+1 Концент- Концентрация, г/10» кг 51,2 29,8 17,7 17,1 8,3 8,4 5,0 4,0 3,1 1,3 Общая масса, 10" кг 1178 680 407 393 191 193 155 92 71 30 Большая часть воды (90%) содержится в нижнем слое атмосферы (до 8—10 км) и составляет 0,3—0,4% массы атмосферного воздуха в этом слое. Основная часть воды в атмосфере находится в парообразном со- состоянии (около 95%), на долю облачных частиц (ка- (капель воды и кристаллов льда) приходится менее 5% массы воды, содержащейся в атмосфере. Таб л и ца 44.16. Растворимость газов в морской и пресной воде в зависимости от температуры, см3./л Газ о2 Аг СО2 Всего в 18 10 0 0 29 пресной воде при тем- температуре, f 0 ,18 ,29 ,54 ,52 ,45 10 14,60 8,02 0,42 0,36 23,40 'С 20 12 6 0 0 19 24 57 35 26 42 30 10,98 5,57 0,30 0,20 17,05 в ( 14 8 0 0 22 морской воде (S = ЗГ>°/во) при температуре, СС ) 04 04 41 44 ,93 10 11,72 6,41 0,31 0,31 18,75 20 10 5 0 0 16 18 35 25 23 01 30 9,08 4,50 0,21 0,18 13,97 Таблица 44.17. Феноменологические' коэффициенты воды при атмосферном давлении Название Динамическая вязкость pv, Г-СМ^-С Теплопроводность %, Вт-см-1-К Кинематическая вяз- вязкость V, СМ2-С Температуропровод- Температуропроводность %/Срр, СМ2-С Коэффициент диффу- диффузии D, см3-c-*(NaCl) Число Прандтля v/x/cpp Чистая вода 0°С 1,787Х хю-2 5,66Х хю-3 1.787Х хю-2 1,34Х хю-3 0,74Х Х10-* 13,3 20°С 1,002х хю-2 5,99Х ХЮ"8 1,004х хю-2 1.43Х хю-8 1,41 X ХЮ 7,0 Океаническая вода (S = 35°/оо) 0°С 1,877Х хю-2 5,63Х ХЮ-3 1.826Х хю-2 1,39х хю-8 0.68Х ХЮ-6 13,1 20лС 1,075х хю-2 5,96х хю-3 1,049х ХЮ-2 1,49Х хю-* 1,29х хю-* 7,0 Состав и свойства вод [27] (табл. 44.14—44.17) Вследствие большой ионизирующей способности воды растворенные в ней соли оказываются в ионно- дисперсной форме. Относительное количество раство- растворенных веществ в 1 л морской воды называется соле- соленостью, выражается в промиллях и обозначается S, %о. Существует связь между S, %о, и хлорностью (содер- (содержанием хлора в морской воде), %о: S=0,03+ 1,805С1. Средняя соленость морской воды S=34,85%o, сред- средняя хлорность С1=* 19,37%. Физические свойства океанической воды и льда [28] Плотность р и электропроводность морской воды [(табл. 44.18, 44.19) зависят от температуры, солености и давления. Значения плотности р в Мировом океане изменяются от 1,0757 до 0,9960 г/см3, поэтому для 1189
Таблица 44.18. Условная плотность морской воды г/см3, в зависимости от температуры и солености 0 14 28 32 25,71 23,90 20,17 35 28.13 26.21 22.41 38 24,67 Таблица 44.19. Удельная электропроводность А морской воды в зависимости от температуры и солености, 10* Ом/м /, °с 0 15 25 S, Voo 10 923 1378 1712 20 1747 2594 3214 30 2528 3740 4626 40 3276 4834 5967 Вязкость воды складывается из молекулярной и турбулентной компонент. Молекулярная вязкость дис- дистиллированной воды зависит от температуры: °С . . 103 Па 0 1,797 10 1,307 20 1,004 30 0,803 При S —4О%о значения г\ на 6—9% выше приве- приведенных. Турбулентная вязкость во много раз превосходит молекулярную и является главной причиной фрикци- фрикционного перемешивания вод. Поверхностное натяжение а океанической воды уменьшается с ростом температуры и увеличивается с увеличением солености S и хлорности CI. Зависимость а от *, °C и CI, %о, имеет вид а = G5,611 — 0,144 / + 0,0399 С1). Физические свойства морского льда (табл. 44.20, 44.21) [29] удобства расчетов вводится условная плотность: «»•'•>¦>•№?&->}¦»• где р D, 0, Ра) = 1 г/см3 — плотность пресной воды при температуре 4 °С и атмосферном давлении Ра. Зависимость а, г/см3, от солености S, %о, определя- определяется формулой с=(—0,093 + 0.8149S — 0.000482S2 + 0,0000068Ss), где Характерные для поверхности моря значения плот- плотности, зависящие от температуры, находятся в преде- пределах от 0,9960 до 1,0283 г/см3. Удельная теплоемкость океанической воды близка к 4,18 Дж/(гК) и уменьшается при увеличении соле- солености, температуры и давления. При атмосферном дав- давлении, / = 0°С и 5 = О%о она составляет 4,22 Дж/(г-К), а при / = 30°С и S = 4O%o равна 3,87 Дж/(г-К). Удель- Удельная теплоемкость воды при /=^0°С и S = 34,85%o убы- убывает от 3,93 Дж/(г-К) на поверхности до 3,89 Дж/(г-К) на глубине 1 км и до 3,64 Дж/(гК) на глубине 10 км. Теплопроводность. Решающую роль в распростра- распространении тепла в океане играет турбулентная теплопро- теплопроводность при фрикционном и конвективном перемеши- перемешивании вод. Молекулярная теплопроводность воды очень неве- невелика, например при /=17,5°С: 5, °/оо 103%, Дж/(см с К) 0 5,81 10 5,69 20 5,65 30 5,57 Температура замерзания т океанической воды по- понижается при увеличении солености S, %о: т = — 0,003° — 0,0527°S — 0,0000004° S3. Температура замерзания воды, имеющей среднюю океаническую соленость («S = 35%о), равна — 1,9 °С, что гораздо ниже не только средней температуры по- поверхностного слоя воды, но и средней температуры C,8 °С) всей водной толщи. Морская вода не имеет определенной точки замер- замерзания. При общей солености воды 33%о образование льда начинается при —1,8 °С. Но между кристаллами льда остается небольшое количество морской воды, в которой отдельные соли выкристаллизовываются при более низких температурах, и только при —5,5 °С обра- образовавшийся рассол полностью застывает. Соленость и количество находящегося во льду воздуха определяют плотность морского льда. Таблица 44.20. Плотность морского льда в зависимости от солености и содержания воздуха Объемное содержание воздуха. % 0 3 6 9 0 0,918 0,890 0,863 0,835 0 0 0 0 10 ,925 ,898 ,871 ,843 /о» 20 0,934 0,906 0,879 0,851 0 0 0 0 30 ,942 ,914 ,887 ,859 Таблица 44.21. Зависимость температуры замерзания т, °С, и температуры наибольшей плотности 8, °С, от солености S, °/в0, океанической воды [30] S, «Ум 0 5 10 15 20 т, °С 0 —0,3 -0,5 -0,8 —1,1 в, °С 3,98 2,9 1,9 0,8 0,3 Продолжение табл. 44.21 5, °/00 24,695 25 30 35 40 т, °С —1,332 —1,35 —1,6 —1,9 -2,2 6, °С -1,332 -1,4 -2,5 -3.5 -4,5 1190
Оптические свойства океанической воды табл. D4.22—44.27) [28] Таблица 44.22. Оптические свойства чистой воды при t = 20° С X, нм 250 300 320 350 400 420 440 460 480 500 520 530 540 п ,377 ,359 ,354 ,349 ,343 ,342 ,340 ,339 ,337 1,336 ,335 ,335 ,335 <Ч90°), 10-* м-» 2,00 0,96 0,74 0,51 0,30 0,25 0,20 0,17 0,14 0,12 0,10 0,095 0,038 10-*'м-« 32,0 15,0 12,0 8,2 4,8 4,0 3,2 2,7 2,2 1.9 1,6 1,5 1,4 1(Г» м 220 55 32 20 11 9 7 5 5 8 16 23 30 10-3'м-» 190 40 20 12 6 5 4 2 3 6 14 22 29 Л=з/в 0,15 0,27 0,38 0,41 0,44 0,44 0,46 0,54 0,44 0,24 0,10 0,065 0,047 х, нм 550 560 580 600 620 640 660 680 700 740 750 760 800 п ,334 ,334 ,333 ,333 ,332 ,332 1,331 1,331 1,330 1,329 1,329 1,329 1,328 з (90э), 10-* м~» 0,082 0,076 0,066 0,058 0,051 0,045 0,040 0,035 0,031 0,025 0,024 0,022 0,018 10-*'м-» 1,3 1,2 1,1 0,93 0,82 0,72 0,64 0,56 0,50 0,40 0,39 0,35 0,29 ю-* V» 36 40 75 200 240 270 310 380 600 2250 2620 2560 2020 ю-» V» 35 39 74 200 240 270 310 380 600 2250 2620 2560 2020 0,036 0,030 0,015 0,0046 0,0034 0,0027 0,0021 0,0015 0,0008 0,0002 0,0001 0,0001 0,0001 Примечание, п — показатель преломления; з — показатель рассеяния излучения; т — угол рассеяния; t — показатель ос» лаблення излучения; х — показатель поглощения излучения; А — прозрачность водной среды; I Ф dl Где Ф — поток параллельного монохроматического излучения; (// — толщина облучаемого слоя объемом dV; </Ф tчdФ , йФ — эле мента р- 9 в X ные потоки излучения — соответственно рассеянный, ослабленный и поглощенный при прохождении dV. Таблица 44.23. Спектральная плотность облученности Е} , 10~6 Вт/(см2-нм), поверхности моря при высоте Солнца h = 30° X, им 400 425 450 475 500 ?х 5,23 5,85 7,41 8,15 8,27 X, нм 525 550 575 600 ?х 7,87 7,19 7,72 7,53 X, нм 625 650 675 700 ?х 7,16 6,89 6,58 6,26 X, нм 725 750 775 800 *х 5,98 5,70 5,45 5,18 Таблица 44.24. Спектральные показатели поглощения света океанической водой ху м*1 Место измерения Саргассово море Карибское море Балтийское море (Готландская впа- впадина) Тихий океан ( Галапагосские острова) (впадина Тонга) Индийский океан Глубина, м 0 0 0 20 200 10000 0 Длина волны, нм 390 0,041 0,20 0,71 0,053 0,067 0,058 0,062 410 0,034 0,090 0,48 0,090 0,062 0,037 0,041 430 0,025 0,034 0,34 0,12 0,044 0,023 0,030 450 0,016 0,023 0,23 0,090 0,034 0,012 0,032 470 0,014 0,016 0,15 0,060 0,025 0,009 0,016 490 0,018 0,014 0,090 0,039 0,014 0,009 0,016 510 0,023 0,014 0,064 0,028 0,014 0,016 0,016 530 0,039 0,023 0,064 0,032 0,028 0,025 0,030 550 0,050 0,032 0,032 0,037 0,032 0,032 0,039 570 0,067 0,055 0,055 0,058 0,058 0,055 0,055 Примечание. Для X > 570 нм значения х практически не отличаются от значений х для чистой воды (см. табл. 44.23). 1191
Таблица 44.25. Показатель полного молекулярного рассеяния ом. Ю-3 м-1, океанической воды в зависимости от X, нм 250 300 320 360 400 *м 4,0 1,9 1,5 1,0 0,59 X 420 440 460 480 500 ам 4,9 4,0 3,3 2,7 2,4 X 520 530 540 550 560 'м 2,0 '1,9 1,7 1,6 1,5 Л 580 600 620 640 660 ам 1,4 1,15 1,00 0,89 0,79 X 680 700 740 760 800 °м 6,9 6,2 4,9 4,3 3,6 Таблица 44.26. Показатель полного молекулярного рассеяния стм G) для X = 546 нм 7, град 10; 1801 10; 170 | 20; 160 | 30; 150 10; I 1, 9 1,9 | 1,8 | 1,7 Продолжение табл. 44.26 , град 145; 1351 60; 120 \& ii | 15 | 125 р 1,5 1,25 75; 105 1,1 90 1,0 Таблица 44.27. Коэффициент преломления света в океанической воде в зависимости от длины волны X и солености 5 X, нм 667,8 587,6 501,6 447,2 S, Vqo 0 1,33087 1,33305 1,33635 1,33945 10 1,33271 1,33491 1,33824 1,34138 20 1,33452 1,33675 1,34011 1,34329 30 1,33726 1,33951 1,34293 1,34616 Радиоактивность океанической воды (табл. 44.28—44.29) [28] i Таблица 44.28. Содержание естественных радионуклидов в верхних слоях океанической воды E — 100 м) Радио- Радионуклид 87Rb 238JJ 235у 232Th 22*Ra Концент- Концентрация , г/см"8 4,5-10"» 8,4-Ю-8 2,0-10-» 1,5.10-11 ю-" з,о-ю-1в Удельная радиоак- радиоактивность. Бксм"8 1,2-Ю-2 2,2-Ю-4 1,0-Ю-4 3,0-10-* 1,0-10-7 з.о-ю-5 Общее количество в океане, 10» кг 63 000 118 000 2800 21 14 4,2-10-* Общая активность в океане. 3,7 10» Бк 460000 8400 3800 ПО 8 1100 Скорость звука в океане [30] Наиболее простой для вычисления с, м/с, в зави- зависимости от ty °С, и S, %о, является формула с= 1450—4,206*—0,036 1,137 5 — 35. Погрешность расчета минимальна при /— 10 °С и не превышает 1,5 м/с. При увеличении /, 5 и глубины Таблица 44.29. Искусственная радиоактивность в океане (-J-излучатели) Радионуклид 137Cs в0Со ioaRu + ioeRu Hid + i"Ci 61Сг eeZn »5Zr+»6Nb Период полу- распа- распада. годы 30 5,3 1,0 0,8 0,1 0,7 0,2 Энергия, МэВ 0,67 1,17-1,33 0,51 0,08-0,15 0,32 1,2 0,75 Диапазон удельной ак- активности, Бксм~* Открытый океан 5-Ю-7—Ю-5 5.Ю-7—2-Ю-5 5-10-'—10-* 10-е—Ю-* Места сбросов Ю-&—10"а Ю-?-10-* Ю-Ь—Ю-2 — Ю-4—10-i ю-*— 1 о-2 — скорость звука возрастает. При увеличении 5 на 1%о или глубины на 100 м скорость звука повышается на 1,2 и 1,6 м/с соответственно. Приращение скорости звука Дс* при изменении i на 1 °С зависит от температуры: /, СС 5 10 15 20 25 30 Act, м/с 4,1 3,6 3,2 2,8 2,4 2,1 Номограммы значений скорости звука в морской воде приведены в [31]. Таблица 44.30. Нагревание слоя воды толщиной 1 м на различной глубине при поглощении 4186,6 Дж/см* Залегание слоя, м 0-1 1-2 5-6 10—11 20—21 Нагрев воды, К чистой океанической 6,24 0,610 0,236 0,104 0,040 мутной прибрежной 7,72 0,960 0,120 0,014 0,000 I В океане под гомогенным поверхностным слоем температура с возрастанием глубины • q^bHo понижа- понижается (табл. 44.30), скорость звука также уменьшается, однако одновременное увеличение давления влечет за собой некоторое повышение скорости звука. В зависи- зависимости от стратификации температуры и солености на глубине 700—1300 м наблюдается минимум скорости звука. Отчетливые минимумы скорости звука отсутст- отсутствуют там, где термическая стратификация незначи- незначительна. 44.4. АТМОСФЕРА Строение атмосферы [32] Атмосфера не является однородной. Особенно рез- резко ее свойства изменяются по вертикали. По составу, температурному режиму, электрическим характеристи- характеристикам атмосфера в вертикальном направлении может быть разделена на ряд слоев. Особенно отчетливо раз- различия в свойствах этих слоев проявляются в распреде- распределении температуры. Прилегающий к Земле слой — тропосфера — ха- характеризуется уменьшением температуры с высотой (порядка 6 К/км) и кончается тропопаузой на высоте 7 км на полюсе и 17 км на экваторе. Выше лежит стра- стратосфера, где температура возрастает приблизительно от 200 К в тропопаузе до 280 К в стратопаузе (на высо- 1192
те 50 км). Далее следует мезосфера, где температура уменьшается с высотой, достигая 170—180 К на высоте около 85 км (мезопауза). Эти три слоя: тропосфера, стратосфера и мезосфе- мезосфера — характеризуются неизменным газовым составом и носят общее название гомосферы. Начиная с 85 км температура атмосферы вновь возрастает вследствие поглощения ультрафиолетового излучения Солнца. Средний градиент температуры равен 20 К/км до высоты 150 км, а далее рост постепенно за- замедляется и заканчивается на высоте 300 км. Эта об- область атмосферы называется термосферой и заканчи- заканчивается термопаузой, которая находится днем на высо- высоте 350—450 км, а ночью опускается до высоты 200— 250 км. Термосфера и лежащий над ней обширный слой метасферы носят общее название гетеросферы. Вследст- Вследствие этого разделения на высоте около 750 км преобла- преобладает атомарный кислород, а на высоте 1500 км — ге- гелий. Разделение газов заканчивается на высоте несколь- несколько тысяч километров переходом к водородному составу атмосферы. Чтобы выделить область, где столкновения между молекулами не мешают их вылету за пределы земной атмосферы, вводят термин «экзосфера». Экзо- сфера лежит выше 700 км. На высоте до 200 км по характеру изменения тем- температуры атмосфера делится на 11 слоев. Общим свой- свойством всех слоев является линейность изменения моле- молекулярной температуры Гм, /С, с геопотенциальной вы- высотой Ф. Геопотенциальная Ф и геометрическая Z высоты связаны соотношением G>=rZ/(r-f-Z), где г — средний радиус Земли. Молекулярная температура Ты связана с кинети- кинетической То зависимостью где Мо и Мг — молекулярная масса воздуха на уровне моря и на рассматриваемой высоте соответственно. Для расчетов приняты следующие значения физиче- физических характеристик атмосферы на уровне моря и физи- физических констант [32]: барометрическое давление на географической ши- широте ф= 45°32'40" при температуре ртути 273,15 К и средней ртути 13595,1 кг/м3 Ро = 1,0Ы0б Па G60 мм рт. ст.); температура /0=15 °С=288,15 К; газовая постоянная сухого воздуха, Дж/(К*моль): универсальная 8,31441 удельная 0,287055 динамическая вязкость воздуха при Г = 273 К ^ = 1,75-10-« кгс/м2 =i 1,7162- Ю-5 Пас. ускорение свободного падения go—980,665 см/с2. Барометрическая формула. Для определения раз- разности высот Z2—Z[ между двумя точками, давление в которых равно Рг и Р\, можно воспользоваться баро- барометрической формулой Лапласа Z2 — Zjl = 18 400 A + 0,00366 0A+0,378 A/Я)) X ХA+0,00264 cos 2<р) A+3,14-10~7 Л) I ты и высоты и считать воздух сухим, можно восполь- воспользоваться упрощенной барометрической формулой: Z2 — Zx = 18 400 A +0,00366 Т) lg (/y/>2). По многочисленным данным, полученным прямыми и косвенными методами, определены характеристики некоторой средней, или стандартной, атмосферы (табл. 44.31 —44.34) [33]. Таблица 44.31. Состав атмосферы и молярная масса Газ Азот N2 Кислород О2 Аргон Аг Углекислый газ СО2 Неон Ne Гелий Не Криптон Кг • Ксенон Хе Водород Н2 Окись азота N2O Метан СН4 Озон О3 Сернистый ангидрид SO2 Перекись азота NO2 Иод 12 Воздух Объемное содержание, % 78,084000 20,947600 0,934000 0,031400*! 1,818.10-в 524,0-10-* 114,0-Ю-* 8,7-10-в 50,0-Ю-6 50,0-Ю-6*1 200-10-в Летом до 7,0- Ю-8*1 Зимой до 2,0-Ю-6*1 До 100-Ю-6*1 До 2,0-Ю-6*1 До 1,0-Ю-8*1 100 Молярная масса М, кг/кмоль 28,01340 31,99880 39994800 44,00995 20,18300 4,00260 88,00000 131,30000 2,01594 44,01280 16,04303 47,99820 64,06280 46,00550 253,80880 28,96442*а ¦» Содержание газа может подвергаться существенным измене- изменениям в зависимости от места и времени измерения. ** Рассчитано по уравнению состояния идеального газа. Та.блица 44.32. Параметры атмосферы на среднем уровне моря где /, h,efP — средние значения температуры, высоты над уровнем моря и отношения парциального давления е водяного пара к атмосферному Р. Если пренебречь зависимостью ускорения свободного падения от широ- широПараметр Скорость звука, м/с Ускорение свободного падения, м/с2 м/с Масштаб высоты по давлению, м Средняя длина свободного про- пробега частиц воздуха, м Молярная масса, кг/кмоль Концентрация частиц, м~3 Давление, Па Температура Кельвина, К Средняя скорость частиц воз- воздуха, м/с Удельный вес, Н/м8 Кинематическая вязкость, м2/с Динамическая вязкость, Па-с Теплопроводность, Вт/(м-К) Частота соударений частиц воз- воздуха, С Плотность, кг/м8 Обозна- Обозначение 8с ИРс 1с мс Пс Рс Тс vc 1с ">с <*с 9с Значение 340,294 9,80665 &*34,5 66,328-10-» 28,964420 25,471-103* 101325,0 288,15 458,94 12,013 14,607-10-в 17,894-10-в 25,343-Ю-3 6,9193-10» 1,2250 1193
Таблица 44.33. Распределение молекулярной массы и температуры по высоте Высо- Высота, км 0 11 25 46 54 80 95 ПО 120 150 160 170 180 190 200 Молекуляр- Молекулярная масса. а. е. м. 28,966 28,966 28,966 28,966 28,966 28,966 28,966 28,934 28,727 28,107 27,900 27,700 27,476 27,245 27,000 Температура. К молеку- молекулярная 288,15 216,66 216,66 247,00 274,00 185,00 185,00 257,64 335,00 1010,00 1199,40 1228,71 1257,93 1287,06 1316,10 кннети» ческая 288,15 216,66 216,66 247,00 274,00 185,00 185,00 257,36 332,24 980,05 1155,26 1175,00 1193,20 1210,60 1226,80 Градиент мо- молекулярной температуры» К/м —0,00651122 0 0,00276098 0 —0,00349544 0 0,00500000 0,00801741 0,02345357 0,01987408 0,00308461 0,00308461 0,00308461 0,00308461 0,00308461 Радиационный баланс атмосферы (табл. 44.35, 44.36) Солнечная постоянная равна полному количеству излучения, падающего на площадку 1 см2, помещенную под прямым углом к солнечным лучам за пределами земной атмосферы на среднем расстоянии от Солнца до Земли [28]: So = 8,122 Дж-см-2-мин= 1353 Вт-м*2. Отражение солнечного излучения (табл. 44.37) [32]. Альбедо — интегральное отношение отраженного по всем направлениям потока к потоку, упавшему на от- отражающую поверхность Земли, близко к 40%, причем основной вклад G5%) вносит альбедо облаков, а наименьшее значение G%) имеет альбедо земной по- поверхности. Остальную часть составляет альбедо атмо- атмосферы. Поглощение лучистой энергии в атмосфере (табл. 44.38) [32]. Основную роль в поглощении лучистой энер- энергии в атмосфере играют кислород, озон, углекислый газ, водяной пар и пыль. В целом атмосферой поглощается 17—25% солнечного излучения. Кислород имеет поло- полосы поглощения главным образом в ультрафиолетовой части спектра. В видимой части поглощение происходит в полосах А с центром около 0,76 мкм и В с центром около 0,69 мкм, однако поглощение в них мало и слабо влияет на ослабление излучения. Озон образуется в результате поглощения солнеч- солнечного излучения (>.<242,0 нм) на высоте от 10 до 60 км с центром поглощения на высоте около 22 км. Основ- Основные полосы поглощения озона лежат также в ультра- ультрафиолетовой области. Наблюдаемый у земной поверхно- поверхности спектр обрывается на длине волны —300,0 нм. В этой области спектра поглощение озоном солнечного излучения составляет около 2—3% всего интегрального потока. Наиболее важной полосой поглощения углекислого газа является широкая полоса 12,9—17,1 мкм, распо- расположенная в максимуме теплового излучения атмосферы. Важнейшее значение в поглощении лучистой энер- энергии в атмосфере имеет водяной пар. Это определяется не только большим его содержанием, но и очень боль- большим числом линий и полос в его спектре. Наибольшее значение из них имеют полосы, расположенные в ин- инфракрасной области спектра. В видимой области наиболее сильны две полосы: Л.~730-^685 нм и «дождевая» полоса 606—585 нм. Таблица 44.34. Отношения. P/Pct р/р, и Кр/р, » скорость звука, вязкость и теплопроводность атмосферы в зависимости от геометрической высоты Геометрическая высота Л, м —2000 — 1500 — 1000 —500 0 500 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 15000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 pip rirc 1,26112 1,19117 1,12441 1,06073 1,00000 9,42130- 8,87010— 7,84618— 6,92042- 6,08541 — 5,33415— 4,66002- 4,05677— 3,51854— 3,03979— 2,61533— 1,19534- 5,45699-2 ,18137—2 2,83388—3 7,87354—4 2,16714-4 5,15261-5 1,03871— I 1,20666 1,15218 1,09966 1,04889 1,00000 9,52876- 9,07477- 8,21676— 7,42248— 6,68854— 6,01166— 5,38866- 4,81648— 4,29113— 3,81276— 3,37559— 1,58983—1 7,25793—2 1,50286-2 3,26176—3 8,38264—4 2,52797—4 6,76150—5 1,50678—5 л/—1— 1,09848 1,07340 1,04862 1,02416 1,00000 9,76154— 9,52616— 9,06464- 8,61538— 8,17835— 7,75349— 7,34075— 6,94008— 6,55144— 6,17475— 5,80999- 3,98727- 2,69405— 1,22591—1 5,71119—2 2,89528—2 1,58996-2 8,22283—3 3,88172—3 Скорость звука а, м/с 347,888 346,005 344,111 342,208 340,294 338,370 336,435 332,532 328,584 324,589 320,545 316,452 312,306 308,105 303,848 299,532 295,069 295,069 301,709 317,189 329,799 315,073 297,061 282,538 Вязкость динамическая д. Па-с-10-* 1,8515 1,8361 1,8206 1,8050 1,7894 1,7737 1,7579 1,7260 1,6938 1,6612 1,6282 1,5949 ,5612 ,5271 ,4926 ,4577 1,4216 1,4216 1,4753 ,6009 1,7037 1,5837 1,4377 1,3208 кинематичес- кинематическая V, М2/С К 2525-5 ,3009—5 1,3516-5 ,4048—5 ,4607—5 ,5195—5 ,5813-5 ,7147—5 ,8628—5 2,0275—5 2,2110-5 2,4162-5 2,6461—5 2,9044-5 3,1957—5 3,5251—5 7,2995—5 1,5989-4 8,0134—4 4,0067—3 1,6591-2 5,1141-2 1.7358-1 Г, 1558—1 Теплопроводность Л, 10"» Вт/(мК) 2,6359 2,6106 2,5853 2,5598 2,5343 2,5087 2,4830 2,4314 2,3795 . 2,3273 2,2747 2,2218 2,1687 2,1152 2,0614 2,0072 1,9518 1,9518 2,0345 2,2313 2,3954 2,2041 1,9765 1,7987 Примечание. 1194
Таблица 44.35. Спектральная интенсивность солнечного излучения на верхней границе атмосферы SOf Втсм-2мкм, в зависимости от X, нм [28] к 0,22 0,23 0,24 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,30 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 0,36 0,37 4 0,38 1 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 S. 0,0057 0,0067 0,0063 0,0070 0,0130 0,0232 0,0222 0,0482 0,0514 0,0689 0,0830 0,1059 0,1074 0,1093 0,1068 0,1181 0,1120 0,1098 0,1429 0,1751 0,1747 0,1639 0,1810 0,45 0,46 0,47 0,48 0,49 0,50 0,51 0,52 0,53 0,54 0,55 0,56 0,57 0,58 0,59 0,60 0,62 0,64 0,66 0,68 0,70 0,72 0,75 So 0,2006 0,2066 0,2033 0,2074 0,1950 0,1942 0,1882 0,1833 0,1842 0,1783 0,1725 0,1695 0,1712 0,1715 0,1700 0,1666 0,1602 0,1544 0,1486 0,1427 0,1369 0,1314 0,1235 X 0,80 0,90 1,00 1,20 1,40 1,60 1,80 2,00 2,20 2,40 2,60 2,80 3,00 3,20 3,40 3,60 3,80 4,00 4,50 5,00 6,00 7,00 So 0,1107 0,0889 0,0746 0,0484 0,0366 0,0244 0,0159 0,0103 0,0079 0,0064 0,0048 0,0039 0,0031 0,0023 0,0017 0,0013 0,0011 0,0009 0,0006 0,0004 0,0002 0,0001 Таблица 44.36.) Средний радиационный баланс Северного полушария при средних условиях облачности [34]: Составляющие радиационного баланса Инсоляция коротковолновым излучением на верхней границе атмосферы .... Поглощение излучения в атмосфере: общее озоном водяным паром и пылью облаками Отражение и рассеяние излучения в ми- мировое пространство: общее атмосферой облаками земной поверхностью Поглощение излучения земной поверх- поверхностью: общее прямое солнечное пропущенное облаками рассеянное Длинноволновое излучение (общее) Эффективное излучение земной поверх- поверхности: тепловое обратное излучение, атмосферы . . . эффективное Тепловое излучение тропосферы: поглощенное тропосферой собственное Тепловое излучение в мировое пространство: земной поверхности тропосферы стратосферы Поток энер- энергии, мВт/см1 35 6 0,9 4,5 0,6 123 2,4 8,4 1,5 16,5 7,8 5,0 3,7 22,6 39,9 33,6 2,1 38 53,4 1,9 19,7 0,98 Таблица 44 Поверхность Чернозем: сухой влажный Серозем: сухой влажный Глина синяя: сухая влажная Песок желтый: сухой серый речной . 37. Альбедо различных поверхностей Альбедо, % 14 8 25—30 10—12 23 16 35 18—23 43 Поверхность Вспаханное поле: сухое влажное Рожь и- пшеница Трава: свежая высохшая Древесная расти- растительность Альбедо, % 8-12 5—7 10-25 26 19 10—18 Таблица 44.38. Полосы поглощения водяного пара Полоса .... Центр полосы X, мкм . . . Полоса .... Центр полосы X, мкм . . . 0 2 а ,72 ,оГ 0 2 Р ,82 w2 ,05 0 2 Р ,93 X ,68 от 1,13 — 3,2-4,0 ЧГ 1,38 4,0 Q 1,86 -4,9 Электрические явления в атмосфере [32] Ионы в атмосфере. В результате ионизации газов, входящих в состав атмосферы, образуются первичные (молекулярные) ионы и устойчивые комплексы из 10— 15 молекул (легкие ионы). Путем присоединения лег- легких ионов к частицам аэрозоля образуются более круп- крупные — ионы тяжелые и ультратяжелые. Обнаружива- Обнаруживаются также средние или промежуточные ионы (табл. 44.39, 44.40), природа которых не вполне ясна. Таблица 44.39. Основные группы атмосферных ионов [35] Группа ионов Легкие Средние Тяжелые Ультратяжелые Подвижность, см*/ (В • с) 10-з—Ю-2 10-»-2,5-10-3 «2,5-Ю-3 Радиус иона, нм 0,66-8 8—25 25-55 >55 Капли тумана и облачных элементов имеют разме- размеры ю-4—10~s см и могут иметь заряд, но к числу ионов обычно не относятся. Как правило, каждый ион несет один элементарный заряд, если его радиус мень- меньше 10~6 см. Из многочисленных известных ионизаторов глав- главнейшими для нижних слоев атмосферы являются излу- излучения радиоактивных веществ, содержащихся в земной коре и атмосфере (табл. 44.41), а также космические лучи. Над океанами основным ионизатором является космическое излучение. Электрическое поле в атмосфере. Почти всегда вертикальная составляющая электрического поля в ат- 1195
Таблица 44.40. Среднее число ионов, возникающих за 1 с в 1 см8 воздуха [35] Расположение воздушной массы Над сушей Над океаном Ионизатор Излучение радио- радиоактивных элемен- элементов почвы 4,0 воздуха Космиче- Космическое излучение 1,5—1,8 1,5—1,8 Сумма 10,1 — 10,4 1,5-1,8 Таблица 44.41. Концентрация космогенных нуклидов в приземном слое воздуха [28] Нуклид i*C 'Be Концентрация, 3,7 • 10*° Бк • м-* 5-Ю-" B—32)-10-1* Ю-13—10-1* Нуклид 32р 22Na Концентрация, 3,7 • 10»° Бк- м"» Ю-15 2 10-ie ю-" мосфере значительно превосходит его горизонтальные составляющие, что соответствует отрицательному заря- заряду земной поверхности. Средняя поверхностная плот- плотность электрического заряда Земли равна dQ/dS = «=—1,15-Ю3 Кл-см-2. Полный заряд Земли равен Q = —5,7-105 Кл. Приведенные значения получены в предположении, что средний вертикальный градиент электрического потенциала у земной поверхности равен 130 В/м. Электрические заряды осадков. Частицы осадков всех видов несут на себе электрические заряды (табл. 44.42), которые возникают в результате несколь- нескольких групп процессов электризации/ в числе которых соударение поляризованных частиц, захват частичками остатков воздушных ионов, разбрызгивание капель воды, электризация при изменении агрегатного состояния. Таблица 44.42. Электрический заряд Q осадков различного происхождения и ток /, создаваемый ими Характер осадков Обложной дождь Ливневый дождь Град Снег Qcp. Кл Ю-15—10-1* Ю-13— ю-12 10-и lO-12—lO-ii 5-Ю-53 5-10-ia 10-ю 5-10-и <ср-а 5-10-1* Ю-и 10~* 'max» A 5-Ю-" 5.10-1* ю-и 5.10-w Заряд отдельных капель меняется в очень широких пределах. Число положительно заряженных капель в среднем в 1,5 раза больше числа отрицательно заря- заряженных. Это отношение меняется от 1:1 до 3 : 1. В то же время средний отрицательный заряд на одну каплю A,3-Ю-12 Кл) больше положительного A,Ы02 Кл). Капли обложного дождя заряжены до 0,5—10 В, гро- грозового ливня — до 300 В при среднем значении 40 В. Стратификация атмосферы в зависимости от степе- степени ионизации [35]. Наблюдения за распространением радиоволн показали, что газы, образующие атмосферу, ионизированы. Известны четыре регулярно наблюдае- наблюдаемых более или менее ярко выраженных слоя: D, E, F{ и F2. Слои ? и f2 непрерывны и простираются над всем земным шаром, а слои D и F\ появляются лишь в опре- определенное время суток и года. Кроме того, в области непрерывных слоев Е и F2 время от времени появля- появляются спорадические слои, представляющие собой от- отдельные облака с большой концентрацией ионов и электронов. Нижняя граница ионосферы совпадает с началом слоя D. Число электронов в 1 см3 составляет несколько тысяч. Слой D отражает длинные (в не- несколько километров) волны; при наклонном падении частично отражает и заметно поглощает короткие вол- волны 30—100 м и сильно поглощает волны длиной 100— 500 м. На высоте от 85—90 до 130—140 км располагает- располагается слой Е — постоянно существующая область иониза- ионизации с максимумом концентрации электронов (до ~2-10+5 см-3) на высоте 120—130 км. Ночью концент- концентрация электронов уменьшается до 5-Ю3 см-3. Слой Е днем отражает и заметно поглощает волны длиннее 10 м, а при наклонном падении отражает более корот- короткие волны A5—10 м). На уровне максимальной кон- концентрации электронов слоя Е находится нижняя грани- граница полярных сияний. На высоте 200—500 км в области слоев F\ и F2 наблюдается наибольшая концентрация электронов. Слой F{ образуется только летом в дневные часы в нормальных условиях на высоте 180—220 км. Макси- Максимальная концентрация электронов в слое F} составляет B-н5) • 105 см~3. Слой F{ существенно влияет на рас- распространение коротких волн. Максимальная концент- концентрация электронов в слое F2 составляет несколько мил- миллионов в 1 см3. Высота зоны максимальной концентра- концентрации 200—400 км. Состояние слоя F2 оказывает большое влияние на распространение радиоволн в диапазоне 10—200 м. Выше максимума слоя F2 концентрация ио- ионов и электронов очень медленно уменьшается с высотой,! приближаясь на высоте 2000—3000 км к концентрации межпланетного газа A03—10* см-3). Ионизация верхней атмосферы в сильной степени определяется влиянием Солнца; степень ионизации из- изменяется со временем суток, с сезоном и фазой цикла солнечной активности. Сильное влияние на ионизацию оказывает также бомбардировка атмосферы частицами солнечного происхождения, вызывающими магнитные бури и полярные сияния. Область Е предположительно соответствует области диссоциации Ог—*О4-О, а об- область D — ионизации Ог, соответствующей первому потенциалу ионизации. Максимумы ионизации областей Fi и F2 располагаются примерно на высоте 200 и 272 км соответственно. В течение ночи области F\ и F2 слива- сливаются, образуя один слой ионизации. Слой D ночью ис- исчезает, а слой Е заметно рассасывается. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Geodetic Reference System 1967. Publication spe- ciale du Bulletin geodesique. Paris: Bureau Central de 1 'AIG, 1970. P. 116. 2. Moritz H. Special Study Group 5.39. Fundamental geodetic constants. Trav. de ГАЮ, t. 25, Rapports gene- raux et rapports techniques XVI Ass. Generale, Sept. 1975, Paris. 1976. P. 411—418. 3. Морозов В. П. Курс сфероидической гравиметрии: М.: Недра. 1979. 4. Гутенберг Б. Физика земных недр: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1963. 5. Джеффрис Г. Земля, ее происхождение, история и развитие: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1960. 6. Косминская И. П.//Вестник АН СССР. 1965. Т. 2. С. 51. 7. Жарков В. Н. Внутреннее строение Земли и пла- планет. М.: Наука, 1978. С. 126—127. 8. Польдерварт А.//Земная кора: Пер с англ. М.: Изд-во иностр. лит., 1957. С. 130—135. 9. Берн Ф. Там же. С. 114—117. 1196
10. Ферсман А. Е. Геохимия. М.: Объединенное науч.-техн. изд-во, 1933—1939. Т. 1—4. 11. Чердынцев В. В. Распространенность химических элементов. М.: Гостехиздат, 1956. 12. Веселое К. Е., Сагитова М. У. Гравиметрическая разведка. М.: Недра, 1968. 13. Ризниченко Ю. В. Проблемы сейсмологии. М.: Наука, 1985. 14. Саваренский Е. Ф., Лирное Д. П. Основы сейс- сейсмологии и сейсмометрии. М.: Гостехиздат, 1954. 15. Эйби Дж. А. Землетрясения: Пер. с англ. М.: Недра, 1982. 16. Проскурякова Т. А., Рыкунов Л. Н. Международ- Международный геофизический год. М.: Наука, 1963. Т. 5. 17. Helton В. S., Jonson D. Р.//Ргос. JBB. 1962. Vol. 50, N И. Р. 2328. 18. Яновский Б. М. Земной магнетизм. М.: Гостехиз- Гостехиздат, 1953. 19. Почтарев В. И. Нормальное магнитное поле Зем- Земли. М.: Наука, 1984. 20. Справочник по переменному магнитному полю Земли. Л.: Гидрометеоиздат, 1954. 21. Краев А. П. Основы геоэлектрики. Л.: Изд-во ЛГУ, 1950. 22. Виноградов П. А.//Геология и геофизика. 1963. № 12. С. 111—115. 23. Любимова Е. А. Тектоносфера Земли. М.: Наука, 1978. 24. Jecobs J. В. The Earth Interior. Encicl. of Phisics. Ed. E. S. Flugge. Berlin: Springer Verlag. 1956. Vol. 47. 25. Будыко М. И., Кондратьев И. Я.//Космические исследования. 1964. Т. 2, вып. 1. С. 62—68. 26. Елизаров А. А. и др. Океанологические основы рыболовства. Л.: Изд-во ЛГУ, 1983. 27. Бруевич С. В. Элементарный состав воды Миро- Мирового океана//Тр. Ин-та Океанологии АН СССР. М.: Нау- Наука, 1948. Т. 2. 28. Физика океана. Гидрофизика океана/Под ред. А. С. Монина. М.: Наука, 1978. 29. Дитрих Г., Колле К. Общее мореведение: Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 30. Гусев А. М. Основы океанологии. М.: Изд-во МГУ, 1983. 31. Барре Л. С. Таблица скорости звука в морской воде. М.: Изд. ВЦ АН СССР, 1961. 32. Тверской П. Н. Курс метеорологии. Л.: Гидроме- Гидрометеоиздат, 1962. 33. ГОСТ 4401-81. Атмосфера стандартная. Парамет- Параметры. М.: Изд-во стандартов, 1981. 34. Аверкиев М. С. Метеорология. М.: Изд-во МГУ, 1960. Т. 2. 35. Николе М. Аэрономия: Пер. с англ. М.: Изд-ва иностр. лит., 1964. ГЛАВА 45 АСТРОНОМИЯ И АСТРОФИЗИКА Ю. Э. Любарский, Р. А. Сюняев 45.1. НЕКОТОРЫЕ АСТРОНОМИЧЕСКИЕ ЕДИНИЦЫ И ПОСТОЯННЫЕ [1] Наиболее часто используются следующие единицы: астрономическая единица, 1 а. е. = 1,4959 89A )Х Х1011 м; парсек, 1 пк = 3,085778-1016 м; световой год, 1 св. год=9,460530-1013 м; тропический год (от равноденствия до равноден- равноденствия), троп, год =*31 556 926 с=365,24219 сут; Янский (единица спектральной плотности потока), 1 Ян=10-2в Вт/(м2-Гц). Звездные величины [1—3]. Отношение освещеннос- тей ?i и Е2, создаваемых двумя звездами, связано с их звездными величинами гп\ и т2 соотношением ?,/?,= 10М <m'-mt) . Абсолютная звездная величина М равна видимой звездной величине т, которую имел бы объект, находясь на расстоянии 10 пк: Поскольку получаемая от объекта энергия всегда измеряется в конечном интервале длин волн, обозначе- обозначения видимых звездных величин снабжаются индексами, указывающими, в каком спектральном интервале про- проводилось измерение. Основной является трехцветная фотометрическая система UBV, в которой используются три стандартных спектральных интервала — ультра- ультрафиолетовый (U), голубой (В) и визуальный (V) (рис. 45.1). Цвет звезды характеризуется разностью между звездными величинами, измеряемыми в различ- различных диапазонах, например В—V или U—В. Звезда спектрального класса АО имеет U—В = В— V=0. В на- настоящее время система UBV расширена в инфракрас- инфракрасный диапазон (табл. 45.1). Звездная величина, *• соответствующая полному по- потоку энергии от объекта, называется болометрической Таблица 45.1. Система стандартных фотометрических полос [3] — 5 1gr, где г — расстояние, пк. 4* А, мкм Рис. 45.1. Кривые пропускания филь- фильтров U, В, V [3] Полоса и В V R I J К L М N Эффективная длина волны, мкм 0,36 0,44 0,550 0,700 0,88 1,25 2,2 3,5 5,0 10,4 Эффективная ширина, мкм 0,04 0,10 0,08 0,21 0,22 0,3 0,6 0,9 1,1 6,0 Плотность потока, соответству юща я m =0, Ян 1880 4440 3810 ЗОЮ 2430 1770 630 310 180 43 1197
ть. Светимость звезды с Л1*=0 равна 2,97-1028 Вт. Звезда с ть=0 создает на границе земной атмосферы поток энергии плотностью 2.48-10~8 Вт/м2. Звезда с mv=0 создает на границе земной атмосферы освещен- освещенность 2,54-10~6 лк. Приведены астрономические символы: 0 Солнце Меркурий Венера &, ф Земля сГ Марс **+ Юпитер \ Сатурн 91 Урам Нептун Плутон Комета Козерог,270* Водолей,300* Т Оден,О° Л Лебч120° Ъ Телец, 30° Уф Деда, ISO* X Близнецы, 60° d± Весы, 180° О Рак,90° Щ Скорпион,210° Координаты на небесной сфере [2]. Перечислим ос- основные точки и системы координат на небесной сфере. Северный и южный полюсы мира — точки пересече- пересечения небесной сферы с продолжением земной оси в се- северном и южном направлениях. Зенит и надир — точки пересечения небесной сферы с продолжением линии отвеса в точке наблюдения вверх н вниз. ' Небесный экватор — большой круг, образуемый лересечением небесной сферы с плоскостью земного эк- экватора. Эклиптика — видимый путь Солнца по небесной сфере. Наклонена под углом е = 23°27' к плоскости не- небесного экватора. Точка весеннего равноденствия Т — точка пересе- пересечения эклиптики с небесным экватором, которую Солн- Солнце проходит при движении из южного полушария в се- северное. Галактический экватор — круг, образуемый пересе- пересечением небесной сферы с продолжением плоскости Га- Галактики. Наклонен "к плоскости небесного экватора под углом 62°36'. Северный полюс Галактики: точка пересечения не- небесной сферы с продолжением оси вращения Галактики в северном направлении. Экваториальные координаты а==12М9'», д = 27°24'. Галактический центр имеет экваториальные коорди- координаты a=\742m24s, б = — 28°55'. Экваториальная система координат (рис. 45.2). Склонением 6 светила называется угол, выражаемый в в градусах и отсчитываемый от небесного экватора до светила вдоль круга склонения (большого круга, прохо- проходящего через полюса мире и светило). Склонение счи- считается положительным, если светило находится в север- северной полусфере. Прямым восхождением а называется Рис. 45.2. Основные точки и координаты на небесной сфере: К. P. S. О — полюс эк- эклиптики, северный по- полюс мира. положение тела и положение на- наблюдателя B] угол, выражаемый в градусах (или часовой мере) и из- измеряемый от точки весеннего равноденствия вдоль не- небесного экватора в направлении от юга к востоку до точки пересечения небесного экватора с кругом склоне- склонения, проходящим через светило. Эклиптическая система координат (рис. 45.2) Астро- Астрономической широтой р светила называется угол в гра- градусах, измеряемый между эклиптикой и объектом вдоль круга астрономической широты (большого круга, про- проходящего через полюсы эклиптики и объект). Астроно- Астрономическая широта считается положительной к северу от эклиптики. Астрономической долготой X называется угол в градусах, измеряемый вдоль эклиптики через юг к востоку между точкой весеннего равноденствия и точкой пересечения эклиптики с кругом астрономиче- астрономической широты, проходящим через объект. Галактическая система координат. Галактической широтой Ь светила называется угол, выражаемый в градусах и измеряемый вдоль круга галактической ши- широты (большого круга, проходящего через галактиче- галактические полюсы и светило) между галактическим эквато- экватором и светилом. Галактическая широта считается поло- положительной к северу от галактического экватора. Га- Галактической долготой I называется угол, выражаемый в градусах и измеряемый вдоль галактического экватора от галактического центра в направлении через юг к востоку до точки пересечения с кругом галактической широты, проходящим через светило. 45.2. СОЛНЦЕ Приведем основные характеристики Солнца [1] (см. также рис. 45.3—45.5): Корона. Спикулы Гравитационные, звуковые и. ^магнитоги дроданамичвские • волны 7емператпура,К Плотность, - Kr/MJ ходящее излучение .„^ \ Солнечный, [энергии. " \ ветер Рис. 45.3. Строение Солнца (масштаб не соблюден) [5] 1198
0 0,10,ZO,30,?O,SO,S0,70J Рис. 45.4. Модель внутреннего строения Солнца [5] Конвективная tflr/kr p, Па О 0,10,20,30,*0,50,60,7 0,8 Г/Яф Рис. 45.5. Свойства солнечного вещества (X — доля во- водорода по массе, х — непрозрачность, е — скорость энерговыделения, р — давление) [5] радиус Я© =6,9599G) -1010 см; масса М© = 1,989A).1033 г; средняя плотность р= 1,409 г/см3; сидерический период (относительно неподвижных звезд) вращения (на широте <р=17°) 25,38 сут; синодический (относительно Земли) период 26,75+5,7 sin2<p сут; наклон экватора к плоскости эклиптики 7°15'; ускорение свободного падения на поверхности 2,740-10* см/с2; средняя магнитная индукция вблизи полюсов при минимуме пятен A—2) -10~4 Тл; угловой диаметр на среднем расстоянии от Земли 31 '59,26". Солнце имеет следующее положение в Галакти- Галактике [1]: расстояние от галактического центра A0±0,8) кпк; расстояние от галактической плоскости к северу от нее (8±12) пк. Солнце движется относительно ближайших звезд со скоростью 15,5 км/с в направлении а=170т, 6= +21° [4J; скорость вращения вокруг центра Галак- Галактики 250 км/с. Солнце как звезда имеет следующие характеристи- характеристики [1]: mu= —26,74; Mv= +4,83; me* —26,09; Мв= +5,48; m</= —25,96; Aft/- +5,61; mb= —26,82; Mb= +4,75; спектральный класс G2V; эффективная температура 5770 К; возраст 5-109 лет. Фотосфера Хромосфера Корона, Высота, км Рис. 45.6. Температура Г и концентрация электронов Ne, ионов Мион и нейтронных атомов #ат в атмосфере Солнца. Высота отсчитывается от уровня единичной оп- оптической толщины на длине волны 0,5 мкм [5] Структура солнечной атмосферы (рис. 45.6) такова. Фотосфера — слой толщиной около 500 км, в ко- котором формируется непрерывное излучение со спектром, близким к спектру излучения черного тела. На это из- излучение накладываются узкие линии поглощения — фраунгоферовы линии (табл. 45.2). Хромосфера — переходная область между фотосфе- фотосферой и короной толщиной порядка 104 км. Излучает в линиях, которые наблюдаются во время затмения. Корона — верхняя часть атмосферы Солнца, пере- переходящая непосредственно в межпланетную среду. Вы- Высокая температура (порядка 106 К) короны поддержи- поддерживается за счет энергии, выделяющейся при диссипации поднимающихся из фотосферы магнитных полей и дис- диссипации звуковых и альфвеновских волн, возбуждаемых конвекцией в фотосфере. Электроны распределены в короне по закону [7] Ne = 108 @,036/гЬ5+ 1,55/г« + 2,99/rW). Здесь Ne — плотность электронов, см~3; г — расстоя- расстояние от центра солнца, #©. Свечение короны в непре- непрерывном спектре обусловлено рассеянием света Солнца на электронах. Наблюдаются сильные запрещенные ли- линии высокоионизованных тяжелых элементов (табл. 45.3). Соответствующие переходы запрещены правила- правилами отбора в дипольном приближении, поэтому их верх- верхние состояния являются метастабильными. В обычных условиях они девозбуждаются столкновениями, но в среде малой плотности столкновения редки и девозбуж- дение происходит с излучением запрещенного кванта. Излучательная способность короны характеризуется ее мерой эмиссии ME=§N2edV; стандартное значение меры эмиссии короны равно 4,4-1049 см~3. Полный световой поток от короны за пределами 1,3 /?© при максимуме пятен составляет 1,3-10—в полного потока от Солнца, при минимуме пятен — 0,8-10"в солнечного потока [1]. 1199
Наблюдаются вертикальные колебания атмосферы Солнца с периодом 5 мин. Их горизонтальный масштаб составляет 5000 км, амплитуда — около 0,4 км E]. Некоторые данные указывают на колебания всей атмо- атмосферы Солнца или значительной ее части с периодом 160 мин [8]. Характеристики многочисленных нестацио- нестационарных образований в атмосфере Солнца приведены в табл. 45.4. Таблица 45.2. Самые сильные фраунгоферовы линии в спектре Солнца [5] Таблица 45.4. Характеристики образовании в солнечной атмосфере [\, 3, 5] Длина волны, нм 358,1209 371,9947 373,4874 373,7141 374,5574 374,9495 375,015 375,8245 377,063 379,790 382,0436 382,5891 383,2310 383,539 383,8302 385,9922 388,905 393,3682 396,8492 397,0076 410,1748 434,0475 486,1342 656,2808 Эквивалент- Эквивалентная ширина W*, нм 0,2144 0,1664 0,3027 0,1071 0,1202 0,1907 0,1388 0,1647 0,1860 0,3463 0,1712 0,1519 0,1685 0,2362 0,1920 0,1554 0,2346 2,0253 1,5467 0,3076 0,3133 0,2855 0,3680 0,4020 W/k 5,99-10-* 5,3410-* 9,45-10-« 4,28-Ю-* 4,59-10~4 5,78-10 4,30-10-* 4,97.10-* 6,21 10-< 10,85-10 5,12-Ю-4 4,2Ы0"* 6,00-10 7J9-10 6,41-Ю-4 4,00-Ю-4 7,22-Ю-4 48,74-10 34.35-Ю-4 7,76-Ю-4 7,46-Ю-4 6,59-Ю-4 7,50-Ю-4 6,49- Ю- Поглощающий атом или ион Fel Fel Fel Fel Fel Fel HI Fel HI HI Fel Fel Mgl Fel HI Call Call Hie HIS . HI; Hip HI a * Эквивалентная ширина — ширина соседнего с линией участка непрерывного спектра, энергия которого равна энергии, погло- поглощенной в линии. Таблица 45.3. Некоторые линии излучения короны в видимом и ближнем инфракрасном диапазонах [5J Переход 2р ^ ар Ю2 -+ 8Р2 зр2 -* *Pt 3^i -^ 3Л> зрх ^ зро 3Л -* 3^2 ^1/2 ^3/2 Ni Fe Fe Fe Ni Fe Fe Fe Ион XVI XIV XIII XIII XV XIII XI X Длина волны, нм 360,1 530,3 338,8 107,98 670,2 1074,7 789,2 637,4 Эквивалентная ширина, нм 0,13 2,00 1,00 3,00 0,12 5,00 0,60 0,50 Излучение Солнца характеризуют следующие ве- величины 11]: полная светимость 1©—3,826(8) «1026 Вт; поток излучения с единицы поверхности 6,284X XI О7 Вт/м2; Образование Солнечные пятна Гранулы Ячейки су- перграну- пергрануляции Спикулы Факелы Протуберан- Протуберанцы Размеры, км 2000—10* 108 B-4). 10* 1000 (горизон- (горизонтальный); 7000 (верти- (вертикальный) 5103 км 30 000 (высота) 20000 (длина) 5000 (ширина) Время жизни 1 сут — 10 мес 10 мин 20 ч 10 мин 10 сут 2 мес Температура, К 4200 (тень) 5700 (полутень) Т (гранулы) — Г (промежуток между гранула- гранулами) = 300 К — A4-4). 10* Т (факел) — Т (фотосфе- (фотосфера) = 1000 К F -г- 8) • 103 сила света 2,84-1027 кд; освещенность, создаваемая Солнцем вне атмосферы Земли на среднем расстоянии Земли от Солнца, 127 000 лк; солнечная постоянная (полная мощность излуче- излучения, которое падает на площадку единичной площади, помещенную вне атмосферы Земли на среднем расстоя- расстоянии Земли от Солнца) 1373B0) Вт/м2. Спектр Солнца показан на рис. 45.7—45.10. Большая часть излучения приходит от фотосферы. В коротко- коротковолновой области (Я,^100 нм) спектр состоит из эмис- Частотпа, Гц 1е5п i3 1О10109.10* 10 Спокойное Солнце Огибающая самых х дленный всплеск Сильная dj/ря Спокойное Солнце 1010'1 1 Л,* Рис. 45.7. Спектр Солнца [9]: Y, рентген УФ, О, ИК, радио — у-. рентгеновский, ультрафио- ультрафиолетовый, оптический, инфракрасный и радиодиапазоны; 5 —• спектральная плотность потока 1200
МО ^1000 г 1600 ?1200 ® 800 ?00 0 к /... .V 0,20,* 0,0 0,8 1,0 1,2 1,? 1,5 1,8 2,0 Я, мкм Рис. 45.8. Спектр Солнца (А,=0,2-5-2,6 мкм) [5] сионных линий многочисленных ионов, образующихся в хромосфере и короне. Радиоизлучение Солнца в спокойном состоянии обусловлено тепловым излучением короны. На длинах волн К>\ м яркостная температура излучения равна температуре электронов в короне (около 10е К). На меньших длинах волн корона становится прозрачной и ее яркостная температура убывает. При Х^1 см доми- доминирует тепловое излучение хромосферы. Наблюдается также медленно меняющееся тепловое излучение C-компонент), интенсивность которого хорошо корре- коррелирует с площадью солнечных пятен. Характеристики различных типов сильно нестационарного излучения, обусловленного взрывным выделением энергии в актив- активных областях солнечной атмосферы, приведены в 45.5, 45.6. Поток нейтрино от Солнца равен 2,1 C) солнечных нейтринных единиц [6] A солнечная нейтринная едини- единица соответствует 10~зв поглощений за 1 с на I атом С1 в реакции v-f37Cl—>-«--f37Ar. Поскольку энергети- энергетический порог этой реакции составляет ?v =0,814 МэВ, регистрируются только самые энергичные нейтрино, воз- возникающие на Солнце в реакции 8В—>-8Be*+e+-|-v. Ос- Основной поток солнечных нейтрино генерируется в реак- реакции р+р—>-2H-f-e++v, однако энергия этих нейтрино ?v <0,420 МэВ, и они не регистрируются). Солнечный цикл [5]. Степень активности Солнца характеризуется числом Вольфа где g — число групп пятен; / — число солнечных пя- пятен. Средняя продолжительность пятнообразовательно- го цикла (цикл активности Солнца) — 11,04 года (рис. 45.11). Наблюдались длительные периоды, когда пятнообразование прекращалось. Последний из них — маундеровский минимум — продолжался с 1645 по 1715 г. 45.3. ПЛАНЕТЫ И СПУТНИКИ, МЕЖПЛАНЕТНАЯ СРЕДА [1] Основные сведения о планетах Солнечной системы (см. также табл. 45.7—45.9, рис. 45.12, 45.13): масса Земли Мф =5,976D) -ТО27 г; экваториальный радиус Земли #0 = 6378 км (о фи- фигуре Земли см. гл. 44); общая масса: планет Солнечной системы 447,8 спутников планет 0,12 OV6J0 MqX625 '—| МдХ610 —1 NeVI 562 —! Hel 537 -i SIXH521 —! StXII 499 -л NeV!l465n Hell 304 rFeXVI535 FeXV417 мм Рис. 45.9. Спектр Солнца в ультрафиолетовом диапазоне [5]: п — число импульсов за 0,08 с 76-346 1201
100 ho см Г Of 0,1 Вспышка. Вспышечный, уровень ч „Нормальный! уровень i i i О ? 8 12 16 20 Z? Л,нм Рис. 45.10. Спектр Солнца в рентгеновском диапазоне [9] Таблица 45.5. Средние характеристики радиовсплесков [10] Характеристика Диапазон частот, МГц Частота всплес- всплесков в максимуме солнечной актив- активности Ширина полосы, МГц Продолжитель- Продолжительность Яркостная тем- температура, К Круговая поля- поляризация Линейная поля- поляризация Угловой размер источника» град Микроволновые всплески импульс- импульсные посте- постепенные типа IV и- >1000 <1 ч-1 >\ сут -500—50000 <10 мин -10*1 1010 >10 мин <10в Отсутствует или частичная Слабая 1—4 — 1—2 Всплески в метровом диапазоне типа — 150— 1500 типа WmF/mA типа \WrnB <200 ¦— 1 — 10 в месяц, очень интен- интенсивные всплески происходят в максимуме солнечной актив- активности -5000- 50 000 1000 >200 От 10 мин до несколь- нескольких часов <109 Частич- Частичная Частич- Частичная 2—4 107—108 Частич- Частичная, сильная Слабая <200 До не- сколь- скольких часов Шумовые бури контину- континуальные типа I <500 -1-3 в неде- неделю <500 Часы или сутки <1010 >103ч-1 >4 <1 с (группы -0,5 мин) Очень сильная 10% 3-5 6—12 2—6 — 2—10 типа II <200 0,5 сут-1 -5 5—30 мин типа III <500 3 я-* (груп- (группами) типа V <200 1 ч-1 50—100 <10 с (группы 1 мин) ^1 мин Очень слабая Очень слабая 1—6 6->30 Частичная Данные нена- ненадежны 3—12 1202
Таблица 45.6. выделяемых в Канал Излучение: длинноволновое рентгеновское ультрафиолетовое оптическое непрерывное В ЛИНИИ На коротковолновое рентгеновское в •( -диапазоне в радиодиапазоне Ускоренные частицы: электроны (>20 кэВ) протоны (>20 МэВ) Характерные значения различных каналах для и Гидродинамические движения плазмы: межпланетные выбросы и ударные водны движение над хромосферой полной энергии, ?, больших и малых Самые большие вспышки Е C4-5). 102* A4-3). 102* A4-3). 1028 C4-5). 10" A4-3). 1018 -1017 C4-5). 102* A4-3). 102* A-5-3)-10м 1025 F C4-5). 1021 A4-3). 1021 A4-3). 1020 C4-5)-10:6 A4-3). 1015 ~1014 C4-5). 1021 A4-3). 1021 — 1022 Дж, и мощности солнечных вспышек F, Вт, [3] Субвспышка ? A4-3). 1022 A4-3). 1017* — 1016 1020* — — 1022 F A4-3)-Ю2» 3101в A4-3). 101* — 1018 101* — — 10" * Для подавляющего большинства субвспышек отсутствует. астероидов 3-10~4 метеоритного и кометного рещества 1О~Ш0; планетной системы 448,0 Мф, Луна [1] имеет следующие характеристики: среднее расстояние от Земли 384 401A) км; минимальное и максимальное удаление от Земли 356 400—406 700 км; сидерический период (относительно неподвижных звезд) 27,322 сут; синодический период (от новолуния до новолуния) 29,531 сут; наклонение орбиты к эклиптике 5°8'43", наблюда- наблюдаются колебания ±9' с периодом 173 сут; эксцентриситет орбиты 0,0549; наклонение экватора к эклиптике 1°32,5/, к орбите 1830 1850 1870 1830 1S1O 1930 1950 Годы Рис. 45.11. Изменение^ числа Вольфа со временем [51 Таблица 45.7. Характеристики планет и их орбит [11] ; средний радиус 1738,2 км; масса 7,350-1022 кг; средняя плотность 3,341 103 кг/м3; «в h 3* X х Ь$ 5* о.-Si lie ш >> к ю Меркурий Венера Земля Марс Юпитер Сатурн Уран Нептун Плутон 0,387 0,723 1,00 1,52 5,20 9,54 19,2 30,1 39,4 87,969 сут 224,701 сут 365,256 сут 1,88 года 11,9 года 29,5 года 84,0 лет 165 лет 248 лет 7,00 3,39 1,85 1,.?0 2,49 0,77 1,77 17,2 0,206 0,007 0,017 0,093 0.049 0,056 0,047 0,009 0,249 58,7 сут 243 сут 23,9 ч 24.6 ч 9,92 ч 10.7 ч 23,9 ч 17.8 ч 6,39 сут -0 —2 23,5 24,0 3.1 29 -82, 28,8 >50 B4-6). 10" <3-Ю2* 8.1028 1,5-10» 4,7-1031 0,055 0,815 1,00 0,107 318 95,2 14,6 17,2 -0,002 ,382 ,949 ,00 ,533 1,2 ,45 ,10 ,88 0,24 б." 5, 5. Г .» <..• • 1, 0, 1, 1, о, 370 9 0 370 2-ЬО 1050 852 1117 -300 0,06 {) 75 о,; о 0,14 0,50 0,76 0,62 0,50 0,09 * Отношение количества света, отраженного всей поверхностью планеты, к количеству падающего на нее света. 76* 1203
Литосфера Марс ускорение свободного падения на поверхности 1,622 м/с2; скорость освобождения на поверхности 2,38 км/с; видимая звездная величина в полнолунии —12,73, альбедо 0,067. Характеристики спутников планет приведены в табл. 45.10. Астероиды [3, 15]. Насчитывается около 3000 асте- астероидов с определенными орбитами (табл. 45.11), при- причем 98% астероидов движутся между орбитами Марса и Юпитера, образуя пояс астероидов. Параметры их орбит: большие полуоси 2,2—3,2 а.е.; Рис. 45.12. Внутреннее строение планет земной группы. В процентах указаны относительные объемы ядер [13] Газовая оболочка Жидкий молекулярный водород Металла- , ческип водород Ядро из горных пород Газодо-жидкая оболочка (H2,He,NH3,CH4 Ледяная мантия (NH3,CH4) Ядро из горных пород Рис. 45.13. Модели внутреннего строения Юпитера и Урана [13] Юпитер Уран Таблица 45.8. Характеристика Химический состав (объемное содержание, %) Средняя молекулярная мас- масса, а. е. м. Температура у поверхности (в средних широтах), К Среднее давление у поверх- поверхности, Па Средняя плотность у поверх- поверхности, г/см8 Ссювные характеристики атмосфер планет [13] Земля N2G8); СО A0~б); О2B1); СН4(Ю-4); Аг@,93); Н2E-10-6); Н2О @,1-М); Ne(lO~3); СО2@,03); Не (Ю-4) 28,97 TITiax = 310 Тт*п = 240 10б 1,27.10"-* Меркурий — <2.10-» <107 Венера ' С02ф5); НС1 Г410-6); NaC-5); HFA0-e); Ar@,01); Н2О @,01—0,1); SO2A0); СОC.10-«); H2S(8.10-«) 43,2 735 735 9-10е 6Ы0-» (см. также рис. Марс СО2(95); Na B^3); АгA~2); Н2ОA0-а— Ю-1); О8 @,1-0,4) , 43,5 270 200 6-10а 1,2- Ю-6 45.14) Юпитер* Н2(87); НС1 A0); Не A2,8); С2НвD^0-2); CgHa^-lO); СН4G.10-8); РН4 D* 10*); NH3B-10-a); СОB-10-7) 2,25 135 —- 5-Ю7 ю-4 * Юпитер не имеет твердой поверхности. Данные приведены для нижней границы стратосферы. 1204
i7.llQ.ll У а Термосфера ¦Л, км г * г \ Тро- \ посфера Cmpamo- меэосфера . / Облака, I наблюдаемые : в областях * поясов n. "Г f Стратосфера Облака, наблюдаемые В областях зон NH4HSO3 НгО-лед Жидкий NH3 100 ?00 600 800 200 ?00 fOff SO0 Венера Марс Юпитер г, к Рис. 45.14. Строение атмосфер Венеры, Земли, Марса, Юпитера. Показаны профили температуры Г (пунктир) и электронной концентрации Ne (сплошные кривые). По вертикали отложены высота над поверхностью планеты h и давление р [13] Таблица 45.9. Характеристики колец вокруг планет [13, 14] Планета Юпитер Сатурн Уран Внешний радиус, км 126 000 137 С00 5C 000 Ширина, км 600 60 000 Переменная Толщина, км 1 1-2 Число 1 5 9 периоды обращения 3—9 лет с пробелами около 4,0; 4,8 и 5,9 лет, т. е. 1/3, 2/5 и 1/2 периода Юпитера; эксцентриситеты 0—0,2; наклонение к эклиптике 5—15°. Кометы [3, 16). Источником комет в Солнечной сис- системе служит облако Оорта, находящееся на расстоянии Ю*— 105 а.е. от Солнца. Облако содержит около 1011 кометных ядер. Приведем характеристики комет (см. также табл. 45.12): размеры ядра 0,5—20 км; размеры головы на расстоянии около 1 а.е. от Солнца 104—10б км; длина хвоста на расстоянии около 1 а е. от Солнца 10е—107 км; расстояние от Солнца, на котором появляется хвост, 4—6 а.е.; масса 1011—1016 кг. Межпланетная среда. Параметры солнечного ветра (рис. 45.15) вблизи орбиты Земли [3, 18]: скорость 400—700 км/с; температура 5-Ю4—5-Ю5 К; магнитная индукция Ю-8—10~9 Тл (рис. 45.16); плотность 1—10 см; поток массы 10й—1013 г/с; поток кинетической энергии 1019 Вт. Гелиопауза (граница между солнечным ветром и межзвездной средой, рис. 45.17) находится на расстоя- расстоянии от Солнца около 200 а.е. [19]. Размер зоны ионизованного водорода, окружающей Солнце, [20] в направлении движения Солнца составля- составляет 5,5 а.е., в противоположном направлении — 20 а.е., под прямым углом к скорости движения — 10 а.е. Ско- Скорость движения Солнца относительно межзвездной сре- среды 20 км/с в направлении а = 252°, 6= —15°. Межпланетная пыль [3] образует диск в плоскости эклиптики радиусом около 3 а.е., масса пылинок Ю-3— 10~5 г. Полная масса пыли в Солнечной системе 1019— 1020 г. Наклонение орбит пылинок к эклиптике не пре- превосходит 30—40°. 1205
Таблица 45.10. Характеристики спутников и их орбит [11] (в скобках указаны неустоявшиеся названия) Спутники Большая полу- полуось, км Орбитальный период, сут Эксцентриситет Наклонение орбиты к эклиптике, град Масса, Радиус, км (Харон) ~ 17 000 Галиле- евы спут- спутники Фобос Деймос (Адрастея) (Метис) А малые я Теба / Ио < Европа Ганимед v Каллисто Леда Гамалия Лизифоя Элара Ананке Карма Пасифея Синопа (Атлас) S27 S26 Эпиметеус Янус Ми мае Энцелад Тефия Телеста Каллипсо Диона S6 (Диона В) Рея Титан Гиперион Я пет Феба Миранда Ариель Умбриэль Титания Оберон Тритон Нереида 9,380 23,500 128 000 127 000 181 000 221 000 422 000 671 000 1 070 000 1 880 000 11 100 000 11 500000 11700000 11700000 20 700000 22 400 000 23 300000 23 700 000 138 000 139 000 142 000 151 000 152 000 186000 238 000 295 000 295 000 295 000 377 000 377 000 527 000 1 220 0С0 1 480 000 3 560 000 13 000 000 130 000 192 000 267 000 438 000 586000 355 000 5 560 000 Спутники Марса 0,319 | 0,018 1,26 Спутники 0,297 0,295 0,489 0,670 1,77 3,55 7,16 16,7 240 251 260 260 617*2 692*2 735*2 758*2 I 0,002 Юпитера ' -0 -о 0,003 о Малый переменный То же O.OOl*1 0,01 0Л46*1 0,158*1 0,130*1 0,207*1 0,17*1 0,21*1 0,38*1 0,28*1 Спутники Сатурна 0,602 0,613 0,629 0,694 0,695 0,942 1,37 1,89 1,89 1,89 2,74 2,74 4,52 16,0 21,3 79,3 550*2 0,002 0,004 0,004 0,009 0,007 0,020 0,004 0,000 0,0022 0,005 0,001 0,029 0,104 0,028 0,163 Спутники Урана 1,41 0,000 2,52 0,003 4,14 0,004 8,71 0,002 13,5 0,001 Спутники Нептуна 5,88*2 360 0,000 0,75 Спутник Плутона 6,39 | ~0 1,0 2,0 -0 -0 0,4 0 0,0 0,0 0,2 0,2 26,7 27,6 29,0 24,8 33 16 35 27 0,3 0,0 0,1 0,3 0,1 1.5 0,0 1,1 0,0 0,2 0,4 0,3 0,4 14,7*1 30 -0 -0 -0 -0 20 28 1,3-10 2,7-Ю-8 1,2 0,66 2,0 1,5 -0,0005 -0,001 -0,01 0,014 0,034 1,8 0,026 0,0005 0,03 0,01 0,04 0,04 0,8 2-Ю-8 -0,02 13A) 7,5A) -20 -20 !25 (| 40 1816 1563 2638 2410 /^/ О -90 - 10 -40 - 10 - 15 -20 - 15 20A) 70A) 55A) 70A) 110A) 196 255 530 17A) 17A) 560 18A) 765 2575 205 A) 730 ПО -160 -705 -580 -845 -760 1600 470 -400 ** Эксцентриситет орбиты переменный• •• Вращение обратное. 1206
Название Церера Паллада Юнона Веста Геба Ирис Гиги я Евномия Психея Икар Та Радиус, км 500 304 123 269 100 104 225 136 125 0,7 б лица 45.11 Масса, кг 1,2-1021 2,3-1019 2,4-101» — — — . Параметры некоторых Период вращения 9 Ч 05 МИН 10 ч 7 ч 13 мин 5 ч 20 мин 7 ч 17 мин 7 ч 07 мин 18 ч 6 ч 05 мин 4 ч 18 мин 2 ч 16 мин астероидов Орбитальный период, сут 1681 1684 1594 1325 1380 1344 2042 1569 1826 408 и их орбиты [ Большая полуось орби- орбиты, а. е. 2,766 2,768 2,668 2,362 2,426 2,386 3,151 2,643 2,923 1,078 Эксцентри- Эксцентриситет 0,079 0,235 0,256 0,088 0,203 0,230 0,099 0,185 0,135 0,827 Наклонение орбиты к эклиптике, град 10,6 34,8 13,0 7,1 14,8 5,5 3,8 11,7 3,1 23,0 Таблица 45.12. Характеристики некоторых короткопериодических комет [1, 16] Комета Галлея Энке Темпеля-2 Ольберса Кроммелина Понса — Брукса Прохождение перигелия последнее, год 1986 1977 1978 1956 1956 1954 число воз- возвращений 30 51 16 3 6 3 Период, лет 76,1 3,31 5,26 69 27,9 71 Наклонение орбиты к эклиптике, град 162 12 12 45 29 74 Эксцентри- Эксцентриситет 0,97 0,85 0,55 0,93 0,92 0,96 Перигелийное расстояние, а. е. 0,59 0.34 1,37 1,20 0,74 0,78 Большая полуось, а. е. 17,8 2,21 3,0 16,8 9,2 17,2 9 10 1 декабря 03.00 \1\ бур* $-+2 декабря х м17 "=3. 8 Рис. 45.15. Обтекание магнитосферы Земли солнечным ветром [17]: / — межпланетное магнитное поле; 2 — плазменная мантия; 3— плазменный слой; 4 — ток поперек хвоста; 5 — конвекция плаз- МЫ; б — кольцевой ток; 7 - мапгитопауза; 8 — ток на магнию- паузе; 9 — плазмосфера (вращается вместе с Землей); 10—касп 12 декабря* y?Z+ +++Z$r*** 12.00 ++^^+++^+.++ Рис. 45.16. Секторная структура межпланетного маг- магнитного поля в плоскости эклиптики: знак плюс показывает поле, направленное от Солнца, знак ми- нус — поле, направленное к Солнцу [18] 1207
Поберхносгпь контакта Невозмущенный, солнечный ветер межзвездный газ Сжатый межздоздный газ Сжатый солнечный ветер Рис. 45.17. Взаимодействие между солнечным ветром и межзвездной средой: сплошные линии — траектории протонов и электронов межзвезд- межзвездного газа, пунктир — траектории нейтральных атомов, жирные линии — внешняя и внутренняя ударные волны 119] 45.4. ЗВЕЗДЫ Основные типы спектральных классов приведены в табл. 45.13. Таблица 45.13. Спектральная классификация \ звезд [1—3] Спект- pa льны и класс О В А F G К М Характеристики класса Горячие звезды с линиями погло- поглощения Не 11 Линии погло- поглощения Не I (ли- (линии Н усилива- усиливаются к классу А) Линии Н дос- достигают наиболь- наибольшей интенсивнос- интенсивности и затем осла- ослабевают; усилива- усиливаются линии Са II Линии Call усиливаются, ли- линии Н ослабева- ослабевают; развиваются линии металлов Сильные линии Са 11 и других металлов; линии Н ослабевают Сильные линии металлов; появ- появляются полосы поглощения СН и CN Сильные по- полосы ТЮ Поверхностная температура. К 30 000—50 000 12 000—30000 7600—11000 7600-6000 5000—6000 4000-5000 2500-4000 Цвет звезды (B-V) Голубой (-0,3*) Голубовато- белый @,0-0,Зт) .Белый @,2—0,0я2) Желто-бе- лын , @,6-0,Зт) Желтый @,8-0,6т) Оранжевый A,4—0,8т) Красный B,0—1,4^) Каждый спектральный класс делится на 10 под- подклассов, обозначаемых цифрами от 0 до 9 (в сторону уменьшения температуры), которые ставятся после бук- буквы. После обозначения спектрального класса римской цифрой указывается класс светимости звезды: I — сверхгиганты, II — яркие гиганты, III — гиганты, IV— субгиганты, V — главная последовательность, VI — субкарлики, VII — белые карлики (табл. 45.14, 45.15). Кроме перечисленных выделяют дополнительные спектральные классы: S — звезды, отличающиеся наличием в спектре по- полос поглощения ZrO, по физическим характе- характеристикам соответствуют классу К; N и R — звезды, отличающиеся наличием в спектре по- полос поглощения молекулярных соединений углерода, окиси углерода и циана; соответст- соответствуют соответственно основным спектральным классам К и G; Таблица 45.14. Характеристики звезд различных спектральных классов [2] Звезда а Скорпиона А (Антарес) а Волопаса (Арктур) у\ Ориона а Большого Пса А (Сириус А) Звезда Бар- Барнарда а Большого Пса В (Сириус В) M0I K2III B1V A1V M5V A5VII 3300 4000 23000 9700 3000 8200 0 U-J 34 000 130 13000 61 0,015 2,6.10-» 0 530 26 7,2 2,4 0,50 2,6-Ю-2 0 19 4,2 13,7 3,3 0,38 0,96 Таблица 45.15. Характеристики некоторых ярких звезд [1] Звезда Полярная (а Малой Медведицы) Ахернар (а Эри дана) Алголь (Р Персея) Альдебаран (а Тельца) Капелла (о Возничего) Ригель (р Ориона) Бетельгейзе (а Ори- Ориона) Канопус (а Киля) Сириус (а Большого Пса) Процион (а Малого Пса) Спика (а Девы) а Центавра Арктур (а Волопаса) Антарес (а Скорпиона) Вега (а Лиры) Альтаир (а Орла) 2,3* 0,48 2,2* 0,85 0,08 0,11 0,8* -0,73 -1,45 0,35 0,96 -0,1 —0,06* 1,0 0,04 0,77 —4,6 —2,2 —0,3 —0,7 - -0,6 —7,0 —6 —4,7 1,41 2,65 -3,4 4,3 -0,2 -4,7 0,5 2,3 F8I B5IV-V B8V K5III G8+F B8I M2I F0I AIV F5IV B1V G2V К2рШ МП A0V A7V 240 39 32 21 14 250 200 60 2,7 3,5 80 1,33 11 130 8,1 5,0 * Переменная звезда. 1208
Q — новые звезды; W — звезды Вольфа — Райе — горячие звезды с широкими эмиссионными линиями. Диаграмма Герцшпрунга — Рессела [21] (рис. 45.18) связывает светимости и спектральные классы звезд. Каждому типу звезд на диаграмме соответствует своя зона. Наиболее многочисленный тип звезд принадлежит главной последовательности. Это звезды, источником энергии которых служат термоядерные реакции Н—>-Не. Минимальная масса, необходимая для того, чтобы в недрах звезды начались термоядерные реакции, равна 0,085 М©[22]. В звездах массой М^М® основ- основной реакцией является рр-цикл (см. гл. 39). В условиях звездных недр скорость энерговыделения, Вт/кг, при рр-реакции равна 6/7р=2,50РХ*772/3 ехр ( -33,8Т^/3) , где р — плотность, г/см; X — массовая доля водорода; Г6 — температура вещества, 10е К. В звездах массой M>Af0 основным источником энергии служит двойной CNO-цикл (см. гл. 39), для которого скорость энерго- энерговыделения «CNO «^.5- № р ХХ^ ?72/3ехр (- 152,3 Т^1'3), где Хсп — массовая доля углерода и азота. 16 Рис Гиганты гиганты ЗВезды типа ( Т Тельца |Щ- Население / » -Население И -o,y oto a,* o,s f,z 1,6 b-v 45.18. Диаграмма Герцшпрунга — Рессела [2] После выгорания водорода в ядре начинается го- горение водорода в окружающем ядро слое, а затем по- последовательное горение гелия, углерода и других эле- элементов. На этих стадиях происходит увеличение разме- размеров и светимости звезды, в результате чего она пе- перемещается по диаграмме Герцшпрунга — Рессела вправо и вверх. В области красных гигантов находятся звезды со слоевым источником энергии. На горизон- горизонтальную ветвь попадают звезды умеренных масс (око- (около Мо), в ядре которых горит гелий. На поздних ста- стадиях эволюции звезды интенсивно теряют массу. После истощения всех источников термоядерной энергии звездный остаток в зависимости от его массы превра- превращается в белый карлик, нейтронную звезду или черную дыру. Характеристики звезд различных типов приведены в табл. 45.16 и на рис. 45.19, 45.20. Двойные и кратные звезды. На 100 звездных сис- систем приходится 30 одиночных звезд, 47 двойных систем (94 компонента) и 23 кратные системы (81 компонент) [П. ч* 6 Ji/M* Рис. 45.19. Зависимость светимости L и радиуса R звез- звезды главной последовательности от ее массы. Здесь же приведено время /, 109 лет, пребывания звезды на глав- главной последовательности [1] В- V Рис. 45.20. Связь между показателями цвета U—В и В—V для звезд главной последовательности (сплош- (сплошная линия), сверхгигантов (пунктир), гигантов (точки). Заштрихованы области, занимаемые белыми карликами (Wd) и субкарликами (Sd). Штрихпунктирная линия соответствует излучению черного тела. Показано поло- положение Солнца @), квазара ЗС273 (•), рентгеновского источника Лебедь Х-1 (X) [3] Переменные звезды. Кроме затменных переменных звезд, которые представляют собой двойные системы, изменяющие свой блеск вследствие периодических зат- затмений одного компонента другим, имеются различные типы физических переменных звезд. Среди них наиболее многочисленны пульсирующие звезды (табл. 45.17). Для классических цефеид существует соотношение период — светимость [2J: Mv = — 1,67 — 2,54 lgP, MB = — 1,33—2,25 Ig Я," где Mv и Мв — абсолютные звездные величины соответ- соответственно в визуальной и голубой областях спектра; Р — период, сут. Эта зависимость используется для опреде- определения расстояний до близких галактик. Катаклизмические переменные [24, 25] (табл. 45.18) представляют собой тесные двойные системы (орби- (орбитальный период 1—10 ч), одним из компонентов кото- 1209
Таблица 45.16. Масса, радиус, светимость и средняя плотность в зависимости от спектрального класса звезды [1] (СГ— сверхгигант, Г — гигант, ГП—главная последовательность) ный класс 05 ЕО В5 АО Л5 F0 F5 GO G5 КО К5 МО М2 М5 М8 U СГ +2,2 + 1,7 + 1,4 + 1,2 + 1,1 + 1.1 + 1,0 + 1,0 + 1.1 + U + 1,2 + 1,2 + 1,3 — f(Af/AI0) Г — +0,4 +0,5 +0,6 +0,7 +0,8 — — — ГП +1,6 + 1,25 +0,81 +0,51 +0,32 +0,23 +0,11 +0,04 —0,03 —0,11 -0,16 —0,33 —0,41 —0,67 -1,0 I СГ + 1,3 + 1,5 + 1,6 + 1 »7 + 1,8 + 1,9 +2,0 +2,1 +2,3 +2,6 +2,7 +2,9 — — * (*/*© г + 1,2 + 1,0 +0,8 — — +0,6 +0,8 + 1,0 + 1,2 + 1.4 — — — ) ГП + 1,25 +0,87 -1-0,58 +0,40 +0,24 +0,13 +0,08 +0,02 —0,03 —0,07 —0,13 —0,20 —0,3 -0,5 —0,9 СГ +5,4 +4,8 +4,3 +4,0 +3,9 +3,8 +3,8 +3,8 +3,9 +4.2 +4,5 +4,7 — Г — — — — + 1,5 + U +¦1.9 +2,3 +2,6 +2,8 +3,0 — ГП +5,7 +4,3 +2,9 + 1,2 + 1,3 +0.8 +0,4 +0,1 -0,1 —0,4 —0,8 — 1.2 — 1,5 —2,1 —3,1 \g p |Г/СМа] СГ -2,1 -2,9 —3,5 —3,8 -4,2 —4,5 -4,9 -5,2 —5,7 -6,4 —6,7 —7,2 — — Г — 1,8 -2,4 -2,9 —3,4 4 — ГП -2,0 -1,2 —0,78 -0,55 —0,26 —0,01 + 0,03 + 0.13 +0,20 +0,25 +0,"«8 +0.4 + 0.7 + 1,0 + 1,8 Та Тип звезды RR Лиры Классические цефеиды W Девы RV Тельца Красные пол у правильные перемен- переменные Долгопериодические переменные Типа р Цефея (fi Большого Пса) Карликовые цефеиды и перемен- переменные типа о Щита Цефеиды с биениями (двупериоди- ческие цефеиды) Переменные белые карлики (звез- (звезды типа ZZ Кита) блица 45.17. Период 1,5-24 ч 1—50 сут 2—45 cvt 20—150* сут 100—200 сут 100—700 сут 4—6 ч 1—3 ч 1—7 сут 200—1000 с Пульсирующие Характерный период 0,5 сут 5—10 сут 12-20 сут 75 сут 100 сут 270 сут 5 ч 2 ч 2 сут 500 с (?) переменные [23] Население II I II II I И II I и II I I I (?) Спектральный класс A2-F2 F6-K2 F2 - G6 (?) G, К (К), М, R, N, S Me, Re, Ne, Se Bl — B2 A2 - F5 F0 — GO (?) A5 — F5 (?) Абсолютная звезд- звездная величина 0,0—1,0 m —0,54—6™ 0ч— Зш __ зт — 1ч—3я1 + 1ч-— 2т -3,54—4,6* +2Ч-+371 — 1ч— З (?) + 10ч-+15"(?) Таб Тип Классические новые Повторные новые Карликовые новые: типа U Близнецов типа Z Жирафа лица 45.18. Типы катаклизмических переменных Амплитуда измене- изменения звездной вели- величины при вспышке 9—^14"* 7—9т 2—6т 2—5* Светимость в максимуме» Вт 1031 1031 1027 1Q28 Полная энергия вспышки, Дж ЮЗЙ—103» 1031—10* 1011—10я Длительность вспышки, сут 50—5000 10—100 10 10 Время между вспышками ~103 лет 10—100 лет 15—500 сут 10—50 сут 1210
Таблица 45.19. Некоторые новые звезды [1] Звезда Т Возничего GK Персея V 603 Орла DQ Геркулеса Год вспышки 1891 1901 1918 1934 Звездная величина до вспышки >13 13,5 10,6 14,3 в максимуме 4,0 0,2 -1,1 1,4 после вспышки 14,8 13,2 10,9 13,8 Абсолютная звездная ве- величина в максимуме —6.2 —8,3 —8,4 -6,2 /,*. сут 120 12 7 105 Орбитальный период [26] 4 ч 20 мин 45 ч 20 мин 3 ч 20 мин 4 ч 39 мин • /,_ время уменьшения блеска после максимума на 3 • Таблица 45.20. Некоторые повторные новые звезды [1] Звезда Т Северной Короны RS Змеенос- Змееносца WZ Стрелы U Скорпио- Скорпиона 1866, 1946 1898, 1933, 1958 1913, 1946 1966, 1906, 1936 Звездная величина 2,1 4,3 7,3 8,9 II со 2 10,6 11,6 15,9 17,6 -8,1 —8,5 —7,1 -7,6 6 10 33 6 230^ сут 81,5 мин рых является белый карлик, а другим — нормальная звезда. В результате неустойчивости, развивающейся при аккреции (перетекании вещества с нормальной звезды иа белый карлик), происходят вспышки оптиче- оптического излучения. В случае классических новых звезд это тепловая неустойчивость, которая приводит к термо- термоядерному взрыву водорода, накопившегося в результа- результате аккреции на поверхности белого карлика. Катаклиз- мические переменные представляют собой рентгенов- рентгеновские источники (светимость 1024—102в Вт в спокойном состоянии). Характеристики некоторых катаклизмических пере- переменных приведены в табл. 45.19, 45.20. К другим типам переменных звезд относятся сле- следующие звезды. Звезды типа Т Тельца {27, 28] — звезды массой 0,5—3 М©, еще не вышедшие на стадию главной после- последовательности. Они испытывают нерегулярные колеба- колебания блеска амплитудой до нескольких звездных вели- величин. Относятся к спектральным классам от М до G с сильными эмиссионными линиями. Светимости состав- составляют 0,3—30 Lq, Скорость потери массы Ю-7— 10~9ЛГо/год. Звезды типа UV Кита [1, 29] — вспыхивающие карликовые звезды спектрального класса М массой 0,1—0,5 М0. Вспышки происходят нерегулярно с ха- характерной частотой около 1 сут-1. Время нарастания блеска — примерно 1 мин, длительность вспышки — около 20 мин, полная энергия вспышки — порядка 1025 Дж. Пульсар PSR 1937+24 [35] PSR 0531+21 (пульсар в Кра- бовидной туман- туманности) PSR 1913+16 PSR 0833—45 (пульсар в со- созвездии Паруса) PSR 1952+29 PSR 1919+21 PSR 1845—19 Таблиц Период Я, с 1,5578-Ю-3 0,0332 0,0590 0,0892 0,4266 1,3373 4,3081 а 45.21. Время за* мелления р/р. 10« лет . 150 0,0024 212 0,022 8600 32 5,8 Характеристики некоторых радиопульсаров [36] Эквивалент- Эквивалентная ширина импульса на частоте 400 МГц*1, мс 0,125*3 1,9 10 1.7 13 25 66 Плотность потока на частоте 400 МГц, Ян 480 12 5000 20 56 15 i X Q CU x 2,5 2,0 6,1 0,5 0,8 0,5 0,7 к 2.5 3 Iss 56,7 167 69,0 20 12,4 19,1 Скорость по- потери энер- энергии*», 10** Вт 40 4600 2-Ю-2 67 5.10-8 2-Ю-4 ю-4 Примечание Наблюдается пульси- пульсирующее излучение в оптическом, рентге- рентгеновском и 7"Диапа" зонах Входит в состав тес- тесной двойной систе- системы, ЯоРб = = 27906,98 с Наблюдается пульси- пульсирующее излучение в оптическом и -у- диапазонах — — —- *' Энергия импульса, отнесенная к максимальной плотности потока. ** Скорость потери энергии вращения /22, рассчитанная для характерного значения момента инерции нейтронной звезды / = : 10» КГ • М*. •" ширина импульса на полувысоте. 1211
Звезды типа R Северной Короны [1] — сверхгиган- сверхгиганты спектральных классов F—К и R, испытывающие не- непериодические уменьшения блеска на 1— 9т продолжи- продолжительностью десятки и сотни дней. Симбиотические звезды [30] — тесные двойные сис- системы, состоящие из холодной и горячей звезд. Хаоти- Хаотически изменяют свой блеск на 1—Зт за время порядка года (иногда — десятков лет). Пекулярные звезды [3]. Перечислим некоторые из них. Звезды Вольфа — Райе — звезды высокой свети- светимости (порядка 10б L©) с очень яркими и широкими эмиссионными линиями» отличаются присутствием в спектрах одновременно линий высокоионизованных ионов (Г«105 К) и сравнительно низкотемпературного континуума [Г«A-г-2) -104 К]. Представляют собой мас- массивные (около 10 Мо) звезды на конечных стадиях эволюции, интенсивно теряющие массу (Ю— 1О-5М0 в год) в виде мощного звездного ветра. Известно около 300 таких объектов в нашей и соседних галактиках. Магнитные звезды обладают очень высокими A0~2—1 Тл) магнитными полями. Все звезды этого типа отличаются аномальным химическим составом (по-видимому, только во внешних областях): занижено содержание гелия, тогда как содержание тяжелых эле- элементов (Si, Cr, Mn, Sr, Eu, Gd и других) аномально ве- велико. Избыток в среднем растет с увеличением атомного номера элемента, достигая 104— 10е для редкоземель- редкоземельных элементов. Магнитные звезды лежат на главной последовательности в интервале спектральных классов В—F. К ним принадлежит 10—15% звезд этой части диаграммы. Сверхновые звезды [31]. Вспышка сверхновой про- происходит в результате коллапса звезды, в которой исто- истощились запасы ядерного топлива. При этом выделяется - ! 1 1 • i i a) 50 100 150 ZOO 250 ичины | - -^ 7 - - \ V \ .. . • %•..¦ • * • \- •••. \ 1 1 1 1 5) 50 100 энергия порядка Ю44 Дж и значительная часть массы звезды выбрасывается в виде оболочки, расширяющей- расширяющейся со скоростью 10 000—20 000 км/с. Светимость в мак- максимуме 1035— 1037 Вт (рис. 45.21). Частота вспышек сверхновых в Галактике составляет примерно 0,05 год-1. Конечные стадии эволюции звезд [33]. Конечное со- состояние звезды после истощения ядерного топлива и сброса массы в ходе эволюции либо при вспышке сверхновой зависит от массы коллапсирующего остат- остатка. Белые карлики представляют собой звезды, в кото- . рых сила тяжести уравновешивается давлением вы- вырожденного электронного газа. Их излучение обеспе- обеспечивается тепловой энергией, запасенной в их недрах. Масса белого карлика не может превысить значение (предел Чандрасекара) Af«= 1,46 B/цJ М©, где \i-klZ — молекулярная масса на электрон (для эле- элементов в интервале Не—Fe p,«2). Радиусы белых кар- карликов составляют 106—107 м (рис. 45.22), светимости — A0~2—10~4) ?0, центральные плотности — порядка 109 кг/м3. Зеемановское расщепление линий свидетельст- свидетельствует о наличии у ряда белых карликов магнитных по- полей с Б=102-г-103Тл. В интервале масс 0,1 Мо<Л1<Bч-3) Mq равно- равновесным состоянием является нейтронная звезда (рис. 45.23). Характерные параметры нейтронных звезд: радиус —около 10 км, В —до 10е—109 Тл, гравитаци- Ry1Q Рис. 45.22. Зависимость радиуса белого карлика от его массы. Приведены результаты расчетов для белых кар- карликов, состоящих из углерода, железа и железа с уче- учетом нейтронизации [34] Нейтронная жадность Твердое ядро \ Сверхтекучи е нейтроны сверхпроводящие протоны и электроны Рис. 45.21. Сводные кривые блеска сверхновых I (а) и II (б) типов [32] Рис. /км 45.23. Примерная схема звезды [35] строения нейтронной 1212
онное красное смещение на поверхности ДАД«10%, плотность в центре 1017—1019 кг/м3, момент инерции — порядка Ю38 кг-м2. Верхняя граница массы нейтронных звезд определяется неизвестным уравнением состояния вещества при сверхвысоких плотностях, но она заведо- заведомо не превосходит 3,2 Л!©. Звездные остатки большей массы неизбежно коллапсируют в черные дыры. 0,01 0,1 1,0 Т,е Рис. 45.24. Распределение периодов радиопульсаров [36] Вращающиеся нейтронные звезды с сверхсильными магнитными полями могут проявлять себя как радио- радиопульсары [35, 36] — мощные источники строго перио- периодических импульсов радиоизлучения, период которых совпадает с периодом вращения нейтронной звезды (табл. 45.21). Радиоизлучение имеет степенной спектр (рис. 45.24). Источником энергии пульсара является энергия вращения нейтронной звезды, поэтому периоды всех пульсаров увеличиваются. Известно свыше 400 пульсаров. ?,кэВ Рис. 45.25. Спектр рентгеновского излучения кандидата в черные дыры источника Лебедь Х-1: сплошная кривая — спектр излучения слоя плазмы с темпера- температурой 7**27 кэВ и оптической полутолщиной по томсоновско- му рассеянию х-2 [42] Компактные звезды, входящие в состав тесных двойных систем, могут проявлять себя как рентгенов- рентгеновские источники [33]. Источником энергии служит аккре- аккреция вещества, перетекающего с нормальной звезды на компактную. Светимость аккрецирующих источников L> Вт, связана со скоростью аккреции т, 10~8 М0/год, соотношением Для белых карликов ?«10-\ для нейтронных звезд 1 = 0,1^-0,2, для черных дыр при дисковой аккреции »-1 Т« ю-г 10 -J i-fr 0 Ляг Усредненный по бремена спектр 0,1 10 ?,кэВ Рис. 45.26. Спектр излучения рентгеновского пульсара Геркулес Х-1 в различных фазах Ф периода пульсаций. Спектральная особенность вблизи ?»7 кэВ—результат флуоресценции железа. Особенность вблизи ?=50 кэВ соответствует циклотронной частоте электронов в маг- магнитном поле с ?-5-10* Тл [43] 1 -$ -71 е, эв / 1о3 | •- ^. ' \ - - 10е 109 1 ' \ 1 1 1 I \ I л 10 10 10 1Q10 101J ТО" 1019 1Огг 10*S Рис. 45.27. Спектр излучения Лебедь Х-3. Источник проявляет активность во всех диапазонах электромаг- электромагнитных волн от радио- до у~излУчения сверхвысоких энергий. Входит в состав тесной двойной системы (орбитальный период 4,8 ч), находящейся на расстоянии 10 кпк [45] 1213
Таблица 45. 22. Рентгеновские источники — кандидаты в черные дыры Источник Лебедь Х-1 [38] LMCX-1 [39] LMCX-3 [39] U т 4-6 20 20 Maces 8—11 >3 7—14 in 09,7 О7 ВЗ 5,6 3,9 1,7 2,5 50 50 Таблица 45. 23. Характеристики некоторых рентгеновских пульсаров [40, 41] Источник SMC Х-1 Геркулес Х-1 Центавр Х-3 X Персея Парус Х-1 50 2,5 8—16 4-10 0,8-0,25 283 >» 0,71 1,24 4,84 835 —6. ю-4 —3-ю-6 —з-ю-4 —2.10 —2-10 ll 3,89 1,7 2,087 >40 8,97 50 5 8 0,35 1,4 ?«0,06-т-0,4 (в зависимости от момента вращения чер- черной дыры). Полной классификации рентгеновских ис- источников нет. Выделяют отдельные типы источников. При аккреции на нейтронную звезду с #>106 Тл вещество падает в район магнитных полюсов. Рентге- Рентгеновское излучение нейтронной звезды модулируется ее вращением вокруг оси. Такие источники называют рентгеновскими пульсарами. Известно 20 рентгеновских пульсаров с периодами 0,1—1000 с. Барстеры — рентгеновские источники, в которых на фоне стационарного рентгеновского излучения со светимостью порядка 1029 Вт непериодически с интер- интервалом от нескольких часов до суток происходят всплес- всплески излучения. Время нарастания всплеска — около 1 с, время затухания — от 3 до 100 с, светимость в макси- максимуме — порядка 1031 Вт. Известно около 30 таких источников. Всплески происходят в результате термо- термоядерных взрывов вещества, накопившегося при аккре- аккреции на поверхности нейтронной звезды. Транзиентные (новоподобные) источники — систе- системы, в которых аккреция происходит не постоянно; в результате источник то появляется, то исчезает с интер- интервалом от нескольких месяцев до нескольких лет. Это может быть связано с эллиптичностью орбиты реляти- релятивистской звезды в двойной системе или с пульсациями нормальной звезды, что приводит к сильным колебани- колебаниям скорости аккреции. Среди транзиентных источников есть рентгеновские пульсары и барстеры. В табл. 45.22, 45.23 приведены параметры некото- некоторых рентгеновских источников, а на рис. 45.25—45.27— характерные спектры. Космические увсплески характеризуются следую- следующими параметрами [44] (см. также рис. 45.28): энергия, регистрируемая за весь всплеск, 3-10~§— 1,5-10-5 Дж/м2; плотность потока энергии в максимуме 5-Ю-8— 4-Ю-7 Дж/(м«.с); длительность всплесков 0,1—100 с; число отдельных пиков во всплеске 1—5, иногда больше; время нарастания первого импульса 10~3—3 с. « Рис. 45.28. Распределение частоты N появления у-всплес- ков, интенсивность которых превосходит S: жирная пря- прямая соответствует закону N{>S)ocS~V2, который на- наблюдался бы, если бы источники всплесков были рас- распределены в пространстве однородно и изотропно [44] 45.5. НАША ГАЛАКТИКА Параметры Галактики [I, 3, 46, 47]. Наша Галакти- Галактика представляет собой светящийся диск из звезд. При- Принадлежит к классу спиральных. В центре диска имеется утолщение — балдж, внутри которого находится ком- компактное ядро Галактики. В диске выделяют плоскую составляющую — тонкий слой межзвездного газа и образующихся из него молодых звезд. Диск окружен сфероидальным гало из слабосветящихся старых звезд. Из динамических соображений [анализ кривой враще- вращения (рис. 45.29) и устойчивости] следует, что Галактика должна быть окружена короной, содержащей основную часть массы системы. Непосредственно корона не наб- наблюдается, поэтому она должна состоять из темной ма- материи [маломассивные звезды низкой светимости, «мерт- «мертвые» звездные остатки, нейтрино с ненулевой массой покоя (?)]. Ниже приведены параметры Галактики (см. также рис. 45.30—45.36, табл. 45.24): полная светимость 5-Юзв Вт; величина которых меньше 16,5т, F—8) • 1010; количество звезд» абсолютная визуальная звездная период обращения Солнца вокруг ядра Галактика 2,5-10s лет; возраст — примерно 1010 лет: плотность энергии в диске Галактики; излучения звезд 0,7-103 Вт/м3; турбулентных движений газа 0,5-Ю-13 Дж/м3; реликтового излучения 0,4-10~!3 Дж/м3; космических лучей 1,6-10~18 Дж/м3; магнитного поля примерно 10~13 Дж/м8; суммарная плотность вещества в центральной плоскости Галактики в окрестностях Солнца, опреде- определяемая по теореме вириала [48], 0,14 Me /пк3=8,8X XI О-21 кг/м3; плотность наблюдаемой звездной материи в окре* стностях Солнца 0,046 Л1©'/пк3=3,0-10-21 кг/м3; плотность межзвездного газа в окрестностях Солн- Солнца 0,03 Мо/пк3=1,2.10-21 кг/м3. Типы звездных населений [1, 3]. Звезды и другие объекты в Галактике делятся на два типа. К населению I относятся объекты, образующие плоскую подсистему 1214
8 W 1Z f? 16 18 ZO ZZ Я,кпк 1 VBP,H 165 255 245 235 225 215 205 135 185 175 м/с д \ \ •А г • о о • • • * ^... *4 8 9 /?,кпк Рис. 45.29. Кривая вращения Галактики [46] (а) (б — более детальный масштаб) Галактики: звезды в диске Галактики, межзвездный газ и пыль, диффузные туманности, рассеянные скопления. Возраст объектов населения I не превышает 10 млрд. лет. Население II составляют старые звезды (возраст около 10 млрд. лет), имеющие сферическое пространст- пространственное распределение и характеризующиеся низким со- содержанием металлов и высокими пространственными скоростями. К населению II относятся шаровые скопле- скопления. Звездные скопления [1, 3, 50, 51]. Полное число скоплений в Галактике — около 20 000. Таблица 45.24. Размеры а0, масса М и сплюснутость е (отношение полуосей) подсистем Галактики Подсистема Ядро Балдж Диск* Плоская* Гало Корона S 0,6 0,6 0,1 0,45 0,02 0,025 0,3 1 Qo, КПК 0,005 0,21 4,62 1,026 6,4 5,12 1,9 75 Af, 1O10 Л* 0 0,009 0,442 7,68 -0,379 1,0 —0,64 1,2 110 ¦ В плоской подсистеме и диске наблюдается понижение плот- плотности в центральной части, поэтому для описания этих систем вводится дополнительна» «отрицательная* масса. Звездные ассоциации — группы из нескольких де- десятков или сотен молодых звезд. Имеют размер десятки парсек. Связаны с областями звездообразования. Выде- Выделяют О-ассоциации, в которых группируются горячке звезды спектральных классов О и В, и Т-ассоциации, включающие переменные звезды типа Т Тельца, Изве- Известно около 70 О-ассоциаций и 25 Т-ассоциаций. Рассеянные звездные скопления (табл. 45.25) пред- представляют собой группы из нескольких сотен или тысяч звезд. Их массы примерно равны 103 Мт), размеры 1—10 пк. Эти скопления принадлежат к населению I. Известно примерно 1000 рассеянных скоплений. Звезд- Звездные ассоциации и рассеянные скопления имеют содер- -8 -6 -? -2 0 Z ? В 8 10 1Z 1* 16 Мв Рис. 45.30. Функция светимости звезд в Галактике Ф(МВ) (распределение звезд по абсолютным звездным величинам в полосе В [49] 1215
? 6 8 10 11 1t 16 18 20 m? Рис. 45.31. Распределение звезд по визуальным звезд- звездным величинам в направлении на полюс Галактики f49] жание тяжелых элементов, близкое к солнечному, и концентрируются к плоскости Галактики. Шаровые скопления (табл. 45.26) представляют со- собой устойчивые образования, состоящие из 105—107 звезд. Общее число шаровых скоплений в Галактике — около 500. Их возраст 10—18 млрд. лет, а содержание тяжелых элементов в 10—100 раз меньше, чем на Солн- Солнце. Шаровые скопления образуют сфероидальную систе- систему и концентрируются к центру Галактики. 10 10' г 2 . Горение Н Горение Не , космологический нуклеосинтез Горение С и О, ~ Горение S1t равнобесные и кваэираднр- бесные ггроиессь/, i бзрыбное горение г- s- и р-процессы или взрывной, нуклеосинтез ¦ » » » i JL-L. О 10 ?0 SO 80 1ОО ПО ПО 7SO 180 А Рис. 45.32. Распространенность химических элементов А — массовое число; указаны ядерные процессы в звездах, i которыми могут быть связаны особенности кривой распростра ценности [2] Межзвездный газ [52, 53]. Внутри него выделяют следующие области (см. также табл. 45.27): 1) г» гантские молекулярные облака (их насчитывается околс 4000), в которых содержится почти половина массы все- + Э09 ь+ЬО° -60 -во > 20е -во* -90 Рис. 45.33. Распределение яркости по небу на частоте 150 МГц в галактических координатахз цифры у изофот — яркостная температура излучения, К [54] 1216
Таблица 45.25. Характеристики некоторых рассеянных скоплений SO -70 SO -30 -10 0 10 50 Jb, граЗ Рис. 45.34. Зависимость меры вращения RM внегалак- внегалактических радиоисточников от галактической широты. Фарадеевское вращение плоскости поляризации радио- радиоизлучения AO=*RM№ позволяет определить величину ЛЛ1=0,81 f В\\ Nedl рад/м2, где В \\ —составляющая о магнитной индукции вдоль луча зрения, К)-10 Тл; Ne — плотность электронов, см~3; / — расстояние до источника, пк [54] 100 1000 1000Q v, МГц Рис. 45.35. Спектр радиоизлучения Галактики: / — излучение высокоширотных областей в направлении на ан- антицентр; /У — излучение спиральных рукавов [54] го газа; 2) области нейтрального водорода (HI); 3) зоны ионизованного водорода (НИ), которыми яв- являются эмиссионные туманности вокруг горячих звезд; 4) коридоры горячего разреженного газа (коронального газа). В среднем по диску Галактики плотность меж- межзвездного газа составляет 0,5—0,7 см-3. Толщина газо- газового слоя 200—300 пк. К периферии Галактики (за пределами 12—15 кпк) она увеличивается и достигает нескольких килопарсек. Средняя концентрация электро- электронов — примерно 0,03 см-3. Основная часть газа сосре- сосредоточена в спиральных рукавах. Значительная его часть находится в молекулярном состоянии (табл. 45.28). Полная масса газа в Галактике составляет E-=-10) • 109 Mq. Масса нейтрального водорода, опре- определяемая по излучению в линии с Х=21 см, составляет B-=-4) • 109 Af©. Облака межзвездного газа помимо упорядоченного вращения вокруг центра Галактики движутся хаотически со скоростями около 10 км/с. Облака распределены по массам по закону: число об- облаков dN, масса которых лежит в интервале от М до M+dM, равно dN<xM-V2dM. Межзвездное магнит- магнитное поле характеризуется индукцией B-^-7)«Ю-10 Тл, Скопление Плеяды Гиады Ясли М67 1 Расстоя1 ПК 134 46 174 830 Нижний дел мас< \g (М/М 2,6 2,2 2,5 3,0 &> 2,2 1,8 2,0 2,7 § Радиус ПК 2,6 3,2 2,8 1,8 В Радиус короны, 8,1 8,0 6,9 12,6 h Возраст, лет 0,5 5 5 33 т — число звезд ярче 5 Таблица 45.26. Характеристики некоторых шаровых скоплений Скопление М5 М13 М92 М71 Диаметр ядра, пк 12 11 10 5 Расстоя- Расстояние, кпк 8,5 7,7 10 4,5 Интеграль- Интегральная види- видимая звезд- звездная вели- величина 5,9 5,9 6,5 8,3 Масса, 10* М 6 30 14 — Таблица 45. 27. Типичные параметры основных структурных компонентов межзвездного газа в спиральных ветвях Галактики [53] Фаза Корональный газ Зоны НИ низ- низкой плотности Теплые области HI Межоблачная среда Облака HI Темные облака Большие гло- глобулы Области НИ Гигантские мо- молекулярные облака Уплотнения в молекулярных облаках -5.108 -10* -103 -10* -80 -10 -104 -20 -6 -0,003 -3 Л -0,1 -10 -108 -10* -30 -300 Л О6 100 —300 20 -300 —3. 105 -100 I 2 -10 -1 -0,3 -10 -40 -0,5 • х о 8? -0,5 -0,01 -0,01 -0,5 -0,01 -ю-» 3- Ю-9 -ю-4 -3- 10-4 • 77—2159 1217
Рис. 45.36. Распределение v-излучения G0 МэВ—5 ГэВ) Межзвездный газ хорошо поглощает ионизирующее Зависимость радиуса зоны НИ/?, пк, от плотности излучение. Это затрудняет наблюдения в ультрафиоле- среды N, см~3, и типа возбуждающей звезды имеет товом и длинноволновом рентгеновском диапазонах вид [1] (рис. 45.37). R = S0N~ Таблица 45.28. Некоторые межзвездные молекулы рде Sq определяется по спектральному классу звезды: класс 05 08 ВО В2 В5 АО S 100 65 35 15 3 1 .7-2/3 Молекула Н2 сн он CN СО SiO CS so SiS н2о С2Н HCN H2S ocs NH3 H2CO H2CS CH2NH HCOOH CH3C2H Характерная длина волны, см 9 6 18* 0,27 0,26 0,23 0,20 0,30 0,22 0,33 0,27 1,4 0,34 0,34 0,18 0,25 1,3 6,2 11 5,7 18 0,35 0 —8 -8 —8 4 —7 —7 —7 —7 —7 —6 —6 —8 —8 —6 —8 —10 — 10 —10 -9 Центр _ Галактика 10' ?,эВ Туманности и остатки сверхновых. Планетарные туманности (табл. 45.29) [56] представляют собой сфе- сферические оболочки вокруг очень горячих (Г«3«Ю4~ -т-Ю5 К) звезд, ультрафиолетовое излучение которых служит источником возбуждения атомов туманности. Планетарная туманность возникает, когда звезда на поздних стадиях эволюции сбрасывает верхние слои, образуя расширяющуюся оболочку. Диффузные туманности бывают трех типов. Эмис- Эмиссионные туманности (зоны НИ) возникают вокруг го- горячих звезд, ультрафиолетовое излучение которых иони- ионизует окружающий межзвездный газ. В отражательных туманностях межзвездная пыль подсвечивается яркими звездами более позднего спектрального класса (менее горячих), чем В2. В остатках вспышек сверхновых из- излучают нагретый ударной волной газ и релятивистские электроны (рис. 45.38). Рис. 45.37. Поглощение рентгеновского излучения меж- межзвездным газом. Приведено число атомов водорода #н на луче зрения, при котором оптическая толщина равна единице для данного значения энергии фотона Е [52] Благодаря малой плотности газа зоны НИ интен- интенсивно излучают в запрещенных линиях (табл. 45.30). Параметры некоторых диффузных туманностей при- приведены в табл. 45.31, 45.32 (см. также рис. 45.39). Межзвездные мазеры [59]. В отдельных плотных образованиях межзвездного газа, расположенных ря- рядом с сильными источниками возбуждения, может воз- возникать мазерное излучение. Наблюдаются мазеры на вращательных переходах молекул ОН, Н2О, SiO и СН2ОН (табл. 45.33). Различают мазеры, связанные с холодными звездами больших размеров, излучающими в инфракрасном диапазоне (табл. 45.34), и мазеры, 1218
№№>Ш?**# ¦M^ci.'i^^-Zr^T-j^y JJ0.° J00° Z70 по небу в галактических координатах [54] Таблица 45.29. Характеристики некоторых планетарных туманностей [1] Туманность His С* Jo со !3 к 1С 418 NGC 3242 NGC 6572 NGC 6720 («Кольцо») NGC 7009 («Сатурн») NGC 7662 800 300 800 320 280 250 12 14 11 10 12 14 36 50 50 90 50 60 4,1 3,0 4,0 3,0 4,0 3,9 0,09 0,1 0,05 0,2 0,08 0,06 0,04 0,04 0,10 0,17 0,09 0,07 0,66 0,90 0,24 0,44 0,52 0,07 +0,9 0,0 +2,0 +0,1 +0,8 0,0 0 20 4 19 19 25 1500 800 900 700 700 900 * Спектральный индекс d lg (интенсивность)/<t lg (частота). Таблица 45.30. Коэффициенты вероятностей А спонтанных переходов для некоторых запрещенных линий, наблюдаемых в туманностях [57] Переход ЗЯ2 - ID, *Pi-lDt 3Л> - lD% О III Длина волны, им 500,684 495,891 493,10 436,321 Л, с-» 0,021 0,0071 1,9.10-« 1,6 N II Длина волны, нм 658,34 654,81 652,74 575,48 Л, с-» 0,0030 0,00103 4,2-Ю-7 1,08 OI Длина волны, нм 630,023 636,388 639,2 557,735 А, с-1 0,0069 0,0022 1,ыо-« 1,28 связанные с областями НИ вокруг молодых горячих звезд (табл. 45.35). Межзвездная пыль и поглощение света звезд [1,61]. Приведем параметры межзвездной пыли и характерис- характеристики поглощения в межзвездном пространстве: масса пылинок — около 10~13 г; размер пылинок 10~5—10~4 см; концентрация пылинок — порядка 102 см~8; плотность поглощающего вещества в межзвездном пространстве 102 кг/м3«=0,0015 М0/пк3; поглощение света звезд вблизи галактической плос- плоскости в окрестностях Солнца характеризуется величи- величиной Лу=1,9 зв. вел./кпк. Зависимость поглощения от длины волны излуче- излучения приводит к покраснению света звезд, которое ха- характеризуется избытком цвета Е(к\у А*), представляю- представляющим собой разность поглощений на длинах волн Х\ и Я2, выраженных в звездных величинах (рис. 45.40). В качестве стандартных значений Х{ и А* принимают центры полос В и V, Соответствующий избыток цвета 77* 1219
-г 10 10 ю-6 W -' Радио ИК О УФ Рентген у 8 10 1Z 1* 1S 1S 10 tgv[L обозначается Ев-v. Для перехода от избытка цвета к абсолютному значению поглощения служит множитель В среднем R равен 3,1, но в темных облаках (табл. 45.36) может составлять 5—6. Рис. 45.38. Спектры Крабовидной туманности (темные кружки), ее пульсара (светлые кружки) и компактного радиоисточника в центре туманности (квадратики) [321. Обозначение диапазонов то же, что на рис. 45.7 Таблица Туманность В звездном скоп- скоплении Плеяды (М45) В созвездии Орион (М42) «Конская голова» «Тарантул» «Розетка» «Лагуна» (М8) «Северная Амери- Америка» «Кокон» «Трех раздельная » (М20) 45.31. Тип С Е СЕ Е Е Е СЕ С Е Характеристики некоторых эмиссионных (Е) и отражательных (С) туманностей [1] Расстоя - ние, пк 126 460 350 5-104 1,Ы0» 1,2.108 700 1,6.10s 103 Диаметр, ПК 1,5 5 3 250 15 9 20 2 4 Масса газа, ЛГ~ О 300 0,6 10» 9-108 103 8-103 7 150 Плот- Плотность, см~* _ 600 25 — 30 80 15 70 100 Плотность пото- потока излучения в Н« • )()-• Вт/(м«ср) 13 — 1,8 7 0,8 ^^ 6 Плотность по- потока радиоизлу- радиоизлучения (Л=20 см), Ян 440 — 300 380 510 __ 30 Класс возбужда- возбуждающей звезды В7 08 В1 Группа звезд класса О Об 05 А2 В1 07 Таблица 45.32. Характеристики остатков сверхновых [58] Название остатка (год вспышки) Кассиопея А A680) Сверхновая Кеплера A604) Сверхновая Браге A572) Сверхновая 1181 Крабовидная туман- туманность A054) Сверхновая 1006 Сверхновая 185 1С 443 Корма А Парус X Петля в созвездии Лебедя НВ21 Расстоя- Расстояние, КПК 3 10 5 8 2 4 2,5 1,5 2,2 0,5 0,8 М Диаметр, ПК 3,5 6,6 10,7 12 3 40 28 20 20 30 30 35 Возраст на 1980 г., лет 300 376 408 799 926 974 1795 3400 5000 13 000 20000 >35000 Радиоизлучение Плотность потока (v=1000 МГц), Ян 3100 20 52 35 1000 25 33 180 145 1800 160 225 Спект- Спектральный индекс —0,8 -0,6 -0,6 —0,1 -0,2 —0,6 —0,4 —0,5 -0,4 —0,3 —0,5 -0,4 Рентгеновское излучение Светимость*, 10" Вт 33 30 17 Не обнару> 310 0,2 17 1 60 5 16 i Температу- Температура, 10е К 15 И 60 6 и 40 <ено 20 6 17 7 4 3 <2 Оценка сред- средней скорости расширения, км/с 5500 5000 1200 1800 600 800 700 500 400 <200 0,2—10 кэВ. 1220
Таблица 45.33. Параметры наблюдаемых мазерных переходов Моле- Молекула ОН Н2О SiO СН3ОН Переход *n3/2/=3/2F=1^2 »П32 y=3/2F=l-^l 2П3/2 /=3/2 F=2->2 апз/2 /=3/2 F=2-*l 2П3/2 /=5/2 F=2-*2 *П3/2 /=5/2 F=3-*3 т1/2 /=l/2F=0-*l ап1/2 /=1/2F=1-K) 2П3/2 /=7/2 F=4-*4 61в-^523 120=1, /=1-*0 t/=l, /=2-^1 и=1, /=3-*2 v=2, /=1-^0 /=4 ife=2->l 5 fc=2-M 6 А!=2-^1 7 *=2->1 8 ^=2-^1 Частота v, МГц 1612,231 1665,402 1667,359 1720,530 6030,747 6035,092 4660,242 4765,562 13441,371 22235,080 43122,03 86243,27 129363,12 42820,48 24933,468 25959,080 25018,123 25124,873 25294,411 Длина волны к, см 18,6 18,0 18,0 17,4 5,0 5,0 6,4 6,3 2,2 1,35 0,70 0,35 0,23 0,70 1,20 1,20 1,20 1,20 1,20 А, с-» 1,29-Ю-" 7,1Ь Ю-" 7,1Ы0-и 9,42-10-12 1,53-10-» 1,57.10-» 1,08-Ю-9 3,86.10-1° 9,26-10-» 1,9Ы0-9 3,00- 10-в 2,87. Ю-6 1,04-Ю-4 2,93-10-в 8,40-10-8 8,74-10"8 8,98-10-8 9,21-10-8 9,48-10-8 tgU Рис. 45.39. Зависимость радиояркости 2, Вт/(м2«Гцср), на частоте 1 ГГц от диаметра D, пк, остатка сверхно- сверхновой [59] Таблица 45.34. Характеристики мазеров, связанных со звездами, излучающими в инфракрасном диапазоне Величина Число наблюдаемых переходов Число известных объ- объектов Ширина линии, км /с Кинетическая темпера- температура*!, к Число спектральных ЛА1ГЛ ff лА ДсТаЛсИ Диапазон скоростей, км/с Поляризация Время жизни деталей, с Размер пятен, см Яркостная темпера- температура, к Размер группы источ- источников, см Мощность, Вт*3 н,о 1 -50 1-2 400—1600 1—10 5-50 Нет >107 1014 10"—1012 1016 1017—1021 он 3 -50 1—2 400—1600 2-Ю*2 5—80 Мала >107 1015 109—1011 2.1015 Ю17—102! SiO 4 16 0,5-2 250—3500 1-10 2-15 Нет (?) <101в >103 — 1019—Ю20 *1 Определяется по ширине линий в предположении, что нет су- сужения линий и крупномасштабных движений газа. •» Больше у сверхгигантов. ** В предположении изотропного излучения. S 6 7//Л,пкп* Рис. 45.40. Нормированная кривая межзвездного погло- поглощения [52] Отношение масс пыли и газа в разных облаках одинаково и равно примерно 10~2. Связь числа атомов Н на луче зрения #н, см~2, с избытком цвета EB~v да- дается выражением #н =5,9-1021 Газово-пылевые комплексы и звездообразование [3, 52]. Значительная часть межзвездного газа в спи- спиральных рукавах собрана в газово-пылевые комплексы размером десятки и сотни парсек. В них вкраплены плотные (я«103 см~3) холодные (Г»10 К) молеку- молекулярные облака, в которых газ конденсируется в звезды (рис. 45.41). Молодые горячие звезды образуют во- вокруг себя компактные зоны НИ [62] размером 0,1— 1 пк, плотностью 103—106 см-3 и массой 10~2—1 1221
Таблица 45. Величина Число наблюдаемых переходов Число известных объектов Ширина линии, км/с Кинетическая температура, К*а Число спектральных деталей Диапазон скоростей, км/с Поляризация, % Время жизни деталей, с*3 Размер пятен, см Яркостная температура, К Размер группы источников, см Мощность, Вт*4 35. Характеристики мазеров, связанных с областями НИ н2о 1 -50 0,5-2 100—1500 1-100 1—300 0-10 (линейная) 10е—10' 1013—Ю1* 1013—101» 10w—10" 1Оао—102в он 9 ^50 0,1 — 1 4-400 1-50 1-30 0—100 (линейная) 0—100 (круговая) 10'—108 10"-1015 1012—Ю13 101в—101' 1O2O__1Q23 SIO 4 1*1 2 3500 5 25 0-20 (круговая) <101в >101з 102 сн,он 4 l*i 0,5 150 3 4 Нет <101в >108 10" 1020 •> Единственный известный источник — Орион А. ** В предположении, что нет сужения линий и крупномасштабных движений газа. ** Имеется несколько случаев» когда характерное время меньше. •< В предположении изотропного излучения. Таблица 45.36. Статистические свойства пылевых облаков [61] Характеристика Границы i положение максимума «г 1иоизлучения Инфракрасная \ звезда Беклина, — 'Нейгедауэра 0-1 • -2 S0s Среднее значение EB___V на облаке, Ео k — число облаков на рас- расстоянии I кпк Селективное поглощение на I кпк, kE0 Стандартное облако 0,061 F) 6,2 C) 0,38 E) Большое облако 0,29 F) 0,8 B) 0,23 A) 1500 т Звездный сфероид 42s*. Старая субассоци сщия Молодая судассоциация Молекулярное о&лако Ударная волна X X XX Иониэацибнныи ос Галактики 1О фронт 6) Компактные области НП, инфракрасные источники^ мазеры^ ' Рис. 45.41. Схема очага звездообразования, связанного с туманностью Ориона, (а) и типичная схема крупного очага звездообразования с бегущей по нему волной звездообразования (б) [53]: / — компактные зоны НИ; 2 — звезды Трапеции Ориона; 3 — НзО-мазеры; сплошной линией очерчены инфракрасные туман- туманности Рис. 45.42. Центр Галактики. Показаны положение ра- радиоисточников Стрелец В2 и Стрелец А (с компонен- компонентами W и Е) и расширяющееся молекулярное кольцо [64] 1222
которые в свою очередь окружены непрозрачной обо- оболочкой из пыли и газа. Эти оболочки переизлучают коротковолновое излучение центральной звезды в ин- инфракрасном диапазоне (светимость 102—105 Ь$). Из молодых звезд происходит интенсивное истечение ве- вещества, в котором возникают плотные (я»104 см~3) образования, движущиеся со скоростями около 100 км/с, — объекты Хербига — Аро [63]. Их темпера- температура — порядка 104 К, светимости (в основном эмиссионные линии) 1—103 L©, С областями звездо- звездообразования связаны мазерные источники. Скорость звездообразования в Галактике 4 М©/год. Вновь обра- образовавшиеся звезды распределены по массам по закону: число звезд dN в интервале масс от М до M+dM рав- равно dN=^(M)dMy где ф(М) =/Ш~3-5 (функция Солпи- тера). Эта аппроксимация действует в области 0,3 М0<М<5ОЛ10 . Центр Галактики [64, 65]. Межзвездное поглощение в направлении на центр Галактики превышает 27т, поэтому наблюдать его можно только в радио-, инфра- инфракрасном или рентгеновском и у-Диапазонах. В центре Галактики расположены звездный сфероид массой около 1010 Af0, а также вращающийся со скоростью 200 км/с газовый диск, состоящий из молекулярного и атомарного водорода (рис. 45.42). Центральная протя- протяженная зона НИ имеет вид сфероида радиусом около 150 пк и массой около 105 М0. Непосредственно в центре расположен радиоисточ- радиоисточник Стрелец А Западный (Sgr AW). Его размер — ме- менее 1013 м, мощность 3-Ю26 Вт. Полная инфракрасная светимость пыли в центральной области радиусом 1 пк составляет 2-10е L0, Для поддержания ионизации газа в центральной области и нагрева пыли, ответственной за инфракрасное излучение, мощность ионизирующего излучения центрального источника должна составлять (l-r-3I07 L0. Анализ распределения скоростей газа показывает, что в центральной области размером 1 пк сосредоточена масса примерно 106 Af0. В направлении на центр зарегистрирован источник излучения в v-линии 511 кэВ, соответствующей е+ ^--аннигиляции. Мощ- Мощность, излучаемая в линии, меняется за времена поряд- порядка 1/2 года и достигает 2-Ю30 Вт. Ширина линии — менее A,6 it?;?) кэ^- Полная светимость центра Га- Галактики в диапазоне 10 кэВ — 10 МэВ составляет 3-Ю31 Вт. На расстоянии 10 пк от центра расположен остаток сверхновой Стрелец А Восточный (Sgr AE), который удаляется от центра со скоростью 40 км/с. Радиоисточник Стрелец В2 (Sgr В2) представляет собой молекулярное облако размером около 30 пк и массой до 3«10e M©. Центр окружен молекулярным кольцом радиусом при- примерно 200 пк, расширяющимся со скоростью 140 км/с и вращающимся со скоростью 50 км/с. Его масса — порядка 107 Af0. В облаке Sgr B2 наблюдаются компактные зоны НИ, мазеры, излучающие в линиях гидроксила и паров воды. В зоне центра обнаружено несколько рентгеновских источников. Один из них сов- совпадает с Sgr AW. Его светимость в диапазоне Е= = 0,5 + 4,5 кэВ составляет 1,5-1028 Вт. 45.6. ГАЛАКТИКИ И ВСЕЛЕННАЯ Структура и классификация галактик [66, 67]. Большинство галактик состоит из двух основных звезд- звездных компонентов: массивного диска и сфероидального компонента. Яркость сфероидального компонента / изменяется с радиусом г по закону /(')//2@)«ехр(-г/г0Ь где го»2-ь6 кпк, а в плоскости, перпендикулярной плоскости диска, — по закону где 20»0,6-ь0,8 кпк. Эллиптические галактики [обозначение Еп, где п = 0, 1, ..., 7, характеризует сжатие галактики е = = (а—b)/at л=10 е] состоят практически только из сфероидального компонента. Их массы — от 105 до 1013 Л1©, светимости — от 104 до 1012 L©. К этому ти- типу принадлежит почти 25% всех галактик. В спиральных галактиках (обозначение Sa, Sb, Sc в соответствии со степенью развития спиралей) преоб- преобладает дисковая составляющая, но сфероидальный компонент присутствует всегда. Выделяют спиральные галактики с перемычкой (SBa, SBb, SBc). Доля галак- галактик этих двух типов составляет почти 50%. Их мас- массы — порядка 108—1012 М0, светимости 108—10й L0. Промежуточными между эллиптическими и спиральны- спиральными галактиками являются галактики линзовидного ти- типа (SO). К нему принадлежит 20% всех галактик. Не- Неправильные галактики Irl и Irll подразделяются по типу их звездного населения (I и II соответственно). Их массы не превышают 1010 Mq, светимости — Ю10 L©. N 300 100 JO 10 3 1 ¦ ^*>% \ \ II 1 1 1 ||\| -ts -гг -2 Рис. 45.43. Функция светимости галактик. По оси орди- ординат отложено число галактик N, по оси абсцисс — абсо- абсолютная звездная величина в полосе /, характеризуемой соотношениями А.=0,5 мк, ДА,=0,07 мк, Mj M + 0,35 {Mb—Mv) [54] Таблица 45.37. Отношение масса — светимость и массовая доля нейтрального водорода для галактик различных типов [48, 67] где ге — эффективный радиус. Яркость дисковой со- составляющей распределена в плоскости диска по за- закону Тип галактик Е SO Sa Sb Sc Irl <Af/L)/(M0/L0) 20-40 10 10 10 <10 <10 MHl/M -0 0,005 0,03 0,05 0,07 0,2 1223
Параметры различных типов галактик приведены в табл. 45.37. Распределение галактик по светимостям L имеет вид (рис. 45.43) Ф (L) dL = Ф* (L/L*)"'25 ехр (— L/L*) d (L/L*), где Ф*«1,5 10-8 Мпк-3; светимости L* соответствует абсолютная звездная величина Мв=—21. Плотность светимости галактик ру=108 L©MnK~8. Ближайшие к нам галактики объединены в грави- гравитационно связанную систему, называемую Местной Таблица 45.38. Население Местной группы галактик [3] группой (табл. 45.38), Характеристики некоторых дру- других галактик приведены в табл. 45.39. Семейство Состав семейства с указанием созвез- созвездия, в котором находится галактика Галактики Туманно- Туманности Анд- Андромеды Перифе- Периферия Местной группы Галактика (центр в Стрельце) Большое Магелла- Магелланово Облако (Тукан) Малое Магеллано- Магелланово Облако (Золотая Рыбка) Печь Скульптор Лев I Дракон Малая Медведица Лев II Пегас Орион Козерог Большая Медведица Большая Медведица Секстан С Змея Киль Андромеда (М31, NGC224) Треугольник (МЗЗ, NGC598) Андромеда (М32) Андромеда (NGC205) Кассиопея (NGC 185) Кассиопея (NGC 147) Андромеда I Андромеда 11 (Рыбы) Андромеда 111 Андромеда IV Рыбы Кассиопея AС 10) Кит AС 1613) Стрелец (NGC 6822) Кит (галактика Вольфа — Лунд- марка — Мел- лотта) Секстан А Лев А Козерог Дева Скульптор Стрелец Тип Рас- стоя- стояние, КПК Абсо- Абсолютная звезд- звездная вели- величина Масса, 10* Mq Sb Ir If |P IP Ер Ер Ер I? р Е ЕР Ер Sb Sc Е2 SBO ЕЗ E5 9 1г 1г 1г 1г 1г 10 52 71 188 84 220 76 67 220 170 80 70 120 130 140 30 170 690 720 690 690 690 690 690 690 690 690 690 1250 770 600 1300 1300 1100 1000 1000 1400 500 -21 — 18 — 16 — 13 — 12 — 11 -9 —9 —9 —9 —7 —6 —6 -22 — 19 — 16 -15 — 15 — 14 — 11 -11 — 11 — 11 —9 — 17 -15 -15 — 14 — 14 — 13 — 11 — 11 — 10 —9 250000 14 000 — 16 5000 — 13 20 3 4 0,1 0,1 360000 20000 — 16 2600 — 15 2000 — 15 100 — 14 150 1 1 1 10 10 15 000 400 1500 300 — 14 1000 — 13 400 — 11 30 — 11 40 — 10 10 10 Таблица 45.39. Галактика NGC 55 М81 М82 NGC 3115 М87 Ml04 «Сомбреро» Центавр A (NGC5128) М51 «Водоворот» М83 Некоторые яркие галактики Тип Sc Sb Ir II Е7 El Sa EOp Sc SBc f Диан K1JK 12 16 7 5 13 8 15 9 12 p Раса Мпк 2,3 3,2 3 4 13 12 4,4 3,8 3,2 к S К Л о то ж 1*1 — 19,9 —20,9 -19,6 -19,3 -21,7 -22 —20 -19,7 -20,6 [1] .I й 10,5 11,2 10,5 10,9 12,6 11.7 11,3 10,9 — * Масса видимого вещества. Имеются основания считать, что полные массы многих галактик значительно больше, поскольку они окружены массивными невидимыми коронами. Активные галактики и квазары [3]. Активные галак- галактики характеризуются: наличием компактного ядра со светимостью 1034— 1041 Вт; быстрой (месяцы и дни) переменностью излучения; нетепловым спектром с избыточными потоками в радио-, инфракрасном, ультрафиолетовом и рентгенов- рентгеновском диапазонах (рис. 45.44); 4) широкими A03—104 км/с) эмиссионными линия- линиями (рис. 45.45); 5) пекулярным внешним видом, свидетельствующим 0 взрыве, наличии выбросов типа струй. Выделяют следующие основные типы активных галактик. Сейфертовские галактики — спиральные (как пра- правило) галактики с маленькими и аномально яркими ядрами. Ширины эмиссионных линий у сейфертовских галактик I типа 1000—3000 км/с, у II типа 500— 1000 км/с. Светимость в инфракрасном и оптическом диапазонах 1035—1039 Вт. Сейфертовские галактики 1 типа имеют сравнимые светимости в рентгеновском диапазоне. Спектр в диапазоне ?=1-М00 кэВ обычно степенной. Квазары — точечные источники светимостью в ин- инфракрасном, оптическом и рентгеновском диапазонах 1036—Ю41 Вт. Ширина эмиссионных линий 4000— 6000 км/с. Примерно 1 % квазаров являются радиоис- радиоисточниками мощностью до 1039 Вт. Квазары — самые мощные объекты в наблюдаемой Вселенной (рис. 45.46), Самый далекий известный квазар имеет красное сме- смещение 2=4,04. Лацертиды (объекты типа BL Ящерицы) — источ- источники, подобные квазарам. Отличаются отсутствием эмиссионных линий и сильной A0—30%) переменной поляризацией излучения. Радиогалактики — эллиптические (как правило) га- галактики со светимостью в радиодиапазоне 1035— 1038 Вт. Большая часть имеет двойную структуру: сим- симметрично относительно центрального источника на рас- расстоянии до нескольких мегапарсек расположено два радиоизлучающих облака. Спектр радиоизлучения обычно степенной (рис. 45.47). Распределение активных галактик по светимости и спектральным индексам показано на рис. 45.48—45.50. 1224
Скопления галактик [74]. Распределение в пространстве сильно неоднородно. Функция ции галактик галактик корреля- корреляM8Z \\NGC106B А00235+16Ц \ ' ' i\* 1000 100 100 Л,мкм Рис. 45.44. Спектры активных галактик в инфракрасном, оптическом и радиодиапазонах. Для компактности спектры сдвинуты вдоль оси ординат, каждый на опре- определенную величину С. Приведены спектры «взрываю- «взрывающейся галактики» М82 (С = 3,77), сейфертовской галак- галактики II типа NGC1068 (С=3,07), сейфертовских галак- галактик I типа NGC4151 (С=2,5) и МК509 A,77), квазаров ЗС273 (C-l) и ЗС279 (С«2) и лацертида А00235+164 (С«0) [68] -V- Рис. 45.45. Спектр квазара ЗС273 в оптическом и ультра- ультрафиолетовом диапазонах [691 6 (Л) = <# (г) N (г + R) - > где N — плотность галактик, имеет вид [75] Z(R) = = (RolR)h /?о-D,23±О,52)Л-1 Мпк; Y=U7D). Здесь Л = #/50, где Н — постоянная Хаббла, км/(с-Мпк). Эта функция удовлетворяет данным наблюдений при R<20h~l Мпк. 9 11 1J 15 17 19 tgv [Ги,] Рис. 45.46. Спектр квазара ЗС273 от радио- до у-Диапа- зона [70] 10 10 10 100 1000 V, МГщ Рис. 45.47. Спектр радиогалактики Лебедь А [54] 0,* Рис. 45.48. Распределение спектральных индексов а ак- активных галактик в рентгеновском диапазоне: N — число галактик; а- — dig (интенсивность)/^^ (частота) G1] 1225
-18-1Э -20-Z1 -гг-23-гьмв Рис. 45.49. Функция Ф светимости активных галактик. По оси абсцисс отложена абсолютная звездная величи- величина в полосе В [72] '0,5 1,0 1>5 ос Рис. 45.50. Распределение спектральных индексов а радиогалактик в диапазоне частот от 178 до 1400 МГц [73] Значительная часть галактик сосредоточена в скоплениях (рис. 45.51). Типичные массы скоплений 1012—1015 Af©» они содержат сотни и тысячи галактик (табл. 45.40). Богатыми называются скопления, в кото- которых в радиусе ЗЛ-1 Мпк от центра скопления содержит- содержится не менее 50 галактик в диапазоне от /п3 до тзЧ-2, где т3 — звездная величина третьей по яркости га- галактики в скоплении. Плотность галактик в централь- центральных частях богатых скоплений распределена по закону Кинга \-з/2 10* Ю9 Ю10 1011 10п L/L* Рис. 45.51. Функция светимости скоплений и групп га« лактик [3] N,cp1 to" 103 10г 10 1 V \ 1 1 \ 10' 10 S, Ян где г с — 0,25D) Л Мпк. Полный диаметр скоплений достигает 3—5 Мпк, Скопления заполнены газом с Рис. 45.52. Подсчеты радиоисточников на частоте 408 МГц: сплошная линия — закон S-8/2. Отклонения от этого закона в области больших S означают, что в прошлом радиоисточников было больше и (или) они были ярче, уплощение кривой под- подсчетов при малых S — результат космологических эффектов [79] Скопление Персей (А426) Дева Волосы Вероники (А1656) Число на- наблюдаемых галактик [1] 500 2500 800 Таблица 45.40. Некоторые скопления галактик Расстояние*, Мпк [2] 120 23 135 Угловой размер, град [2] 4 12 4 Оптическая светимость, Ю» Lq [2] 10 12 50 Дисперсия ско- скоростей галактик вдоль луча зрения, км/е [78] 1400 700 900 Температура газа, кэВ [78] 6,8 2,2 8,8 Рентгеновская светимость B-10 кэВ), 10»' Вт [78J 12,3 0,3 7,6 • Для Н = 50 км/(с-Мпк). 1226
t t ill I I I I if I 1 I 1 1 10 10" 10 10 10 S, Ян Рис. 45.53. Подсчет радиоисточников на К = 21 см: кривая dN/dS, ср-'-Ян-1, нормирована на закон (flW/dSH-225 S-b/2. Отклонение от этого закона в области больших S свиде- свидетельствует о том, что к настоящему времени число радиоисточников уменьшается. Спад в области малых 5 связан с неевкли- довостью нашего мира [80] температурой порядка 108 К и плотностью около 10 см~8. Наблюдается тормозное рентгеновское излу- излучение этого газа. Функция корреляции скоплений в диапазоне bh~l<R<l0O /i Мпк имеет вид [76] 5 (#) = (#О/Я)Т , -у = 1,6, /?о = 50/г1 Мпк. 16 ZZ 29- Рис. 45.54. Число галактик N (т) чины т на квадратный градус [81] ярче видимой вели- В еще больших масштабах наблюдаются сверх- сверхскопления. Характерный размер сверхскопления — око- около 30 Мпк, масса — порядка 101в М0, Типичное сверх- сверхскопление содержит два-три богатых скопления [77]. Подсчеты источников [79]. В евклидовом мире, од- однородно заполненном источниками, число источников N(S), плотность потока от которых больше 5, удов- удовлетворяет закону yVocS/2 (в дифференциальной фор- форме dN/dSocS-5/2). Отклонения результатов подсчетов от этого закона объясняются эволюцией источников, а также космологическими эффектами (рис. 45.52—45.54). Фоновое излучение (рис. 45.55), В него вносят вклад далекие галактики, горячий межгалактический газ, а также реликтовое излучение (микроволновое фо- фоновое излучение), оставшееся после ранних горячих ста- стадий развития Вселенной. Параметры фонового излу- излучения в различных диапазонах приведены в табл. 45.41. 70' 10 -2 10 10' 10~8 Л, см «о о»-25 1 Реликтовое излучение \ Инфракрасные \ источники )С\ Ненаблюдаемое / * \ ультра фи еле- \ тпооое изличенщ Оптическое .излучение нормальных галиктик- , Дискретные ра диои сточники Оре излучение к / i ^Рентгенов" ^излучение: АНноЗолнобое 10 1Z 1$ Рис. 45.55. Спектр электромагнитного фонового излуче- излучения во Вселенной: сплошная линия — измерения, пунктир — теоретические оцен- оценки [82) Микроволновое фоновое излучение [83], называемое реликтовым, имеет спектр, близкий к спектру излучения черного тела с температурой 7=2,7 К (рис. 45.56), и характеристики: плотность энергии 0,25 эВ/см3; скорость движения Солнца относительно микро- микроволнового фона 300—400 км/с в направлении а=12\ 6 = 0°; возникающая в результате движения Солнца ди- польная анизотропия яркости 6Г/Г=1,3-10~3 cos 6, где 9 — уГОл между направлением движения и направле- направлением наблюдения; 1227
Таблица 45.41. Плотность энергии и числа фотонов фонового излучения в различных диапазонах [82] Диапазон Длинноволновый радио- радиодиапазон Микроволновое фоновое излучение Инфракрасный Оптический Длинноволновый рентге- рентгеновский (?< 1 кэВ) Коротковолновый рентге- рентгеновский (? > 1 кэВ) •у-Излучение: ? = 1 -г 6 МэВ ? > 10 МэВ Плотность энергии излучения, эВ/см» ~10~7 -0,25 -3 10-8 ~зю-в ю-6 Плотность числа фотонов, см~8 ~1 -400 -1 ~зю-9 Ю-12 V,CM Рис. 45.56. Измерения яркостной температуры Т микро- микроволнового фонового излучения на разных длинах волн [83] ёт/т -. J 1 1 / 10 100 в у у гл. мин Рис. 45.57. Ограничения на флуктуации температуры микроволнового фонового излучения в различных уг- угловых масштабах [84] квадрупольная анизотропия яркости 6Г<2-10~4 К. Ограничения на мелкомасштабные флуктуации яркости приведены на рис. 45!57. Космология. Основные параметры нашей Вселенной таковы: постоянная Хаббла Я = 50-М00 км/(с-Мпк); критическая плотность вещества (при которой Все- Вселенная оказывается замкнутой) рс=4,7-10~30/г2 г/м3, где h - Я/50 км/(с-Мпк); плотность наблюдаемого вещества р«10~31 г/см3; отношение числа барионов к числу фотонов -C + 10)-10-|0f85]; параметр плотности барионов && = рб/рс <Q»<0,14[86]; плотность реликтовых нейтрино (трех сортов) [881 450 см-3; 10 Я Рис. 45.58. Функция f(Q), входящая в выражение для возраста Вселенной [85] Рис. 45.59. Зависимость расстояния до источника D от красного смещения г для различных значений Q = p/p0. Расстояние определено таким образом, что плотность потока пропорциональна D'2 [85] космологическое ограничение на сумму масс нейт- нейтрино всех сортов [88] 2"ьс2<200 эВ; возраст Вселенной в годах /-A,96/А) f(Q).1010, где функция f(Q) показана на рис. 45.58. Здесь й — плотность всех видов материи, выраженная в единицах критической плотности рс. Расширение Вселенной приводит к тому, что излу- излучение далеких источников испытывает красное смеще- смещение тем большее, чем дальше источник (рис. 45.59)- Поэтому положение источников характеризуется вели- величиной г=(Х—Хо)До, где Хо и К — длины волн излуче- излучения, испущенного и принятого наблюдателем. Неевкли- Неевклидов характер Вселенной иллюстрируется рис. 45.60. Из него видно, что угол, под которым видно тело фиксиро- фиксированного размера, не падает до нуля с увеличением рас- расстояния, а, достигнув определенного минимального зна- значения, начинает расти. На ранних стадиях эволюции Вселенная была за- заполнена горячей плазмой, которая охлаждалась в про- процессе расширения. Приблизительно через 500 с после 1228
Рис. 45.60. Зависимость углового размера 0 источника размером 10 кпк от его кр-асного смещения г [85] Рис. 45.62. Гравитационная неустойчивость во Вселен- Вселенной. По оси ординат отложено время от начала расши- расширения Вселенной, по оси абсцисс — масса возмущения (рА,3возм). Отмечены момент tu когда сравниваются плотности вещества и излучения, и момент рекомбина- рекомбинации водорода; Мдж—джинсовская масса (минимальное значение массы, при которой начинается гравитацион- гравитационная неустойчивость); Mi — максимальная масса возму- возмущений, затухших к данному моменту времени под дей- действием лучистой вязкости и теплопроводности; Q=l f85] 10 Рис. 45.61. Зависимость относительных содержаний эле- элементов, образовавшихся в ходе космологического ну- нуклеосинтеза, от плотности барионов в настоящее время. Расчеты проведены для современной температуры микро- микроволнового фонового излучения 2,7 К f87]. Измерения дают следующие значения относительного массового со- содержания: 2H/IH>10-5,7Li/iH«10-10l (aHH^ <10~4 [86] начала расширения, когда температура упала до 109К, прекратились ядерные реакции, которые поддерживали равновесие между нейтронами и протонами. В конце этой стадии происходил интенсивный синтез элементов (рис. 45.61), в частности образовалась ббльшая часть наблюдаемого гелия. Примерно через 200 тыс. лет при 7=4000 К произошла рекомбинация водорода (гелий рекомбинировал несколько раньше), после чего Все- Вселенная стала практически прозрачна для заполняющего ее теплового излучения. Благодаря этому становится возможным рост возмущений плотности вещества (до рекомбинации этому препятствовало давление излуче- излучения), который в конечном итоге приводит к образова- образованию гравитационно связанных тел — скоплений, галак- галактик и т. д. (рис. 45.62), СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Аллен К. У. Астрофизические величины: Пер, с англ./Под ред. Д. Я. Мартынова. Перераб. и доп. изд. М.: Мир, 1977. 2. Ленг К. Астрофизические формулы: Пер. с англ. М.:Мир, 1978. Т. 1,2. 3. Физика космоса: Маленькая энциклопедия. М.: Со- Советская энциклопедия, 1986. 4. Куликовский П. Г. Звездная астрономия. М.: Нау- Наука, 1978. 5. Гибсон Э. Спокойное Солнце: Пер. с англ./Под ред. Э. В. Кононовича. М.: Наука, 1977. 6. Bahcall J. N., Huebner W. F., Lubow S. H. e. a.// Rev. Mod. Phys. 1982. Vol. 54, N 3. P. 767—800. 7. Шкловский И. С. Физика солнечной короны. М.: Физматгиз, 1962. 8. Воронцов С. В., Жарков В. Н.//Успехи физ. наук. 1981. Т. 134, вып. 4. С. 675—710. 9. Поток энергии Солнца и его измерения/Под ред. О. Уайта: Пер. с англ. М.: Мир, 1980. 10. Крюгер А. Солнечная радиоастрономия и ра- радиоастрофизика: Пер. с англ./Под ред. В. 3. Зайцева. М.: Мир, 1984. 11. Mercury. 1983. Vol. XII, N 4. P. 118—119. 12. Russel C. T.//Advances Space Research. 1981. Vol. 1, N 7. P. 257—264. 13. Маров M. Я. Планеты Солнечной системы. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1986. 14. Ip W. H.//Space Sci Rev. 1980. Vol. 26, N 1. P. 39—96. 15. Симоненко А. Н. Метеориты-мэсколки астерои- астероидов. M.: Наука, 1979. 16. Чурюмов К. И. Кометы и их наблюдения. М.: Наука, 1980. 17. Stern D. P., Ness N. F.//Ann. Rev. Astron. Astrop- hys. 1982. Vol. 20. P. 139—162. 18. Akasofu S. I.//Ibid. P. 117 138. 19. Baranov V. B.//Comm. Astrophys. 1981. Vol. IX, N 2. P. 75—91. 20. Курт В. Г.//Астрофизика и космическая физика/ Под ред. Р. А. Сюняева. М.: Наука, 1982. С. 268—292. 21. Мартынов Д. Я. Курс общей астрофизики. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1979. 22. Grossman A. S.f Hays D., Grabaske H. C.//Astron. Astrophys. 1974. Vol. 30, N 1. P. 95—103. 1229
23. Кокс Дж. П. Теория звездных пульсаций: Пер. с англ./Под ред. Д. К. Надежина. М.: Мир, 1983. 24. Bath G. Т. Quart. Roy. Astron. Soc. 1978. Vol. 19, N 2. P. 442—455. 25. Robinson E. L.//Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1976. Vol. 14. P. 119—142. 26. Горбацкий В. Г. Новоподобные и новые звезды. М.: Наука, 1974. 27. Rydgren А. Е„ Strom S. E., Strom В. H.//Astrop- hys. J. Suppl. 1976. Vol. 30, N 3. P. 307—336. 28. Cohen M.//Phys. Rep. 1984. Vol. 116. N 3. P. 173—232. 29. Гершберг Р. Е. Вспыхивающие звезды малых масс. М.: Наука, 1978. 30. Боярчук А. А.//Итоги науки и техники. Сер. астрон. М.: ВИНИТИ, 1983. Т. 22. С. 83—111. 31. Trimble V.//Rev. Mod. Phys. 1982. Vol. 54. N 4. P. 1183—1224. 32. Шкловский И. С. Сверхновые звезды. — 2-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1976. 33. Шапиро С, Тьюкольски С. Белые карлики, чер- черные дыры и нейтронные звезды: Пер. с англ./Под ред. Я. А. Смородинского. М.: Мир, 1985. 34. Van Horn H. M.//Phys. Today. 1979. Vol. 32, N 1. P. 23—30. 35. Смит Ф. Г. Пульсары: Пер. с англ./Под ред. А. Д. Кузьмина. М.: Мир, 1979. 36. Манчестер Р., Тейлор Дж. Пульсары: Пер. с англ./Под ред. А. Д. Кузьмина. М.: Мир, 1980. 37. Backer D. С, Kulkarni S. R., Heiles С. е. a.//Na- ture. 1982. Vol. 300, N 5893. P. 615—618. 38. Liang H. P., Nolan P. L.//Space Sci. Rev. 1984. Vol. 38, N 314. P. 353—384. 39. White N.//Advances Space Res. 1984. Vol. 3, N 10—12. P. 9—18. 40. Borner G.//Phys. Rep. 1980. Vol. 60, N 3. P. 153—203. 41. White N. EM Swank J. H., Holt S. S.//Astrophys. J. 1983. Vol. 270, N 2. P. 711—734. 42. Sunyaev R. A., Trumper J.//Nature. 1979. Vol. 279. P. 506—508. 43. Holt S. S., McCray R.//Ann. Rev. Astron. Astrop- Astrophys. 1982. Vol. 20. P. 323—366. 44. Мазец Е. П., Голенецкий С. В.//Астрофизика и космическая физика/Под ред. Р. А. Сюняева. М.: Наука, 1982. С. 216-267. 45. Владимирский Б. М., Гальпер А. М., Луч- Лучков Б. И. и др.//Успехи физ. наук. 1985. Т. 145, вып. 2. С. 255—284. 46. Марочник Л. С, Сучков А. А. Галактика. М.: Наука, 1984. 47. Kinematics, Dynamics and Structure of the Milky Way/Ed, by W. L. H. Shuter. Dordrecht: D. Reidel. 1983. 48. Faber S. M. Gallagher J. S.//Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1979. Vol.' 17. P. 135—188. 49. Bachall J. N., Soneira R. M.//Astrophys. J. Suppl. 1980. Vol. 44, N 1. P. 73—110. 50. Ефремов Ю. Н.//Итог и науки и техники. Сер. астрон. М.: ВИНИТИ, 1985. Т. 27. С. 102—203. 51. Холопов П. Н. Звездные скопления. М.: Наука, 1981. 52. Каплан С. А., Пикельнер С. Б. Физика межзвезд- межзвездной среды. М.: Наука, 1979. 53. Бочкарев Н. Г.//Звезды и звездные системы/Под ред. Д. Я. Мартынова. М.: Наука, 1981. С. 265—325. 54. Лонгейр М. С. Астрофизика высоких энергий: Пер. с англ./Под ред. Р. А. Сюняева. М.: Мир, 1985. 55. Тернер Б. Е.//Галактическая и внегалактическая радиоастрономия/Под ред. Г. Л. Верскера и К. И. Кел- Келлермана: Пер. с англ. М.: Мир, 1976. С. 303—371. 56. Костякова Е. Б. Физика планетарных туманно- туманностей. М.: Наука, 1982. 57. Соболев В. В. Курс теоретической астрофизи- астрофизики. — 3-е изд., перераб. и доп. М.: Наука, 1985. 58. Псковский Ю. П.//Звезды и звездные системы/ Под ред. Д. Я. Мартынова. М.: Наука, 1981. С. 88—117. 59. Лозинская Т. А.//Итоги науки и техники. Сер. астрон. М.: ВИНИТИ, 1983. Т. 22. С. 33—82. 60. Моран М. В.//На переднем крае астрофизики/Под ред. Ю. Эвретта: Пер. с англ. М.: Мир, 1979. С. 405—458. 61. Спитцер Л. Физические процессы в межзвездной среде. Пер. с англ./Под ред. Д. А. Варшаловича. М.: Мир, 1981. 62. Habing H. J., Israel F. P.//Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1979. Vol. 17. P. 345—383. 63. Schwarts R. D.//Ibid. 1983. Vol. 21. P. 209-238. 64. Oort J. H.//Ibid. 1977. Vol. 15. P. 295—362. 65. Центр Галактики/ Под ред. Г. Р. Риглера и Р. Д. Блендфорда: Пер. с англ. М.: Мир, 1984. 66. Засов А. В.//Итоги науки и техники/ Сер. астрон. М.: ВИНИТИ, 1981. Т. 18. С. 3—47. 67. Тейлер Р. Дж. Галактики: строение и эволюция: Пер. с англ./Под ред. А. Г. Дорошкевича. М.: Мир, 1981. 68. Rieke G. HM Lebofsky M. J.//Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1979. Vol. 17. P. 447—512. 69. Puetter R. С Burbidge E. M., Smith H. E. e. a.// Astrophys. J. 1982. Vol. 257.. P. 487—498. 70. Ulrich M. H.//Space Set. Rev. 1981. Vol. 28, N 1. P. 89—104. 71. Mushotsky R. F.//Advances Space Research. 1984. Vol. 3, N 10—12. P. 157—166. 72. Meurs E. J.t Wilson A. A.//Astron. Astrophys. 1984. Vol. 136, N 1. P. 206—226. 73. Пахольчик А. Радиогалактики: Пер. с англ. М.: Мир, 1980. 74. Bahcall N.//Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1977. Vol. 15. P. 505—540. 75. Пиблс Ф. Дж. Структура Вселенной в больших масштабах: Пер. с англ./Под ред. А. Г. Дорошкевича. М.: Мир, 1983. 76. Клыпин А. А., Копылов А. И.//Письма в астрон. журн., 1983. Т. 9, Ня 2. С. 75—81. 77. Oort J. H.//Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1983. Vol. 21. P. 373—407. 78. Mushotsky R. F., Serlemitsos P. J., Smith B. W. e. a.//Astrophys. J. 1978. Vol. 225, N 1. P. 21—38. 79. Лонгейр М.//Успехи физ. наук. 1969. Т. 99, вып. 2. С. 229—248. 80. Windhorst R. Ph. D. Thesis. University of Leiden, 1984. 81. Караченцев И. О., Копылов А. И.//Письма в астрон. журн. 1977. Т. 3, № 6. С. 246—250. 82. Лонгейр М. С, Сюняев Р. А.//Успехи физ. наук. 1971. Т. 105, вып. 1. С. 41—96. 83. Weiss R.//Ann. Rev. Astron. Astrophys. 1980. Vol. 18. P. 489—536. 84. Partridge R. B.//Phys. Scripta. 1980. Vol. 21, N 2. P. 624—629. 85. Зельдович Я. Б., Новиков И. Д. Строение и эво- эволюция Вселенной. М.: Наука, 1975. 86. Yang J., Turner M. S., Steigman G.//Astrophys. J. 1984. Vol. 281, N 2. P. 493—511. 87. Дэвис М.//На переднем крае астрофизики/Под ред. Ю. Эвретта: Пер. с англ. М.: Мир, 1979. С. 494—546. 88. Зельдович Я. Б., Сюняев Р. А.//Письма в астрон. журн. 1980. Т. 6, № 8. С. 451—456. 1230
ГЛАВА 46 ПЕРИОДИЧЕСКАЯ СИСТЕМА ЭЛЕМЕНТОВ К. А. Кикоин Периодическая система отражает закон изменения физико-химических свойств элементов с изменением заряда ядра Z и числа электронов во внешней оболочке атомов (периодический закон). В первоначальном варианте таблицы Д. И. Менде- Менделеева элементы располагались в порядке возрастания атомных масс и группировались по сходству химиче- химических свойств. Объяснение периодическому закону и структуре периодической системы в дальнейшем было дано на основе квантовой теории строения атома. Ока- Оказалось, что последовательность расположения элементов в таблице определяется зарядом ядра, а периодичность физико-химических свойств связана с существованием электронных оболочек атома, постепенно заполняющих- заполняющихся с возрастанием Z. Состояние электрона в атоме зависит от главного квантового числа л, орбитального квантового числа /, его проекции /л, спинового числа s и его проекции а. Электроны с разными п и / образуют разные оболочки. С учетом принципа Паули число электронов в оболочке с индексом / не может бькгь больше 2B/+1). В зави- зависимости от значения /=0, 1, 2, 3... оболочки обозначают буквами s, р, d, f, g, h, i, k, I, m ... Современная таблица химических элементов по- построена таким образом, что при переходе от какого- либо элемента к следующему заряд ядра увеличивается на единицу и к оболочке добавляется один электрон. Заряд ядра определяет порядковый номер элемента. По способу заполнения электронных оболочек все элементы разбиты на периоды. В первый период входят два элемента (Н, Не), у которых застраивается 1 s-обо- лочка. Второй и третий периоды содержат по восемь элементов, у которых застраиваются сначала s2-o6o- лочки B s2 и 3 s2), а затем рв-оболочки B р6 и Зрб). Первые три периода обычно называют малыми. Периоды с четвертого по седьмой занимают в таб- таблице по два ряда; их обычно называют большими. У элементов четвертого и пятого периодов прежде всего застраиваются $2-оболочки D s2 и 5 s2). После этого заполняются */10-оболочки предыдущих слоев Cd10 и 4d10) и, наконец рв-оболочки Dрв и 5рв). Оба эти периода содержат по 18 элементов. Оболочки элементов шестого и седьмого периодов также застраиваются в одинаковой последовательности: сначала заполняются внешние s-оболочки F s2 и 7 s2), после этого появляется один электрон в предыдущей d-оболочке (в атомах La и Ас), но у последующих эле- элементов в основном заполняются глубокие f-оболочки D/14 и 5/14) и лишь после этого достраиваются d-оболочки Ed10 и6<*10). Элементы, у которых заполняются не внешние, а более глубокие оболочки, называют переходными. Так, в четвертом периоде к переходным относятся элементы от Sc до Zn, у которых застраиваются З^-оболочки, в пятом — от Y до Cd D rf-переходные элементы), в шес- шестом — от La до Hg, в седьмом — все актиноиды. Седьмой период остался недостроенным, поскольку у элементов с Z>83 отсутствуют устойчивые изотопы, причем их нестабильность возрастает с увеличением Z. Таблица, таким образом, заканчивается последним из полученных искусственным путем элементов с Z=107. Неустановившиеся названия, недостоверные электронные конфигурации и гипотетические массовые числа наиболее долгоживущих изотопов радионуклидов приведены в скобках. Взаимодействие электронов в оболочках приводит к тому, что у некоторых элементов оболочки заполня- заполняются не так, как им предписывает система: в четвертом периоде в атомах Сг и Си число rf-электронов увеличи- увеличивается на два по сравнению с предшествующими им V и Ni за счет одного из 4 5-электронов; в пятом перио- периоде подобная «аномалия» наблюдается у Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, примем у Pd г d-оболочку «переходят» оба бя-электрона; наконец, в шестом периоде на один s-электрон меньше, чем остальные, имеют атомы Os, Pt и Аи; в /-переходных металлах конкурируют по энергии f- и d-состояния, поэтому у некоторых элемен- элементов очередной электрон попадает не в 4f- E Л-обо- Л-оболочку, а в 5d- Fd)-оболочку: это происходит у Gd, Tb, Lu в группе редких земель и у Pa, U, Np, Cm, Bk, Lw — в группе актиноидов. Кроме горизонтального разделения элементов в таблице по периодам производится вертикальное разде- разделение их по группам. Элементы, входящие в каждую группу, имеют одинаковое строение внешних электрон- электронных оболочек. В помещенное на форзаце «коротком» варианте таблицы каждый из больших периодов раз- разбит на два ряда, помещенных один под другим, поэто- поэтому наряду с главными группами возникают побочные. В первых двух группах главную подгруппу составляют элементы, имеющие соответственно один и два s- электрона на внешней оболочке B, 3, 4, 6, 8 и 10-й ряды), а в побочную подгруппу выделяются элементы с заполненными ^-оболочками E, 7 и 9-й ряды). В груп- группах с III по VII переходные элементы относятся к по- побочным подгруппам D, 6, 8 и 10-й ряды), а элементы с незаполненными р-оболочками — к главным B, 3, 5, 7 и 9-й ряды). Водород может быть отнесен к первой главной подгруппе как имеющий один электрон в s- оболочке и к седьмой, поскольку ему не хватает до за- заполненной оболочки одного электрона (см. пунктирную линию на рис. 46.1, которая указывает на эти две воз- возможности). У элементов инертных газов, составляющих восьмую группу, застроены все оболочки. Эти элементы замыкают периоды. Названия элементов главных под- подгрупп в таблице смещены влево, а побочных — вправо. В отдельные группы (триады) выделены переходные элементы с почти заполненными rf-оболочками (группы железа, палладия и платины). Особые группы состав- составляют также элементы с застраиваемыми /-оболочками (лантаноиды и актиноиды). Многие физические свойства элементов связаны с положением, которое они занимают в периодической системе. Так, атомные массы элементов возрастают с увеличением порядкового номера (исключение из этого правила составляют пары Аг—К, Со—Ni, Те—I): к магнитному упорядочению способны только металлы с незаполненными 3- и 4-й оболочками (исключением яв- является твердый кислород), а сверхпроводящими свойст- свойствами в основном обладают парамагнитные переходные металлы четвертого — седьмого периодов; полупровод- полупроводники располагаются в середине периодов в главных подгруппах III, IV и VI, а полуметаллы — в главной подгруппе V; все периоды заканчиваются диэлектриче- диэлектрическими кристаллами. Отчетливую периодичность обнару- обнаруживают и другие физические свойства. Для выявления закономерностей изменения физиче- физических свойств элементов удобно располагать их в «длин- «длинную» периодическую систему, в которой всем элемен- 1231
Рис. 46.1. «Длинная» периодическая система элементов там, имеющим одинаковую структуру внешних элект- электронных оболочек, отводится по отдельной группе fl]. Длинную таблицу нередко изображают в компактной ступенчатой форме (рис. 46.1), располагая периоды один за другим симметрично относительно оси таблицы, и соединяя линиями элементы, принадлежащие к одной группе [2]. Другая форма длинной табли- таблицы использована для построения периодической системы физических свойств элементов (см« таблицу на форза- форзаце)* В этой таблице представлены атомные и термоди- термодинамические характеристики физических элементов в твердой кристаллической фазе при атмосферном давле- давлении. Указан тип решетки, в которой элемент кристалли- кристаллизуется при температуре 20 °С (для веществ, которые при нормальных условиях находятся в жидком или газооб- газообразном состоянии, указана фаза, в которую они перехо- переходят в результате охлаждения при атмосферном давле- давлении). Приведены атомные и ионные радиусы (по По- лингу) для основных валентностей элементов, а также температуры кипения, плавления, магнитных и сверх- сверхпроводящих переходов. Для немагнитных кристаллов указан тип магнитной восприимчивости (парамагнитная или диамагнитная). Приведены также значения темпе- температуры Дебая, определенные для большинства элемен- элементов из данных по теплоемкости при температуре 20 °С. Диэлектрики, полупроводники, полуметаллы и ме- металлы выделены соответственно шрифтом (светлый, штриховка, сетка и жирный)* Литературные источники, из которых взяты данные по температурам фазовых переходов, приведены в соот- соответствующих разделах Справочника (см. гл. 12, 21, 27. 28). Значения температуры Дебая взяты в основ- основном из обзора [3], а недостающие в нем данные — из [4]. Остальные характеристики элементов в кристалла ческой фазе приведены в соответствии с [5, 61. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Lexikon der Physik: Bd 3. Stuttgart, 1969. 2. Handbuch der Physik. Bd 36, Springer Verlag, 1956. 3. Cschneidner K. A. J. Sol. State Phys. 1964. Vol. 16. P. 275. 4 Ашкрофт Н., Мермин Н. Физика твердого тела. M.: Мир, 1979. 5. Физический энциклопедический словарь. М.: Со* ветская энциклопедия, 1960—1969. 6. Энциклопедия неорганических материалов. Киева Высшая школа, 1977.