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


УДК 53.081 @35.5) Физические величины: Справочнйк/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, кинетические 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. у р р р Авторы: А. П. Бабичев, Н. А. Бабушкина, А. М. Братковский, . Бродов, М. В. Быстров, Б. В. Виноградов, Л. И. Винокурова, Г А П Г И С Г К Г Гй В С Е М. Е. Бродов, М. В. Быстров, Б. В. Виноградов, Л. И. Ви Э. Б. Гельман, А. П. Геппе, И. С. Григорьев, К. Г. Гуртовой, В ров, А. В. Елецкий, Л. К. Зарембо, В. Ю. Иванов, В. Л Ива В В Игнатьев Р М Имамов А В Инюшкин Н В К 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- нев (гл. 3) Справочное издание ФИЗИЧЕСКИЕ ВЕЛИЧИНЫ Редакторы 3. Д. Андреепко, О. П. Дунаева, Е. 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 84хЮ87и, 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 № 2 Госкомпечати 051@1)—5 ISBN 5-283-04013-5
ОГЛАВЛЕНИЕ Предисловие Глава 1. ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИ- ВЕЛИЧИН. А. Г. Чертов 1.1. Общие положения 1.2. Единицы Международной системы . . . Основные величины и единицы СП 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 поридке 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 е = те=Ь и системы релятивист- релятивистских единиц с=те = h 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 величии Длина. Площадь. Объем. Плоский угол. Те- Телесный угол. Время. Температура. Скорость. 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- 28 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 у~излучений .... 1.14. Фундаментальные физические постоянные „ Список литературы Глава 2. СИММЕТРИИНОЕ И ТЕНЗОРНОЕ ОПИСАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИС- КРИСТАЛЛОВ. Ю. 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. Н. 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
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 Ill 5.5. Сплавы, минералы, дерево и другие твер- твердые вещества 120 5.6. Пластмассы 1г* 5.7. Жидкости !23 5.8. Ртуть при различной температуре и атмос- атмосферном давлении 123 5.9. Дистиллированная вода при различной температуре и атмосферном давлении . . J24 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. Треиие 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 Глава 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 Глава 9. ТЕПЛОЕМКОСТЬ. М. Н. Хлапкин . 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 соединении. 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. Мигачев 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 постоинном 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 335 14.6. Расплавы солей 336 J4.7. Твердые металлы 337 Список литературы 337 Глава 15 ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ. А. В. Инюшкин 337 15.1. Общие сведения 337 15.2. Теплопроводность простейших химических веществ 338 15.3. Теплопроводность газов и паров .... 339 15.4. Теплопроводность жидкостей 339 15.5. Теплопроводность твердых тел .... 339 Список литературы 363 Глава 16. ВЯЗКОСТЬ. А. В. Елецкий ... 364 16.1. Введение 364 16.2. Вязкость газов . 364 16.3. Вязкость жидкостей 370 Список литературы 374 Глава 17. ДИФФУЗИЯ- А. В. Елецкий . . 375 17.1. Введение 375 17.2. Диффузия атомов и молекул в газах , . 375 17.3. Диффузия в жидкостях 376 17.4. Диффузия в твердых веществах .... 378 Список литературы 390 Глава 18. ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ГАЗАХ И ПЛАЗМЕ. А. В. Елецкий 391 18.1. Колебательная релаксация молекул в га- газах 391 18.2. Рассеяние электронов на атомах и моле- молекулах 393 18.3. Процессы ионизации с участием возбуж- возбужденных атомов 395 18.4. Процессы резонансной перезарядки . . 395 18.5. Ионио-молекулярные реакции 396 18.6. Процессы нейтрализации заряженных час- частиц в плазме 398 18.7. Процессы образования и разрушения отри- отрицательных ионов 399 18.8. Процессы тушения возбужденных атомов и молекул при столкновениях с тяжелыми частицами 407 18.9. Фотоионизация и фоторекомбинация . . 409 Список литературы 410 Глава 19. ИОНИЗАЦИЯ АТОМОВ и МОЛЕ- МОЛЕКУЛ. А. А. Радциг, В. М. Шустряков .... 411 19.1. Введение 411 19.2. Потенциал ионизации атомных и молеку- молекулярных частиц 411 19.3. Энергия связи электронов во внутренних оболочках атомов 420 19.4. Энергия сродства атомов и молекул к электрону 420 19.5. Энергия сродства атомов и молекул к про- протону 420 19.6. Эффективные сечения ионизации атомов и молекул электронами 422 Список литературы 429 Глава 20. ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА В СЛАБО- ИОНИЗОВАННОЙ ПЛАЗМЕ. А. В. Елецкий 430 20.1. Диффузия и подвижность заряженных частиц в слабоионизованной плазме . . . 430 20.2. Вязкость слабоионизованной плазмы . . . 436 20.3. Теплопроводность ионизованного газа . . 436 Список литературы 437 Глава 21. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ. В. С Егоров, И. Н. Хлюстиков 437 21.1. Введение 437 21.2. Чистые металлы 438 21.3. Влияние всестороннего сжатия на сопро- сопротивление металлов 440 21.4. Электрические свойства некоторых метал- металлов и сплавов . . . • 444 21.5. Сверхпроводники 448 Список литературы 453 Глава 22. ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙ- СВОЙСТВА ПОЛУПРОВОДНИКОВ. С. Д. Лазарев. Е. 3. Мейлихов 454 22.1. Введение 454 22.2. Элементарные полупроводники .... 455 22.2.1. Кремний и германий 455 22.3. Полупроводниковые соединения .... 469 22.3.1. Соединения типа AWi—Л^уп ... 469 22.3.2. Соединения типа ^nfiiv—^UBVii . 469 22.3.3 Соединения типа Аш fiiv—Aiiifivn . 500 22.3.4. Соединения типа 4ivbiv_/iivbvi . . 517 22.3.5. Соединения типа AVBv~4Vfivm . . 530 22.3.6. Соединения типа 4Vifiiv—avibvi . . 535 22.3.7. Соединения типа Aviifiiii_4viifiVi . 537 22.3.8. Соединения типа ^nifiV—^Hifivi ... 537 Список литературы 538 Глава 23. ДИЭЛЕКТРИКИ. А П. Геппе . 543 23.1. Общие сведения 543 23.2. Газообразные диэлектрики 545 23.3. Жидкие диэлектрики 548 23.4. Твердые диэлектрики 549 23.5. Активные диэлектрики 557 Список литературы 559 Глава 24. ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВ- ЯВЛЕНИЯ. Н. А. Бабушкина 559 Список литературы 566 Глава 25. ЭЛЕКТРОННАЯ И ИОННАЯ ЭМИССИЯ. Т. М. Лифшиц, А. Л. Мусатов . . 567 25.1. Вводные замечания 567 25.2. Работа выхода 567 25.3. Термоэлектронная эмиссия ...... 570 25.4. Фотоэлектронная эмиссия 574 25.5. Вторичная электронная эмиссия . . . 582 25.6. Полевая электронная эмиссия .... 587 25.7. Ионная и ионно-электронная эмиссия . . 590 Список литературы 592 Глава 26. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ДИА- И ПАРАМАГНЕТИКОВ. В. Ю. Иванов, Л. И. Винокурова 593 Список литературы 610 Глава 27. МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ФЕР- ФЕРРОМАГНИТНЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ К Г. Гуртовой 613 27.1. Вводные замечания 613 27 2. Элементы 614 27.3. Сплавы 623 27.4. Металлические магнитные материалы . . 636 Список литературы 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) . 8 28.3. Основные магнитные свойства легкоплоско- легкоплоскостных антиферромагнетиков (на примере МпСО* СоСО3) 650 28.4. Мета магнетики D01 28.5. Антиферромагнетики со взаимодействием Дзялошинского .... * 651 28.6. Пьезомагнетики и магнитоэлектрики . . 652 28.7. Акустомагнетики ®bZ 28.8. Органические сверхпроводники .... °W 28.9. Некоторые свойства антиферромагнети- антиферромагнетиков 652 Список литературы 'и1э Глава 29. ФЕРРИТЫ И ДРУГИЕ МАГНИТ- МАГНИТНЫЕ ДИЭЛЕКТРИКИ. М. В. Быстрое. В Л. Ивашшщева, 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 сгекла 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. П. 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 8/3 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 Г л а в а 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 .... 97 i 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> о-частиц и конверсионных электронов 1044 37.3. Квантовые характеристики ядер .... Ю47 37.4. Радиоактивные ряды 1051 Список литературы . '054 Глава 38. МЁССБАУЭРОВСКИЕ ЯДРА. С. С. Якимов, В М Черепанов 1054 38.1. Общие сведения 1054 38.2. Характеристики мёссбауэровских ядер . Ю55 38.3. Параметры мёссбауэровских спектров . . Ю62 38.4. Изомерный сдвиг 1066 Список литературы Ю68 Глава 39. ЯДЕРНЫЕ РЕАКЦИИ. В. П. Ру- Рудаков Ю68 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 Ю86 39.6. Кинематика ядерных реакций 1086 Список литературы 1087 Глава 40. ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР. А. И. Обухов, И. С. Григорьев Ю87 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 . . , Ю93 40.6. Продукты деления ядер 1094 40.7. Нейтроны деления 1095 40.8. Мгновенное у-излучение 1099 40.9. Запаздывающее излучение продуктов де- деления 1095 Список литературы 1096 Глава 41. ПРОХОЖДЕНИЕ НЕЙТРОНОВ ЧЕРЕЗ ВЕЩЕСТВО. С. В. Марин 1099 41.1. Общие замечания 1099 41.2. Основные характеристики нейтрона ... 1100 41.3. Нейтронные сечения U01 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 (я, 2я) ...... 1127 41.9. Ядерная реакция (п, р) 1134 41.10 Ядерная реакция (и, а) 1134 41.11. Ядерная реакция (п, 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 И 72 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 П78 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 Глава 45. АСТРОНОМИЯ И АСТРОФИЗИ- АСТРОФИЗИКА. Ю. Э. Любарский, Р. А. Сюняев .... 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 издания нового универсального физического справочни- справочника. Однако воплотить ее в жизнь Иссак Константино- Константинович ие 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- такой 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 на 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. И. С. Григорьев Е. 3. Мейлихов
ГЛАВА 1 ЕДИНИЦЫ ФИЗИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН А. 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 н 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 не пер (см. табл. 1.7), а также их сочетания с единицами СИ и нашедшие широкое при- применение на практике десятичные кратные н 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 при 79. 6. Стандарт «ГСИ. Единицы физических величин. ГОСТ. 8.417—81 (СТ СЭВ 1052—78)» не распространя- распространя*' 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. ется 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 I—величина, характеризующая протяжен- протяженность, удаленность и перемещение тел или их частей вдоль заданной линии; dim /*2=L, единица —метр (т; м)*3. 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; dimm=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 t—7, 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 сечении, 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 Т — температура, отсчитываемая по термодинамической шкале температур *' 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». *3 В скобках даются международное и русское обо- обозначения единицы. 9
от абсолютного нуля; dim Т=6, 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 t), определяемую выражением t=T—То, где Го=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. Tes= ^8+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); dimn=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 *' 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 Производные единицы СИ по разделам физики И ВРЕМЯ Площадь S — 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: v*1 = drldt; dim v=hT~l, 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 = dvfdt; 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 ш — величина, равная первой производной от угла поворота по времени:, ш = dy/df. dim ш=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: dim e=T~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). *' 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, *' 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. 10
Период Т — интервал времени, в течение которого совершается один цикл периодического процесса; dim Г=Т, единица — секунда (s, с). Частота периодического процесса f, v — величина обратная периоду; dim v=T~1, 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~i, еди- единица— секунда в минус первой степени (s; С1). 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 'А: dim v = L-I, 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 6 = Т~', единица — секунда в минус первой степени (s-1; c~'). 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 ц — 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: dim n = L-', 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. Плотность р — величина, равная отношению массы dm элемента тела к объему dV этого элемента: Р = dm/dV; dim p = ML-3, единица — килограмм на кубический метр (kg/rn3; 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 a = L3M-', 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 м3. Импульс (количество движения) р материальной точки — величина, равная произведению массы пг ма- материальной точки на ее скорость с: р = mv; dim p=LMT~1, 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: dim L = L2MT~l, 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) I материальной точки относительно некоторой оси — величина, равная произведению массы m материальной точки на квадрат расстояния г ее до оси врашения: dim 7 = L2M, единица — килограмм-метр в квадрате (kg-m2; кг-м2). 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: 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 h, т. е. на расстояние между направлением силы и этой точкой: M = Fh; 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~I, единица — ньютон-секунда (N-s; 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: р= dF/dS; dim p = L^iMT-2, 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 н объемного сжатия. 11
Динамическая вязкость rj является коэффициентом пропорциональности в формуле силы внутреннего трения: где dv/dl — градиент скорости; AS — площадь поверхно- поверхности слоя, иа которую рассчитывается сила внутреннего треиия; dim rj = L~lMT-|> 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=L2T-', 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/м3. 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: а = dF/dl; dim а=МТ~2, единица — ньютон на метр (N/m; Н/м). Ныотон 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 4 = L2MT-2, единица — джоуль (J; Дж). Джоуль равен работе силы 1 Н, перемещающей те- тело иа расстояние 1 м в направлении действия силы. Примечание. В джоулях выражаются также все виды энергии. Мощность N, Р — величина, равная отношению рабо- работы dA к бесконечно малому интервалу времени dt, в те- течение которого эта работа совершается: N = dA/dt; dim JV=L2MT-3, единица —ватт (W; Вт). Ватт равен мощности, при которой работа в ] Дж производится за время 1 с. ТЕПЛОТА Температурный коэффициент а — величина, равная отношению относительного изменения dX/Xc физической величины к изменению dT температуры от принятой за начальную: a = dX/(XodT), где Хо — значение физической величины при температуре, принятой за начальную; dim a=G~', 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 T —¦ векторная вели- величина, численно равная изменению температуры на едини- единице длины и направленная в сторону наиболее быстрого изменения температуры температурного поля; dim grad T=L~l 6, единица — кельвина на метр (К/т; К/м). Кельвин на метр равен температурному градиенту поля, в котором на участке длиной 1 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 энергии, имеет размерность работы: dim l/=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-нзо- термический потенциал, изобарио-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 Ф = Ь2МТ~3, 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 йф к площади dS поверхности, через которую проходит этот поток: q = йФ/dS; dim <? = 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 X — 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:' где dT/dx — градиент температуры; dim ^ = LMT~3 6~', единица-—ватт на метр-кельвнн (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 C=L2MT~se~1, единица — джоуль на кельвин (J/K; Дж/К). 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=С/т; dim c=L2T~2G-\ единица — джоуль на кнлограмм-кель- вин (J/(kg-K); Дж/(кг-К)). Джоуль на килограмм-кельвин равен удельной теп- теплоемкости вещества, имеющего прн массе 1 кг теплоем- теплоемкость 1 Дж/К- Температуропроводность а — величина, характери- характеризующая скорость выравнивания температуры при неста- нестационарной теплопроводности н равная отношению коэф- коэффициента теплопроводности X к объемной теплоемкости сРр вещества: где ср — удельная теплоемкость вещества при постоянном давлении; р — плотность вещества; dim a = L2T~1, 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 dT, на который газ нагревается: ?= dA/(mdT); dim B = L2T-2G~', единица — джоуль на килограмм-кель- килограмм-кельвин (J/(kg-K); 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 Т; dim Q = L2MT-26~1, еди- единица — джоуль на кельвин (J/K; Дж/К). Джоуль на кельвин равен изменению энтропнн сис- системы, которой при температуре «К в изотермическом про- процессе сообщается количество теплоты пДж. Удельная энтропия s — величина, равная отношению энтропии dS к массе dm системы: s = dS/dtn; dim s=L2T-2e-', единица — джоуль на кнлограмм-кель- вин (J/(kg-K): Дж/(кг-К)). 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, равнаи отношению количества теплоты dQ, подводимого к сис- системе или отводимого от нее в ходе процесса, к массе dm системы: q=dQldm; dim <7=L2T-S, 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. ЭЛЕКТРИЧЕСТВ! Количество электричества (электрический заряд) Q — величина, равная произведению силы тока / на вре- время t, в течение которого шел ток: Q = It; 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 dQ, 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 0 — величина, равная отношению заряда dQ, находящегося на элементе поверхности, к площади dS этого элемента: dim 0=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: dim x=L~TI, 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 U — величина, равн U = P/I; dim г7 = Ь2МТ-31-', 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 dQ, помещенный в некоторую точ- точку электрического поля, к этому заряду: Е = dF/dQ; dim ?=LMT-3i-', единица-—вольт на метр (V/m, В/м). *1 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 V 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 U и силу тока /: dim ЧГ=Т1, 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 ео, е*1 среды является коэффициентом пропорциональности в формуле, связывающей между собой смещение и напря- напряженность электрического поля: dim ео = Ь-3М~'Т412, 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 е0. Электрический момент диполя р — векторная величи- величина, равная произведению заряда Q диполя на его пле- плечо /: 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 одни от другого. Плотность электрического тока / — величина, равная отношению силы тока dl к площади dS поперечного се- сечения: j = dl/dS; dim /=L~2I, единица — ампер на квадратный метр (А/т2; А/м2). Ампер на квадратный метр равен плотности рав- равномерно распределенного по поперечному сеченню пло- площадью 1 м2 электрического тока силой 1 А. Линейная плотность электрического гока А — вели- величина, равная отношению силы тока dl в тонком листовом проводнике к ширине da этого проводника: А = dl/da; dim 4=L~'I, единица — ампер на метр (А/т; А/м). *' Запасное обозначение (б) обязательно в техниче- технической документации и литературе, специально предназна- предназначенной для отправки за границу. dim /?=L2MT-3I-2, единица —Ом (Q; Ом). Ом равен сопротивлению проводника, между конца- концами которого возникает напряжение 1 В при силе тока 1 А. Электрическая проводимость G — величина, обратная сопротивлению: dim G=L-2M-'T3I2, единица — сименс (S; См). Сименс равен электрической проводимости провод- ¦ ника 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 = L3MT-3I"~2, единица — ом-метр (Q-m; Ом-м). 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-3M-1T3I2, 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 H=L~4, 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//г 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: dim Fm = I, 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 замк- 14
нутом контуре при изменении до нуля магнитного потока Ф, сцепленного с этим контуром Из этой формулы сле- следует: dim Ф=Ь2МТ-21-1, единица — вебер (Wb; Вб). Вебер равен магнитному потоку, при убывании которого до нуля в сцепленной с ним электрической цепи сопротивлением 1 Ом через поперечное сеченне проходит количество электричества 1 Кл. Магнитная индукция В — величина, равная отноше- отношению магнитного потока йФ к площади dS сечення, через которое проходит этот поток: dim B = MT-2I-1, единица — тесла (Т; Тл). Тесла равна магнитной индукции, при которой че- через поперечное сечение площадью 1 м2 проходит магнит- магнитный поток 1 В б. 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 = LI' dim Z. = 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, ц*1 явля- является коэффициентом пропорциональности между магнит- магнитной индукцией н напряженностью магнитного поля: В = цан: dim }j.o=LMT-2I2, единица — генри на метр (Н/m; 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 ц0. Магнитный момент (амперовский) рт контура с то- током — величина равная произведению силы тока / в кон- контуре на площадь S, ограниченную им: Рт = is: dim pm = 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 pm = L3MT-2I~1, единица — вебер- метр (Wb-m; Вб-м). Намагниченность (интенсивность намагничения) М — величина, равная отношению суммы магнитных моментов всех магнитных диполей, входящих в элемент магнетика, к объему dV этого элемента: где pm,i — магнитный момент ?-го диполя; ./V — число ди- диполей, входящих в элемент магнетика; dim M = L~4, еди- единица - ампер на метр (А/т; А/м). Ампер на метр равен намагниченности, прн которой вещество объемом 1 м3 имеет магнитный момент 1 А-м2. 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-'T2I2, единица — генри в минус первой степени (Н; Гн~'). Генри е 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: dim Am = L2MT-2I-2, единица — генри (Н; Гн). Генри равен магнитной проводимости магнитной цепи с магнитным сопротивлением 1 Гы. Энергетическая экспозиция Не—величина, равная от- отношению энергии dW излучения, падающего на поверх- поверхность к площади dS этой поверхности: Не = 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 AW, переносимой излучением, к време- времени At переноса, значительно превышающему период ко- колебаний, т. е. *' Запасное обозначение (ц) обязательно в техниче- технической документации и литературе, специально предназна- предназначенной для отправки за границу. dim Фе=Ь2МТ~3, т. е. совпадает с размерностью мощно- мощности, единица — ватт (W; Вт). Ватт равен потоку излучения, эквивалентному ме- механической мощности 1 Вт. Энергетическая светимость (излучательность) М„ — величина, равная отношению потока излучения ЙФ» к площади dS, с которой это излучепир испускается: Ме = d®eldS; dim Afc = MT-3, 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 dфe к площади dS, которой это излуче- излучение поглощается: Ее = d®eldS; dim ?С = МТ-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 1е -— величина, равная отноше- отношению потока излучения dФe источника к телесному углу dQ, в пределах которого распространяется это излу- излучение: /е = dФe/dQ¦, 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 d/E элемента излучаю- излучающей поверхности к площади dS проекции этого элемента на плоскость, перпендикулярную направлению наблюде- наблюдения: Ве = dIe/dS; dim Be=MT-3, 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 Ф„, испускаемый источником света в некоторый телесный угол, — величина, равная произве- произведению силы света / источника на этот телесный угол Q; Ф„ == /Q; dim Фо=/, 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 t, в течение которого излучается (или воспринимается) этот световой поток: Q = %f, 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 S проекции светящейся поверхности на плоскость, перпендикулярную данному направлению: dim ? = L-2J, 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: R = d$v /dS; dim R=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 йФи, падающего на элемент поверхности, к площади dS этого элемента: Е = d% I dS; dim ?=L~~2J, 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 освещениостн Е на время t, в течение которого происходит облучение: Н = Ef, dim W=L~2TJ, единица — люкс-секунда (lx-s; лк-с). Люкс-секунда равна световой экспозиции, создавае- создаваемой за время 1 с при освещенности 1 лк. 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 ы: dim ?) = ЬТ-', единица — метр в секунду (m/s; м/с). Объемная скорость звука q — величина, равная про- произведению колебательной скорости v на площадь S попе- поперечного сечення канала, в котором распространяетси звук: q = vS; dim q=L4~l, единица — кубический метр в секунду (m3/s; м3/с). Кубический метр в секунду равен объемной скорости звука при колебательной скорости 1 м/с и плошади 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 №=L2MT~2 и выпажается в джоулях (J; Дж). Плотность звуковой энергии — величина, равная отношению звуковой энергии dW, содержащейся в эле- элементе канала, к объему dV этого элемента: dim ш = Ь-1МТ-2, единица — джоуль на кубический метр (J/m3; Дж/м3). Джоуль на кубический метр равен плотности зву- звуковой энергии в канале объемом 1 м3 прн звуковой энер- энергии 1 Дж. Поток звуковой энергии (звуковая мощность) Р —¦ величина, равная отношению звуковой энергии dW, про- проходящей через поверхность, к интервалу времени dt, за который эта энергия проходит: P=dW/df, dim P=L2MT~3, единица —ватт (W; Вт). Интенсивность звука / — величина, равная отноше- отношению потока dP звуковой энергин через поверхность, пер- перпендикулярную направлению распространения звука, к площади dS этой поверхности: I=dP/dS; dim /=MT-3, 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: Ро = Zaq\ dim ZO=L-4MT-1, единица — паскаль секунда на кубиче- кубический метр (Pa-s/m3; Па-с/м3). Паскаль-секунда на кубический метр равна акусти- акустическому сопротивлению канала, в котором создается объ- объемная скорость 1 м3/с при звуковом давлении 1 Па. 16
Удельное акустическое сопротивление Zs — величина, равная произведению акустического сопротивления на площадь S поперечного сечения канала: Zs = ZaS; dim Zs=L-2MT-1, единица — паскаль-секунда иа метр (Pa-s/m; Па-с/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 сечеиие канала, в котором распространяется звук, к средней ко- колебательной скорости (с) в этом сечении: dim Zm=MT~' единица — ньютон-секунда на метр (N-s/m; Н-с/м)." Иьютол-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 (тел::) к количеству вещества п сис- системы: JVI = m/n\ 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 л: Vm = V/n; dim Vm=L3N-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=dU/dn; dim f/m=L2MT~2N~1, 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: Ст = С/п; dim Cm=L2MT-26~IN", единица — джоуль на моль-кель- вин (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: n = 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): Св = dnB/dV. dim СБ=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 дли 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/dm; dim Ьв—М-Щ, единица — моль на килограмм (mol/kg; моль/кг). Моль на килограмм равен моляльности 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): рв = dmB/dV; dim pb=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 ?i = L~3T-'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 Am=M, единица — кило- килограмм (kg; кг). Элементарный заряд е; dim e=TI, единица — кулон (С; Кл). Магнитный момент атома, ядра |и; dim (x = L2I, едини- единица— ампер-квадратный метр (А-т2; А-м2). 2-2159 17
Магнетон ядерный [In; dim n.v=L2I, единица — ам- ампер-квадратный метр (A-m2; А-м2). Гиромагнитное отношение у; dim ¦у = М-1Т1, едини- единица— ампер-квадратный метр на джоуль-секунду (A-m2/ /(J-s); А-м2/(Дж-с)). Ядерный квадрупольныи момент Q; dim Q = IA еди- единица -квадратный метр (т2; м2). Силовая постоянная колебательного спектра моле- молекулы — размерность МТ~2, единица — ньютон на метр (N/m; И/и). Энергия связи ?св; dim ?CB = L2MT-2, 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 ф; dim q> = L~2T~1, едини^ ца — секунда в минус первой степени-метр в минус вто- второй степени (s-'-m-2; c-'-m^2). Перенос (флюенс) энергии — размерность МТ~2, еди- единица -джоуль на квадратный метр (J-m-2, Дж • м~2). Эффективное сечение 0; dim 0=L2, единица — квад- квадратный метр (т2; м2) Дифференциальное эффективное сечение da/dQ; dim (da/dQ) = L2, единица — квадратный метр на стера- стерадиан (m2/sr;M2/cp). Спектральное эффективное сечение — размерность М-'Т2, единица — квадратный метр на джоуль (m2/J; м2/Дж). Линейный коэффициент ослабления рц; dim Цг^Ь.-1, единица — метр в минус первой степени (m; m-1). Атомный коэффициент ослабления [ха; dim ца = 1Д единица — квадратный метр (т2; м2). Массовый коэффициент ослабления \хт; dim цт= = L2M~1, единица — квадратный метр на килограмм (m2/kg; м2/кг). Массовый коэффициент преобразования энергии — размерность L2M"\ единица — квадратный метр на кило- килограмм (m2/kg; м2/кг). Массовый коэффициент поглощения — размерность L2M-', единица — квадратный метр на килограмм (m2/kg; Длина среднего пробега ¦ (/) dim (/) = L, едини- единица—метр (m; м). Средний массовый пробег — размерность L~M, еди- единица— килограмм на квадратный метр (kg/m2; кг/м2). Линейная плотность ионизации — размерность L, единица —метр в минус первой степени (m"f; м). Толщина слоя половинного ослабления dln; dim di'/2=L, 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 ионообразоваиия — 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 & = М~1Т21, единица — квадрат- квадратный метр на вольт-секунду (m2/(V-s); м2/(В-с)) Потока нейтронов Ф; dim Ф=Т~1, единица — секун- секунда в минус первой степени (s-1; с). Концентрация ионов, нейтронов п; dim n=L~3, еди- единица — метр в минус третьей степени (т~3; м~3). Объемная скорость нейтронов — размерность L~3T~S единица — секунда в минус первой степенн-метр в минус третьей степени (s~'-m-3; с-'-м-3). Плотность замедления — размерность L-3T-!, едини- единица — секунда в минус первой степени-метр в минус тре- третьей степени (s-1-m-3; с-'-м-3). Замедляющая способность среды — размерность L~', единица — метр в минус первой степени (т-'; м-1) 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 ИЗЛУЧЕНИИ 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 w — = 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: F = dN/df, dim F=T~l, единица — секунда в минус первой степени (s-«; с-»). Секунда в минус первой степени равна потоку ионизирующих частиц, прн 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- ння этой сферы: Ф = dN/dS; 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~!. Плотность потока ионизирующих частиц <р — отноше- отношение потока ионизирующих частиц dF, проникающих в элементарную сферу, к площади dS центрального сечения этой сферы: 9 = dFldS = ёФ/Ш = (PN/(dS ¦ dt); dim ф = Ь2^Т-!, единица — секунда в минус первой сте- степени-метр в минус второй степени (s-'-m-2; с-'-м). 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 !8
Энергетическая плотность потока ионизирующих час* тиц <р(?)—отношение плотности потока ионизирующих частиц <р с энергией от Е до E+dE к энергетическому интервалу dE: о(?) = dyldE = d2F/(dS ¦ dE) = еРФЦМ ¦ dE)=* = dsN/(dS ¦ dt ¦ dE); dim ф(?)=Ь~4М-1Т, единица — секунда в минус первой степени-метр в минус второй степени-джоуль в минус первой степени (s~1-m~2-J~1; с~'-м~2-Дж). Секунда в минус первой степени-метр в минус вто- второй степени-джоуль в минус первой степени равен энер- энергетической плотности потока ионизирующих частиц, прн 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-'-см-2Х ХэВ-i; с-'-см-г-кэВ-1; с-'-см^-МэВ-1. Угловая плотность потока ионизирующих частиц <p(Q)—отношение плотности потока ионизирующих час- частиц dq>, распространяющихся в пределах элементарного телесного угла dQ, ориентированного в направлении Й, к этому телесному углу: = d2F/(dS ¦ dQ) = dsN/(dS ¦ dt - dQ); dim №(Q)=L2T-1, единица — секунда в минус первой сте- степени-метр в минус второй степени-стерадиан в минус первой степени (s~1-m~2-sr-1; с~1-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 <р (?, й) — отношение плотности потока <р 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: Ч(Е, Q) = d3F dE ¦ dQ dS ¦ dE ¦ dQ dt ¦ dE ¦ dQ dS ¦ dt ¦ dE ¦ dQ dim (E, fi) = L-4M-'T, единица — секунда в минус первой степени-метр в минус второй степени-джоуль в минус первой степени-стерадиан в минус первой степени (s~'X, Xnr^-J-'-sr-1; с-'-м-^-Дж-'-ср-1). Секунда в минус первой степени-метр в минус вто- второй степени-дэюоуль в минус первой степени-стерадиан в минус первой степени равен энергетнческо-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-1-см~2-кэВ-1-ср~1; с~'-см~2-МэВ-1-ср~1а Поток энергии ионизирующего излучения Fw — отно- отношение энергии ионизирующего излучения dw, проходя-* щего через данную поверхность за интервал времени dt. к этому интервалу: dim Fn,=L2MT-3, единица —ватт (W, Вт). Ватт равен потоку энергии ионизирующего излуче- излучения, прн 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: dS 'dim Фи,=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: d2w dim фш = 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/см2; 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 m определен- определенного (?-го) типа взаимодействий ионизирующих частиц и частиц-мишеней в элементарном объеме при переносе Ф ионизирующих частиц к числу ./V частиц-мишеней в этом объеме и к этому переносу: dim 0j=L2, единица — квадратный метр (m2; м2). Квадратный метр равен сечению взаимодействия ионизирующих частиц, при котором в веществе, содержа* щем одну частицу-мишень в 1 м3, перенос падающих час- частиц 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) 0—-сумма всех се- ченнй взаимодействия at ионизирующих частиц данного вида, соответствующих различным реакциям или про- процессам: 19
dim 0=L2, единица — квадратный метр (m2; 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~2 приводит в среднем к одному акту взаимодействия в 1 м3. Предпочтительная единица: фм2. Макроскопическое сечеиие взаимодействия ионизиру- ионизирующих частиц (макроскопическое сечеиие взаимодействия) 2, .— произведение сечения взаимодействия 0г на концен- концентрацию С частиц-мишеней в веществе: dim 2i=L"-1, единица — метр в минус первой степени (т-Чм-1). Предпочтительная единица: см-1. Линейный коэффициент ослабления ц — отношение доли dN/N косвенно ионизирующих частиц, испытавших взаимодействие при прохождении элементарного пути dl в веществе, к длине этого иутн: dim ц—L.-1, единица— метр в минус первой степени (т-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. Массовый коэффициент ослабления цт — отношение линейного коэффициента ослабления ц к плотности р вещества, через которое проходит косвенно ионизирую- ионизирующее излучение: ц 1 Ш . dim }j.m = L2M-1, единица — квадратный метр на кило- килограмм (ms/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 ц к концентрации С атомов вещества, через которое проходит косвенно иони- ионизирующее излучение: CN dN . dl dim Цо=1Л единица — квадратный метр (m2; м2). Предпочтительнаи единица: см2. Линейный коэффициент передачи энергии щг — 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 dm . dim utr^L, единица — метр в минус первой степени (т-1; 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- ионизирующего излучения уменьшается в е раз (е — основание на- натурального логарифма). Предпочтительная единица: см~Ч Массовый коэффициент передачи энергиирG.,т— от- отношение линейного коэффициента передачи энергии (Xtr к плотности р вещества, через которое проходит косвенно ионизирующее излучение: dim (xtr,m=L2M~', 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 |ien — произведение линейного коэффициента передачи энергии Utr на разность между единицей и долей g энергии вто- вторичных заряженных частиц, переходящей в тормозное излучение в данном веществе: dim nen = L-1, единица — метр в минус первой степени (т-1; м-1). Предпочтительная единица: см. Массовый коэффициент поглощения энергии ц.сп,т —¦ отношение линейного коэффициента поглощения энергии ц.еп к плотности р вещества, через которое проходит кос- косвенно ионизирующее излучение: <^en Rrd-g) . „ ^. dim |Xen,m=L2M-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: «т = ЯР'. dim /?m=ML~2, единица — килограмм на квадратный метр (kg/m2; кг/м2). Предпочтительная единица: г/см2. Линейная плотность ионизации i — отношение числа dn ионов одного знака, образованных заряженной иони- ионизующей частицей на элементарном пути dl, к этому пути: i — dn/dl; dim (=L~1, единица — метр в минус первой степени (т-1; м-1). Предпочтительные единицы: см"; мкм~'. Линейная тормозная способность вещества S — отно- отношение энергии dE. теряемой заряженной ионизующей частицей прн прохождении элементарного пути dl в ве- 20
ществе, к длине этого пути: S = dE/dl; dim S = LMT-2, единица — джоуль на метр (J/m; Дж/м). Предпочтительная единица: кэВ/мкм. Массовая тормозная способность вещества Sm - от- отношение линейной тормозной способности S вещества к плотности р вещества: S 1_ dE . 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 S вещества к концентрации С атомов этого вещества: метр а С С dl dim Sa=L4MT-2, единица — джоуль-квадратны» (J-m2; Дж-.м2). Предпочтительная е д и н и ц а: эВ-см2. Линейная передача энергии (ЛПЭ) La — отношение энергии dEA , переданной веществу заряженной частицей вследствие столкновений на элементарном пути dl, к дли- длине этого пути: dim L д = 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 иоиов N, образован- образованных этой частицей до полной потери ее кинетической энергии в данном веществе: W = E/N; (J; Дж). dim W=L2MT-2, единица — . Предпочтительна Массовая поверхностная плотность ps — отношение массы dm вещества элемента слоя с площадью dS по- поверхности к этой площади: Ps = dtn/dS; dim ps=ML~2, единица — килограмм на квадратный метр (kg/m2; кг/м2). Килограмм на кве оратный метр равен массовой по- поверхностной плотности, при которой на 1 м2 поверхности слоя равномерно распределена масса 1 кг. Предпочтительные единицы: мг/см2; г/см2. 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: D = 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- излучения (мощность дозы излучения) Ъ — отношение прира- приращения поглощенной дозы dD за интервал времени dt к этому интервалу времени: D = 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 ионизирующих частиц, об- образовавшихся под действием косвенно ионизирующего излучения в элементарном объеме вещества, к массе dm вещества в этом объеме: K=dEK/dm; dim /(=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 /( — отношение приращения кермы dK за интервал времени dt к этому интервалу времени: k=dKldt; 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; кГр/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: dim ^l = 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) X ¦— отношение прира- приращения экспозиционной дозы dX за интервал времени dt к этому интервалу времени: X = dX/df, dim *=М-Ч, единица — ампер на килограмм (A/kg; А/кг). Ампер на килограмм равен мощности экспо^.чцион- иой 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 It ионизирующего нзлу- 21
чения в данном элементе объема биологической ткаии стандартного состава: И = Dk\ dim H=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) Й — отношение приращения dH эквивалентной дозы за интервал времени dt к этому интервалу времени: Н = dH/df, dim #=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 13в. Предпочтительная единица: мкЗв/ч. Величины и единицы, характеризующие источники ионизирующих излучений Активность радионуклида в источнике (образце) (ак- (активность радионуклида) А — 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: A=dNldt; dim А~1~1, 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: dim Am=M~1T~1, единица — беккерель на килограмм _?; Бк/кг). Зеккерель на килограмм равен удельной активно- активности источника, при которой активность радионуклида в источнике (элементе, соединении) массой в 1 кг равна 1Бк. Предпочтительные единицы: Бк/г; кБк/г; МБк/г; ГБк/г; ТБк/г. Объемная активность источника Лн — отношение ак- активности А радионуклида в источнике (образце) к его объему V: dim ^c=L~3T~1, единица — беккерель на кубический метр (Bq/m3; Бк/м3). 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; кБк/л; МБк/л; Бк/м3. Молярная активность источника АЮо\—отношение активности А радионуклида в источнике (образце) к чис- числу молей N вещества (соединения), содержащего данный радионуклид: = A/N; dim .Amoi—T-^N, 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/м,моль; ТБк/ммоль. Поверхностная активность источника As — отношение активности А радионуклида в источнике (образце), рас- распределенной на поверхности источника, к площади S этой поверхности: As = AIS: dim As=L~iri~l, 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) Г6 — отношение мощности воз- воздушной кермы Kg , создаваемой фотонами с энергией больше заданного порогового значения 6 от точечного изотропно-излучающего источника данного радионукли- радионуклида, находящегося в вакууме на расстоянии I от источ- источника, умноженной на квадрат этого расстояния, к актив- активности А источника: dim Г5 =L4T~2, единица — грэй-метр в квадрате в секун- ду-беккерель (Gy-m2/(s-Bq); Гр-мг/(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/ Дс-Бк). Керма-зквивалент источника Ке — мощность воздуш- воздушной кермы фотонного излучения с энергией фотонов боль- больше заданного порогового значения 6 точечного изотроп- изотропно-излучающего источника, находящегося в вакууме, на расстоянии I от источника, умноженная на квадрат этого расстояния: dim Ke—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-мг/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: l_ dN . N dt 22
dim X=T~1, единица — секунда в минус первой степени (s-1; с-'). 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; мин-1; ч~'; сут-1; год~'. Период полураспада радионуклида Тш — время, в течение которого число ядер радионуклида в результате радиоактивного распада уменьшается в 2 раза; dim 7"i/2=7\ единица — секунда (s, с). Предпочтительные единицы: с; мин; ч; 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, иа 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- ВАНИЯ ДЕСЯТИЧНЫХ КРАТНЫХ И ДОЛЬНЫХ ЕДИНИЦ И ИХ НАИМЕНОВАНИЯ Мно- Множитель 10м 101Б 1012 109 106 10s ю2 101 Прис- Приставка экса пета тера гига мега кило гекто дека Обозначе пристав междуна- международное Е Р Т G М к h da ние чи рус- русское э п т г м к г Да Мно- жи- житель 10~1 ю-2 ю-3 ю-6 Ю-9 Ю-12 Ю-15 Ю-и Прис- Приставка деци санти МИЛЛИ микро нано пико фемто атто Обозначе ние приставки междуна- международное d с m И- п р f а рус- 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 саити допускается применять только в иаимеиоваииях кратных и дольных единиц, уже полу- получивших широкое распространение (гектар, декалитр, дециметр, р.). При сложном наименовании производной единицы СИ приставку присоединяют к наименованию первой еди- единицы, входящей в произведение или числитель 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, к"В/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 Наименование величины Масса Время*1 Плоский угол Объем, вместимость*3 Длина Оптическая сила Площадь Энергия Полная мощность Реактивная мощность Единица 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 Обозначение междуна- международное t U min h d ..." ••• (gon) 1 u. a. ly pc — ha eV V-A var русское T a. e. м. •мин сут . . .' ..." град л a. e. св. год ПК дптр га эВ В-А вар Соотношение с единицей СИ Ю3 кг 1,66057- Ю-27 кг (приблизительно) 60 с 3600 с 86400 с (я/180) рад =1,745329-Ю-2 рад (я/10 800) рад = 2,908882 . . . -10-* рад (я/648000) рад = 4,848137 . . .-Ю рад (я/200) рад Ю-3 м» 1,45598-1011 м (приблизительно) 9,4605-1016 м (приблизительно) 3,0857-1016 м (приблизительно) 1 м 10* м* 1, 60219- Ю-19 Лж (приблизительно) Допускается также применять другие единицы, по-русски наимеиовани широкое распространение, например неделя, месяц, год, век, тыся- озможиости смешения обозначения / с цифрой 1 допускается обозна- кунду), астрономическую едини- 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- °/оо °/оо МЛН Б Определение 1 ю-2 ю-3 ю-6 1 B = lg(P2/Px) при Р2 = ЮР,, 1 Б= 2 lg (F2 / FJ при F2 = lAl0F1 Примечание Pi, P2—одноименные энергетические величины (мощности, энергии, плотности энергии и т. п.) Ft, F2 —одноименные «силовые» величины (напряжения, силы то- тока, давления, напря- напряженности поля и т. п J 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- 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//1) при /2//V=2 1 декада равна lg(/2//i) при /2//1=10 Примечание /х» h — 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 L (re 20р. Pa) =20dB; Lp (re 20 мкПа) = 20 дБ (re — начальные буквы слова reference, т. е. исходный). При краткой форме записи значение исходной величины указывают в скобках после значений уровня, например 20 дБ (re 20р.Ра) или 20 дБ (re 20 мкПа). 1.7. ЕДИНИЦЫ, ВРЕМЕННО ДОПУСКАЕМЫЕ К ПРИМЕНЕНИЮ Наименование величины Длина Масса Линейная плотность Скорость Частота вращения Давление Натуральный логарифм без размерного отношения физической величины к одноименной физической величине, принимаемой за исходную Единица Наименование Морская миля карат текс узел оборот в секунду оборот в бар непер 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) 2-10~4 кг (точно) 10~в кг/м (точно) 0,514 D) м/с 1С"* 1/60 c-i = 0,016 F) с 10Б Па Примечание В морской навигации Для драгоценных камне? и жемчуга В текстильной промышлен- промышленности В морской навигации - - - 1 Np = 0,8686. . . В = = 8,686 . . . dB ; табл. 1.7 единицы временно допуск принятия по ним соответствуют 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- 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 if-и рентгеновского из- излучения) Активность нуклида в радиоак- радиоактивном источнике Длина Угол поворота Магнитодвижущая сила, раз- разность магнитных потенциалов Яркость Площадь Единица Наименоваиие ангстрем икс-единица барн центнер квадратный градус гал дина килограмм-сила килопонд грамм-сила понд тонна-сила кил ограмм-сила на квадратный санти- сантиметр килопонд на квадрат- квадратный сантиметр миллиметр водяного миллиметр ртутного 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 бэр рентген кюри микрон оборот ампер-виток нит ар Обозначение международ- А X b q ?° Gal din kgf kp gf p tf kgf/cm2 kp/cm2 mmH2O mm Hg Torr kgf/mm2 kp/mm2 erg P St Q mm2/m Mx Gs Gb Oe cal calth call5 rad, rd rem R Ci r At nt a русское A икс-ед 6 Ц ?° 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 Соотношение с единицей СИ Ю-10 м 1,00206 • 10~13 м (приблизительно) Ю-28 м2 100 кг 3,0462... Ю-4 ср 0,01 м/с2 10-в Н 9,80665 Н (точно) 9,80665 Н » 9,80665 • Ю-3 Н (точно) 9,80665 • 10~3 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 10-* м2/с Ю-6 Ом • м Ю-8 Вб Ю-4 Тл 10/Dтс) А = 0,795775... А 103/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 ¦ 10-* Кл/кг (точно) 3,700 • 10м Бк (точно) Ю-» м 2я рад = 6,28 ... рад 1 А 1 кд/м2 100 м2 26
СООТНОШЕНИЯ МЕЖДУ ЕДИНИЦАМИ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВЕЛИЧИН В СИСТЕМАХ СГС И СИ 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 !СГСЛ(С=С1О)А=3>33564-1ООА icrc^-^Kl3'33564-100^ 1 СГС (СГСЭ) =3,33564-10-в Кл/м2 1 СГСМ = 10^ Кл/м2 ' 1 СГС (СГСЭ) =3,33564-10-* Кл/м3 1 СГСМ =Ы07 Кл/м3 1 СГС (СГСЭ) = 2,997825-10* В/м 1 СГСМ = 1-10-е в/м 1 СГС (СГСЭ) = 2,997925-102В 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 = 0,795775-103 Кл/м2 1 СГС (СГСЭ) = 1,11265-102 Ф 1 СГСМ = 1 • 109 Ф 1 СГС (СГСЭ) = 8,854187-Ю-12 Ф/м 1 СГСМ = 7,95775-109 Ф/м 1 СГС (СГСЭ) = 3,33564- Ю"*2 Кл-м 1 СГСМ=0,1 Кл-м 1 СГС (СГСЭ) =3,33564-Ю-8 А/м2 1 СГСМ= 1-10Б А/м2 1 СГС (СГСЭ) =3,33564.10-8 А/м 1 СГСМ=Ь103 А/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 • 10-" А 1 СГС (СГСМ), гаусс (Гс) = МО"* Тл 1 СГСЭ = 2,997925-106 Тл 1 СГС (СГСМ), максвелл (Мкс) = ЫО"8 Вб 1 СГСЭ = 299,7925 Вб 1 СГС (СГСМ)= l-10-s Гн 1 СГСЭ = 8,98755-10" Гн 1 СГС (СГСМ) = 1,256637-Ю-8 Гн/м 1 СГСЭ= 1,12941-101Б Гн/м 1 СГС (СГСМ) = МО А-м2 1 СГСЭ = 3,33564-Ю-1* А-м2 1 СГС (СГСМ) = ЬЮ-" Вб/м 1 СГСЭ = 2,997925 Вб-м 1 СГС (СГСМ) = ЫО3 А/м 1 СГСЭ = 3,33564-Ю-8 А/м 1 СГС (СГСЭ) = 8,98755-10" Ом 1 СГСМ = Ь 10"8 Ом 1 СГС (СГСЭ) = 1,11265-10-12 См 1 СГСМ = ЫО9 См 1 СГС (СГСЭ) = 8,98755-108 Ом-м 1 СГСМ = Ы0-п Ом-м 1 СГС (СГСЭ}= 1.11265-10--э См/м 1 СГСМ= МО11 См/м 1 СГС (СГСМ) = 79,5775-10е А/Вб 1 СГСЭ = 8,854186.10-!* А/Вб 1 СГС (СГСМ) = 1,256637-Ю-3 Вб/А 1 СГСЭ = 1,12941 -1013 Вб/А 27
1.10. 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 f- нзлучений Мощность экспозици- экспозиционной дозы рентгенов- рентгеновского н -{-излучений Внесист 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 степени-чае в минус пер- первой степени эрг-грамм в минус первой степени рад эрг-грамм в минус первой степенн-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 емные единицы Обозначение международное erg-g-i rad erg.(g-i-s-1) rad-s-i rad-h R R/s R/min R/h русское CM • Ч-1 эрг-г-1 рад эрг.(г-1.с-1) рад-с-1 рад-ч-1 Р Р/с Р/мин Р/ч Соотношение с единицей СИ 2,778-м-2 с'1 Ю-3 Вт/м2 1,667- Ю-6 Вт/м2 2,778-10-' Вт/м2 10-* Дж/кг 0,01 Гр 10-* Вт/кг 0,01 Гр/с 2,778-Ю-6 Гр/с 2,58-10-* Кл/кг 2,58-10-* А/кг 4,3-10-в А/кг 7,17-10-8 А/кг 1.11. СООТНОШЕНИЕ СИСТЕМЫ АТОМНЫХ ЕДИНИЦ ХАРТРИ е=те=Ь И СИСТЕМЫ РЕЛЯ- РЕЛЯТИВИСТСКИХ ЕДИНИЦ c=me=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 5,292 - 2,419- 2,800 • 2,188- 9,043- 9,109- 8,237 - 1,993 • 4,360 • 1,055 • 4,360 • 1,602 6,624 ¦ 5,130- 27,22 Е 1,715- 2,542 • Единица системы п 10-» м 10-" с Ю-21 м2 106 м/с 1022 м/с2 10-31 кг Ю-8 Н Ю-2* кг- м/с Ю-18 Н • N 10-34 Дж • с 10-18 Дж Ю-19 Кл Ю-3 А 10й В/м 1 103 Тл 10~81 А • м2 е- Ь'е Единица системы те, Ь, с 3,862 • Ю-13 м 1,288 • 10~21 с 1,491 ¦ 10-2Б м2 2,998 • 108 м/с 2,327 - Ю29 м/с2 9,109- Ю-31 кг 2,120- Ю-1 Н 2,731 • Ю-22 кг • м/с 8,187- 104 Н- м 1,055 • Ю-3* Дж • с 8,187 ¦ 10~14 Дж 1,876- 10-18 Кл 1,456- 103 А 1,131 ¦ 101' В/м 4,366 • 10* В 3,771 • 108 Тл 2,171 ¦ Ю-22 А • и3
1.12. РЕКОМЕНДУЕМЫЕ КРАТНЫЕ И ДОЛЬНЫЕ ЕДИНИЦЫ ОТ ЕДИНИЦ СИ И ОТ ЕДИНИЦ, ПРИМЕНЯЕМЫХ НАРАВНЕ С ЕДИНИЦАМИ СИ Продолжение табл. 1.12 Часть I. Пространство и врем* Плоский угол Длина Площадь Объем, вместимость Скорость мрад, мкрад км, см, мм, мкм, нм км2, дм2, см2, мм2 дм3, см8, мм3, гл, дл, ел, мл КС, МС, МКС, НС км/ч Часть II. Периодические и связанные с ними явления Частота периодического про- I ТГц, ГГц, МГц, кГц цесса I Часть III. M< Масса Линейная плотность Плотность Сила, вес Момент силы Давление Напряжение Динамическая вязкость Кинематическая вязкость Поверхностное натяжение Энергия, работа Мощность Мг, г, мг, мкг, Мт, кт, дт мг/м, г/км Мг/м», кг/дм3, г/см3, г/мл, г/л МН, кН, мН, мкН МН • м, кН • м, мН-м, мкН. м ГПа, МПа, кПа, гПа, даПа, мПа, мкПа ГПа, МПа, кПа МПа • с мм2 /с мН/м ТДж, ГДж, МДж, кДж, мДж, ГэВ, МэВ, кэВ ГВт, МВт, кВт, мВт, мкВт Часть IV. 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 магнетиз Электрический ток (сила электрического тока) Количество электричества, электрический заряд Пространственная плотность электрического заряда Поверхностная плотность электрического заряда кА, мА, мкА, нА, пА кКл, мкКл, нКл, пКл Кл/мм8, МКл/м3, Кл/см8, кКл/м3, мКл/м3, мкКл/м3 МКл/м2, Кл/мм2, Кл/см2, кКл/м2, мКл/ма, мКл/м2 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 Плотность электрического 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 МВ/м, кВ/м, В/мм, В/см, мВ/м, мкВ/м MB, кВ, мВ, мкВ, нВ Кл/см2, кКл/см2, мКл/м2, мкКл/м2 МКл, кКл. мКл мф, мкф, нф, пф мкф/м, нФ/м, пф/м Кл/см2, кКл/м2, 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 Длина волны Волновое число Световая энергия связанные с н излучения электромагнитные 29
Продолжение табл. 1.12 Наименование Часть VII. Акустика Период Частота периодического про- процесса Длина волны Звуковое давление Скорость колебания частицы Поток звуковой энергии, звуковая мощность Интенсивность звука Часть VIII. Физическая физш Количество вещества Молярная масса Молярный объем Молярная внутренняя энер- энергия Молярная энтальпия Химический потенциал Химическое сродство Молярная концентрация Удельная адсорбция мс, мкс МГц, кГц мПа, мкПа мм /с кВт, мВт, мкВт, пВт мВт/м2. мкВт/м2, пВт/м2 химия и молекулярная КМОЛЬ, ММОЛЬ, MKMOJ г/моль дм3/моль, смэ/моль, л/моль кДж/моль кДж/моль кДж/моль кДж/моль кмоль/м3, моль/л, моль/дм3 ммоль/кг Часть IX. Ионизирующие излучения Поглощенная доза излуче- излучения, керма, показа1ель 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 А=10-10м Астрономическая единипа (и.а., а.е.); 1 а.е. = 1,49597870 X Х10" 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 Микрон (ц, мк); 1 мк=Ы0-~6 м 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=3,085678-1016 м *' В скобках даны международное и русское обозна- обозначения единиц. В случае отсутствия обозначения единицы вместо него сделан прочерк. Световой год Aу, св. год); 1 св. год = 9,490530-1015 м Ферми (—,—); 1 ферми=1 • 10~15 м 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=1-10~28 м2 Гектар (ha, га); 1 га=Ы04 м2 Квадратный дюйм (in2, —); 1 кв. дюйм = 6,4516 - Ю 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) [bbl (US), —J; 1 баррель сухой (США) =0,115628 м3 Бушель (Великобрит.) (—, —); 1 бушель (Великобрит.) = 3,63687-10~2 м3 Бушель (США) (bu,—); 1 бушель (США) = 3,52393 X 10-2 м3 Х10- Галлон (Великобрит.) [gal (UK), —]; брит.) =4,54609-10~3 м3 ША [l ; 1 галлон (Велико- (Великобри) , Галлон для жидкостей (США) [gal (US), —]; 1 галлон для жидкостей (США) =3,78543-10-3 м3 Галлон для сыпучих веществ (США) (—, —); 1 галлон для сыпучих веществ (США) =4,405-10~3 м3 Дюйм кубический (in3, —); 1 дюйм кубический = = 1,63871-Ю-5 м3 Литр A, л); 1 л=Ы0-3м3 Лямбда (к, X); 1 1=]-10-9 м3 Пинта (Великобрит.) [pt (UK), —]; 1 пинта (Велико- (Великобрит.) =5,68261 • 10~4 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 Х10-4м3 Унция (Великобрит.) [fl-oz (UK), ]; 1 унция (Вели- (Вели) 5 3 ) кобрит.) =2,841- Ю- Унция (США) Ш-oz (US), Х10-5м3 унция (США=2,957х Фут кубический (ft, —); 1 фут кубический = 2,83168Х Х10~2м3 Ярд кубический (yd3, —); 1 ярд кубический = 0,76455 м3 Плоский угол Град, гон (...8, град); 1 град = 0,01570796 рад Градус (...", ...°); 1"=0,01745329 рад Минута (...', ...'); Г=2,908882-10-4 рад Полный угол, оборот (—, об); 1 об=6,283185 рад Прямой угол (... L....L); R =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 (...",..."); 1"=4,848137-10~6 рад Телесный угол Квадратный градус (?", ?"); 1П°=3,0462-10-* ср Полный телесный угол (—, —); 1 полный телесный угол =12,56637 ср 30
1ЧГ1пу >ы y*ii*>j, иди Сутки (d, сут); 1 Час(Ь,ч);1 ч=? 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 ' 1сут=86 400с =3600 с Температура Градус Ранкнна (°Ra, °Ra); l°Ra=0,556 К Градус Реомюра (°R,°R); 1°R=1,25K Градус Фаренгейта (°F, °F); 1°F=0,556 К Градус Цельсия (°С, °С); ГС=1 К Скорость Километр в час (km/h, км/ч); 1 км/ч=0,277 7 м/с Миля в час (mile/h, —); 1 мили 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 Gs, °/с); Г/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-1 Оборот в секунду (—, об/с); 1 об/с=1 с-1 Масса Атомная единица массы (и, а.е.м.); 1 а.е.м,= 1,66056 X Xl 0-fi7 кг Гамма (у, —), 1 гамма=Ы0-9 кг Грамм (g, г); 1 г=1-10~3 кг 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) Тоииа (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 Уиция аптекарская (oz apoth, —); 1 унция аптекарская = =31,1035-Ю-3 кг Унция аптекарская (русская) (—, —); 1 унция аптекар- аптекарская (русская) =2,986-10~2 кг Унция торговая (oz, —); 1 унция торговая=28,3495Х XI О-3 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 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 (Велнкобрит.) (sh. cwt, —); 1 центнер короткий=45,3592 кг Плотность Грамм на кубический дюйм (g/in3, —); 1 грамм на ку- кубический дюйм=61,0 кг/м3 Грамм на кубический метр (—, г/м3); 1 г/м3=1-10~3кг/м3 Грамм на кубический сантиметр (g/cm3, г/см3); 1 г/см3= = 1-10s кг/м8 Грамм на кубический фут (g/ft3, —); 1 грамм на куби- кубический фут=3,53-10~2 кг/м3 Грамм иа литр (g/1, г/л); 1 г/л = 1 кг/м3 Унция на кубический дюйм (oz/in3, —); 1 унция на ку- кубический дюйм = 1,73-103 кг/м3 Унции на кубический сантиметр (oz/cm3, —); 1 унция на кубический сантиметр=2,835-104 кг/м3 Унция иа кубический фут (—, —); 1 унция иа кубиче- кубический фут =1,0014 кг/м3 Фуит иа кубический фут (lb/ft3, —); 1 фунт иа кубиче- кубический фут =16,0185 кг/м3 Линейная плотность Текс (tex, текс); 1 текс=1 • 10~6 кг/м (точно) Сила Дина (din, дин); 1 дин=1-10-6 Н Килограмм-сила (kgf, кгс); 1 кгс=9,80665 Н (точно) Килопоид (кр, —); 1 килопонд=9,80665 Н (точно) Паундаль (pdl, —); 1 паундаль=0,138255 Н (точно) Понд (р, —); 1 понд=9,80665-10-3 Н (точно) Стеи (sn, си); 1 си=1-103 Н Тониа-сила (tf, тс); 1 тс=9,80665-103 Н (точно) Фунт-сила (lbf, —); 1 фуит-сила = 4,44822 Н Давление Атмосфера техническая (at, ат); 1 ат=9,80665 • 104 Па (точно) Атмосфера физическая (atm, атм); 1 атм= 1,01325-106 Па (точно) Бар (bar, бар); 1 бар=1-105 Па Дина на квадратный сантиметр (din/cm2, дин/см2); 1 дин/см2=0,1 Па Дюйм водяного столба (in Н2О, —); 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/cra2, кгс/ 'см2); 1 кгс/см2=9,80665-104 Па (точно) Килопонд иа квадратный сантиметр (kp/cm2, —); 1 кило- понд на кв. см=9,80665-104 Па (точно) Миллиметр водяного столба (mm НгО, 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=Ы03 Па Тонна-сила иа 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= = Ы0-5 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 Фунт-сила-секунда на квадратный метр (lbf-s/m2, —); 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-5 м2/с Стоке (St, Ст); 1 Ст=Ы0-4 м2/с Момент силы Днна-сантиметр (din-cm, дин-см); 1 дин-см = 1 • 10~7 Н-м Килограмм-снла-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 (lbf-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= = 1-103кг-м2/с Напряжение (механическое) Килограмм-сила на квадратный миллиметр (kgf/mm2, кгс/мм2); 1 кгс/мм2=9,80665-106 Па (точно) Кнлопонд на квадратный миллиметр (kp/mm2, —); 1 ки- лопонд на кв. мм=9,80665-106 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.=2,64780-106 Дж Фунт-сила-фут (lbf-ft, —); 1 фунт-сила-фут =1,35582 Дж Эрг (erg, эрг); 1 эрг=1-10-7 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-секуида на квадратный метр (kgf-s/m2, кгс-с/м2); 1 кгс-с/м2=9,80665 Па-с Паундаль-секунда на квадратный фут (pdl-s/ft2, —); 1 пауидаль-секунда на кв. фут=1,48816 Па-с Пуаз (Р, П); 1 П=0,1 Па-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= = 1-10-6 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) • 10"8 м3/с Количество теплоты (теплота) Британская тепловая единица (Btu, —); 1 британскаи тепловая единица = 1,05506-103 Дж Калории международная (cal. кал); 1 кал=4,1868 Дж (точно) Калория пятнадцатиградусная (calt5, кал15); 1 кал15= = 4,1855 Дж Калория термохимическая (calth, калтх); 1 калТх = = 4,1840 Дж Термин (th, —); 1 термин=4,1868-103 Дж Удельная теплоемкость Калцрия 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 [kcal/(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/(моль-К) 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 = = 6,23064-103 Вт/(м-К) Калория в секунду на сантиметр-градус Цельсия Гса1/ (s-cm°C), кал/(с-см-°С)]; 1 кал/(с-см-°С) = =418,7 Вт/(м-К) Килокалория в час на метр-градус Цельсия fkcal/ (h-m-°C), ккал/(ч-м-°С)]; 1 ккал/(ч-м-°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) = Ы0-5 Вт/(м-К) Электрический заряд Фарадей (F, Ф); 1 Ф =96484,56 Кл Фраиклин (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=3,33564-10-30 Кл-м Плотность тока Ампер на квадратный миллиметр (A/mm2, А/мм2); 1 А/мм2=Ы06А/м2 Удельное электрическое сопротивление Ом-квадратный миллиметр на метр (fi-mm2/m, ОмХ Хмм2/м); 1 Ом-мм2/м=Ы0-6 Ом-м Ом-сантиметр (fi-cm, Ом-см); 1 Ом-см=0,01 Ом-м Удельная электрическая проводимость Ом в минус первой степени-сантиметр в минус первой степени (fi-'-cm-1, Ом-'-см-1); 1 Ом-1-см~1 = = 100 См/м Метр на ом-квадратный миллиметр [m/(Q-mm2), м/(Ом-мм2)]; 1 м/(Ом-мм2) = Ы06 См/м Магнитная индукция Гаусс (Gs, Гс); 1 Гс=1-10-4 Тл Вебер на квадратный сантиметр (Wb/cm2, Вб/см2); 1 Вб/см2=1-104 Тл Магнитный поток Максвелл (Мх, Мкс); 1 Мкс=Ы0-3 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-внток (—, Ав): 1 Ав=1 А Магнитный момент Магнетон Бора (це це), 1 Ufi=9,274078-10-24 А-м2 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=1-104 кд/м2 Поглощенная доза Рад (rad, рад); 1 рад=0,01 Гр Эквивалентная доза Бэр (rem, бэр); 1 бэр = 0,01 Дж/кг Активность нуклида в радиоактивном источнике Кюри (Ci, Ки); 1 Ки=3,700-Ю10 Бк (точно) 3-2159 Экспозиционная доза рентгеновского и -у-излучений Рентген (R, Р); 1 P=2,58-10-4 Кл/кг (точно) J.14. ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ФИЗИЧЕСКИЕ ПОСТОЯННЫЕ На внутренней стороне обложки справочника при- приведены значения фундаментальных физических постоян- постоянных н 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 С= 299 792 458 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] н 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 и технике. М.: Энергоиздат, 1981. 7. Сена Л. А. Единицы физических величин и их раз- размерности. М.: Наука, 1977. 8. Чертов А. Г. Единицы физических величии. М.: Высшая школа, 1977. 9. Широков К. П., Богуславский М. Г. Международ- Международная Система единиц. М.: Изд-во стандартов, 1934. 10. Фундаментальные физические константы: ГСССД 1—76/Издание официальное. М.: Изд-во стандартов, 1976. 11. Luther G. С, Towier W. R.//Phys. Rev. Lett. 1982. Vol. 48. № 3. P. 121—123. 12. Petiey B. W.//Nature. 1983 Vol. 303. № 5916 P. 373—376. 13. Документ UIP—20—1978: Обозначения, единицы измерения и терминология в фпзике//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 the Fundamental Physical Constants ,/ 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. № 2. Pt. II. P. S2—S304. 17. Wapstra A. H., Audi G. The 1983 Atomic Mass Evaluation. 1985. A432. № 1. P. 1—362. 18. Фундаментальные физические константы. ГСССД 1—76/Издаиие 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 UIP-20-1978: Обозначения, единицы измерения и терминология в физике. УФН. 1979. Т. 129. Вып. 2. С. 289—338. ГЛАВА 2 СИММЕТРИЙНОЕ И ТЕНЗОРНОЕ ОПИСАНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КРИСТАЛЛОВ Ю. В. Писаревский 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 литня 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+Вв+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 кик элементарной ячейкой. Помимо транс- трансляций в большом числе кристаллических решеток име- имеются и некоторые элементы симметрии. Поворотные оси. Поворот на угол a=2n/N, 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 иа 2я. Плоскость зеркального отражения (плоскость сим- симметрии). Соответствующую операцию обозначают бук- буквой m (от слова mirror — зеркало) или символом 2, так как эта операция представляет собой и инверсион ный 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- ротиые оси обозначают цифрой, отвечающей порядку поворота, со знаком тильды (~) наверху: 1 2, "з, 4 6. Инверсионные и зеркально-поворотные оси связаны так: Na = Na-v или Т = 2 == m; 3 = 6; 4 = У; 6 = 3: г= ?. Винтовые оси. Эти оси имеют угловую и трансля- трансляционную компоненты: N1' , 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 а, Ъ 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 t'=(b + c)/2; t' = (c±a)/4; t'= (a =t b ± c)/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 иих 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, но и возможным расположением узлов в центре граней или объема параллелепипеда повторяемости. Таким образом получается 14 решеток Браве. В некоторых из них иет дополнительных уз- узлов— такие решетки называют примитивными — Р. Другие относятся к гранецентрированным А, В или С (А, В, С—грани параллелепипеда повторяемости). Центрировку по всем граням одновременно обозначают символом F, а центрировку по объему — /. 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. 2.1. Решетки Брав Сингония и па- параметры ячейки Триклинная, афЬфс; Моноклинная, афЬфс; а = 7 = 90°; Ромбическая, афЬфс; а = р = т = 90° Трнгональная, а = Ъ ф с; « = ^=¦^90° Тетрагональная, а=Ьфс; а = р = Т = 90° Гексагональная, Y = 120° а = р = 90° Кубическая, а = Ъ — с; а = р = ^ = 90 Тип ячейки (центрированное ть) Примитивная Р Примитивная Р Гранецентрирован- ная В (С) Примитивная Р Гранецентркрован- иая С (А, В) Центрированная по всем граням F Объемноцентриро- ваниая / Примитивная Р (R) Примитивная Р Объемноцентриро - ванная / Примитивная Р Примитивная Р Центрированная по всем граням F Объемиоцентриро- ванная / Обозначения по Шен- флису г« Гт Гт Го Го 4 Г,А TIJ гА Гс г? ч международ- международные р\ Р2/т В (С) 21т Рттт С (В,А)ттт Fmmm Immm Rim Р 4/ттт I А/ттт Р 6/mtrttn Рт Зот Fm Зт 1т Ът 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 1; 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 сипгония — 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). 3* 35
Таблица 2.2. Обозначения и названия 32 точечных групп (классов) симметрии Сикгония Триклинная Моноклинная Ромбическая Тригоиальная Тетрагональная Гексагональная Кубическая Обозначение международ- международное 1 у 2 т 2/т 222 тпР ттгп 3 32 Ът 3 Зт 4 422 4/то 4/тотото 4~ 2т 6 6т2 6 622 6/то бтт 6/тто 23 тЗ 43т 432 тЗт по Шуб- !  2 от 2:от 2:2 т-2-т 3 3:2 3-т б" Ъп 4 4:2 4:т 4-т то-4:т 4 4-т 3:то то . 3:т 6 6:2 6:то 6 • ТО то • 6 : то 3/2 6/2 3/1 3/4 6/4 по Шенфлису С, Q. 5 Ч 2 lc2h D2= V D2h Сз C3V Сзг = Se D3d Q ^4 c4ft ciV s4 ?>ad = Vd D3b ce De c6h C6v DBh T Tn Td 0 oh Формула симметрии и с L2 Р L*PC 3L2 L22P 3L23PC 3 LS3L2 L33P фс фтрс L* L4L* we LHP L4L*bPC if L\2L4P L»P LS3L4P Le L66La LePC L%P L66L27PC 3L24LS 3L24L^3PC 3L^4LS6P 3L44L36Z.2 Название класса Моноэдрический Пинакоидальный Диэдрический осевой Диэдрическнй безосный Призматический Ромбо-тетраэдрический Ромбо-пирамндальный Ромбо-дипирамидальный Тригонально-пирамидальный Тригонально-трапецоэдрический Дитрнгонально-пирамидальный Ромбоэдрический Дитригональ но-скаленоэдри- ческий Тетрагонально-пирамидальный Тетрагонально-трапецоэдриче- ский Тетрагонально-дипирамидаль- ный Дитетрагонально-пирамидаль- ный Дитетрагонально-дипирами- дальный Тетрагонал ьно-тетраэдричес- кий Тетрагонально-скаленоэдри- ческий Тригонально-дипирамидаль- иый Дитригонально-дипирамидаль- ный Гексагонально-пирамидальный Гексагонально-трапецоэдри- ческий Гексагонально-дипирамидаль- ный Дигексагонально-пирамидаль- ный Дигексагонально-дипирами- дальный Тритетраэдрический Дидодекаэдрический Гексатетраэдрический Триоктаэдрический Гексоктаэдрический международной и шубниковской системах обозначений приведены элементы симметрии, из кото" ьные. В графе «Формула симметрии» приведены все элементы симметрии данного класса: L — оси, симметрии; перед каждым символом стоит число соответствующих элементов. 36
5. Тетрагональная сингония — имеется одна ось чет- четвертого порядка (поворотная или инверсионная). 6. Гексагональная сингония — имеется одна ось шестого порядка (поворотная или инверсионная). 7. Кубическая сингоння — 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 Шенфлнсу является просто обозначением точечной группы с установленным порядковым номером простран ственной 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, Y, Z (о выборе осей см. ниже). Таблица 2.3. Пространственные группы для класса C2V Решетка Браве Р (примитивная) С (гранецентриро- А (гранецентриро- ванная) v (гранецеитриро- ванная по трем граням) / (объемноцентрн- рованиая) Простые группы C\v - Pmm 2 Cg - Ссс 2 B) СЦАтт 2 Cf — Fmm 2 СЦ — Imm 2 Группы с плоскостями скользящего отражения Cl-Pcc2B); с\0-Рта2 B) <& - Рпс 2 D); C\v-Pba2 D) Cg ~ Pnn 2 (8) СЦ — Ссс 2 B) Cg - Abm 2 D); Cg -Ama2 B) Cg —Aba 2D) C]9 — Fdd 2(8) Cfj - /to 2 (8); eg - /ma 2 (8) Группы с винтовыми осями C\v - Ршс2Х B); C%v - Pea 2t D) Clv — Pmn 2i D); CL — Ряя 2i (8> Cg - Cmc 22 B) — — — Примечание, т и « — плоскости симметрии; a, b, с — плоскости скользящего отражения: 2[ — винтовые оси. Цифры в скобках указывают, во сколько раз следует увеличить объем элементарной ячейки простой группы, чтобы получить указан- 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 неколлинеариых 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 G1' 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 О) ие содержат операции Я— это полярные (одноцветные) классы. В качестве примера тип структур для этих классов показан на рис. 2.1,а и б. Оставшиеся 58 классов (группа G') содержат операцию R в сочетании с другими операциями сим- симметрии. Таблица 2.4. Соотношение между группа антисимметрии и магнитной симметрии 13 + 19 = 32 B30) С — смешанной (двухцветные) 18 + 40 = 58 A191) СГ—ней- (серые) 32 B30) 122A651) Примечание. Снизу подчеркнуто количество классов, допускающих спонтанную намагниченность ls. 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 ферримагнетнками. К оста- остальным 59 классам принадлежат антиферромагнитные кристаллы. 37
ф ф ф ф ф Ф Ф Ф ф ф ф ф а) ф ф ф ф Ж -о< ^С -о. Ф ^ X Ф ^ X Ф ^ *о ^а jy К К К ф ¦ X фч X фN Ч Ф X X Ф X \ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф ф О Ф Ф Ф Ф ф i ф ¦ ¦ ф ¦ ф ¦ ¦ ф ¦ ф В) г) Рис. 2.1. Различные типы магнитных структур: а коллинеарная ферромагнитная; б — коллинеариая анти^ ферромагнитная; в — коллииеарная ферромагнитная; г — не- коллинеарная ферромагнитная; д — неколлииеарная антиферро» магнитная; е — неколлинеарная ферромагнитная; ж — гелико- геликоидальная Ошгашя Триклинная Моноклинная Тетрагональная Тригональная Гексагональная Кубическая Примечание. Эл менты си Таблица 2.5. Магнитные классы симметрии Группа G' Т 2', т, 2'/т', 2/т', 2'/т 4', 4"', 4'/т, 4/т', 4'22, 42'2, 4'тт', 4т'т', 4~'2т', 4~2'т, ?2'т', А'/т'тт, 4/тт'т', 4/т'т'т', 4/т'тт, 4' /т'тга' ЗГ', 32', Зт', Зт', З'т', 3"'т 6', 6', б'/т', 6/т', 67т, 6'22\ 62'2', 6'mm', бт'т', 'б'т'г, 6т'2', 6'т'2', б'/т'тт', 6/тт'т', 6/ттт, 6/т'тт, б'/ттт' т'З, 4'32, Т'Зт', тЗт', мметрии, содержащие операцию ^?, отмечены штри хом. Кл Группа G 1, Г 2, т, 2/т 4, 4", 4/т 422, 4тт, ?2т 4/mnim 3, 3", 32, Зт, Зт 6, 6, 6/т, 622, бтт, 6т2, 6/ттт 23, тЗ, 432, 4 3т, тЗт ассы, допускающие спонтанную на- ть, подчеркнуты. 38
Предельные группы 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 (°°). Таких групп семь: то, оотт, оо22, оо/т, со/ттт, Кристаллографическая система координат 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 рана единственная ячейка, однозначно описывающая одинаковые решетки, — это параллелепипед Браве. Естественно, кристаллографическую систему коор- координат связывают с тройкой координатных некомпла- некомпланарных векторов at, аг, а3, направленных вдоль ребер параллелепипеда Браве, а началом координат является одна из вершин этого параллелепипеда. При этом Таблица 2.6. Кристаллографическая система координат Оси [100], [010] параллельны действи- действительным или возможным ребрам кристалла. Ось [001], параллельная оси наиболее раз- развитого пояса, ставится вертикально; аф Единичная грань отсекает на кристалло- кристаллографических осях неравные отрезки а =} фЪфс: Триклииная Моноклинная Ось [010] совмещается с осью 2 нли 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 =1=90°^: Г001] Единичная грань отсекает на кристалло- кристаллографических осях неравные отрезки; а ф фЬфсг J001] фю] Оси [100], [010], [001] совмещаются с тремя осями 2 или с одной осью 2 и нор- нормалями к двум плоскостям; а = ?} = -у =90°: h[001] Единичная грань отсекает на кристалло- кристаллографических осях неравные отрезки; а ф ФЬфс: Ш01] COW]
Продолжение табл. 2.6 Кристаллографические оси Единичная граи 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 Единичная грань отсекает на двух гори- горизонтальных осях равные отрезки п не рав- равный нм отрезок по вертикальной оси [001]; [001] [O1OJ [010] [100] Тригональная тональная Всего четыре оси. За ось [0001] прини- принимается ось высшего (третьего или _шестого) порядка. Оси [П00], [П00] и [ОНО] вы- выбираются в плоскости, перпендикулярной оси [0001], или по оси 2, илн по нормали к плоскостям т, или по направлениям, па- параллельным действительным или возмож- возможным ребрам кристалла [0001] 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 (A) [10ll|, или [П01], или [0111], если через одну (Б), то ее символ может быть [1121], илн [1211] , или [2111] [0001] \[0001] {[1100] '¦[1100] Кубическая Оси совмещаются с тремя осями 4, 4 или 2 (в случае отсутствия четвертых осей); [001] Единичная грань отсекает на кристалло- >афических осях равные отрезки: а = [001] [010] ([100] вектор hkl = ftax + ka2 + Ja3 называют кристаллографической осью и обозначают [ft, к, I]. Например, пространственная диагональ па- параллелепипеда Браве представляет направление [111]. 40 Соответствующую кристаллографическому направлению плоскость обозначают теми же индексами, но в круглых скобках (ft k I). В табл. 2.6 приведена установка кристаллографических осей для различных сингоний.
Таблица 2.7. Правила выбора кристаллографической системы координат Сингония Триклиииая Моноклин- Моноклинная Ромбическая Тригональ- ная, гекса- гексагональная Тетраго- Тетрагональная Кубическая Ориентация относительно кристаллографических Z || [001], или К II [010], или X || [100] К || [010] и Х|| [100] (или Z || [001]). Иногда Z || [010] и Х|| [100] (или Y || [001]) г п [ooi], к и [ОЮ], X || [100> Z||[0001J, Y ||[10Т0], иногда X \\ [lOlO], a F||[1120J Z || [001], К || [010], X || [100] Z || [001], К || [010], X || [100] Ориентация относи- относительно элементов симметрии Ось Y 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 Y параллель- параллельны другим осям 2 или нормалям к т Ось Z парал- параллельна оси выс- высшего порядка C, или 3, или6, или б). Ось X парал- параллельна оси 2 (если они имеют- имеются, кроме класса 6т2). Для клас- классов Зт и 6т2 обычно X перпен- перпендикулярна т, ио иногда т нормаль- нормальна к оси Y Ось Z параллель- параллельна оси высшего порядка D или 4). X и У парал- параллельны осям 2 или нормальны к пло- плоскостям т (если они есть). Для класса 2т обыч- обычно оси X и Y па- параллельны осям 2 Оси X, Y, Z параллельны трем осям 4 (или 4), а если их нет — трем взаимно нор- нормальным осям 2 2.2. ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА КРИСТАЛЛОВ [3,5] 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, кристаллофизическую 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 констаит 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, ие зависящая от преобразования координат. Есть величины, сохраняющие числовые значения при преобразовании координат, ио при отражении в плоско- плоскости, инверсии, зеркальном и инверсионном повороте ме- меняющие знак. Такие величины называют псевдоскаля- псевдоскалярами (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 (оь О.2, as и сь с2, с3) вдоль осей X, У и Z: U13a3; B.1) Величину, связывающую векторы а и с, записывают в виде таблицы = L'n L'22 L'23 . V32 L'33 B-2) и называют тензором второго ранга. Коэффициенты Um называют компонентами тензора. Сокращенно B.1) за- записывается в виде = Uikak, k=l, 2, 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. Соотношении между различными физическими свойствами, яи тензорами различных рангов Определяющее уравнение Д5_/_?\дг ( т ) APt = PiAT "-» Я- AT X -d Ek ДВ,. , = ,..,.* Xi, f Si, /.ft. ' '*. ' «. / — i,i, к, I k, I A*.". / = »/./. ft./ «ft./ Воздействие Скаляр Температура Г Скаляр Температура Т Вектор Напряженность электри- электрического поля Е Вектор Напряженность электри- электрического поля Е Вектор Градиент температуры W Аксиальный вектор Напряженность магнит- магнитного поля Н Скаляр Температура Т Тензор второго ранга Деформация Х{ _ у- Вектор Напряженность электри- электрического поля Е^ Напряженность электри- Тензор второго ранга Механическое напряже- напряжение afe_ i Деформация Xkt { Механическое напряже- ние с/е, 1 Деформация Xk t Реакция Скаляр Энтропия S Вектор Поляризация Р Скаляр Энтропия S Вектор Электрическая индукция D Вектор Плотность теплового потока h Аксиальный вектор Магнитная индукция В Тензор второго ранга Деформация Х^ ¦ Скаляр Энтропия S Тензор второго ранга Деформация Х( ¦ Нелинейная диэлектрическая частотах АВ^ j Тензор второго ранга Деформация Х^ i Механическое напряжение с.. Нелинейная диэлектричес- диэлектрическая непроницаемость иа оп- оптических частотах ABij Нелинейная диэлектрическая непроницаемость на оптичес- оптических частотах ABit j Материальный тензор, описывающий свойство кристалла Скаляр Теплоемкость С Вектор Пироэлектричество р Вектор Электрокалорический эффект Q Тензор второго ранга Диэлектрическая проница- проницаемость Еу Тензор второго ранга Теплопроводность kt - Тензор второго ранга Магнитная проницаемость Теизор второго ранга Тепловое расширение а1 . Тензор второго ранга Пьезокалорический эф- эффект pfi . Тензор третьего ранга Пьезоэлектрический эффект di, /.ft Электрооптический эффект Тензор четвертого ранга Упругая податливость sl, U к, 1 Упругая жесткость с1 ¦ k l Пьезооптический эффект л«, /. к, 1 Упругооптический эффект Pi. i, ft. / 42
а связь между двумя тензорами второго ранга — тензо- тензором четвертого ранга "U ¦¦ 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 небольшаи часть различных свойств кристаллов. Можно еще упомянуть термоэлект- термоэлектричество, коэффициенты самодиффузии, пиромагнитиый и пьезомагиитный эффекты, магнитострикцию, фотогаль- ваиический 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) йредстав- ляет 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 = AisB)k. B.6) Если матрица А представляет собой матрицу (»Х/), где i — число строк, / — число столбцов, а В есть (/Х&) -мат- -матрица, то произведение АВ является (tX^)-матрицей. Элементы этой матрицы задаются соотношением B.6). Следует помнить, что. как правило, АВфВА. B.7) Весьма часто тензоры второго ранга симметричны Аи = Aft. B.8) Тензоры третьего ранга бывают симметричными по двум индексам Uub = Um, B.9) а тензоры четвертого ранга — по двум парам индексов Uwa = Uim = Uim. B.10) Это позволяет использовать более краткие матрич- матричные обозначения с уменьшенным числом индексов. При этом имеется следующая связь между индексами: И 22 33 23=32 31 = 13 12 = 21 B.11) ф г г г г г 12 3 4 5 6 (верхние индексы — тензорные, нижние — индексы со- сокращенной матрицы). Таким образом, для тензора второго ранга -* 1 1 2 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 Триклиниая Моноклинная Зомбическая Тетрагональная Тригональная Гексагональная кубическая Их Их Их и, и Матрица А% A3 Aq, А§ / А2 А3 0 Аь 0| А2 А3 0 0 0[ 4 Л3 0 0 О) Л И 0 0 0! j Примечание Ось Y парал- параллельна оси 2 — — Таблица 2.10. Матрицы материальных тензоров третьего ранга для различных кристаллографических Триклинная система Класс 1 7\i Т12 Т13 Ти Т1Ь Т1а т.п т22 т23 тм т.гЪ т2е т31 т32 т33 тш т35 тзв Класс 1 Все компоненты равны О Моноклинная шнгопия Класс 2 (Ось К парал- параллельна оси второго порядка) о о о тш о г,6 4i Т22 Т23 0 Г15 0 О О О Гзл 0 7\. Класс го (ось Y перпен- перпендикулярна плоскости симметрии) тп Т1-г Т13 О Т1Ь 0 0 О 0 Т24 0 Г,в TSI Тая Т33 О Т35 0" , Класс Ilm — все компоненты равны 0. Ромбическая синго Класс 222 О 0 0 Т1Л 0 0 О О О О Г25 О 0 0 0 0 О Т3 Класс 2т О О О О Г15 О О О Т24 О Т3г Т32 Гзз О О Класс mmm — все компоненты равны 0 Тетрагоиал Класс 4 0 0 0 Ты Т1Ъ О 0 0 0 Г15 Г14 0 T3i Т31 Т33 0 0 0 Класс 422 0 0 0 Ты 0 0 0 0 —Г14 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Класс 42т (ось X парал- параллельна оси второго порядка) О 0 0 Тгй 0 0 0 0 0 0 0 0 Класс 4 ! 0 0 0 Ти Т1Ь 0 0 0 0 —Ти Г14 0 \т31-т31т33 о о г1( Класс 4mm 0 0. 0 0 Г,5 01 0 0 0 Тх5 0 О т31 т32 г33 о о о I Для классов 4/т н 4/ттт — все компонен- компоненты равны 0 43
Продолжение табл. 2.10 Триг альиая сингони. \1 22 "—* °2 ^ * 15 * 14 ^-* 11 \t31 т31тза ooo Класс 3 m (ось Х пер- перпендикулярна плоскости симметрии) 0 О О О Г1Б 2Г21 Класс 32 I Гц—Ги 0 Ты О О I 0 0 0 0 -Ти2Тх\ ! О 0 0 0 0 0 1 Для классов 3, Зт — все компоненты равны О Гексагональная, сингония Класс 6 0 0 Т3г 0 0 0 0 0 0 0 Та. Т33 Класс 0 0 Г, 0 0 0 0 0 0 ft 0 622 4 Ti5 0 -го 0 0 0 0 ~тлл о 0 Класс 6/п2 (ось пендикулярна 0 —Т2 0 0 X пер- плоскости симметрии) 0 0 0 2 7\,, 0 0 0" 0 0 0 0 0 -2Г22 0 0 Класс 6т О О О О Г15 01 О О О Т1Ь О О Т31 Т31 Г3з О О ОI Класс  Тц—Ти О О О 2Г, —Т22 Г22 0 0 Off О 0 0 0 0 0 Для классов 6/т и 6/mmm все компоненты равны О Кубическая сингопия Классы 23 и 43т 0 0 0 0 0 31 0 0 0 G 0 0 о ти 0 0 0 0 i 0 Г64' 0 0 ^14 Предельные г тметрия оо 0 7 0 Т . гзз Симметрия ооо ооо о ти 0 0 0 0 ? ? оо 22 1 т ооо 0 0 0 Для классов 432, m3m, тЗ — все модули равны О Симметрия oomm О О О О Т1Ъ о о о г15 о 7-31 Т32 Т33 О О Для групп симметрии oo/m. oo/mmm, oo/oo, оо/оо т т, все компо- компоненты равны О Продолжение табл. 2.11 Ромбическая сингония Классы 222, 2т, ттт . _ ._. Ра 0 0 0 Pal P22 P23 0 0 0 Psi Р32 Рзз 0 0 0 0 0 0 р44 0 0 0 0 0 0 рьъ 0 | О Pu Pa 2 0 О О I Тригоналъная сингонь 3,  Клас Ри Р12 Р31 Р41- Pl2 Pl3 Pll P32 -P41 Pl4 Pl3—Pl4- РЗЗ 0 Р51—Р51 0 — —Pie Pi« 0 — Классы 4, Pu Р12 о31 0 Pel - Pn Р12 Р31 0 0 —л.« Pl2 Pll P31 0 0 -Pel Клас Pl2 P11 Psi 0 0 Pi» P13 Pl3 Рзз 0 0 0 сы 6 Pis Pl3 Рзз 0 и P44 Pis Tern Pl5 Pl6! -Pis-Pie 0 0 P45 P51 P44 P41 Pl4 * 1 рагоналъная 4", 4/m 0 0 0 Da., 0 0 0 Pie O-Pie 0 0 0 0 P44 0 0 Pee Гексагонал ъная , 6, 0 0 0 P44 0 —P54 0 0 61m 0 Ple 0 o16 P54 0 P44 0 0 * Pu Pi 2 Psi Pi Pi Ps Pis Рш 0 I PlS—Pl4 0 1 Рзз P41—P41 0 0 0 0 0 0 0 сингония Классы Pn P12 P31 0 0 0 сингс 422 P12 Pll P31 0 0 0 ния 0 0 Р44ч 0 0 0 0 0 0 P44 P41 0 pu, * 4mm, 42m, 4/mmm Pis Pis Рзз 0 0 0 0 0 0 0 0 0 044 0 0 P44 0 0 Классы 6m2, 6mm Pu P11 Psi 0 0 0 622 Pi P11 P31 0 0 0 6/mmm Pl3 P13 Р35 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Pl4 0 0 P44 0 0 0 0 0 0 0 Pee 0 0 0 0 0 Кубич Классы 23, тЗ Pii P12 P13 P13 P11 P12 P12 Р13 P11 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 o44 0 0 0 0 0 P44 0 0 0 0 0 0 P44 Классы 43m, 432, m3m Pu P12 P12 0 0 0 Pi2 P11 P12 0 0 0 P12 P12 Pn 0 0 0 0 0 0 pm 0 0 0 0 0 0 p44 0 0 0 0 0 0 pu Таблица 2. 11. Матрицы материальных тензоров четвертого ранга с попарно симметричными индексами (фотоупругость, электрострикция и т. п.) для различных кристаллографических классов е. Знаком * обозначено — (pIt— р,„). Триклинная синг Классы 1,1 Pll PlS Pl3 Pl4 Pl5 Pie P2J P22 Р2З P24 P25 P26 /J31 P32 РЗЗ Р34 P35 РЗб Р41 Р42 Р43 Р44 Р45 Р4б Р51 Р52 Р53 Р54 РЪЪ Рьв Ра Реп Рвз Pet РФ Рее Моноклинная сингония Классы 2, tn, 21m. Ось 2 или нормаль к m па- параллельны оси Y Ри Рш Pis 0 ры О Р21 Р22 Р-гЗ 0 р24 О Р31 Р32 РЗЗ 0 рз4 О 0 0 0 Р44 0 Pi РЫ РБ2 Р53 0 р5Б О 0 0 0 рб4 0 ре Для тензора третьего ранга Uijk, симметричного по ин- индексам ij, получается матрица CX6) вместо матрицы CX9): 111 112 113 121 122 123 131 132 133 | 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 Ц и Ы, 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 иьезоэффекта 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 dfl может описывать, во- первых, деформацию растяжения — сжатия по оси X 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 прн приложении поля по оси У. Некоторые материальные тензоры четвертого ранга (например, тензор упругой жесткости с;/Ы) симметричны ие только относительно перестановки первого со вторым и третьего с четвертым индексов, но и относительно пе- перестановки первой пары индексов со второй: B.12) . При этом вид матриц FX6), приведенных в табл. 2.11, сохраняется, ио число независимых компонент уменьшается за счет уменьшения в 2 раза числа незави- независимых иедиагональных компонент (так как с,/=с,г). На- Например, для класса 3 независимые компоненты тензора фОТОуПруГОСТИ — р,2, Pis, Pl4, Pl5, Pl6, Psi, Рзз, />41. Pit, p45, а независимые компоненты тензора упругой жестко- жесткости для того же класса —с1Ь с12, с13, с14, Ci5) c,e, с44, с№. Влияние внешнего воздействия В кристаллофизике помимо принципа Неймаиа 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 измеия- ет свою точечную симметрию, «о 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: Xt. X2 Xa X4 X5 Xe I Г D. til b'12 C13 Cl4 C,5 CU C21 C.i2 C23 C24 C25 C?6 C31 C32 C33 C34 C35 C36 C41 C42 C43 C44 C45 C,ie C51 C52 C53 CB4 C55 C5e i14 dv d22 841 g42 g51 g52 E32 B.13) Ei 0 ?3 0 4, ^2 0 ^3 0 0 d3t A'4 0 rf15 0 Хц dtb 0 0 X6 0 2du 0 Первый столбец матриц в данной записи описывает воздействие, а первая строка — реакцию. В частности, деформация в кристалле ииобата лития (класс 3), вы- вызванная электрическим полем с компонентами по осям X к Z, записывается так: B.14) В соответствии с B.6) из B.14) получаем: Х± = Exdn + + Esdsi, X3 = ?3d33; X2 = - E,dn + ?3d31; Xs = Exd^ x4 = xe == 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 Е, модуль сдвига G и коэффици- коэффициент Пуассона ц Сопротивление малым упругопластиче- ским деформациям определяется пределами упругости 0Упр, пропорциональности Стпд и текучести сто,2. Предел прочности Он, сопротивление срезу тСр и сдвигу тСдв, твердость вдавливанием (по Бринеллю) НВ и царапаии- ем (по шкале Мооса), а также разрывная длина Lv яв- являются характеристиками материалов в области больших деформаций вплоть до разрушения. Пластичность харак- характеризуется относительным удлинением б и относитель- относительным сужением i]) 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 иагружеиии в области многоцикловой усталости определяется предел выносливости на базе 107-ь2-107 циклов. Малоцикловая усталость отделяется от миогоцикловой условно выбран- выбранной базой испытания (iV>5-104 циклов) и отличается пониженной частотой нагружеиия (f = O,l-f-5 Гц). Сопро- Сопротивление малоцикловой усталости оценивается по долго- долговечности при заданном уровне повторных напряжений или пределом малоцикловой усталости иа 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 Co,2/i и длительной прочности 0-и . 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 Kic, вязкость разрушения, условный критический коэффициент интенсивности напряжений при плосконапряженном состоянии Кс, удельная работа об- образца с трещиной КСТ и скорость роста трещины уста- усталости СРТУ при заданном размахе интенсивности напря- напряжений ДК. 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 термомехаиической обработки, если пос- последние ие вызывают аллотропических превращений. Для практически изотропных поликристаллических металли- металлических материалов упругие константы связаны соотноше- соотношением Е=2 G(l+(i). Упругие свойства определяют при статических испытаниях (?Ст, GCT) или динамическим методом (?Дин, бдин) 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 ией практически одинаковы. С повышением темпе- температуры при статических испытаниях сказывается влияние деформации ползучести, вследствие чего статический ме- метод дает прогрессирующее понижение значений упругих коистант 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 (<ТО,2СШ<СТО,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; (i — коэффициент Пуассона — абсолютное значение отношения поперечной деформации к продольной в упру- упругой области; сГпц — предел пропорциональности — напряжение, при нагружеиии до которого деформации возрастают пропор- пропорционально напряжениям; в технике принят условный апц — напряжение, при котором отклонение приращения деформации от линейного закона достигает определенно- определенного значения, обычно 50%; 00,2 — предел текучести (условный)—напряжение, при котором остаточная деформация после снятия на- нагрузки составляет 0,2 %; Ов —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; i]) — относительное сужение — отношение уменьше- уменьшения площади поперечного сечении 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 длиие; Lp — разрывная длина — характеристика прочности нитей, волокон, тканей и других материалов, для кото- которых невозможно точно определить площадь поперечного сечения; вычисляется по формулам LP Q gb где Рр — нагрузка при разрыве; Q, I и Ъ — 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- сеииая к площади образца в сечении надреза, для неме- неметаллов определяется также иа образцах без надреза; НВ — твердость по Брииеллю, определяемая вдавли- вдавливанием стального шарика в испытуемый материал как среднее напряжение, приходящееся на единицу поверх- поверхности сферического отпечатка; Ну. — 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 [61, кварц [7], топаз [8], корунд [9], алмаз [10]. Металлы Таблица 3.1. Упругие свойства металлов Металл Алюминий Берилий Бор Ванадий Висмут Вольфрам Гадолиний Гафний Германий Гольмий Диспрозий Железо Золото Индии Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Кальций Кобальт Кремний Лантан Литий Цагний Марганец Цедь Молибден Неодим 69—72 300 345 139—170 32 350-400 56—98 79—150 82 67 g4 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 Литература 1, 5] 1, 3] 1] 1,3, 6] 1, 4] 1, 4, 6] 2, 3] 1, 2, 6] а 2, 3] 1, 3 4, 7) 3, 8] 1, 2] 2, 6, 8] 2] 2, 3] 1. 4, 7] [1, 21 [1, 2] 1, 2] 2, 3] 2, 4 1, 3, 4,7] 1] 1-3, 7] 3, 6] 2, 3] Металл Никель Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Празеодим Рений Родий Рубидий Рутений Самарий Свинец Селен Серебро Сурьма Таллий Таитал Теллур Тербий Титан Торий Уран Хром Цезий Церий Цинк Цирконий Эрбий Е, ГПа 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 С, ГПа 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 Литература 1, 2, 4] 1, 6] 1, 2, 4] 3, 8] 1—4, 81 1—3, 81 [2, 3] [2] [3, 8] [1] [3, 8] 2, 3] 1,2, 4, 14] 1, 4] 1, 3, 4, 8J 1, 2] 1, 2] 1, 3, 6] 4] [2] [3, 10] 1, 2] 1] 1-3] 1] 3] [1, 2, 7] [1, 2, 6] [2, 3] .47
3.2. Прочность и пластичность металлов 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 Отожженное, 99,95% А1 , 99,5% А1 » Литое Отожженное Горячепрессованиое Отожженное » , 99,98 % V » , 99,6 % V » Деформированное, 99,95 % W Рекристаллизованиое, 99,95% W Кованое Отожжеьнос » Литое Кованое Отожженное, особой чистоты Отожженное Литое, 99,4 % Со Закале! ное, 99,4% Со Отожженное, 99,4 % Со » Литое Кованое Отожжекное Литое Отожженное Деформированное Отожженное Нагартованное Отожженное Литое Кованое Отожженное » , высокой чистоты » , технической чистоты Литое Отожженное Отожженное у> » Литое Кованое Отожженное » Литое Кованое Отожженное » 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 — — 50 80 12 140 320 450 250(°в.сж) 220 590 5-20 1000 500 395 40 700 68 К. еж) 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 ПО 215 500 400—570 500—600 125 190 14—18 140—180 400 50 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 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 400 860 500 700 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] [1] [3, 4, 6] [3, 4, 6] [1,4] 1, 3 1,3] 3] 1 1,6] 4, Щ 3] з 3] з 1, 8] 8] 2] 2 3] 1,4 1,4] 1, 3, 4] 1, 3, 4] 1, 3, 4] 14] з1 1,4] 1, 3 4] 1, 3, 4 13 4 3 3 1 3] 31 1,31 [1.3,4] [1,3,4] 1, 3, 41 4 1,6) 3 8 3, 81 3] 3] [1] 3, 8] 3, 8] 3] 3] 1, 14] I1 3, 8] 2, 3] 4, 8) и 4 48
Продолжение табл. Металл Таллий Тантал Теллур Титан Торий Уран Хром Церий Цинк Цирконий Эрбий Состояние, степень чистоты Отожженное Нагартованиое Отожженное » , особой чистоты » , 99,6 % Литое Кованое Отожженное Литое Кованое МПа 400 100 300 180 200 190 90 110 100 80-115 295 290 зв, МПа 9 500 950 10 250 350 220 300 300 105 150 125 230—280 300 320 8. % 35 30 4 35 70 30 60 12 2 24 17 12 25 4 7 Ф. % 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, 6] 1, 3, 6 1.4] 2, 3, 6, 10] 2, 3, 6, 10] 1] 1] 3,6] 1,3] [1. 3] [1] [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, Х-—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 ие 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- пропорциональна временному сопротивлению: для мало- и средиепроч- бб й яет 65—80% их предела прочности, для высокопрочных — 55—65%. Предел теку- текучести при сжатии примерно равен пределу текучести ао,2, определенному при растяжении. 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 малолегированиых сталей малой и средней прочности после нормализации [3,24] Е = 200 -г- 210 ГПа; G = 77 — 81 ГПа; ц = 0,28 н- 0,31 СтО Ст1, CtIke Ст2, Ст2кп СтЗ, СтЗкп Ст4, Ст4кп Ст5 Стб 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 70г 75*1 80*1 85« 1С IE 15г, 20г 25г ЗОг 35г 40г, 45г, 50г, 45г2 60г 65г, Юг2 30г2 35г2 40г2 50г2 обыкновенного качества — 190—220 210—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 тали 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 1100 1160 1310 1430 1700 1970 1160 1300 1430 1970 2290 2410 2550 2550 2550 2690 — . . — . 0,9 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 — —« Таблица 3.4. Механические свойства конструкционных деформируемых легированных сталей после закалки и отпуска [3, 9, 24] ? = 200-^210 ГПа; G — 77-^-81 ГПа; ji = 0,28 -=- 0,31 Стали 09Г2, 09Г2Д, 12ГС, 14Г2, 19Г, 12ХГ 15ГС, 18Г2С, 10Г2СД, 14ХГС 10ХСНД, 15ХГН, 15ХСНД 25Г2С, 35ГС 20ХГСА 39ХГН, ЗЗХС, 20ХН4ФА*2 35Х, ЗОХРА, 38ХА, ЗОХМ, 38ХС, 20ХНЗА 40Х, 40ХР, 45Х, 35ХМ, 20ХГР, 40ХГ, 40ХГР, 40ХН. 18ХНВА 50Х, 50ХН, 35ХМФА, ЗОХГНА, 25ХГСА, ЗОХГС, ЗОХГСА, 40ХНМА*8, 40ХНВА*2, 25ХНВА*2, ЗОХНЗА °в. МПа Cm 450—480 500 520—540 600 в, % али малой прочности*1 300—400 350 360—400 400 Стали средней 800 900 950 1000—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 — — — 45 45—50 45—55 45—50 40—50 НВ, МПа KCU, МДк/м8 — - — 2070 2290 1970—2290 2070—2400 2170—2290 0,7 0,8—1,0 0,7—1,0 0,6—0,9 0,5—0,8 50
Продолжение табл. 3.4 Стали 35ХГСА*8, ЗОХГСНА*3, 30Х2ГН2СВМА*8 ЗОХГНСМА 40ХГСНЗВА*3 4ОХГСНЗВА Н18К9М5Т (закалка и старение) ЗОХМА, 20ХЗМВФ, ЗЗХНЗМА ЗОХА, ЗОХГСА, ЗОХЗВА, 4ОХНВА 30Х2Н2ВФА 23Х2НВФА ЗОХГСНА <зЕ, МПа 1500—1650 1750 1900 2000 2050 900—950 1050—1100 1150 1350 1600 •с-мл. 8, % высокопрочные стали 1200—1300 1400 1400 1500 1950 Жаропрочные 750-850 950 1100 1150 1350 10—13 10 11 10 у 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 « После нормализации. ** НЕ = 2690 МПа. *? Изотермическая закалка. Таблица 3.5. Прочность и пластичность конструкционных литейных сталей [3] Е = 190 -f- 200 ГПа Легированные стали после закалки и отпуска 27ГЛ, ЗОГСЛ, 40ХЛ 35ХНЛ, 35ХМЛ, ЗОХГСТЛ 35ХГСМЛ, 30ХНМЛ, ЗОХНВЛ 35ХГСМЛ, ЗОДХСНЛ, 27ХГСНЛ 27ХГСНЛ, после изотермической закалки 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 04Х18Н10, 08Х18Н10Т, 08Х18Н12Б, 10Х17Н13МЗТ 08Х18Н12Т, 12Х18Н9, 08Х17Н16МЗТ, 20Х18Н9, 06Х23Н28М2Т 20Х13Н4Г9, 12Х17Г9АН4, 12Х14П4Н Х18Н9Л аЕ, МПа Аустен 420—520 550—600 650—700 450 °о,2' МПа итные стали 180—200 200—220 250-300 200 5, % ф. % после закалки 40 35—40 35-40 25 55 55 45—50 35 НВ, МПа KCU, МДж/mS 1350—2000 1350-2000 1600—2000 — _ — 1 51
Продолжение табл. 3.6 Аустенитно-ферритные стали после закалки 08Х20Н14С2, 20Х20Н14С2 08Х21НБТ, 10Х21Н5Т, 08X21Н6М2Т 550—600 650—700 250—300 300—450 35—40 20—30 1 0,6 Ферритные и полуферритные 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 0,6—0,8 Мартенситные стали после закалки и отпуске 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 — Стали переходного класса после закалки, обработки холодом и старения 08X15Н9Ю, 08X16Н6, 08Х17Н5МЗ 10Х15Н4АМЗ 1200 1450—1600 900 1200 10 15-20 50-60 - 0,5-0,7 0,4 0,6—1,2 0,25 0,19 1—1,5 Мартенситно-стареющче стали после закалки и старения 08Х15Н5Д2ТБ 03Х12Н10Д2ТБ 1150—1300 I 1000—1300 1600 1500 18—20 I 60—70 4 I 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 15 20—25 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] = 70-f-72,5 ГПа; G = 27 Ч- 28 ГПа; ц = 0,31 -Ь 0.33 (для гонких плакированных листов Е = 68,5 -4- 70 ГПа) Система легирования Al, техничесчий А1-Мп Al-Mg Al—Mg—Si Al-Cu-Mg Al-Zn—Mg Al-Cu-Mg—Si АД1М АД1Н АМцМ АМиП АМцН AMrlM АМг2М АМг2П АМг2Н АМгЗМ АМгЗН АМг4М АМг4П АМгбМ АМгбМ 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 °0,2' 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 6, % 35 6 23 10 5 28 23 8 5 25 8 23 12 20 14 20 И 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 tcp, 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 Al—Zn—Cu—Mg Al—Си—Li Сплав, В95пчТ1 В95пчТ2 В95пчТЗ В93пчТ2 ВЭЗпчТЗ В96ЦЗТ1 В96ЦЗТЗ В96Ц1Т1 В96Ц1Т2 ВАД23Т1 Полуфабрикат Лист Профиль, панель Все полуфабрикаты Тоже Поковка, штамповка То же Профиль » Лист Профиль, пруток ав, МПа 570 600 540 500 470 440 630 540 720 660 560 590 42- МПа 500 550 460 410 440 360 600 470 680 630 500 550 8, % 12 12 12 12 10 10 10 12 6 8 5 5 -К % 27 20 30 34 30 40 25 ^ — 14 _ — сплавов [5] хср, МПа 320 330 320 310 310 290 — 340 Нв, МПа _ 1600 1500 1400 1250 1150 1750 — — _ 1500 Т а б л и u a 3.9. Механические свойства алюминиевых заклепочных сплавов (проволока) [5] Система легирования Al—Mg Al—Си—Mg Al—Zn—Mg—Си Сплав, состояние АМГбпМ Д18Т В65Т Д19пТ Д16пТ В95пТ1 В95пТЗ хср, МПа 190 210 260 290 290 340 310 ов, МПа 270 300 400 460 450 580 500 150 170 250 280 290 510 360 в. % 23 24 20 20 18 8 10 Ф, % - 50 50 40 35 45 НВ, МПа 700 700 900 1200 1200 1500 Таблица 3.10. Механические свойства порошковых и высокомодульиых алюминиевых сплавов [5] Система легирования А1-А12О3 Al—Si—Ni Al—Be—Mg 54 Сплав САП-1 САП-1 САП-2 САП-2 САП-3 САС-1-50 САС-1-400 АБМ1 АБМЗ Полуфабрикат Профиль Лист Профиль Лист Пруток, полоса ПНЯ 111 Лист Е, ГПа 72 72 75 75 77 100 100 100 135 200 "о л' 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
Таблица 3.11. Механические свойства алюминиевых литейных сплавов [3,5] Обозначения способа литья: 3 —в землю; К—в кокиль; О—в аболочечные формы; В—по выплавляемым моделя Д — под давлением Жаропрочные сплавы Ал-Cu-Ni—Mg Al-Si-Cu-Mg Al—Cu-Mn Al—Си—Мп—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, О 3 з, к з, к 3, 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 Герметичные сплавы Al—Si (силумины) АЛ2 АЛ4Т6 АЛ9Т4, Т5 АЛ9-1Т5 АЛ9-1Т6 ВАЛ8Т5 АЛ34ТЗ 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 6 550 700 AJ-Mg Коррозионно-стойкие сплава АЛ8Т4 АЛ13Т4 АЛ22Т4 АЛ23Т4 АЛ23-1 АЛ23-1Т4 АЛ27Т4 АЛ27-1Т4 АЛ28 АЛ31Т4 3, з, з, к к к з, з, з, з, в, в, о, в, в, в, 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] Е= 110-^-120 ГПа; С = 42ч-45ГПа; [л = 0,31 ч-0,34 Система легирования BT8 BT9 ВТЗ-1 ВТ9Л BTl-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—l,5Mn Ti—Zr—Mo 99,04% Ti Сплавы малой прочности после отжига 350—500 300—420 450—600 380—500 480—680 500—650 600—750 600—750 450—600 Среднепрочные сплавы после отжиге 30 25 20 30 20 20 20 60 50 . 35—70 40 300 400 0,8 0,5^1,0 0^5 ОТ4 ВТ5, ВТ5-1 ВТ4 ВТ6С ВТ6 ВТ14 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 18 7—12 5—10 ^¦5 5^5 45 25—40 _ 30 20 18—25 10—20 20 : 600—650 _ 640 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 Высокопрочные сплавы после закалки и старения ВТ6 ВТ14 ВТ22 ВТ23 ВТ15 ТС6 Ti—Al—V Ti—Al—Mo—V Ti—Al—Mo—V—Fe—Cr Ti—Al—Mo—V—Fe—Cr Ti—Al—Mo—Cr \ Ti—Al—V—Cr 1 1150 1150—1400 1250—1400 1080* 1300—1500 1300—1500 1050 1080—1300 1180—1300 1000 1200—1400 1160—1400 7 5—8 30 20 35—50 40 Жаропрочные сплавы после отжига Ti—Al—Mo—Si Ti—A!—Mo—Si—Zr Ti—Al—Mo—Cr—Si—Fe Ti—Al—Mo—Fr 1050 1150 1000 >950 900 1000 950 650 685 635 0,25 0,25 0,3 0^6 0,2 0,35 0,35 0,4 0,2 * После отжига. Магниевые сплавы 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, 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] ? = 43 ГПа: G=16rna; [х = 0,33 Система легирования Сплава малой и средней прочности Mg-Mn Mg — Al — Zn — Mn Mg —Mn Mg —Al —Zn —Mn Mg-Zn —Zr Mg-Al-Cd — Ag —Mn Mg-Ce-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 MA11T6 MA13T8 ВМД1 Лист Пруток Пруток, штамповка Лист Пруток Лист Пруток Лист Высокопрочные Плита, поковка, штампов- штамповка, профиль Лист Пруток, поковка, штампов- штамповка То же Пруток Штамповка, поковка Пруток, профиль 210 240 265 250 260 250 270 270 250 сплавы 275 280 275 315 340 315 400 Жаропрочные сплавы Лист, пруток То же Пруток Сверхлегкие сплавы (плотность d — 1400 ВМД5 ИМВ-2 Пруток, штамповка То же 270 240 300 Н-1600 160- 220 210— 280 120 150 165 150 150 160 190 240 180 170 180 220 220 280 255 295 140 180 250 кг/м3; 120- 180 160— 250 80 100 100 100 130 150 130 80 80 180 8 4 10 18 7 18 15 10 15 12 16 13 13 10 13 5 10 6 5 Е = 45 -н 46 - - 15—40 8—20 6 30 — — 11 — _ 25 20 25 8 12 10 ГПа) - - 85 ПО — 85 — — 140 160 . 240 120 125 160 130— 180 180— 240 130 160 — 150 140 140 180 160 — 170 160 0,05 0,06 0,12 0,1 0,6 — 0,08 0,1 0,08 0,03 0,04 0,07 0,25- 0,9 0,05— 0,1 Таблица 3.14. Механические свойства магниевых литейных сплавов [3,24] ? = 42 ГПа; С= 15,5 ГПа; ^ = 0,34 Система легнровани с 1 В ад 3 с I § ш Среднепрочные сплавы Mg — Al — Zn Mg-Al—Zn Mg-Zn-Zr Mg-Zn-La-Z. МЛЗ МЛ7-1 110 Высокопрочные сплавы МЛ4 МЛ4Т4 МЛ4Т6 МЛ5 МЛ5Т4 МЛ5Т6 МЛ12 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 0,05 I 450 0.03 550 500 580 675 600 580 675 550 550 675 550 57
Продолжение табл. 3.14 Система легирования Жаропрочные сплавы Mg — Nd— Zr Mg — Се — Zn — Zr Mg — Th — Zn — Zr Mg — Th — Zr МЛ9Т6 МЛ10Т6 Mil 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 Таблица 3.15. Прочность и пластичность деформируемых латуней [3,24] Химический состав по ГОСТ 15527—70; Е= 102-4-115 ГПа 650 600 600 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- Тип латуии Простая Алюминиевая Кремнистая Марганцовистая Никелевая Оловянистая (морская) Свинцовая Мунц-металл Марка латуни Л96, Л90 Л85 Л 80, Л70 Л68, Л62 Л63, Л60 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 оЕ, 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 НВ. МПа 550 570 600 600 640 550 550 1150 1000 800—950 60 I 600 45 60 40 40 40—60 35—55 570 600 800 770 500—700 500—800 Твердое Состояние <jb, МПа 450—470 550 655 700 705 500 600 700 700 650 680—750 700 520 700 700 580 550—700 500-650 6. % 2,5 3,5 4 4 3 10 9 8 9 4 5-10 4,5 4,5 4 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
ца 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 ЛШа 380 640 400 400 360 0,2' МПа 150 350 250 160 240 8, % 15 7 20 20 10 кси, МДж/м* 1,2 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 °0,2' МПа 140 240 300 250 150 8, % 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, БрО11С4-4-4 БрА5 БрА7 БрАМц9-2 БрАЖ9-4 БрЖМцЮ-3-1,5 БрАЖН 10-4-4 БрБ2, БрБНТ1,9, БрБНТ1,7 БрМцб БрКМцЗ-1 БрКНЬЗ БрХ0,7 Е, ГПа 116,5 112 100 124 73,5 120 120 92 115 100 115 130 105 115 135 м °Е, МПа 400—500 450 340 400 350 400 470 450 450 500 550 500 330 400 450 250 ягкое состс 8, % 60 60 50 35 30 65 70 30 40 20 35 40 40 50 25 25 яние НВ, МПа 850-Ю00 900 650 700 700 650 750 1100 1100 1400 1500 1400 800 900 1000 700 ов, МПа Твердое состоя 1100—1200 800 600 600 600 800 1000 800 700 700 830 900 600 750 600 500 8, % 1 7 8 4,5 2 4 3 4 4 9 9 2 . 6 6 4,5 ние 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, БрОФ10-1 БрОЦЮ-2 БрОЦ5-25 БрАЖ9-4Л БрАЖМЦЮ-3- 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 8, % 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 МПа 180 150 220 220 120 500 600 8, % 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-иикелевыми и имеют специальные названия Таблица 3.19. Механические свойства медио-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 Ё 145 140 140 125 120 165 Мя состс С п 400 350 425 400 420 400 420 430 яКи°ие 5 .45 40 45 42 12 35 38 28 Тве сост С 600 550 650 650 900 700 650 670 эдое ; 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 3.20. Механические свойства баббитов [3] Продолжение табл. 3.21 Оловянистые баббиты, химический состав —по ГОСТ 1320—71 80 — 90 — 250 300 Свинцовооловянистые баббиты, химический состав — по ГОСТ 1320—74 Б16 БН* БТ*" Б6 ДК БК2 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—78 118 100 2,5 160 — 19 I 320 95 80 8 — — - 200 0,08 0,06 0,014 0,03 0,05 0,015 0,08 0,12 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 жсздк ЖС6 ЖС6К ЭП23 1000 1000 1150 1050 1050 500 740 1050 1050 1000 1250 С0,2' 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- деформируемые жаро- жаростойкие после норма- нормализации ХН78Т ХН75МБТЮ ХН60В ХН70Ю ХН60Ю 2. Кобальтовые литейные сплавы после старения ЛК4* ЛК4Я 4К66Я ов. МПа 780 850 800 720 710 700 900 900 МПа' 275 400 320 — 8, % 40 45 60 75 60 8 5 6 Ф. % 10 5 7 Таблица 3.22. Прочность и пластичность сплавов на основе тугоплавких металлов [3, 6, 24] Вольфрам Молибден Ниобий Тантал Хром Сплав, система легирования, состояние W—30Re, рекристаллизованное W—30Re, нерекристаллизован- ное ВМ1 (Mo—Ti—Zr—Nb), ЦМ2А (Mo—Ti—Zr), ЦМ6(Мо—Zr), BM2 (Mo—Ti—Zr—Nb) после отжига МР47ВП (Mo—47Re) BH-2(Nb—Mo), деформирован- BH2A(Nb—Mo—Zr), деформи- ровэнноб BH-3 (Nb—Mo—Zr), деформи- BH-°4B(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, рекристаллизованиое Та—10W, деформированное BX2, ВХ2И BX4 мЪа 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 —
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, фольг и т. п.) и иа дисперсио-упрочиен- ные материалы, содержащие равиомерио распределенные и не растворяющиеся в несущей матрице ультрадисперс- иые частицы. на полимерной матрице [12 сериалов Наполнитель Борное волокно Углеродная лента Углеродный жгут Органическое во- волокно Стеклянное во- волокно Матрица Эпоксидная Полиамидная Эпоксидная Полиамидная Эпоксидная Полиамидная Эпоксидная )» Объемное содержание 50 50 50 52,5 60 57,5 70 75 р. кг/м3 2000 2000 1400 1300 1500 1400 1350 2000 ав, МПа 1600 1000 800 400 1100 910 1800 1800 мпГ 2500 1250 400 300 450 400 290 700 МПа" 1600 1550 1000 800 1300 1100 675 900 хсдв' МПа 100 60 30 26 45 30 49 30 Е, ГПа 210 250 120 80 180 140 80 55 KCU, МДж/м' 0,06 0,11 0,05 0,04 0,045 0,04 — V % 0,4 . 0,5 2,3 3 с При межслойном сдвиге. Таблица 3.24. Механические свойства композиционных материалов однонаправленной структуры на металлической матрице [5, 13, 14, 24] Матрица Борное во- волокно То же Углеродное волокно То же Стальная проволока Алюминий Сплав Al-Mg-Si Магний Магний литой Алюминий Никель Цинк Свинец Алюминий 2600 2600 2150 2400 40—50 2200— 2400 50 5300 35 5260 40 7350 40 4740 15 3470 1350 650— 1250= 560 780 730 1500 850 220 335 125- 260* 240 120 205 120 90 Бериллиевая проволока Молибдено- Молибденовая про- проволока Вольфрамо- Вольфрамовая про- проволока Нитевидные кристаллы SiOa Частицы HfO** Волокна SiC Сплав А1—Mg—Si Сплав Ti—Al—V Никелевый ли- литейный сплав Алюминий Никель* Титан 50 30 50 50 2,5 25 2300 6250 14000 2450 8900 4300 680 * В зависимости от типа углеродного ** Дисперсно-упрочненный материал. 61
Пластмассы, металлокерамика и другие материалы Таблица 3.25. Механические свойства пластмасс [3,24] Пластмасса Асботекстолнт Винипласт Гетинакс Дифлон Капрон Капрон вторичный Капрон, полиамид, анид стеклонаполненный Пенопласт ПС-1 Пенопласт ПХВ-1 Пенопласт ФК-20-СТ стеклоиаполиеииый Пенополиуретан ПУ101Т Полиамид П-68 Полиамид, наполиеииый тальком и графитом Полипропилеи Полистирол Пол итетрафторэтилен (Фторопласт-4) Пол итетрахлорэтилен (Фторопласт-3) Полиуретан Полиэтилен ВД Полиэтилен НД Пресс-материал Стекло органическое: неориентированное ориентированное СОЛ, СТ-1 ориентированное 2-55, Т2-55 Стекловолокнит АГ Стеклопластик СВАМ Стеклотекстолит КА СТ-В Стеклотекстолит ЭФ 32-301 Стеклотекстолит ВФТ-С Текстолит ПТ Этрол ацетилцеллюлоз- ный Этрол нитроцеллюлозиый Этрол этилцеллюлозиый р, кг/м3 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 V МПа 65 50 160 70 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 34 145 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 8р. % 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 кси, 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 металлокерамики* [3,24] Тип сплава Сплавы на основе железа Твердые сплавы 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 ВКЮ, ВКП, ВК15 WC—TiC—Co: Т5КЮ, T14K8, T15K8 T30K4, T60K6 ав, МПа, прн растяже- растяжении 195 275 300 565 1000 — сжатии 300 370 540 720 1650 — — изгибе _ — 1000 1500 1100 750—900 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, Cr) Бронза Си—Sn Низкоуглеродистая сталь Нержавеющая сталь 70А12О3 + ЗОСг 80TiC + 20Со ав, МПа, при НИИ 1000 30—40 1—7 5—120 250 — сжатии 2800 100—120 30—250 2300 3150 изгибе _ — — 390 1050 4-. % 3 0,8 — 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) м|о3 ZrO2 ThO2 р, КГ/М* 2100 2170 2350 2900 3990 3020 3580 5600 9690 ав, МПа, прн 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 Е, 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 "италл: магнезиальный пироксеновый р, кг/м3 2100 2200 2100—2500 2500 2500—2850 2900 ав, МПа, при растяжении 40 60 50—100 — — изгибе 45 110 — 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 Кислото- и щелочестойкая: на основе СКБ на основе СКС на основе ХП Таблица ав, МПа 10—16 0,02—0,1 0,01—5 4,5—10 20-25 18—24 3.29. Механические свойства резин [3] «р. % 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 ав, МПа 4-12 4—16 4—20 15 S3 8р. % 250—600 200—350 120—300 200 63
Минералы и волокна Таблица 3.30. Твердость минералов Минерал Агат Азурит Алмаз Альмаидии (граиат) Аидрадит (гранат) Андалузит Барит Берилл Виллемит Волластоиит Галенит Галлит Гематит Гипс Горный хрусталь Графит Гроссуляр (граиат) Кальцит Кварц Киаиит Корунд Крокидолит-асбест Лазурит Магиезит Малахит Миллерит Муллит Мусковит Опал Перовскит Пиролюзит Пироп (граиат) Пирофиллит Реальгар Рутил Сепиолит Силлиманит Спессартии (граиат) Тальк Топаз Турмалин Уваровит (граиат) Флогопит Флюорит Хризоберилл Хризотил-асбест Циркон Шеелит Шорломит (гранат) Состав, химическая формула SiO2 2CuCO3 ¦ Cu(OHJ С Fe3Al2[SiO4]3 Ca3Al2[SiO4]3 Al2SiO5 Be3Al2[SieO18] Zn2[SiO4] CaSiO2 PbS NaCl FeSiO2 CaSO4 - 2H2O SiO2 С Ca3A,fi04]3 S'\O2 A!2SiO5 A12O3 3H2O • 2Na2O • 6(Fe, Mg) О • 2Fe2O3 • !7SiO2 (Na, CaI_8[AlSiO4]e[SO4 Cl, S]M MgCO3 Cu2[CO3](OHJ 3A12O3 ¦ 2SiO2 KAl2(AlSi3O10)(OHJ SiO2 • H2O CaTiO3 MnO2 Mg3Al2fSiO4]3 Al2s[Si4O10] [OH]2 TiO2 2MgO-3SiO2-nH2O Al2SiO5 Mn3Al2[SiO4]3 Mg3[Si14O10][OHJ Al2[SiO4] [FeOH]2 [Ni, Ca](NaAlN[SieAl3B3(O, OHKo] Ca3Cr2[SiO4]3 KMg2[Si3AlO10] [Fe, OH]2 CaF2 A]2BeO4 H4Mg3Si2O9 ZrSiO4 CaWO4 Ca3(Al, Fe, Ti)(Si, Ti)O4]s Твердость по шкале Mooca 6,5 3,5 10 8 7 7 3,5 8 5,5 4,5 2,5 2 Q 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 ? = 98 ГПа — E = 740 4- 1000 ГПа; ав = = 240^-480 МПа; Яц= 10 000 ГПа Яц = 1230 ГПа — — Нц = 1120 4- 1450 ГПа ов шг = 1120 4- 1450 ГПа — — °в=4,54-6 МПа: овсж = = 15 4- 29 МПа; Яц = 6,8 4 11,8 ГПа Яц= 1100 ГПа — //„. = 2050 ГПа °в. сж = 88>5 МПа — ? = 35 ГПа ав= 170 4-355 МПа; ов сж = 420 4- 540 МПа — — — — Z Z °в сж = 45 -S- 60 МПа — — — — °в. сж = 205 + 265 МПэ — — ? = 158 4- 210 ГПа; °в сж "= 590 ¦=" 785 МПа - — — 64
Таблица 3.31. Механические свойства волокон [3] Lp • 10- к в сухом Удлинение, %, в состоянии Асбест Бамбук Лен: технический элементарный Хлопок: средневолокнистыи тонковолокнистый Шелк Шерсть: грубая тонкая Альгинат Ацетат (виполян, викара, адрил) Белковое (казеин) Винилон, винил Вискозное кордное: обычное медноаммиач ное штапельное Ветрелон (полиамидное) Гидратцеллюлоза Капрон, нейлон, дедерон Лавсан Нитрон, орлон Совиден Триацетат, ариел. 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 - 2-3 2—2,5 7-9 7—9 20—25 25-35 300 345 490—590 785-980 245—390 390—540 440—490 145—195 195—245 155—205 33 z 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 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—9 175—215 90-155 1030—1270 340—390 640—735 225-315 225—300 480—625 450—540 510—610 260—590 135 880—1050 , 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 1роволока: бериллиевая вольфрамовая 2630 1700 2540 1350 3210 3960 6270 1840 19 300 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—4,2 380—450 200—500 95—100 120—130 400—500 500 480 290—320 400 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- карбида крем- кремния нитрида крем- кремния р. кг/мз 7800 4500 10 000 2260 3960 3300 3210 3180 ов, 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 2—2,5 1,8—2 1,3 — - _ 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 иа рис. 3.2—3.21 при температу- температурах от —253 до +2400 °С приведены характеристики Е, 00.2, о"в, б, ф и KCU, определение которых даио в § 3.1, а также а^0/т и <з\ при высоких (до +1600 °С) температурах, где Cq^/x—предел ползучести — наиболь- наибольшее постоянное напряжение, которое за определенное время т (обычно 100 или 1000) при постоянной темпера- температуре t вызывает остаточную деформацию, ие превышаю- превышающую заданного значения (как правило, 0,2%); с' —пре- —предел длительной прочности — наибольшее постоянное на- напряжение, вызывающее разрушение за определенное вре- время т при постоянной заданной температуре t. Е*/ V 1,0 и Е20 ве/^ Аи, Ас / 1г,Р1 Рис. 3.2. Зависимость модуля упругости некоторых ма- материалов от температуры ГЗ, 6] (значения модуля упру- гости при 20 °С см. в табл. 3.1) t,°C 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 дифлоиа ?20=2,45 ГПа, для ПТХЭ (фторопласта-3) ?20=1,45 ГПа, для ПТФЭ (фторопласта-4) ?20=850 МПа, для пресс-фенольиой массы ?2°=7,9 МПа) ?*/? 0,8 0,6 0,5 aiAY ¦ \ TiJ V 1 \ \ Рй ^N \Ni Fe 200 Ш 600 8 . s^ Ag "AU . Cr w Mo IB 1 DO 7200 7*00 WOU t,"b РЩ. 3.5. Зависимость модуля упругости металлов от температуры [3, 6]. Значения модуля упругости при 20 °С см. в табл. Ь.1) Углепластик A50) 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 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 — Е 1° , ГПа)
Таблица 3.33. Механические свойства металлов при низких температурах [3, 6, 11] Металл Алюминий Бериллий Ванадий Железо Магний Медь Молибден Натрий Никель Ниобий Олово Свинец Серебро Тантал Титан Титан иодидный Цирконий иодидиый sB, МПа, прн t, "С 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 —253 350 — — 1060* 210 460 540 40 750* 1120 73 70 360 1150* 1340* 680* а0,2" 20 _ 200 260 125 560 660 154 140 МПа, при t. CC -196 _ 230 780 145 , — — 1030 1080 440 230 —253 — — 1060* — — — — 145* 1150* 1340* 160* а, 20 30 — 14 27 5 29 3 19 54 30 26 39 13 18 50 35 %, прн t -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 0,6* I* 47* Ф. 20 85 — — 88 10 70 3 85 90 69 48 78 52 %, при t — 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, термическа в, МПа, при t, 'С ,, МПа, при t, "С 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 й старение 12Х14П4НЗТ, закалка 08Х16Н6, 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 54 195 390* 420 1650 1800 1550 1300 1750 1300 67
Продолжение табл. 3.34 Сталь, сплав, термическая обработка Д16Т Д16Т1 1201Т1 В92Т1 В93Т1 В95Т1 САП-1 АБм1 АЛ4Т6 АЛ19Т4 АЛ9Т5 ВАЛ8Т5 АЛ27Т1 20 440 495 430 440 490 600 320 400 350 320 210 400 350 "в, МПа, —70 470 535 460 470 520 620 380 420 420 320 245 430 430 прн t, 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 —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 МА2М МА2-1М МА14Т1 МЛ4 МЛ5Т6 МЛ10Т6 МЛ15И ЛС59, мягкая БрОФ6,5-0,4, 450 630 Магниевые сплавы 250 270 320 200 240 240 210 300 290 410 200 240 300 210 370 380 470 220 240 320 220 430 480 — — — — НО 180 260 180 360 — — — 210 315 380 Медные сплавы — I 590 950 — ХН77ТЮР, ХН77ТЮ, ЖСКП *акалка и старение акалка и старение 1300 1200 1400 1360 1600 1650 _ 1050 1630 690 600 1000 — 800 650 1200 * При температуре — 269 °С. Таблица 3.35. Пластичность и вязкость сталей и сплавов при низких температурах [3,5,19] 500 1280 Сталь, сплав, мическая обработ 20 —70 —196 —253 ф, %, при t, °С 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 Сгпш 13 7 12 2,5 10 30 13 30 40 — — 6 и —. —. . 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 1,3 . 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, термнче -70 -196 -253 •>, %, при t, °C -70 —196 —253 KCU, МДж/м2, прн t, "С -70 -196 ВТ5-1, отжиг 0Т4, отжиг ВТ6, отжиг ВТ5Л ВТ20Л ВТ21Л АДШ 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 10 24 16 9 10 10 Ти 8 15 15 11 5 2 шановые силен. 6 12 12 8 — 3 3 3 — ы _ 33 25 — _ 33 25 — 30 14 — 4 14 — _ 0,5 0,4 — _ 0,3 — 35 17 15 14 8 10 14 7 10 5 15 3,5 9,5 2 4 15 Алюминиевь 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 ш сплавы 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 0,1 . 0,03 0,24 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 сплав 8 1 _ 12 7 — _ 9 5 — _ 4 4 — _ 0,035 — 0,025 — Медные сплавы 37 — 29 Никелевые сплавы 38 35 — — - 54 51 — — - 15 — 0,5 — 0,35 28 8 — — — При температуре —269 °С. Таблица 3.36. Механические свойства сталей при высоких температурах [3,24] Стали 10 20 45 20 430 480 640 "в 200 495 440 700 МПа, 300 525 450 730 прн t. 400 380 360 575 с 500 260 220 385 600 ПО 130 220 20 265 270 365 аО,2 200 225 230 355 , МПа 300 180 180 265 при / 400 170 150 230 'С 500 160 130 180 600 95 90 80 8, %¦ г 20 200 - 300 ри t, "С 400 - 500 600 -
Стали 38ХА 40Х 40ХФА ЗОХМА ЗОХГСА, 40ХНМА 12Х2НВФА 30Х2Н2ВФА 30ХГСН2А 12Х18Н10Т 14Х17Н2 09X15Н9Ю 08Х17Н5МЗ 20Л 20ХМФЛ ЗОХНВЛ 12Х13НЗВФЛ 23Х6Н2МВФА 08Х17НЗСЛ 20 950 950 950 1100 1150 1180 1600 650 1200 1200 1200 440 600 850 900 920 1200 V 200 900 925 800 .. 1600 — изо 430 580 790 — — МПа, зоо 890 860 1000 1020 450 1120 1050 450 550 820 730 при t. 400 700 740 920 1050 1050 1500 450 1000 1100 370 520 720 780 650 ИЗО °с 500 500 505 570 700 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 t 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 — Продолжение табл. 20 26 12 13 17 15 9 40 g 10 10 30 18 18 10 12 8 г 200 22 20 9 8 . 22 14 16 %, 300 19 11 14 30 8 8 21 13 16 14 — при t 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 3.36 600 50 27* 25 30 10* 20 19 17 24 при температуре 550 °С. Таблица 3.37. 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 900 900 950 1000 1100 ав 200 680 670 860 950 910 780 — — МПа 300 220 380 490 480 550 680 . 830 920 840 730 400 550 710 670 700 11ехаи при t 400 150 310 460 510 600 580 770 850 760 700 350 500 560 610 670 нческие свойства °с 500 . , 490 . 530 510 730 800 700 650 300 640 560 630 600 . . 380 . . 600 720 530 470 „ 250* — 20 380 470 600 700 650 850 900 870 920 1030 950 — ,2 200 . . 580 710 , 740 _ . — овых сплаве , МПа 300 180 290 430 380 460 600 . 690 740 660 _ — при f 400 150 260 390 350 550 500 630 720 630 __ — >в пр* °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 8 200 10 11 10 11 _ — %f П 300 30 23 17 17 - 9 10 9 8 9 9 10 10 [3,10 1 ри г, =С 400 35 17 15 20 9 8 7 8 10 9 7 10 И 500 20 16 15 8 7 10 13 8 12 12 600 26 9 9 18 _ 5* При температуре Таблица 3.38. Механические 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, 150 60 по 160 220 250 250 240 410 280 при /, 200 42 42 130 160 160 190 200 340 150 °С 250 28 28 по 80 90 160 _ 230 90 свойства алюминиевых 300 18 18 70 50 50 130 90 50 20 30 100 80 210 260 170 270 450 250 ,2- 100 70 80 210 150 МПа, 150 29 45 70 190 210 130 200 370 210 спла при г, 200 25 28 60 100 100 120 180 310 ПО вов при высоких "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 j 15 температурах [3, 8, 100 7 26 16 30 . — %, при г, °С 150 55 11 35 25 25 37 11 14 16 200 65 55 50 40 40 43 11 13 28 3] 250 75 65 60 80 60 45 14 45 300 80 80 75 100 100 48 8 95 70
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, г 150 380 440 360 350 290 330 380 410 430 . 225 280 190 . 210 240 340 ри t. 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 — °0,2. 100 _ _„ 280 300 400 410 500 . , . МПа, I 150 265 330 280 250 270 340 350 400 175 150 200 — зри t, с 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 — 300 115 _ 140 _ — . 100 100 — 20 19 16 18 7 10 10 7 7 14 8 0,8 2 3 3 0,5 2,5 5 2 5 7 4 Продолжение табл в 100 _ — — 14 10 6 14 8 1 2 3 — %, при t, °C 150 19 14 . 7 13 18 16 4 15 7 J 2,5 2,5 3,5 . . 15 12 8 200 11 9 20 10 14 14 11 _ 1,5 1,4 4 3 4 1 3,5 3 6 6 9 250 13 10 16 11 15 16 16 1,9 1,5 4 3,5 5,4 1,5 4 4 2 4 6 10 3.38 300 13 12 18 — _ 4 4 6 5 2,5 6 5 2,5 11 : В числителе для катаных полуфабрикатов, в 1 Литье в кокиль, остальные — в землю. " При температуре 350 "С: ов=100 МПа; °о,2=70 МПа; 6=5 %. теле — для прессов Таблица 3.39. Прочность порошковых алюминиевых сплавов и композиционных материалов иа 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 + 40% бернллиевой проволоки Алюминий+ 50% кварцевого волокна (SiО2) 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! состояние МА2 МА2-1 МА5 МА8 МАП МА14 20 270 300 310 240 280 330 ца 3.40. V 100 210 225 220 180 . 260 МПа, Механичс при 150 200 165 190 170 150 210 115 130 125 130 210 150 , °С 250 75 90 85 ПО 180 105 скне 300 70 70 70 140 70 свойства 350 100 — 20 170 200 220 150 145 255 магниевых ,2. 100 115 115 130 100 — МПа, 150 95 100 70 — сплавов при высоких температурах [3,24] при t, "С 200 75 70 60 ПО 250 45 55 50 90 — 300 40 35 80 — 350 60 — 20 10 14 II 15 10 10 100 30 19 22 26 20 6, %, при 150 45 30 30 30 28 200 60 35 38 32 13 50 , "С 250 75 45 45 34 15 58 300 50 85 6? 19 62 Я50 _ 45 — 71
Сплав, состояние ВМД1* млз МЛ4Т4 МЛ5Т4 МЛ6Т6 МЛ9Т6 МЛ10Т6 МЛ11Т6 МЛ12Т6 МЛ15Т1 ВМЛ1Т6** 20 300 180 250 250 260 250 240 160 250 220 200 100 _ 160 240 230 230 — .— — МПа 150 _ 145 210 185 210 160 150 — при t, °C 200 170 105 150 155 150 210 190 140 125 125 — 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, 100 50 80 80 —. — — , МПа, при t, "С 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 — — 5, %, 150 11 15 12 8 . . 8 5 — при 200 12 12 25 15 15 5 8 6 10 13 —. , °с 250 12 26 15 10 13 8,5 12 16 зоо 13 11 . 20 17 30 15 16 10 3.40 350 20 25 30 20 * При температуре 400 °С: а^ = 70 МПа; 8 = 24%. •• При температуре 400 "С: о^ = 65 МПа; о0]2 = 35 МПа: 6 = 25 %. Таблица 3.41. Сталь, сплав Зтали 45Х14Н1УВ2М 40Х12Н8Г8МФБ 10Х12Н22ТЗМР 10ХН35ВТЮ 40Х12Н8Г8МФЛ 15Х12Н25ТЗМЗВ4Л Никелевые сплавы: ХН78Т ХН60В" 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 700 340 460 700 1000 370 400 530 840 900 850 980 400 470 700 750 при* 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 — 480 530 720 260*3 295*3 1100 — 45 85 450 — 20 20 18 9 15 19 12 40 24 20 12 18 7 8,5 2,5 2 8 5,5 6 при 500 18 11 9 12 32 . — высоких температурах [3,24] В, о/ 600 20 10 10 12 32 5 — 24 17 10 18 . . . 12 11 — , 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*1 90 18*1 15 17 12 . 4 2,5 2 6 9 18 25 1000 100 20 17 6 4,5 13 . 25*3 19*э При температуре 850 °С. а^200 = 43 МПа. ' Прн температуре 950 "С. Таблица 3.42. Прочность при высоких температурах сплавов на основе тугоплавких металлов, керамики и композиционных материалов иа никелевой матрице [3,14,24] ов, МПа, при t, 500 1800 1900 Ниобшвые сплавы ВН2 ВНЗ ВН4 РН6 650 780 810 890 400 300 450 700 — _ 270 550 290 _ — 80 125 170 — _ 90 _ — _ — _ — 72
Материал 20 1000 ов, МПа, при*, °С 1100 1200 1400 1500 1800 Продолжение табл. 3.42 1900 2000 2200 2400 ВМ1 ВМ2 МР—47ВП ЦМВ-30 Вольфрам Вольфрам—50Мо W-lThO2 W-2ThO2 W—30Re, литой ВХ2 ВХ4 Никель-2,5НЮ2 Никель—50 углеродного волокна ЖСК6—50 вольфрамовой проволокк 30Сг-70А12О3 Из оксида А12О3 Твердый сплав 860 750 780 — Воль — — 2180 Молибденовые сплавы __ фрамов — — __ ые спл — — 1195 500 450 вы (по — — 190 300 юшков — — 140 160 150 160 .ie) _ — 100 90 60 63 _ 140*1 260*1 200*1 210*1 _ _ 45 190 180 140 _ 80 — 80 — _ — 60 35 90 120 Хромовые сплавы 400 I — I — I 165*21 1080 | 210 I — | 100*2| Композиционные материалы 525 560 580 К 390 150 1500 150 240 540 105 380 ерамика (ов — 230 95 — _ — 85 - при у 76 800 _ - 1 - 290*з | _ _ згибе) 175*з 60 — 36 — _ _ — _ _ — _ — 30*4 13 « При 2500 "С Таб Сталь, сплав лица 3.43. Длительная прочность и ползучесть сталей и титановых сплавов с,„„, МПа, при t, "С 300 350 400 450 500 550 600 °0,2/100' м 300 350 400 [3,10,24] Па, при t. "С 454) 500 550 зохм 30Х2Н2ВФА ЗОХГСА 08X15Н9Ю 08Х17Н5МЗ 10Х12Н2ВМФ 23Х13НВМФА 13Х14НВФРА 10Х13НЗВФЛ ВТ5-1 0Т4 ВТ6С ВТ6 ВТЗ-1 ВТ8 ВТ9 ВТ14 ВТ5Л ВТ6Л ВТ9.П ВТ20Л ВТ21Л _ 980 1050 950 — — — z 400 650 _ . Z 450 480 500 — z 600 — 740*1 800 600*1 850 . 1400 Z 390 580 650 750 680 350 530 620 600 580*1 750 460*1 950 730 1000 720 _ — 550 650 540 540 260*1 650 700 450 Tumamet 140 380 360 450 650 470 500 430 440 320 120*1 400 440 300 300 ie сплавы — 380 450 — 350 . — — — 760 — 400 — 500 - — — — 330 300 320 — 530 z 450 640 160*1 — 870 460 190 360 300 370 350 280 460 430 440 110*1 580 620 380 310 50 140 160 230 — z — — — — — 142*2 370 55*i 270 — — — | 220 — — 280 160 230 — — — — 240 22* 1 120 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 о,„„. МПа, при t, "С 125 340 345 340 280 350 290 370 370 150 300 315 320 250 330 250 300 330 330 230 175 230 270 270 210 240 220 210 240 260 200 180 210 190 170 180 180 170 200 100 250 100 125 120 300 55 80 .2/100, МПа- nP" '• °С .25 180 300 250 280 240 290 310 150 180 270 260 220 250 200 200 250 280 175 120 235 210 145 160 140 170 170 220 200 85 160 90 130 120 105 160 250 75 80 95 300 35 65 Таблица 3.45. Длительная прочность жаропрочных сталей и сплавов [3,24] Таблица 3.46. Длительная прочность сплавов на основе тугоплавких металлов и композиционных Сталь, сплав чоо, МПа, при t. °C 700 800 900 950 материалов на Материал никелевой матрице [С ,14,24] о100, МПа, при t, °C 1100 1200 1300 1400 1500 Ниобиевые сплавы 45Х14Н14В2М 38Х12Н8Г8МФБ 10Х12Н20ТЗР 10Х14Н35МЗТЮ 15Х10Н22ВМТЛ 30Х12Н10Г8ВФЛ ХН77ТЮ ХН35ВТЮ ХН77ТЮР ХН70ВМТЮ ХН55ВМТФКЮ ХН62МВКЮ ХН78Т ХН75МБТЮ ЖСЗ ЖС6 ЖС6К ЛК4 ЛК4Я 4К66Я 300 450 580 700 400 180 250 390 450 400 280 80 150 280* 250 200 140 — Никелевые 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 спла — 90 90 155 130 250 65 40 — 40 50 — — — 5* Кобальтовые спла 300 — — 250 300 150 180 250 70 140 150 50 ПО 120 Хромовые сплавы Вольфрамовые сплавы Вольфрам технический! — | — I — Композиционные материалы ЖС6—50% вольфрамо- вольфрамовой проволоки Никель —2,5% ThO2 Никель — 2,5% НЮ2 150 80 • При температуре 1800 °С. ** Ппи 11Я> °Г 74
7000 500 ,МПа Х- > ч ч —--Аи, — P-t —-Ag Рис. 3.8. Пределы прочности и текучести золота, пла тины и серебра при высоких температурах [3, 6, 8] 2W 200 160 no ЯП 0 2М/7а \\ I \ A \\ „V Zr Tt У \\ 20П ЬОО BOO 8 ^b" V. jo 7:oc 6G zo t,"C Рис. 3.9. Механические свойства железа и никеля при высоких температурах [6, 10] Рис. 3.10. Механические свойства сверхчистых цирконк и титана при высоких температурах [6] бв,МПа. / / / J / A —- \ ^^ 200 V t. -Al v 9 v V* \ \ ~Л \ \ о t,°c Рис. 3.11. Механические свойства алюминия и церия при высоких температурах [4, 6, 18] <5Е,МПа — гио л > Со La 1 200 * 1 \ \\ IB 600 t. % 70 6 ч и Рис. 3.12. Механические свойства ванадия и ниобия при высоких температурах J3, 6] Рис. 3.13. Механические свойства лантана и кобальта при высоких температурах [3, 6] 75
Рис. 3.14. Механические свойства вольфрама и молиб- молибдена при высоких температурах [3, 6]: ¦ — вольфрам после отжига; — ¦ вольфрам на- гартованиый; _._. — ._ молибден после отжиг ао|— ?0 W 20 0 МПа/ СУ а) у Л Iff 11/1 200 400 О 6В. ьии ( ^^ 200 Ч оо в д) ч ff \ \ Г % 60 ео 20 0 7000 t,0C риллия при высоких температурах — стронций литой; б — уран; бериллий я, уран ах [6]: 80 ПО 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— удлиненш при разрыве морозостойкой резины Рис. 3.17 Пределы длительной прочности алюминиевых литейных сплавов [3, 5] 700 50 П^МА8 \-MA3 \ умптб \ \ \ \^ .МА11Т6 ВМД1 А МА13ТВ 100 150 200 250 300 Т,°С Рис. 3.18. Пределы длительной прочности ( ) i ползучести ( ) магниевых деформируемых спла- вов [3] 750 200 250 300 t,°C 1 0 200 250 t°C Рис. 3.19. Пределы длительной прочности (а) и ползу- ползучести (б) магниевых литейных сплавов [3] 76
Бороволокмит \ уКарбоВолокнит \ Табл] a 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 ( ) V- хнвгмвкю ЮХ12Н20ТЗР Щ5ВТнГ ХН55ВМТФШ X 700 800 300 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 Л^б-Ю4 циклов и по- пониженной частотой нагружения f = 0,l-4-5 Гц, а многоцик- многоцикловая усталость— ЛГ»107, f = 204-50 Гц. Повреждение или разрушение в многоцикловой области происходит в основном при упругом, а в малоцикловой — при упруго- пластическом деформировании. Сталь, сплав Стали, N 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 =в, МПа = 107 циклов [3 400 600 950 950 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 [3,10,24], N 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 . МПа ои , МПа к) 2,2) , 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 = 2-10 ite- - 230 340 380 400 450 500* 550* 420 400 420 480 560* 620* 530 500 540 280 270 200 180 220 280 260 220 200 310 330 350 360 310 370 380 360 440 490 550 245 240 400 450 280 260 циклов _ .— — — 310 420* 300* 390* — 330 - — 250 230 - 180 220 База испытаний N = 10' циклов. 77
Таблица 3.48. Пределы выносливости миниевых сплавов при знакопеременном изгибе на базе 2 ¦ 107 циклов [3, 5, 20] Сплав, состояние, полуфабрикат АД1М, лист АДШ, » АМгЗМ, » АМг5М, » АМгбМ, лист, прессованный 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 Д21Т1, поковка, штамповка АК4-1Т1, плита, прессованный АК6Т1, штамповка АК.8Т1, 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 САС1-400 С АС 1-50 АЛ1Т5 АЛ4Т6 АЛ4МТ5 АЛ5Т5 АЛ8Т4 АЛ9Т5 АЛ9-1Т5*** АЛ19Т5 АЛ19Т5*** АЛ20Т2, АЛ21Т2 АЛ20Т7, АЛ21Т7 АЛ23-1Т4 АЛ27Т4 АЛ27-1 АЛ27-1Т4 АЛЗЗТ5 ВАЛ8Т5*** мп'а 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 о11 j, МПа (К( = 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. Большая часть данных по многоцикловой усталости получена при испытаниях на изгиб симметричным цик- циклом с определением a_i. Для ориентировочной оценки пределов выносливости при других видах напряженного состояния можно использовать следующие соотношения: для конструкционных сталей предел выносливости при растяжении — сжатии с?! = @,8-b0,9)a_b при кручении т_, = @,5н-0,6)а_1; 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 a_i/aB для сталей составляет 0,35—0,55 при базе испытания 2-Ю7 циклов, для титановых сплавов 0,45—0,55 при Лг=2-107 циклов; при этом более высоко- высокопрочным материалам отвечают меньшие значения a_i/aB. Для неметаллических материалов (текстолиты, органиче- органические стекла и др.) a_i = @,2-f-0,3) ов (Л/ = 107 цик- циклов). Таблица 3.49. Пределы выносливости магниевых сплавов при знакопеременном изгибе на базе 2 • 10' циклов [3] База испытаний N = 5 ¦ 10» циклов. : База испытаний N = 107 циклов. Литье в кокиль, остальные — в землю. Сплав, состояние, полуфабрикат: МА2-1, плита МАЗ, полоса МА5Т4, пруток МА14-Т1, полоса МА10Т6, пруток МАПТ6, » МА13Т8, лист ВМД1, пруток MAIM, » МА2, » МА8, полоса МЛ4 МЛ4Т4 МЛ4Т6 МЛ5, МЛ6 МЛ5Т4 МЛ5Т6. МЛ6Т6 МЛ6Т4 МЛ 12 МЛ12Т1 МЛ12Т6 МЛ15Т1 МЛ9Т6 МЛ10Т6 МЛ11Т4, Т6 МЛН ВМЛ2 МЛЗ, МЛ 7-1 ов, 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 <г_1, 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 o^_j, МПа (К, = 2,2) 70* . 100 80 80 50 — 50 .—_ 65 80 70 70 80 70 75 50 70 70 — База испытаний Л = 5 ¦ 10'. 78
Таблица 3.50. Влияние температуры иа пределы выносливости жаропрочных сталей и никелевых сплавов при знакопеременном изгибе на базе 2 - 107 циклов [3] Сплги? 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 . 270 280 260 600 330 390 360 350 — — МПа, при t, С 700 280 300 300* 360 390 350 300 370 — — 800 _ 260 230 300 300 360 305 365 300 270 280 160 900 _ 300 300 250 260 290 — "Hi (Л, = 2,2), 600 — — 240 700 — 250 270 255 290 — — МПа, при Л °С ?00 _ 230 270 255 270 — — с со — 270 255 ISO — # При температуре 750 °С. "' При 1000 "С (o_i = 220 МПа) Композиционные волокнистые материалы отличаются по- повышенным отношением а_,/ав=0,6-^0,8 (N=107 циклов). В табл. 3.47—3.53 и на рис. 3.22—3.24 представлены следующие характеристики выносливости: о_, — предел выносливости при симметричном изги- изгибе — наибольшее напряжение цикла, при действии кото- которого не происходит усталостного разрушения образца после произвольно большого числа циклов или при за- заданной базе испытаний (ЮЧ-2-107 циклов); а" — предел выносливости образца с надрезом или отверстием при Kt=2,2-^2,6, где Kt— теоретический ко- коэффициент концентрации напряжений; Ста* — предел выносливости (малоцикловой устало- усталости) при асимметричном растяжении гладкого (Kt=l) или надрезанного (Kt=2,24-2,6) 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 заданном напряжении, база испытаний. Материал эороалюми- ний Зоромагний Углеалюми- ний МПа 1250 1150 1100 1200 1200 650 МПа 650 600 550 550 400 170 Материал Бороволокнит Карбоволокнит Стекловолокнит Оргстекло М^'а 1300 1020 650 350 62,5 МПа 420 500 300 90 17—30 б.иМПч /^\ soo—t—1 > \ -100 t,°C Рис. 3.22. Влияние низких температур на предел вы носливости (база 106 циклов) некоторых сплавов [3] ha. —= — —, втве 7- ВТ1-0 --±втк ^ - _ ч — — ^i* -— Г 70 100 1000 10000 Числа циклов Рис. 3.23. Кривые малоцикловой усталости титановых сплавов [10] при температуре 20 ( ) и 196°С ( ) 79
Таблица 3.52. Малоцикловая усталость при асимметричном растижении* [3,5,10,20,24,27,30,31] Сталь, сплав, полуфабрикат ЗОХГСА, пруток То же » ЗОХГСНА, пруток То же » » » 03Х18К8М5Т, поковка ВТ 1-0, 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 ЗАЛ8Т5, отливка То же Зороалюминий, лист Зоромагний, » V 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 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, 1С 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 °тах- 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 700 WO 300 tOOt't Рис. 3.24. Влияние высоких температур на предел вы- выносливости сталей (а) [3, 31], титановых сплавов (б) [3, 10, 24], алюминиевых сплавов (в) [31, 5, 3]: о-,; о" Таблица 3.53. Влияние температуры испытания на сопротивление малоцикловой усталости полосы с отверстием (/С, = 2,5) при асимметричном растяжении* [3,20j Сплав, состояние, полуфабрикат Д16Т, ЛИСТ В95Т1, » АК4-1Т1, плита ВТ1-1, пруток МПа 470 550 430 700 База испытаний N, 10* циклов 20 20 50 20 t, °С 20 200 20 200 20 150 20 300 МПа 260 220 220 180 190 170 390 210 3.5. ХАРАКТЕРИСТИКИ РАЗРУШЕНИЯ Основными характеристиками разрушении 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 напря- жений в вершине трещины; в общем виде К=о'Уп1у, где а—напряжение в сечении брутто; I — 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/o0,2J обеспечивает наиболее стесненные усло- условия для пластической деформации перед фронтом тре- трещины.
Таблица 3.54. Вязкость разрушения при плоской деформации Продолжение табл. 3.54 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 Тоже ВТ22, отжиг, штамповка ВТ22, отжиг, плнта 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 Алюминиевые сплавы [5,20,22,28] Д16Т, поковка » , плита » , прессованная полоса Д16чТ, поковка Д16Т1, прессованная полоса Д16чТ1, поковка Д16чТ1, штамповка Д16чТ1, плита То же Д16очТ1, плита I20IT1 » Тоже АК4-1Т1, » Тоже АК4-1Т1, штамповка АК6Т1, поковка АК8Т1, поковка, штамповка В95Т1, плита Тоже В95очТ 1, 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 290 340 340 290 345 375 465 400 450 460 430 350 345 350 330 400 360 400 320 420 485 475 490 460 455 130 100 75 70 Материал, состояние, .-полуфабрикат В95пчТЗ, плита В93пчТ1, штамповка В93пчТ2, » ВЭЗпчТЗ, » В96ЦЗТЗ, » В96ЦТ1, » Направ- Направление вырезки образца* ДП пд ДП ДП ДП ДП ДП о М*Па 440 435 480 440 360 460 560 «1С МПа-М1/2 37 30 29 33 35 30 22 Композиционные материалы однонаправленной структуры на полимерной матрице [12] Эпоксиуглеволокннт Эпоксибороволокнит Эпоксистекловолокнит ДП ДП ДП 1050 1200 1800 2,45 2,7 2,9 Таблица 3.55. Вязкость разрушения при плоском напряженном состоянии алюминиевых я титановых сплавов* АМгбН, лист холоднока- холоднокатаный Д16Т, то же То же Д16Т, лист горячеката- горячекатаный Тоже 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 I201T1, лист горячека- горячекатаный То же 1201Т1, плита В95Т1, лист' горячеката- горячекатаный То же В95лчТ1, лист горячека- горячекатаный В95пчТ2, лист холодно- холоднокатаный , В95пчТ2, лист горячека- горячекатаный То же 330 330 350 370 420 300 300 360 350 420 380 400 380 330 330 365 540 530 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 0,3 0,4 0,2 0,1 0,1 0,1 0.2 0,2 0,1 * Образцы ДП. « 6-2159 81
Продолжение табл. 3.55 Продолжение табл. 3.67 лист ячека- В95пчТ2, таный В95пчТ2, плита В95пчТ2, панель прессо- прессованная 465 0,2 0,2 0,2 К». Титановые сплавы [21,27,28] )Т4, лист, отжиг ВТ5-1, то же 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 разрушеняя 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, » 0,2* МПа 285 350 640 1550 1550 1700 2000 820 340 350 350 330 405 495 *1С. 20 175 148 85 130 100 70 85 37 31 35 31 27 28 МПам> -70 50 83 45 130 79 70 — 2. при —130 47 40 68 120 63 — t,°c —196 22 47 60 55 35,5 35 36 30 29 : При температуре —253 °С Таблица 3.57. Скорость роста трещины усталости в алюминиевых сплавах [5,20,27,27]* Сплав, состояние, полуфабрикат Д16Т, лист Д16чТ, » Д16Т1, » Д16чТ1, » Д19Т, » Д19Т1, » ао,2' 325 350 470 480 345 450 dl/dN 12,4 0,37 0,2 0,35 0,35 0,3 0,35 10е, м/в МПа 15,5 0,6 0,35 0,55 0,5 0,5 0,75 икл, пр 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 1911Т1, лист В95Т1, » В95пчТ1, » В95пчТ2, » АМгбМ, » АК.4-1Т1, плита 1201Т1, В95пчТ1, В95пчТ2, Д16чТ, Д16чТ1, Д16чТ, и АК6Т1 В93пчТ2, ТЗ Д16чТ, прессованная панель Д19Т, то же В95Т1, прессованная полоса В95пчТ1, прессованная панель В95пчТ2, то же В95пчТЗ, » 355 500 530 480 170 450 345 500 460 350 470 325 350 360— 440 400 345 560 dl/dN-W. м/цикл, при Л/С. МПа-и.1/2 |« 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 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 1,5 1,3 1,0 0,9 1,5 1,1 1,95 1,15 0,75 0,7 0,85 0,55 0,45 0,75 1,0 1,05 0,95 0,9 0,6 Таблица 3.58. Скорость роста трещины усталости в титановых сплавах и сталях [21,26,27,28] ^плав, сталь, состояние, полуфабрикат ЗТ4-1, ОТЖИГ, ЛИСТ 0Т4, то же ВТ20, » ВТ23, закалка и ста- старение, лист ВТбч, отжиг, плита* ВТбч, закалка и ста- старение, плита* ВТ22, отжиг, плита* ВТ23, старение, пли- 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 "о,2' МПа 570 660 950 1150 850 1000 1100 1100 1050 1000 1000 1550 1550 265 240 360 dl/dN, 10«, 15,5 0,16 0,15 0,15 0,15 0,22 . Л* 25,4 0,5 0,6 0,4 0,5 0,8 — — — — 1,5 1,4 1,3 м/цикл, при Паи1 31 0,45 0,7 0,5 0,7 1 0,9 0,9 0,8 _ — — — — — — 46,6 1,05 2 1.2 3 1,9 1 » 1 1,8 1,5 2 — — — — — — лк, 54.4 1,8 1,8 2,6 2,3 _ — _ 2 2,5 0,65 0,55 —— — пластина шириной 100—200 мм с центральной щелью, испытание при асеиметричном растяжении. Виецентреииое 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 B=100-f-400 мм; <=2-Н5 мм). Длина щели вместе с выращенными по ее концам трещинами составляет примерно 0,3 В. При определении К" в рас- расчет принимается начальный размер трещины (вместе со щелью). Скорость роста трещины усталости определяют иа пластинах с центральной щелью размером 2/=6 ч-10 мм при циклическом растяжении. Графическое дифференци- дифференцирование кривой «прирост трещины Д- 21 — число циклов N» позволяет получить скорость роста трещины устало- усталости dl/dN в зависимости от размаха коэффициента ин- интенсивности напряжений Л/(=До"У~711 у, где Да=атах-*- Omin — 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 иапряженном состоянии Кус существенно зависит от геометрии образца, в частности от ширины пластины. Ориентировочно значение величины К с пропорциональ- пропорционально VB (В —ширина пластины), однако оно возрастает с увеличением ширины пластины не строго пропорциональ- пропорционально YB, а в меньшей степени. Для некоторых групп материалов установлены кор- корреляционные связи между значениями вязкости разру- разрушения при плоской деформации К\с и удельной работы образца с трещиной КСТ при ударном и статическом из- гибе[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 Е, модуль сдви- сдвига G, объемный модуль В, коэффициент Пуассона |х температура кристаллизации при отжиге из аморфного состояния 7V В примечании для некоторых сплавов ука- указаны их общепринятые названия. Модули упругости аморфных металлов связаны со- соотношениями Е EG 3C0—?)' 3A- Данные в таблицах, если не оговорено особо, приве- приведены для температуры 20 °С, для сравнения указаны механические свойства некоторых металлов в полнкри- сталлическом или жидком состоянии. Аморфные сплавы (АС) получают сверхскоростной закалкой из расплава ссгскоростью 108—10" 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 7^=0,7-5-0,8 7"к 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 7"р пластическая деформация однородна и осуществляется путем вязкого течения (гомогенная деформация). Таблица 3.59. Упругие свойства аморфных бииариых сплавов [33—39,41] Материал (состав, %) Mg70Zn30 Д^поликристаллический) fJbJo Fe76B26 Fe,nn_ у Рд- A4-^jc-^21) Fe (поликристаллический) Fe («усы») Co76B26 ConSm, с?тТ50 Cu80Zr4o Cu5,Zr43 "и,, jig Zii (полнкристаллнческий) Pd80Si2o Ц (поликристаллический) Pt,6P25 °вр- ГПа _ — _ — ¦ _ ¦ — — 1,~96 1,96 . 1,33 — V ГПа 3,63 —. _ 12 — . . p 0,86 . — HV, ГПа _ — 10,8 12,89 _ 11,3 — 5^3 5,3 5,69 5,98 3,19 3,37 E, 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 — p- _ 0,28 0,3 0,32 0,28 0,34 0,394 . . 0,36 0,36 0,35 0,416 0,30 0,43 тк, к 358,6 — _ _ — _ — — _ 753 653 83
WO T,°C Рис. 3.25. Температурная зависимость твердости HV аморфного сплава Pd8oSi2o; tg — температура стеклова- стеклования, tK—¦ температура, кристаллизации [34] го ~2DD -WO О 100 200 300 t, С Рис. 3.26. Температурная зависимость предела текуче-, сти аморфной фазы'Pd8o Si2o A) и кристаллической орторомбической фазы Pd3 Si B) [36] N Pd8 \ , s zoo * 780 TtO WO Q """^  ) 1 '. - - 200 Ш t,"C Рис. 3.27. Температурная зависимость модуля Юнга Е и коэффициента поглощения ультразвука Q~l дла. аморфного сплава Со7о,4 Fe4,e Siig Вю- Измерен^ про? водились при частоте звука 140 Ги. Экспоненциальный рост внутреннего трения (Q-1) при приблнжении к тем- температуре стеклования (здесь — около 500°С) характе-1 рен для всех аморфных материалов [33^ Таблиц Материал (состав, %) Jj.0Be4oZr1() Fe7SSi10B12 FegnPi^Bj Fe60CreMo6B2(j Fe40Co4()B20 Fee0Ni2()B20 Fe*0Ni*0p20B Fe^Ni^Cr^P^B,. Fe29Ni49P14B6Si2 Fe^Zr^B,. Fe82Nb12B6 Fe78Mo2B20 Fe82Hf12B6 Cov6Si15B1() Co82Fe2B6 CoS2Zri2^ Co.2Nb12B6 Co82Hf12B6 Co82Ta12Be Pd64Ni16P20 i 3.60. Упругие свойства аморфных ш с 1,86 3,33 3,04 2,4 1,72 1,91 2,60 2,94 — — 2Д>5 1,85 = 1,77 1,57 с _ 2,44 4,5 2,4 2,38 _' — — — — — 1,47 _ > X 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 92^2 98 1 96 Л Ё — 65,0 61,0 59,6 48|0 — —¦ :: 66,7 — = 34,8 33,8 югокомпонентных сплавов [33—42] ? _ __ Z 184 206 167 169 — — 132 — ~ 182 202 _ — ¦ z 0,34 0,365 0,341 0,37 — — 0,32 — = 0,40 0,41 0,421 * _ 773 693 — 868 820 885 763 833 648 705 820 723' 733 703 725 653 — ' Примечание Metglas 2204 Amomet 26 Metglas 2615 Vitrovac 0040 Metglas 2826 Metglas 2826A Metglas 2826B —• Amomet 27 z _ Amomet 28 Vitrovac 0080 _ — 84
; f -N !r - с -х' / / / / В / / / / у if Zr у ¦Nt .та 6 8 70 72 П 16 W W M,/o 5 Mx , T f "To. 16 J8M,% Зависимость твердости HV аморфных сплавов Feo4-.vMvB6, Со9!-г.М»В6 и Ni94_xMxB6 где Zr, Rl, Nb и Та, от массового содержания компонента М |40] M=Ti, Таблица 3.61. Значения объемных модулей аморфных (Ва) и жидких (В) металлов, их соотношений со значениями в жидкой фазе и скачка объема при кристаллизации (&.V/V) [33] Материал (состав, %) Pd Cu6Si Co17Sra2 Na (жидкий при Тт) Cs (жидкий при Тт) Ва, ГПа 182 182 133 54 16 ^. 1,062 1,065 1,045 1,08 1,13 AV/V, % _ 1,6 1,6 2,5 2,6 Таблица 3.62. Значения Модуля Юнга ?а и сдвиговых модулей Ga аморфных сплавов и модулей Ес и Gc кристаллизованных сплавов [33J Материал .(состав, %) Pd8Si рй88аГ C0S9 5Sm,(j 5 Соф5 ^i76P24 (закаленный) Pd77,sCueS'i6 5 (отожжен- (отожженные) ЯО2 С 80 _ 105 168 95 94 1,26 _ 1,23 1,24 1,32 1,24 — С 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. !,. — 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.; Метадлургиздат, 1941. 5. Промышленные алюминиевые сплавы: Справочник^ Под ред. (Ф. И. Квасова, Ф1. Н. Фридляндера. — 2-е мзд. М.: Металлургия, 1984. • 6. Савицкий Е. JVV., Еурханов 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: Пота* 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: Справочнре 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. Ро манив 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 трудои/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. Степиов 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. Ратиер С. И. Разрушение при повторных нагруз- нагрузках. М.: Оборонгиз, 1959. 32. Серенсен 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. Kiinzi H.-U. In: Glassy Metals II, ed. H.-J. Giin- 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 T. — Sci. Rep. RITU. 1977. Vol. A26. P. 263. 36. Masumoto Т., Maddin R. —Acta Metallurgies 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. Inoue A., Kobayashi K., Nose M., Masumoto T. — Ibid. 1980. Vol. 41. С 8. P. 831. 41. Ishio S., Sato Y., Ikeda Т., Takahashi M.//J. Non- Crystalline Sol. 1984. Vol. 61, 62, P. 955. 42. Bengus V. Z., Tabachnikova E. D., Startsev V. I.— Phys. Stat. Sol. (a). 1984. Vol. 81. P. Kll. 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 к, 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 К, Па, К=\/к (модуль всесто- всестороннего сжатия, модуль сжимаемости, модуль несжимае- несжимаемости). Различают изотермическую кт 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; а — объемный коэффициент теплового расширения, К~'. Для твердых тел при комнатной температуре различие между кт и ks обычно не превосходит нескольких про- процентов. (В табл. 4.1, 4.2 адиабатическая сжимаемость отмечена индексом S, изотермическая — индексом Т.) Для анизотропных твердых тел относительное изме- изменение размеров под давлением зависит от направления и в кристаллах характеризуется линейной сжимаемостью в направлении главных осей: 1 / да \ . . 1 / дЪ \ D.3) Сжимаемость связана с упругими постоянными з Для изотропных твердых тел I/ft = К = ?/3A — 2а), D.4) D.5) где Е — модуль Юнга, Па; о — коэффициент Пуассона. Сжимаемость зависит от давления п температуры. Экспериментальные результаты зависимости объема твер- твердых тел от давления представлены в табл. 4.1—4.4 в виде (У ~ VB)IV0 =~ ~ ср*. 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 fc=(a — 2bp+3cp2)/(l —ap+bfP—cp3), D.7) начальная сжимаемость ko—k(p^.O)=a. Часть результа- результатов представлена в виде параметров уравнения Мурна- гана [2] или его модификации [3] D.9) где К'=дЩдр—производная модуля объемной упруго- упругости по давлению; | — безразмерный параметр.
Для идеального газа o=RT/p и ft=l/p, где « — объ- объем, м3-моль-'; R — универсальная газовая постоянная, Дж-К-'-моль-'; Т — температура, К. Свойства реальных газов и жидкостей описываются более слжными p—v- соотношениями [4], например уравнением Тэйта В + р [ логарифмическим уравнением А D.10) 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 —Cln Часто р— V—Г-свойства газов и жидкостей характе- ризуют безразмерной величиной Z=pv/RT, которая на- называется фактором сжимаемости. На рис. 4.1 показаны Р—V—7"-соотношения в жидкостях и газах в виде семей- семейства кривых Z=Z{Tr, pr), где ТГ=Т/ТС; Рг=р/рс; Тс и рс — приведенные температура н 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]. В + Ре D.12) 42- СЖИМАЕМОСТЬ ТВЕРДЫХ ТЕЛ (табл. 4.1—4.6) Таблица 4.1. Сжимаемость и модуль объемного сжатия элементов. Если не указаны р н Т, данные относятся к атмосферному давлению и комнатной температуре [буквами Т и S отмечены изотермическая и адиабатическая сжимаемости, а, Ь, с—коэффициенты уравнения D.6)] Элемент Азот F5 К)* Алюминий (Г) Аргон D К) (Т) Барий (Г) Бериллий Бор Ванадий (Т) Висмут (Т) Водород D К)* к-Водород D,2 К) (Т) шра-Водород, F—10 К) Вольфрам (Г) Гадолиний (Т) Галлий Гафний (Г) Германий Гольмий (Т) Диспрозий (Г) Европий Железо (Т) Золото (Г) Индий (Г) Иод (Г) Иридий (Т) Иттербий Иттрий (Г) Кадмий (Г) Калий (Т) а. 10-™ na-t 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, 1<гм 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. Ю-3» Па"» М24 — — 1 1 1 1 1 1,345 0,125 6,331 1,108 48,26 К, 10» Па 78,877 2,86 9,462 139,42 30,973 0,170 F) 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 2,2 4,083 2,99E) Литература Я !? 12 [7] [14 \п Й1 14] Я, [18] [12] [14] [17] [Н] I 19] П] 14] 12] 17] 14] И] 20] 87
Продолжение табл. 4.1 Элемент Кальций(Г) Кобальт (Л Кремний (Г) Криптон G7 К)* Криптон A15 К) (Л Ксенон D К) Лантан (Г) Литий (Т) Лютеций (Л Магний (Л Марганец C03 К) Медь.(Л Молибден (Г) Мышьяк Натрий (Л Неодим (Г) Неон D К)* Ннкель (Г) Ниобий (Л а-Олово (Л р-Олово (Г) Палладий Платина Плутоний Празеодим (Л Рений (Т) Родий а-Ртуть A00 К) B00 К) B34 К) З-Ртуть E0 К) Рубидий Рутений (Г) Самарий Свинец (Л Селен (кристалл) (Т) Селен (стекло) Сера (Г) Серебро (Л Скандий Стронций (Г) Сурьма (Г) Таллий (Л Тантал (Л Теллур (Л Тербий (Л Титан (Г) Торий (Л Тулий (Г) Углерод (алмаз) Углерод (графит) Уран Фосфор (белый) Фосфор (черный) Фосфор (красный) Хром Цезий (Г) Церий (Г) Цинк (Л Цирконий (Л Эрбий (Л а. Кг4» 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 З',67 28,9 34,8 37,0 1 21,7 1 369,76 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 9,1698 18,4 25,2 1,8G] 30 17] 10,2 205 29,6 55,6 5,25 500 54,25 16,271 9,676 22,009 Ь, КГ*2 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 = 5~ 0,9 46,32 5,644 1,77 8,3045 с, Ю-»» Па-» 0,395 _ 0,183 0,675 — — —> 15,66 z z — — 0,132 — — — — 111,3 — 0,0415 8,66 -, 4 4 89 . 0,006 1,811 0,66 z z z L, 0,585 — К. 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 5бТо81 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 (Л 33,7 (Л 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 4 (Л 12 (Л 3,264 3,142 3,537 Литература П] 14 14 [7] 21] HI 20] 12] 14] 7] 11 11 7] 20 14 m 11 14] 12] П] 7 7 7 1 ] 121 7]' 71 7] 20] 12] 17 HI 14] 7J 14 11 17 14 14 11 11 11 12 14 12 12 8] 8] 7] 7] 7] 7] 7] 12 17 11 14 [14 ] 1 Параметр Е уравнения D.9) равен; —2, 3 — азот, 65 К; —1,9 — водород, 4 К; —5,1 — криптон, 77 К; —4 ~ неон, 4 К.
Та блица ¦ .'[буквами Т .2. Сжимаемость и модуль объемной упругости некоторых неорганических соединений 1 S отмечены изотермическая и адиабатическая сжимаемости, а, Ь, с—коэффициенты в уравнении D.6)] Вещество (NH4J3 Al NH4Br (Г) NH4H2PO4 NH4C1 (T) A1B12(S) A1A (S) AlSb Ba (NO3J ВаО(Г) BaSO4(S) BaTiO3 (куб.) (тетр.) BaF2 (T) Be2B (S) Be4B (S) BN (гекс.) (Г) BN (куб.) VB2 V3Ge (S) VsSi (S) vc Bi2Te3 FLO D,2 K) FLO VII, p=2,2 ГПа D2O VII, p=2,2 ГПа WSi2 we WC1>007 (S) GaN GaAs G1) GaSb (T) GaP (S) HfC (S) GeO2>) HoZn2 (S) EuO EuSe EuS EuTe Fe-)A| (T) FeAl (Л FeO (T) Fe3O4 (S) Fe2O3 (S) Fe+8% Si (T) Fe3Si (Л Fe+5% Ni (ОЦК) (ГПУ) InBi InAs 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 (Г) 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) 11,27F) 4,12B) — — — — — 29,1 17,2 22,0 25,0 13,8 Ь, 10-" па-* 102,73 104,55 9,6 4,3 - — — — __ 95^655 96,573 — __ — — — z — — — — — — — _— z — — _ K, 10» Па -_ 17,8"[9] (S) 139 ¦ 255,07 5Q,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) K' - — 4,19 — — 5,67 15 3,80B2) 4,30D) — — 5,3 4,6 — 4,67 4,78 — — 2,2E) 6,15 — — 4^6 5,6 3,4 4,6 —2,0 4,2(8)' 4,0 — 4 — — Литература Щ 22] 10 22 23 1С 24 10 25] 9] 10 10 26 23 23 27 8] 28] 10] 29J 30] 10] 31] 10 32 32 10]" 101 331 24 18 34 35 33 36 37 38 39 39] 39] 39, 8 8 9 9 8 40 31 24 24 41 24 ! 42] [39! [39] 39 ]
Продолжение табл. 4.2 Вещество CdO (Г) CdsAs2 (T) CdSe(T) CdS {T) CdTe (Г) KgAI KBr (T) KI (T) KF (Г) KCl (Г) CaO (T) CaS (Г) СоО CoF2 a-SiO2 B-SiO2 SiO2 (стишовит) SiC B-SiC SiP2 LiBr (T) LiH Li'H LieH Li'D LieD Lil (Г) LiF (T) LiCl (T) MgO MgCu2 (S) M|2Sn (S) MgF2(T) MnBi парамагнетик ферромагнетик MnO MnAs 273 К 315 К MnS (Г) MnF2 (Г) Cu3Au CuBr (Г) CuGa CuGe Cu2O CuSi CuZn MoSi2 Mo3Si2 As2Se3 (стекло) ?-As4S3 (Г) NaNO2, NaBr (T) NaBrO3 Nal (T) NaF (T) NaCl (T) NaClOs NiO G1) NiF2 (T) NbO.(S) NbC Snl4 SnO2 (S) o. 1СГ»2 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 36,63-39,1 8,4 [45] 4,38[10 201 [58] — Ь, 10~22 Па-* 13,9 80 88 53,606 112,85 78,118 57,969 — 21,239 66,674 6,5364 13,705 25,314 51,871 96,809 9,0621 46,578 - — — с, 10-»" Па~» 2,98 1,43 1,09 . 43,154 z — 22,872 — 34,037 81,299 32,499 — - — — К, 10» Па 108 — — 5,5[9](S) 2,38 [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] (S) 32,35 18,83 [9] (S) 69,8 [9] (S) 31,53 [9] (S) 178,0 [8] (T) 87,99 41,66 144,0 81,0 111,96B7) 116.2 [9] (S) 14,37 (S) 17,0 21,9B) 25,8F) 21,07 [9](S) 30,8 15,0 45,6 26,4 25,6 inn r\ 9](S) 8 8 8 9](S) 199,0 119,75 236 F) 320,0 (T) 7,9 (T) 212,3 K' 9 z — 3,9 4,9 3,9 — 8,2E) 3,80A5) 4 4 4 - 4 [8] (T) . 3,3 . , 3,3 . 5,5 4,3(8) 6,6A,5) 4,1 5,7 3,9 8] 8] 81 4,1 5,07 14,0 (T) 5,8 (Г 5,1С Литература 8] 431 27 27 27 [10] 22 22 22] 221 8] [8] 10 46 22 47 48 48 48 48 22 22 22 10 49 50 45 51 ii 51 51] 81 45 10 22 10 10 52 10 10 10 10 53 54 55 [55 22 no [22 22 '22 10 ?6, 57] 8] 8] [59 90
Продолжение табл. 4.2 Вещество PrSb (T) RbBr (T) Rbl (Г) RbF(T) RbCl(T) HgSe HgTe HgS SmSe SmS SmTe Pb(NO3J PbSe(S) PbS AgBr (T) Agin AgCd AgMg AgSn AgPd AgF(D AgCl(r) AgZn SrTiO3 SrO(D T1A1 TIBr TlBrl TIBrCl ТИ(Г) T1C1 TaC (Г) TeO2 TiN S'<f TiSi TiC TmSb (T) TmTe UN ?p2s(rm CrN 3 Cr2Fe04(S) a-Cr2O3 CrAs CsBr (T) Csl (T) CsF (T) CsCl (Г) CeAs (Г) CeSb (T) CeP (Г) ZnO(T) ZnSe (T) ZnS (T) ZnSO4 ZnTe (Г) ZnF2 (T) ZrN ZrSi2 ZrC (Г) a. 10-»» Па"» 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 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] b, 10-** Па~* = 13,451 z — 38,967 11,8 z — — — — н— j - _ — 96,190 130,42 73,842 z 3,7 4Л0 — — c, 10-=>» Па-=> - — z z z — z — — — — _ — 73,963 115,48 54,194 — — — K, 10» Па 13,81 [9] (S) 11,1 [91 (S) 27,33 [9] (S) 16,2 [9] (S) 40E) 15,1 40E) 37,0 И (S) 54,1 62 [9] (S) 40,7 [9] (S) z 86 [8] (T) 44,1 [9] (S) 176 G) 89,28 22,5 [9] (S) 45 330 134 251 z 220 (T) 46^5 210A0) 5,9 203,7 18,0[9](S) 12,4 [9] (S) — — - — 195,0 K' - z — — z 3,6 [8] (T) — — 4,4 (T) 5,23 5,0 3,3 — — 8 (T) 7B) — z — — — . 8 Литература 60 61 61 61 61 24 24] 24 39 39 39 10 62 [10 22 10] 101 10 10 10 22 [22 [10 [63 [25 10] 10| 10] 64] [8] 65] Si 23] 10] 81 60] 391 [10] [67] V7WJ 9] 10] 6Q1 СУ] 22] 22] [61] [22] [70] [70] [70] [27 [27] [27] ПО] 271 101 101 8]
Таблица 4.З.' Сжимаемость минералов [7]. Приведены коэффициенты уравнения D.6^ Продолжение табл. 4.3 Вец^тво Авгиг Альбит; Альмандин Анальцим Ангидрит Англезит Апатит Арагонит Аргентит Арсеиопирит Барит Берилл, эромирит Зисйутин Витерит с Ь 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 ё 1 _ 21,6 — _ 4,1 _ 33,8 — 0.Q4 — Вещество Вюрцит Галенит Гипс Диопсид Доломит Жадеит Ильменит Иодаргирит Кальцит Кераргирит Кобальтин Куприт Лабрадор Марказит ' Микроклин С Ь 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 1 1 Мусковит — Нефелин Ортоклаз — Периклаз 3,1 Пирит _ •— Родохрозит Рутил Сидерит — Сподумен 3,9 Ставролит — Стронцианит 1,9 19 Сфалерит Тенардит _ Топаз 13 Турмалин с | 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 к ._ 5,2 14,5 1 — — 0,92 — 1,5 — — 1,28 23.7 1,95 _ Вещество Фаялит Флогопит Флюорит Форстерит Халькопирит Хромит Целестит Церуссит Цинкит Циркон Эгирин Энстатит Эпсомит -i г 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 С к _ 1«,2 6,5 — — — — — — Таблица 4.4. Сжимаемость н модуль объемной упругости органических веществ и полимеров i Вещество Адама нтан Антрахинон Антрацен Антрон' Бензил Бензофенон Гексабромбензол Гексаметилбензол Гексаметилентетрамин и-Гептакозан Гексахлорбензол пара-Дийодбензол Дифенйл 3-10-дифенилантрацен Нафталин Найлон 6 G) Нентаэритрит Пер иле н Неринафтенон Поли-1-бутилен Поливинилиденфторид II k, 1(Г1г Па-i 243 117 i93 65E) 179 83 — — 202 94,7 К. 10» Па 8,092 6,786 7,344 6,129 6,421 8,089 5,600 — 8,388 7,8 4,570 7,316 — 10,141 7,706 Z К' 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-i _ —15,62 —9,261 —10,027 —7,063 — 12,413 —13,51 —21,083 .— — —13,088 —11,258 0,99 Литература [71] [72] [72] [72] [72] Г791 [72] [71] [71] [72] Г8] 79 1/Z [72 /О 71] 72] 71 71
Продолжение табл. 4.4 Вещество ПолиD-метил-1 -пентан) Полиоксиметилен Полипропилен Политетраметилеиоксид-1 Политетрафторэтилен, 297 К Политетрафторэтилен 11, 283 К Полиэтилен низкой плотности Полиэтилен высокой плотности Поли(этилен-оксибензоат) а пора-Терфенил к, 10-" ria-i 367 117 207 178 250 189 192 156 138 К, Ю-» Па _ ., —Г 5,428 К' ,1—» -.— — — —.. — — —.. 9^699 К", Ю-" Па"* _*' —U — — — — — — —8.844 Литература [71J [71] [71] [71] Г'] [71] [71] [71] [71] [72] Таблица 4.5. Линейная сжимаемость %— анизотропных минералов и органических веществ в направлении главных осей -¦— Таблица 4.6. Линейная сжимаемость ki анизотропных элементов и неорганических соедииеиий в направлении главных осей Вещество Апатит Барит Берилл Графит Кальцит Кварц Нафталин Ортоклаз Парафин и-С3оН62 (p = 3-J08 Па) Парафин и-С32Н66 (р=5-108 Па) Полиэтилен высо- высокой плотности Рутил Сподумен Топаз Турмалин Целестнт кп. 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 12 Па-i _ 6,816 31 5,59 63 67 ,67,2 2,50 1,504 4^553 k , 10-" Па-i 2,45 5,760 2,075 33,1 8,22 7,18 26 4,68 — - 1,3 1,05 2,03 2; 429 4,86 4,615 Лите- Литература 7] а 74] 7] 7] [73] - а. [75] [71] 7] 7] 7] [7] [7] Вещество BaTiO3 Be BN (гекс.) Bi Bi2T*3 In IriBi Cd • " CdS Co Mg MnBi (ферромаг- (ферромагнетик) MnBi (парамагне- MnAs B73 K) MnAs C15 K) MnP .. As N&NOo NaNO3 B-Sn PbTiO3 Se (SN)^ A06 Па) (SN)X B-10» Па) Sb (структ. As) Sb (куб.) Те TeO2 CrAs A90 К) CrAs B93 К) Zn a-Zr to-Zr ZrSiO4 ka, ¦ 1,9 2,87 6,8 D) 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) 4,9 3,2 28,01 8,11 4,7 1,04(80) 1,59 5,09D6) 3,€8B9 0,92 G) - —„ — — 23,4(8) 1,54 14 12,2F) 22B) 8,7 28,0(80) _ — 10-Vna-i 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 7,3 <7) 25A) 6,84 14,3 40 50E) 14,8 20,6 —4,23 6,11 5,8 0,73 (80) 13,76 5,99(93) 2,97B7) 0,83B1) Лите- Литературе К [78] [31] [79] [31] [7] [80] [71 [7] [51] [51} [51] [51] [81] 182] [54] [55] [55] [7] [83] [84] [85 [85 [86] [86] 8, ill VI 87] 87] 88] 93
4.3. СЖИМАЕМОСТЬ ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ (табл. 4.7—4.11, рис. 4.1) 94
Рис. 4.1. Зависимость фактора сжимаемости жидкостей и газов Z от приведенного давления Рг при различной приведенной температуре Тг [5] (а— 0<^г-^1; б—0^рг<10; в— 0-^рг-С40) Таблица 4.7. Параметры уравнения Тэйта и сжимаемость жидкостей Жидкость Ацетон Бензин (С7>1 Н145) Бензол Бром Глицерин Керосин Масло: касторовое миндальное парафиновое прованское Ртуть Сероуглерод Спирт: бутиловый метиловый пропиловый этиловый Толуол Углерод четыреххлористыи 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, 10s Па 1—500 500—1000 — 0,4—18 100—200 1—10 z — — 1—500 8 1—500 1000—6000 1000—6000 1000—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 В, 105 Па _ 874 585 200 — 937 774 913 731 . к. Ю-" 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 [93 [92 [93 [93] [7] [89] 89 8S [94 [94 [94 [94 89 89 92 93 95
p, 107 Па 0 2 5 10 0 50 885 49 479 48 122 44 313 38 745- • Таб лица 4.8. io 47 810 46 563 45 362 •42 014 37 167 25 45 246 44 106 43 012 35 684 Сжимаемость воды' k, 10~14 40 44 240 43 113 42 037 39 091 34 969 Тенперат 50 44 174 i 43 021 41925 38 942 34 820 ,фа t, °C 60 44 496 43 296 42 158 39 082 34 890 Па-i [95] 70 45 161 43 891 42 693 39 476 35 155 80 46 143 44 783 43 505 40 101 35 597 90 47 430 45 959 44 581 40 943 36199 ' 100 49 018 47 413 45 916 41991 36 943 Металл Барий Висмут Галлий Индий Иттербий Кадмий Кальций Лантан Магний Натрий Таб л 10-» Па-« 170 36,5 21,6 28,6 99,1 25,5 82,7 41,0 38,1 175 нцэ 4.9. кт. 10-»! Па-» 179 — 116,9 ПО 42,4 50,6 — Сжимаемость Литература 95] 96] 96] [96] [97] 96] 95] 97] 95] 96] жидких металлов в точке плавлен 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 ия 10~' * Па-' _ 41,7 131 53,0 .— Литература [96 [67 [96] 96] 96] 95] 96 97 96 Таблица 4.10. Сжимаемость расплавов [99] Вещество Aia!e Gal3 [100] Inl3 [100] I 2 IC1 Cdl2 KNOg [100] KSCN K2Cr2O7 LiNO3 [100] К 467 489 500 500 393 413 443 309 341 661 623 723 457 495 684 741 573 673 С 1 860 890 783 596 452 527 646 540 630 430 185 257 246 265 167 187 197 241 Вещество LiClO4 NaNO2 NaNO3 Na.2S4 Na2S6 NaClO3 RbNO3[100] AgBr AgCl С si CsCl & к 529 561 573 605 673 595 595 538 623 686 722 791 731 783 923 973 944 1021 W С 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; ро = 2-1О8 Па в ло- логарифмическом урав- уравнении) Аммиак (ро= 1-Ю8 Па в уравнении Тэйта и логарифмическом уравнении) Аргон (ро = 3-1О8 Па в уравнении Тэйта; ро = 2-108Па в ло- логарифмическом уравнении) Водород (р0 = 3-108 Па) Гелий (Ро=3-1О8 Па) t, "С 0 25 50 100 200 300 400 50 100 150 200 100 200 400 25 50 100 150 20 50 100 150 р» 10' 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 в, 10* Па —1200 —1326 —1420 —1576 —1818 —1970 —2100 673 142 —184 —280 — 1610 — 1852 —2165 — 1625 — 1685 —176С — 1843 —1995 —1925 —1965 —2005 А, см* 51,13 49,45 47,39 46,71 46,16 87,7 74,67 66,76 45,33 42,16 39,78 — _
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Ландау Л. Д., Лифшиц ?. М. Статистическая фи- физика.—2-е изд. М.: Наука. 1964. 2. Murnaghan F. D.//Proc. Nat. Acad. Sci. 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 англ./Под ред. Б. И. Соколова. Л.: Химия 1982. 6. Landolt-Bornstein. Zahlenwerte und Functionen aus Naturwissenschaften und Technik, Neue Serie, Gruppe IV, Bd 4, Eigenschaften 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., Cleridenen R. L. e. a.//Solid State Phys. 1966. Vol. 19. P. 135—228. 9. Аидерсон 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. № 10. P. 2329—2345. 12. Gschneidner K., Jr.//Solid State Phys., 1964. Vol. 16. P. 275—426. 13. Anderson M. S., Swenson С 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 C. A.//Phys. Rev. B. 1974. Vol. 10. № 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. № 5. P. 2362—2364. 19. Barsch G. R., Chang Z. P.//Phys. Stat. Solidi. 1967. Vol. 19. № 1. P. 139 -151. 20. Vaidya S. N., Getting I. C, Kennedy G. C.//J. Phys. Chem. Solids. 1971. Vol. 32. № 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., Holt A. C, Royce E. B.//J. Appl. Phys. 1973. Vol. 44. № 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. № 8 p. 1309—1330. 27. Cline С 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. № 6. P. 2505—2515. 30. Carcia P. F., Barsch G. R.//Phys. Stat. Solidi. B. 1973 Vol. 59. № 2 P. 595—606. 31 Akgoz Y. C, Farley J. M., Saunders G. A.//J. Phys. Chem. Solids. 1973. Vol. 34. № 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. № 2. P. 547—549. 34. McSkimin H. J., Jayaraman A., Andreatch P., Jr e. a.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39. № 9. P. 4127-^4128 35. Weil R., Groves W. O.//Ibid. 1968. Vol. 39 ' № 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. № 8. P. 1262—1273. 38. Michel D. J.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39 ¦№ 12 P. 5547—554S. 39. Jayaraman A. e. a.//Phys. Rev. В., 1974. Vol. 9. № 6. P. 2513 2520. 40. Takahashi T. e. a.//J. Geophys. Res. 1968. Vol.- 73. № 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. 1. № 3. P. 269—273. 44. Sawaoka A. e. a.//Japan. J. Appl. Phys. 1974.' Vol. 13. № 3. P. 579. 45. Gerlich D. e. a.//Phys. Rev. B. 1984. Vol.29. № 4. P. 2142—2147. 46. Chattopadhyay T. e. a.//J. Phys. Chem. Srfids. 1983. Vol. 44. № 7. P. 699—700. 47. Gerlich D., Smith С S.//Ibid. 1974. Vol 35 № 12. P. 1587 1592. 48. Stephens D. P., Lilley E. M.//J. Appl Phys. 1968. Vol.39. № 1. P. 177—180. 49. Cheng С H.//Phys. Chem. Solids. 1967. Vol. 28. № 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.//Физика и тех- техника высоких давлений. Киев: Наукова думка. 1980. № 1 С. 29—42. 52. Manghani M. H. e. a.//Phys. Stat. Solidi a. 1974. Vol. 25. № 1. P. 69—78. 53. Soga N. e. a.//J. Phys. Chem. Solids. 1973. Vol. 34. № 12. P. 2143—2148. 54. Chattopadhyay T. e. a.//Ibid. 1982. Vol. 43. № 9. P. 919—923. 55. Hazen R. M., Finger L. W.//J. Appl. Phys. 1979. Vol. 50. № П. Р 6826—6828 56. Wu A. Y././Phys. Lett. A. 1977. Vol. 60 № 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. № 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. №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. № 2. P. 598 600 65. Peercy P. S. e. a.//J. Phys. Chem Solids. 1975. Vol. 36. № 10. P. 1105—1122. 66. Banus M. D., Lavine M.//High Temp. - High Prcs. 1970. Vol. 2. № 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. № 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., 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 S., Damask А. С. е. a.// Ibid. 1977. Vol. 67. № 12. P. 5501—5504. 74. Losty H. H. W.//Modern Aspects of Graphite Tech- Technology/Ed, by L. С F. Blackman. Lond.: Academ. Press. 1970. P. 204. 75. Кабалкииа 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. № 3. P. 249—251. 79. Верещагин Л. Ф., Кабалкииа 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., 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. Колобяиина Т. Н. и др.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1970. Т. 59. № 4A0). С. 1146—1155. 87. Olinger В., Jatnieson J. C.//High Temp. —High Press. 1973. Vol. 5. № 2. P. 123—131. 88. Worlton T. G., Cartz L., Niravath A.//Ibid 1972. Vol. 4. № 4. p. 463—469. 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.//Докл. 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. Гайвороиский 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. Атаиов Ю. А., Борзуиов В. А., Разумихии 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. A., Millero F. J.//J. Phys Chem. 1977. Vol. 66. № 5. P. 2142—2144. 96. McAIister S. P. e. a.//Canad. J. Phys. 1974. Vol. 52. № 19. P. 1847—1851. 97. Вилсои Д. Р. Структура жидких металлов и спла- сплавов. М.: Металлургия, 1972. 98. McAIister 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 Л. П. Бабичев 5.1. ВВЕДЕНИЕ 1. Приведенные значения плотности соответствуют плотности веществ при температуре 20 СС 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. — моиоклиниый, ор. — оранжевый, ромб. — ромбиче- ромбический, с.'—синий, сер. — серый, сткл. — стекловидный, тв. — твердый, триг. — тригональный, трикл. — триклин- ный, ф. — фиолетовый, ч. — черный, R — 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 окисленности 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 \1, 21 Продолжение табл. 5.2 Элемент ,N Азот 89Ас Актиний 13А1 Алюминий 95Ат Америций 18Аг Аргон 85At Астат 5еВа Барий 4Ве Бериллий 97Вк Берклий 5В Бор 36Вг Бром 23V Ванадий 83Bi Висмут iH Водород 74W Вольфрам e4Gd Гадолиний 31Ga Галлий J2Hf Гафний 2Не Гелий 32Ge Германий е7Но Гольмий MDy Диспрозий б3Еи Европий 26Fe Железо иАи Золото 491п Индий 531 ИОД „Ir Иридий 70Yb Иттербий (а-фаза) 39Y Иттрий 4eCd Кадмий 19К Калий 98 Cf Калифорний 20Са Кальций gO Кислород 27Со Кобальт 14Si Кремний 3вКг Криптон Е4Хе Ксенон 96Ст Кюрий 67La Лантан 3Li Литий Атомная 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 [7] 183,85 [3] 157,25 [3] 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 [3] 88,9058 112,41 39,0983 B51) 40,078 [4] 15,9994 [3] 58,9332 28,0855 [3] 83,80 131,29 [3] B47) 138,9055 [3] 6,941 [2] Плотность, 10» кг/м» 1,2506- Ю-3 0 808 (—195.8°С)ждк. 10,07 2,6889 13,67 1,7837-Ю-3 1,40 (—186сС)ждк. 3,594 1,848 14,78 2,34 крст. 2,37 ам. 3,119 5,96 9,78 8,988-10-^ 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-Ю-4 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-Ю-3 2 155 (—«53,2°С) ждк. 5,8971-Ю-3 3,52 (—109°С) ждк. 13,51 расч. 6,145 B5 °С) 0,534 Элемент 71Lu Лютеций ll2Mg Магний мМп Марганец (а,р,7,6-фазы) 29Си Медь 101Md Менделевий 42Мо Молибден 33AS МЫШЬЯК (с, гекс, а-фаза) (ч., ам.) (ж., ромб., ТГ-фаза) uNa Натрий eoNd Неодим (гекс., а-фаза) (куб., р-фаза) 10Ne Неон 93Np Нептуний эд№ Никель 41Nb Ниобий вдБп Олово (С, куб., а-фа- а-фаза) (б., тетр., р-фаза) ,eOs Осмий 46Pd Палладий 7gPt Платина 94Ри Плутоний (а-фа- glPo Полоний (куб., а-фаза) (гекс., р-фаза) 59Рг Празеодим (гекс., а-фаза) (куб., р-фаза) 61Рт Прометий 91Ра Протактиний „8Ra Радий S6Rn Радон 76Re Рений 45Rh Родий 80Hg Ртуть 37Rb Рубидий 44Ru Рутений 62Sm 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, №• кг/м* 9,840 1,738 7,21—7,44 8,96 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 5,85 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 9,73-10 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 р. 31 3iSe Селен (ч., сткл.) (к.* мои., р-фа- за) (с., гекс., а-фаза) /ЯМ \ (ам.) MS Сера (ж., ам., f-фаза) (ж., мон., р-фа- за) (ж., ромб,, а-фаза) „Ао Серебро 21Sc Скандий 3sSr Стронций (куб., а-фаза) 51Sb Сурьма 81Т1 Таллий (гекс., а-фаза) т3Та Тантал 52Те Теллур „5ТЬ Тербий 43ТС Технеций 2,Ti Титан (гекс., а-фаза) 90Th Торий 69Тт Тулий 6С Углерод (графит) (алмаз) ии Уран (ромб., а-фаза) 100Fm Фермий 1БР Фосфор (б., куб.) (к., трикл.) (ч., ромб.) 87Fr Франций 9F Фтор . 17С1 Хлор 21Сг Хром 55Cs Цезий 58Се Церий (гекс, т-фаза) 30Zn Цинк 4aZr Цирконий (гекс., а-фаза) 99Es Эйнштейнии 68Ег Эрбий Атомная 78,96 Щ 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 13] , 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/м* 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 _ 1,696-10-3 3,214- Ю-3 1,557(—35°С)ждк 7,18—7,20 1,873 6,77 7,133 6,45 _ 9,066 B5°С) Назоне Азот [I) оксид (II) оксид (III) оксид ;IV) оксид (V) оксид ди-, сульфид, тетра- тетра-, сульфид, тетра- фторид k , хлорид - «. Азотистоводород- ная кислота' Азотная кислота Аммиак Гидразин Нитрил, фтсрщ Нитрил хлорид Алюминий борид, ди- бромид гидроксид гидроксид Оксид иодид j карбид нитрат нитрид оксид (корунд) сульфат сульфид фосфат, орто- фторид хлорид Америций AУ)оксид Аммоний амид i бромид иодат иодид нитрат нитрит сульфат сульфид, г.идро- фосфат, гидро- гидрофторид хлорат | хлорид Барий азид борид, гекса- бромид . гидрид иодат иодид карбид, ди- карбонат (-у-фаза) Формула NaO NO N2O3 NOa NaO5 N2S4 N4S4 NF3 NC13 HN3 HNO3 NH3. N2H4 NQ2F NOaCl A1B2 AlBr3 Al (OHK АЮ (OH) A1I3 АЦС3 Al(NO3K-9HaO AlN A12(SO4K Al2Sg A1PO4 A1F3 A1C13 AmO2 NH4N3 NH4Br NH4IO, NH4I NH4NO3 NH4NO2 (NH4) SO4 (NH4)HS (NH4JHPO4; NH4C1O3 N^CJ Ba(N3) BaB6 BaBr2 BaH2 Ba(IQ3J ! Bal, ' BaC2 BaCO3 Плотность, 10» кг/м» 1,978-Ю-3 1,340-10 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 0,771-10-3 1,01 2,90-10-3 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° Q 2,57 3,07 2,44 B5° С) 11,7 1,346 2,40 3,31 2,51 1,725 1,69 1,77 1,17 1,62 1,015 1,80 1,53 2,936 4,36 A6° С) 4,781 B4° С) 4,21 5,00 4,92 3,75 4,43 100
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл.5.3 Название 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- Бориая кислота, орто- Гексабораи Декаборан Диборан Пентаборан Тетраборан Бром фторид, три- фторид, пента- Бромоводород Ванадий борид бромид иодид карбид нитрид 11) оксид III) оксид IV) оксид V) оксид оксид фторид, три- оксид хлорид, трн- A1) сульфид III) сульфид (V) сульфид Формула Ва (Ш3J Ba3Na BaO ВаО2 BaSO4 BaS BaF2 BaCl2 BeBr2 Be(OHJ Bel2 Be2C Be(NO3J-3H2O Be3N2 BeO BeSO4 BeS BeF2 BeCl2 BBr3 BI3 B4C BN B2O3 B2S3 BF3 BC13 HBO2 H3BO3 в6н10 B1CH14 B.2H6 B5H9 B4H10 BrF3 BrF5 HBr vb2 VBr3 Vl2 vc VN VO v2o3 vo2 v,o» VFgO VC13O vs v2s3 v2s5 Плотность, 10a кг/м» 3,24 4,78 B5° C) 5,72 4,96 4,50 A5° C) 4,25 A5° C) 4,83 3,92 3,47 1,909 4,33 B5°C) 1,90 A5° C) 1,56 2,71 3,01 2,44 2,36 1,99 B5° C) 1,90 B5° C) 2,65 3,35 E0° C) 2,52 2,34 1,844 крст. 1,55 2,99- Ю-3 1,434 @°C) 2,49 1,435 A5°Q 0,69 @°C) 0,94 B5° C) 0,447 (—112° C) ЖДК. 0,66 @°C) 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 2,46 A9° С) 1,83 4,20 4,72 3,0 (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 бромид иодид селен ид сульфид теллурид фторид хлорид Вода Вода тяжелая Пероксид водорода (перекись водорода) Вольфрам борид борид, 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 BiBr3 iO вю Bi2O3 Bi2O4-2HgO Sift BiCIO buso4)j BiF3 BiCl3 Bi2O5-nH2O HBr HI H2Se H2S H2Te HF HC1 H2O D2O H2O2 W,B WB, WBr6 WI, WI4 we W2C W (CO), wo2 wo3 WSi2 ws2 WF6 WC18 WC16 H2WO4 GdBr3 Gdl3 Gd(NO3K-6H2O 2,975 2,18 3,23 3,00 ,87 5,60 4,36 5,64 7,92 7,15-7,30 8,9 5,6 5,10 7,5 7,72 A5° C) 5,08 A5° C) Лб' 6,32 A5° C) 8,75 4,75 5,75 2,16 (—68°Q 2,80 (—35°C) 2,12 (—42° C) 0,96 (—60° C) 2,57 (—20°'C) 0,991 A9,4° C) 1,19 (—85°) 1,0000 D° C) 1,104 1,442 17,7 10,77 6,9 6,9 5,2 A8° C) 15,7 16,06—17,3 2,65 12,11 7,16 9,4 7,5 A0° C) 3,44 A5° С) ждк 3,875 3,52 5,5 4,57 3,14 2,33 101
Продолжение табл.5.3 Продолжение табл. 5.3 оксид сульфат сульфид фторид хлорид Галлий (III) арсенид (III) бромид (III) иодид (I) оксид (III) оксид (се-фаза) tf-фаза) (I) сульфид (III) сульфид (III) фторид (III) хлорид Гафний карбид иитрид 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 8Й GdCl3 Ga2S GaCl3 HfC HfN НЮ2 HfS22 GeBr4 Gel2 GeaN4 GeO GeO2 GeCl4 HoBr3 Hol3 DyCl3 EuBr3 Eul2 EuSO4 EuF3 EuCl3 Плотность, 10» кг/м» ,41 A5° С) ,14 ,15 ,05 ,52 @° С) ,69 B5° С) , 15 B5° С) ,77 B5° С) ,48 ,2 ,65 B5° С) ¦',47 B5° С) 3,13 B9° С) 5,37 4,32 B5° С) 5,25 B5° С) 1,83 4,703 4,01 2,94 A4° С) 6,65 • 10~3 ,87 B5° С) 3,42 • Ю-3 ,98 (—100° С) 2,2 4,86 3,24 ,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 Название Железо арсенид борид (II) бромид (II) гидроксид (III) гидроксид (II) иоднд 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- (и-фаза) фосфид (II) фторид (III) фторид (II) хлорид (III) 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 (III) фторид (I) хлорид (III) хлорид Йод (I) бромид (IV) оксид (V) оксид фторид, пента- фторид, гепта хлорид (а-фаза) (fi-фаза) Формула FeAs FeB FeBr2 Fe (OHJ Fe (OHK Fel. FesC FeCO3 Fe (COM Fe (COL Fe(NO3K-9H2O Fe2N FeO Fe3O4 Fe2O3 FeSi FeSO4-7H2O Fe2(SO4K Fe2S3 FeS2 Fe«P FeF2 FeFa FeCI2 FeCl3 AuBr Aul i» AuCl3 InBr InBr3 Inl Inl3 InCl InCl3 IBr IO2 или I2O4 !g5 ICl Плотность, 103 кг/м3 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° C) 1,68 6,35 5,7 5,18 5,25 6,1 1,90 A8° C) 3,10 4,76 4,3 5,03 6,56 4,09 B5° C) 3,87 2 98 2',90B5°C) 7,90 8,25 8,75 7,4 3,9 4,98 4,75 5,31 б!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) ждк. 3,18@° С) 3,24 C4° С) ждк. 102
Продолокение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 — хлорид, три- Иодноватая кис- кислота Иодоводород Иридий (IV) оксид (IV) сульфид (VI) фторид (III) 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 селенид силшит, мета- сульфат сульфид теллурид фторид хлорид Калий азид бромат бромид гидрид гидроксид нодат нодид карбонат (поташ) нитрат (индийская селитра) оксид периодат перманганат пероксид перхлорат селенид сульфат Формула ICla НЮ3 HI IrO2 IrS," №e IrCl3 YbBr2 YbBr3 Ybl2 Ybl3 Yb2O3 vmsoj, YbC!2 YBr3 Y (NIO3K-6H2O У2Оз У 2 (SO^)g YF3 YCI3 CdBr2 Cd(OH), Cdl2 CdCOg Cd(NO3J-6H2O CdO CdSe CdSiO3 CdSO4 CdS CdTe CdF2 CdCl2 KN3 KBrO3 KBr кн кон К Юз KI К2СО3 KNO3 К2О кю4 КМпО4 к2°4 K2SO4 Плотность, 10» кг/м» 3,19 4,63@° С) 5,789-10-3 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,,7-С, 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- эромат бромид гидрид (а-фаза) гидроксид иодид карбид карбоиат (аргонит) карбонат (кальцит) нитрат нитрид оксалат оксид селенид силикат, мета- (волластонит) (fj-фаза) сульфат (ангидрит, а-фаза) сульфат (гипс) сульфид (ольдга- мит) теллурид фосфат, мета- фосфат, орто- (витлоктит, а-фаза, (Ьосфид 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 К3РО4 KF KHF2 KCIO3 KCI KCN СаВ6 Са(ВгО3J-Н2О СаВг2 СаН2 Са (ОН), Са12 СаС2 СаСОз СаСО3 Са (NO3J Ca3N2 СаС2О4 СаО CaSe CaSiO3 CaSO4 CaSO4-2H2O CaS CaTe Са (РО3J Са3 (РО4J Са3Р2 CaF2 СаС12 О3 OF2 СоВг2 Со (ОНJ Со(Ю3J Со12 СоСО3 Co(NO3J-6H2O СоО Со3О4 Со2О3 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 3,35 B5°С) 1,7 2,24 3,96 B5° С) 2,22 2,93 2,71 B5° С) 2,36 2,63 A7° С) 2,2 D° С) 3,37 3,57 2 5 2^0 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) 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 [II) сульфид (III) сульфид сульфид, ди- три-, сульфид, фосфид (II) фторид (Ш) 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- Формул щ CoSe CoSiO4 COSO4 CoS CO2S3 CoS2 Co3S4 Co2P CoF2 CoF3 CoCl2 C0CI3 SiB3 SiBr4 SiC Sil4 Si3N4 SiO SiO2 SiO2 SiOa SiS2 SiF4 SiCl4 H2SiO3 XeO3 XeF2 XeF4 XeF, CmBr3 Cml3 CmF3 CmF4 CmCl3 LaB6 LaBr3 LaH3 Lal3 LaC2 La2O3 La2(SO4K La2S3 LaF3 LaCl3 Li3AsO4 LiBO2 П.0?Ткг°Р' 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-= 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 5,83 5,02 6,51 A5°С) 3,60 A5°С) 4,91 AГС) 5,94 3,84 3,07 A5° С) 1,40 D2°С) Название бромид гидрид гидроксид иодид карбонат нитрат оксид пероксид перхлорат силикат, мета- силикат, 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- (магнезит) нитрат нитрид оксид (периклаз) силикат, мета- силикат, орто- (форстерит) силицид сульфат сульфид теллурид фосфат, ди- фосфид фторид хлорид Марганец арсенид борид борид, ди- бромид гидроксид иодид три-, карбид карбонат (II) оксид (III) оксид (бра- унит) Формула LiBr LiH LiOH Lil Li2CO3 LiNO3 Li2O Li2O2 LiClO4 Li2SiO3 Li4SiO4 Li2SO4 Li2S Li4PO4 LiF LiClO3 LiCl LuBr3 Lu2O3 Lul3 LuF3 LuCl3 Mg3As2 Mg3 (BO3J MgBr2 Mg (OHJ Mg(IO3J-4HO Mgl, MgCOs Mg(NO3J-6H2O Mg3N2 MgO MgSiOs Mg2SiO4 Mg2Si MgSO4 MgS MgTe Mg2P2O7 Mg3P2 MgF2 MgCl2 MnAs MnB MnB2 MnBr2 Mn (OH), MnU Mn3C MnCO3 МпО Мп2О3 Плотность, Ш3 кг/ы3 3,46 0,78 B5°С) 1,46 B5° С) 4,08 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) 2,98 1,464 2,71 B5°С) 3,58 B5° С) 3.18 3,21 1,94 2,68 2,84 3,86 2,559 2,05 3,13 2,32 8,18 8,2 6,9 4,38 3,26 5,0 6,89 A7°С) 3,12 5,44 4,50 U04
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 Название (II, III) ОКСИД (а-фаза) AУ)ок:ид (fs-фаза) (VII) оксид селейид силикат, мета- силицид силицид, ди- ДИ-,СИЛИЦИД (II) сульфат сульфид (а-фаза) фосфат, орто- фосфат, ди- фосфид A1) фторид (II) хлорид Медь (I) арсенид борид (I) бромид (а-фаза) (II) бромид гидрид (II) гидроксид A1) иодат (I) иодид (I) карбид (II) нитрат (I) нитрид (I) оксид A1) оксид (I) селеиид (II) селенид силицид (II) сульфат (II) сульфат (мед- иый купорос) (I) сульфид (мед- (медный блеск) (а-фаза) (II) сульфид (ко- (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 мПзо4 МпО2 Мп2О7 MnSe MnSiO3 MnSi MnSi2 Mn2Si MnSO4 MnS Mn3(PO4J- 3H2O МпрР2°' MnF2 MnCl2 Cu3As Cu3B2 CuBr CuBr2 CuH Cu(OHJ Cu(IQs), Cul Cu2CO3 Cu(NO3JX ХЗН О Cu3N2 Cu2O CuO Cu2Se CuSe Cu4Si CuSO4 CuSO4-5H2O Cu2S CuS CuSCN CuF2 CuCl CuC!2 CuCl2 • 2H2O CuCN MoB MoB2 MoBr2 Mol2 MoC Mo2C Mo(CON MoO2 MOO3 Плотность, 103 кг/ы3 4,72 5,03 2,40 5,55 A5°C) 3,72 B5 °Q 5,90 A5°C) 5,24 A3 °C) 6,20 A5 °C) 3,25 3,99 3,102 3,707 B5 °C) 5 39 3,98 2,98 B5 "Q 8,0 8,116 4,72 B5 °C) 4,77 B5 CC) 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) селеннд (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 (и-фаза) иодат иодид карбид карбонат карбоиат, гидро- гидронитрат нитрид оксид периодат пероксид перхлорат селенат селенид силикат, мета- сульфат сульфат (глауберо- (глауберова соль) сульфат, гидро- гидросульфат, ди- (пиро- сульфат) сульфид сульфит Формула MoF40 MoF2O2 MoSi2 MoSg MO2S3 MnCl2 MoCl3 M0CI5 H2MoO4 AsBr3 Asl3 Asl5 As2O3 Asfc. As2S2 As2S3 As2Se3 AsF3 AsF5 AsClg AsHg H3AsO4-]/2H2O NaNg NaAsO3 NaCHgCOO NaBO2 Na2B4O7 NaBrOg NaBr NaH Na (BH4) NaOH NaIO3 Nal Na2C2 Na2CO3 NaHCO3 NaNO3 NaNO2 Na2O NaIO4 Na2O2 NaClO4 Na2SeO4 Na2Se Na2SiO3 Na2SO4 Na,SO4 • 10H2O NaHSO4 Na2S2O7 Na2S Na2SO3 Плотность. 10s кг/м3 3,00 B5°C) 3,49 B5°C) 6,31 4,80 5,91 A5 °C) 2,55 A7,6сС)идк. 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 - Ю-3 2,16 ждк. 3.502 • 10-s 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 @°Q 2,27 4,17 2,60 2,50 3,21 A7 °C) 2,63 A0°Q 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 Названне теллур ид фосфат, мета- фосфат, орто- фторид хлорат хлорид цианат цианид Неодим бромид иодид карбид, ди- диоксид сульфат сульфид хлорид Нептуний азид (III) бромид ;Ш) иодид ;11) 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 Na2Te NaPQ3 ЙР* NaClO3 NaCl NaOCN NaCN NdBr3 Ndlg NdC2 Nd2O3 Nd2(SO4K-8H2O Nd2S3 NdCl3 NpN NpBr3 NPI3 NpO NpO2 Np2S3 NpF3 ЙЙ NPC13 NpCl4 NiSb NiAs MB NiBr2 Ni(OHJ Nl(IQs); Nil, Ni(COL Ni(NO3J • 6H2O NiO NiSe №2Si NiSO4 NiS NiJP N1F2 NiCl2 NbB2 NbBr5 Nbl5 NbC NbN NbO NbO2 Nb2O5 NbF5 NbCl5 Плотность, 10s кг/ма 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 A1°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 (III) фторид (II) хлорид Платина арсенид, ди- (II) бромид (IV) бромид (II) иоднд (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 SnCl2 SnCl4 OsO2 OsO4 OsS2 OsF8 PdBr2 PdH2 Pdl2 PdO PdS PdF2 PdF3 PdCl2 PtAs2 PtBr2 PtBr4 P«2 Ptl* ffi PtO2 PtS PtS2 Ptp3 ptc!2 PtCl3 PtCl4 PuAs PuBr3 PuH2 PuH3 Pul3 PuC PuN PuO PuO2 PuS PuF3 PuF4 PuF6 PuCl3 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- (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) (Э-фаза) (I) иитрат (II) иитрат (I) нитрит (I) оксид (II) оксид (II) селеиид (I) сульфат (И) сульфат (II) сульфид (кино- (киноварь) (а-фаза) (р-фаза) (I) фторид (II) фторид A) хлорат Формула РгВг3 Рг13 РгСа Рг2О3 Рг2(^О4K Pr2S3 PrClg PaO РаСЦ RaBr2 RaCl2 ReO2 ReO3 Re2O7 ReF4O ReClO3l ReS2 ReFS4' ReF6 ReCls Rh2O3 Rh2S3 RhF3 Hg2Br2 HgBr2 h|2i22 Hgl2 Hg(NO3J X X V2H2O Hg2(NO2J Hg2O HgSe Hglo44 HgS Hg2(ClO3J Плотность, 10s кг/м» 5,26 2,31 5,10 7,07 6,82 3,72 A6° C) 5,24 6,14 4,02 B5°C) 13,43 9,0 6,36 4,72 5,78 4,91 11,4 B5° C) 6,9-7,3 8,2 3,717 ждк. 3,87 7,51 4,87 5,38 B6" C) 3,62 ждк. 4,9 8,20 6,40 B5°C) 5,38 7,31 6,11 B5° C) 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°C) 8,95 A5°C) 6,41 Названне (I) хлорид (II) хлорид (II) цианид Рубидий бромат бромид гидрид гидроксид иодид иодид, трн- карбонат иитрат 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 (се-фаза) (р-фаза) (II, IV) оксид (сурик) Формула Hg2Cl2 HgCI, Hg(CNJ RbBrO3 RbBr RbH RbOH Rbl Rbl3 Rb2CO3 RbN33 Rb2O Rb2O2 RbClO4 Rb2SeO4 Rb2SO4 Rb2S Rb2S5 RbO2 RbF RbCl RuO2 RuO4 RuS2 RuF5 RuCl3 SmBr2 SmBr3 Sml3 SmC2 Sm(NOg)..6H,O Sm2O3l Sm2(SO4K-8H2O SmCl2 SmCl3 Pb(AsO4J PbBr2 рьсо, * Pb(N3J Pb(NO3J Pb2O PbO Pb3O4 Плотность, 10» кг/м1 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 (IV) оксид (а-фаза) (р-фаза) селенат селенид силикат, мета- сульфат сульфид теллурид фосфат, орто- фторпд (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 кислот; Селеноводород Сера (I) бромид гидрид (IV) оксид (VI) оксид ди-, оксид хлорид тетра- (I) фторид (IV) фторид (VI) фторид ди-, фторид, дека- (I) хлорид (II) хлорид Двусерная кислот; Серная кислота Сероводород Сульфурил фторид Сульфурил фтори, хлорид Сульфурил хлори, Тионил фторид Тионил хлорид Хлоросерная кис лога Серебро арсенат, орто- бромат бромид >ЬО2 SbSe >bSiO3 >bSO4 >bS PbTe Pbs(PO4J b(ClO3J PbCl2 PbCl4 Se2Br2 H2Se SeC2 SeO2 SeO3 SeF2O SeC!2O SeS SeF4 SeF. Se2Cl2 SeCl4 H2SeO3 H2SeO4 H^S H2S' SO2 SO3 S2OC14 M; SF, S2F10 A н2 H2S SO2F? SO2C1F SO2C12 SOF2 SOC12 HSOgCl Ag3AsO4 AgBrO3 67 ,33 ,37 ,10 A5°C) ,49 ,35 ,59 ,16 ,9—7,3 ,37 18 @°C) ,60 A5°C) 00 (-42C) ждк. ,68 ,95 A6°C) ,6 ,67 ,42 ,06 @°C) ,75 B5° С) ждк. ,26-10-3 (—35° C) ,91 A7,5°C) ,80 ,00 A5° C) ,95 A5° C) ,670-10^ 0,96 (—60° C) 2,927-10 ,97 ждк. ,66 @°C) ,5 (—160° С) ждк. 1,92 (— 73° С) ждк. 6,50-10 2,08 @°C) 1,67 B5° C) 1,82 A5° C) 1,9 1,8305 l,538-10-3 B5°C) 3,72-10-3 ,623-10-3 @°C) ,67 2,93-10-3 , ,655 A0,4° C) ,77 6,66 B5°C) 5,21 6,47 B5° C) 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 идрид II) но (III) нодид (III) оксид (a-(j (IV) оксид (V) оксид сульфат (III) сульфид (V) сульфид Формула Плотность, H3 i ScB2 ScBr3 Sc2O3 tag* SbBr3 SbH3 Sbl3 Sb2O3 Sb2O4 Sb2O5 Sb2(SO4K Sb2S3 Sb2S5 53 A6,5°C) 71 61—5,67 08 35 45 22 44 57 81 72 0 45 B9,2°C) ,32 ,5 ,37 B5° C) ,85 A5° C) ,57 ,43 ,56 ,95 B5° C) ,39 A5° С) ,22 B4° С) ,72 ,63 ,05 A5° С) ,55 B5° С) J0 2,99 ,41 @°С) ,7 4,56 4,23 3^98 3,70 A5° С) 4,83 4,24 4,18 3,15 3,05 4,15 2,28-lO-3 4,92 A7°C) 5,19 B5°C) 4,07 3,78 3,62 D°C) 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 A11) оксид перхлорат селенид сульфат (а-фаза) A) 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 A1) бромид (IV) бромид гидрид (IV) иодид (IV) оксид (р-фаза) (а-фаза) (VI) оксид (VI) фторид A1) хлорид (IV) хлорид Теллуристая кис- кислота Теллуровая кисло- кислота, орто- (а-фаза) ф-фаза) Теллуроводород Тербий бромид иодид оксид фторид хлорид ) Формула ПК* SbF» SbCl3 SbCl5 SbH3 TIBr Til Tils T12CO3 TINQs T1,O ti;o3 T1C1O4 Tl2Se TI2SO4 T12S TISCN .ТЬРО, !T1F TjFs T1C1 TaB2 TaBr5 Tal5 TaC TaN 1 Ta2O5 TaF, TaCl5 TeBr2 TeBr4 TeH2 Tel4 TcO2 TeO3 TeF- TeCl2 TeCl4 H2TeO3 H6TeO6 НДе TbBr3 ТЫ3 Tb2O3 , TbF3 TbCl3 Плотность, ДЛ3 кг/ы3 6,50 A3°,C) 4,38 B5°С) 2,99 B3° С) ждк. 3,14 2,34 ждк. 4,36-Ю-з 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) 2,88 (—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 5,81-10-3 4,67 ¦3,16 7,81 7,24 4,35 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 дм-, сульфид, три- сульфид, дн- фосфид (III) фторид (IV) фторид (II) хлорид (III) хлорид (IV) хлорид Торий (IV) борид (VI) борид (VI) бром ЛИД гидрид иодид карбид оксид силикат, орто- силицид сульфат сульфид фосфат, мета- фосфид фторид хлорид Тулий бромид фторид Углерод бромид иодид (II) оксид (IV) оксид три-, оксид, ди- селенид три-, сульфид, ди- дисульфид сульфид, ди-(серо- ди-(сероуглерод) ¦ фторид ¦ хлорид (четырех- хлористый углерод) Дициан Карбонил бромид TiB TiB2 TiB?2 TiBr4 TiH2 Til, TiN TiO TiS2 TIP TiF3 TiF4 TiCl2 TiCl3 TiC!4 ThB4 ThB6 ThBr4 ThH2 Thl4 ThC2 ThO2 ThSiO4 ThSi, ThCl4 ТгаВг3 Tml3 CBr4 CI4 CO CO, §?¦ cs2 CF4 ССЦ (CNJ COBr, Плотность,! i 1O3. кг/м3 5,09 4,50 4,31 3,24 3,9 A2°С)' 4,99 ' '" 5,43 4,93 4,6 3,84 4,12 3,58 3,22 ":1 3,95 B5°C) 3,40 2,79 3,13 2,64 1,73 8,45 6,4 A5°C):' 5,67 5,92 6,00 8,96 9,69 :r> ' 6,82 A&>Ъ' ,7,96 A6°G) 4,22 ¦ ¦''¦ ,7,36 ¦4,08 A6^ С :8,56 '¦'":' 6,19 4,59 A5°C) 5,02 3,32 8,77 7,97 '3,42 ,,, „.;¦.". 4,34 ..;, м- , ; ,, :i ,25 - 10'-?, @?<pV l,977-10-r?..,(Q°1G) 1,11 @°./C) ждал- 2,66 B5° С) '1,27 il,66 1,263 1,96 (—a.S^f.Q ждк.. 1,587 ':.;¦¦ 2,335- l'oM/ ''м' 5,44 ,,..,,;,: («in 109
Продолжение табл. 5.3 Продолжение табл. 5.3 Название Карбонил селенид Карбоиил сульфид Карбоиил фторид Карбоиил хлорид Тиокарбоиил се- Тиокарбоиил хло- хлорид Циаиоводород Уран борид (III) бромид (IV) бромид (III) иодид (IV) иодид карбид карбид, ди- (IV) оксид (VI) оксид (а-фаза) (р-фаза) три-, оксид, окта- иитрид сульфид сульфид, ди- (III) фторид (IV) фторид (V) фторид (VI) фторид (III) хлорид (IV) хлорид (V) хлорид (VI) хлорид Уранил ацетат Уранил иитрат Уранил сульфат Уранил фторид Уранил хлорид Фосфор (III) бромид (III) иодид нитрид хлорид, ди- (III) оксид (IV) оксид (V) оксид тетра-, селенид,три- тетра-, сульфид, тетра, сульфид, тетра-, сульфид, дека- (III) фторид (V) фторид фторид, три-, хло- хлорид, ди- (III) хлорид (V) хлорид Формула COSe COS COF2 СОС1 CSSe CSC12 HCN UB2 UBr3 UBr4 UH3 UI3 UL, uc UCg UG* uo3 a? us us2 UF3 UF4 UF* ucf3 UCI4 UC15 ucie UO2(CH3COOJX X2H2O UO2(NO4J-2H2O UO2SO4'-3H2O UO2F2 UO2C1js (PC12NK PO2 P9O5 p^Se3 P4S3 P4S7 PF6 PC12F3 PCI3 PCI5 Плотность, 10s кг/м» 1,81 D°C) ЖДК. l,073-10-3 1,139(—114° C) ЖДК, 1,392-10-» 1,99 1,51 A5° C) 0,688 ждк 12,70 6,53 5,35 10,95 6,38 5,6 A5° О 13,63 11,68 10,95 8,34 8,02 8,30 14,31 10,87 7,96 B5°C) 8,96 6,7—6,9 5,81 5,06 5,35 4,87 3,81 3,56 2,89 A5° C) 3,35 3,28 A6,5° C) 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-» 5,4-10-3 1,57 2,11 Название Тиофосфорил бро- Тиофосфорил хло- хлорид Фосфин, ди- Фосфоний иодид Фосфорил бромид Фосфорил фторид Фосфорил хлорид Фосфористая кис- кислота Фосфорная кисло-J Фосфорная кисло- кислота, орто- Фосфорноватистая кислота Фтор оксид оксид, ди- фтороводород Хлор гидрат-, окта- (I) оксид [IV) оксид [VII) оксид фторид фторид, три- Хлориая 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 ;п) фторид (III) фторид [II) хлорид [III) хлорид Цезии амид 5ромат бромид гидрид гидроксид иодат иодид Формула PSBr3 PSCI3 РН3 Р2Н4 РН41 РОВг, й& Н2(НРО3) НРО3 Н3РО4 Н(Н2РО2) F2O Й?" С12-8Н2О С12О ClOg С12О7 C1F C1F3 НС1О4 НС1 CrAs CrB CrBr2 СгВгз СП2 Crls Cr3C2 Cr(CO)e CrN СгОз CrCl2O2 Cr8Si3 Cr2(SO4K CrS CrP CrF, CrF3 CrCl, CrCl3 CsNH2 CsBrO3 CsBr CsH CsOH CsIOg Csl Плотность, 10» кг/м3 2,85 A7°С) 1,64 1,529-10-» 1,012 2,86 2,82 4,8-lO 1,675 ждк. 1,65 2,2—2,5 1,83 A8° С) 1,49 1,90 (—224° Q 1,45 (—57° С) 0,991(—19,9°С)ждк. 1,23 3,89-10-3 @°С) 1,64@° С) ждк. 1,86@° С) 1,62(-108°С)ждк. 1,866 A0° С) 1,768 1,639-10-» 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) з',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 Название иодид-, три- нитрат оксид пероксид перхлорат селенат сульфат супероксид фторид хлорат хлорид цианид Церий (IV) борид бромид карбид иодид A11) оксид (IV) оксид селенат силицид (III) сульфат (IV) сульфат сульфид фосфат, орто- фторид хлорид Ныни ЦИНК антимонид арсенид бромид гидрокеид иодид карбонат нитрат нитрид 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 CsNO3 Cs2O Cs2O2 CsClO4 CsSeO4 Cs2SO4 CsO2 CsF CsClO3 CsCl CsCN CeB4 CeBr, CeC2 Cel3 Се«Оз CeO2 CeofSeO^Q CeSi2 Ce2(SO4K Ce(SO4J Ce2S3 CePO4 Ced3 In3is2 Zn(OHJ ZnCO4 Zn(NO3J-6H2O ZnsN2 ZnSe ZnSiOs Zn2SiO4 ZnSO4 ZnS ZnTe zSK°4>2 ZnF22 ZnCl2 Zn(CNJ ZrB2 ZrH2 Zr(OHL ZrC ZrN ZrO2 Zr(SeO3J ZrSiO4 ZrSi2 Zr(SO4J • 4H2O Плотность, 103 кг/м? 4,47 3,69 4,36 4,25 3,33 D°Q 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°C) 3,91 3,91 A8°C) 5,91 5,22 6,16 3,92 @°C) 6,33 5,53 4,20 B5°C) 3,05 4,73 B5°C) 4,42 2,07 A4°C) 6,22 B5° C) 5^2 A5°C) 3,42 4,103 3,74 4,09 3,98—4,08 6,34 A5°C) 4,00 A5°C) 4,55 4,90 2,91 B5° C) 1,85 6,09 5,74 3,25 6,73 7,09 5,68 4,3 4,56 4,88 B2°C) 3,22 A6°C) Название сульфид (IV) фторид (II) хлорид (III) хлорид (IV) хлорид Эрбий борид бромид иодид оксид сульфат сульфид фторид хлорид Формула ZrS2 ZrP2 ZrF4 ZrCl2 ZrCl3 ZrCl4 ErB, ErBr Ert3 Er2O3 Er2(SO4K Er2S3 ErF3 ErCI3 Продолжение табл. 5.3 Плотность. 10» кг/ы» 3,87 4,77 B5°С) 4,43 3,16 A8°С) 3,00 A8°С) 2,80 4,61 4,93 3,28 8,64 3,68 6,21 7,81 4,1 5.4. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА [5, 7] Название Азетидин Азиридин Анилин — 2-бром- — 3-бром- — 4-бром- — #-метил- — 2-метил- — 3-метил- — 4-метил - — 2-метокси- — 3-метокси- — 4-метокси- — 2-нитро- — 3-нитро- — 4-нитро- —2-фтор- — 4-фтор- — 2-хлор- — 3-хлор- — 4-хлор- Арабиноза (а, р) Ацетальдегид — трибром- — трихлор- Бензальдегид — ,оксим- — 2-гидрокси- — 4-гидрокси- — 2-иитро- — 3-нитро- 3-фтор- — 4-фтор- — 2-хлор- — 3-хлор- Формула C3H7N C2H5N C6H7N CgHgBrN c7H91?rN C7H9N C7HqN QH8N QH9NO C7H9NO C7H9NO С Н N2O C6H«N2O2 C6H6N2O2 C6H6FN C6H6FN CeH6FN QH.C1N C6HeClN C6HeClN C5H10O5 Br3C2HO CigCgHO CUHgO C7H7NO C3H Oo C7H6O2 C,H6NO3 QH5FO C,H6FO C7H5FO C7H6C1O C,H6C1O Плотность, 10s кг/м3 0,8465 0,8349 B5° C) 1,02173 ( ( ,578 ,5793 ,4970 A00° C) ),98912 ), 99843 ),98912 ),9619 ,0923 ,096 ,071 E7° C) ,442 A5° C) ,1747 A60° C) ,424 ,1478 ,1580 A7,5° C) ,1725 ,21251 ,217 ,175 G0° C) ,585 3,7834 2,665 B5° C) ,5121 ,0447 ,1111 ,1674 ,129 A30° C) ,2844 E0° C) ,2792 'l76B4°Q ,181 ,2483 ,2410 111
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 '¦' Название — 4-хлор- Бензиламин Бензо (с) изоксазол Бензойнаи кислота — , азид — , амид — , бромангидрид — , нитрил —, фторангидрнд —, хлорангидрид — 2-амино- — 3-амино- — 4-амино- — 3-бром- — 4-бром- — 2-гндрокси- — 4-гидрокси- — 2,3-Дигидрокси- — 2-нитро- — 3-нитро- — 2-фтор- — 3-фтор- — 4-фтор' -2-хлбр- — 3-хлор- оензол — азидо — — 11азндо-3-метил- — 1-азидо-4-метил- — бром- — 1-бром-2-иод- — 1-бром-2-метил- — 1-бром-2-метоксн- — — — .— — — — — — — . - - — — — 1-бром-ЗгЛИтро- 1-бром-й-фтор- 1-бром-З-фтор- 1-бром-2-хлор- гексадейтеро- гексафтор- 1,2-дибром- 1,3-дибром- 1,2-дибром-4-метил- 1,2-днбром-4-нитро- 1,2-дииод 1,2-динитро- 1,4-динитро- 2,4-динитро-1 -хлор- 1,3-дифтор- 1,4-дифтор- 1,2-дихлор- иод- 1-иод-2-метил- 1-иод-З-метил- 1-иод-2-нитро- 1-иод-2 (трнфторме- Ьиод^'з (трифторме- ил)- :-иод-4-фтор- 1-ИОД-2-ХЛОР- метил-(толуол) !-метил:2,3-динитро- ! -метил;2,4-дин итро- Формула С7Н5СЮ C7H9N C7H5NO С7Н6О2 СН6ОЙ3 QH7ON C7H5OBr QH5N QHsOF C7H5OC1 C7H7NO2 CHNO С7Н5ВЮ2 C7H6O3 C7HeO3 C7H6O4 QHsNC^ C-H5NO4 C7H5FO2 C7H5FO2 C7H5FO2 C7H5C1O2 QHsClO, C6He QH5N3 C7H7N3 C7H7N3 QHsBr C6H4BrI C7H7Br C7H7BrO QHaBrNO, C6H4BrF C6H4BrF C6H4BrCl C6D6 C6F6 C6H4Br2 C6H4Br2 C7H6Br2 CeH3Br2NO2 CeH4l2 C6H4N2O4 C6H4N2O4 CeH3ClN2O4 C6H4F2 CeH4F2 CH4cf2 CeH5l C7H7I C,H7} CeH4lNO2 C76H4F3I C7H4F3I CeH4FI C6H4C1I C,H8 C7HeN2O4 CTH6N2O4 Плотность, 103 кг/м3 1,196 FГС) 0,9813 ' 1,1827 ' 1,2659 A5ЪС) 1,1680 C5° С) 1,0792 A30° С) 1,5461 1,0052 1,155 1,212 1,412 1,5104 D° €) 1,374 B5° С) 1,845 1,894 1,443 1,482 B5° С) 1,542 1,575 1,494 1,460 B5е С) 1,474 B5° С) 1,479 B5° С) 1,544 1,496 B5 С) 1,0880 1,0709 B2° С) 1,0527 B2ЭС) 1,0655 B5° С) 1,4950 2,2571 B5°С) 1,4327 1,5018 1,6245 (80° С) 1,7038 1,7081 1,6444 0,9465 1,612 1,9843 1,9523 1,812 2,354 (8иС) 2,54 1,3119 1,625 1,4717 1,1572 1,1701 1,3048 1,81548 1,7090 1,6981 1,9786 G5° С) 1,896 B6° С) 1,887 1,9523 A5°С 1,9515 B5° С) 0,86694 1,2625 (ИГ С) 1,321 G0° С) — 1-метил-2,4-дихлор- — 2-метил-1,3-днхлор- — 1-метнл-2-нитро- —1-метил-2-нитро- 4-хлор- — 1-метил-2,3,4-три- нитро- —1-метил-2-фтор- — 1-метнл-З-фтор- — 1-метнл-2-хлор- — метокси — 1-метокси-2,3-динитро- — 1-метокси-2-нитро- — 1-метокси-2-фтор- — 1-метокси-2-хлор- — 1-нитро-2,3-д'ихлор- — нитропентахлор-1 — 1-нитро-2-фтор- — 1-нитро-2-хлор- — пентафтор (трифтор- метил)- — пентахлор- — 1,2,3-трибром-4-метил- — 1,3,5-трннитро- — трифторметил- (бензотрифторид) — 1-(трифторметил)-2- -хлор- — 1,2,4-трнхлор- — фтор- — (фторметнл)- — 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- тнл) — 1-хлор-2-(хлорметил) Бензолсульфоновая кис- кислота ¦— , метиловый эфир —, фторангидрнд ' —, хлорангидрид 1,2,3-Бензолтриол Бензолтиазол — 2-хлор- 1,4-Бензохинон — 2-метил- Бноксиран 1,2-Бутадиен 1,3-Бутадиен 1,2-Бутадиен, 4-бром- 1,3-Бутадиен, 1-йрОм- — 2-бром- — 1-бром-2-метил- — гексафтор- — гексахлор- . — 1,4-дихлор- — 2-иод-' ., C7H?6CiNO2 C7H5N3O6 C7H7F C7H7CI C7H8O C?H7FO QH.CIO SSbN2°2 C6H4FNO2 C6H4C1NO2 C7F8 C6HC15 C7H5Br3 C7H4C1F3 C6H3C13 C6H5F C,H7F C7H4F4 C7H4CI3F g^ C7H4C1NS сад с7н6р2 C4H5Br C4H5Br щ C4r6 QCI6 C4H4C12 QH5I 112
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5А 1,2-Бутадиен, 3-метнл- 1,3-Бутаднен-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- хлор- — 1,4-дихлор- -1-иод- — 2-нод- — 1-иод-2-метнл- — 2-метил-(изопентан) — 2-метил-2-хлор- — 1-метокси- — 1-нитро — 1-фтор-4-хлор- — 1-хлор- Бутаналь —, оксим — 2-бром- — 2,3-дихлор* — 2-метил- — 4-метокси — 2-оксо- — 4-хлор- — 3-этоксн- Бутандналь Бутандиовая кислота (янтарная кислота) — , днметиловый эфир —, динитрил —, дихлорангидрид — , дюймовый эфир — 2-гидроксн- 1,2-Бутандиол Бутановая кислота (масляная кислота) -, амид —, бромангидрид —, бутиловый эфир —, нитрил —, пропиловый эфир —, фторангидрид — , хлорангндрнд —, этиловый эфир — 2,3-диоксо-, -этиловый эфир —2,2-дифтор- — 2-метнл — 2-метокси- — 4-метокси- -2-оксо- Q5 С4Н5С1 С4Н5С1 W С4Н8Вг2 QH8I2 С6Н14 С6Н12С12 512 C5HUC1 QH1O C4H8FC1 С4Н9С1 С4Н8О С4Н4О2С12 QH14o4 с4н6о5 ри2 C4H7OF С4Н7ОС1 с5н10о3 с5н10о3 с4н6о3 0,6804 0,8296 0,843 D° С) 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 0,8653 0,7443 0,9710 0,7789 1,0627 B5° Q 0,8862 0,8040 0,923 1,469 1,266 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 1,22 B5° С) 0,9340 B5° С) 1,0486 1,0596 1,20 A7° С) Название — 4-хлор- — 2-этил- i-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- 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) З-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 С4Н7О,С1 С6Н12О2 С4Н10О с4н10о QHUON C4HUON с6н14о с6н14о С4Н9О1 с5н12о C4H9O3N С4Н9ОС1 С4Н8О2 С4Н7ОС1 С4Н10Оз8 C4H10O3S C4H10S C4Hl0S C5H12S C5H12S С4Н10Оз с4н8 с4н8 C5H9Br C5H9Br СбН9С1 с5н10о C4H,O2N QF8 QF8 C4H7C1 C6Hl2 C6H19O C4H6O C6H10O C4H5OC1 QH4O4 C4H4O4 8ЯЙ C4H8O2 C4H4 C4H6O2 C4H6O2 C4H6O2 C6H10O2 QH5O2C1 C6Hl0O2 П л отн ость, 10s кг/м? 1,2236 0,9239 0,8096 0,8063 0,939 B6CC) 0,927 A7° C) 0,8273 0,8277 1,7980 A5° C) 0,8193 1,1303 B5° C) 1,0738 0,8054 1,026 1,085 1,1906 B5° Q 1,227 B5° C) 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°C) 1,0188 1,5443 @°C) 1,5297 @° C) 0,9205 A5CC) 0,6894 0,7846 0,8495 B5° C) 0,8184 B5°C) 1,1404 B3° C) 1,625 1,590 0,9416 A11°C) 1,080 1,0466 0,7095 @°C) 0,973 G2° Q 1,0267 1,0091 0,963 1,237 0,9578 E0° C) 8-2159 113
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 2-Бутен-1-ол (транс) (протиловый эфир) 2-Бутен-1-ол (цис) З-Бутен-1-ол З-Бутен-2-ол З-Бутен-1-ол, З-Бутен-2-ол З-Бутен-2-ол 2-Бутен- З-Бутен-2-ол ЗБ1 2-бром- 1-бром- 2,3-диме- 2-метил- 2-метнл- 2-хлор- 1-хлор- у З-Бутен-1-ол З-Бутен-2-ол З-Бутен-2-он 2-Бутен-1-тиол З-Бутен-1-тнол Бутиламин втор- Бутиламин mpem-Бутнламнн Бутиламин, N, Л/-диме- тнл — Л/-изопропнл- — Л'-метил- —1-метил- mpem-Бутилгидроперок- сид /ирет-Бутилгипохлорит Бутилизотиоцианат /ирет-Бутнлизотиоцианат Бутнлнитрат emop-Бутилнитрат Бутилнитриг emop-Бутилнитрит mpem-Бутилнитрит 1 -Бутин 2-Бутин 1-Бутин, 3,3-диметил- 2-Бутин, 1,4-диметокси- — 1,4-дихлор- 1-Бутин, 3-метил- 1,2-Гексаднен 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-Гексадинн Гексан — 1-бром- — 1,2-дибром- — 1,6-дииод- — 2,2-диметил- — 1,2-днхлор- —1-иод- — 2-метил- — 1 -фтор- — 1 -фтор-6-хлор- — 1-хлор- Гексаналь (капроновый альдегид) 1,6-Гександиаль (аднпи новый альдегид) :4н8о Н7ОВг Н7ОВг о Ш Н7ОС1 нво HeS HS 4U QH15N :7h17n " H13N H13N H10O2 C4H9OC1 H9NS C5H9NS 4H9O2N с5н8 C6H8O Ш с7н1б C6H13F C6H12FC1 C6H10O2 8454 8413 130 5205 863 B4е С) 825 1044 1123 8459 883 B3° С) 9087 7414 724 ,6598 ,7206 ,741 ,7377 ,7424 ,8930 ,9583 ,9546 ,9187 A0° С) ,0153 ,0264 ,867 ,6784 @°С) ,6510 ,6695 ,9575 ,258 1,666 3,7149 ),9275 )',7806 3,8967 0,825 @° С) 0,8049 0,6603 ,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 Гександновая кислота (адипиновая кислота) — , диметиловый эфир —, динитрил 2,5-Гександиол 2,5-Гександион Гексановая кислота (капроновая кислота) — , метиловый эфир —, ннтрнл — , хлорангидрид 1-Гексанол 2-Гексанон 1-Гексантиол 1,3,5-Гексатриен (транс) 1,3,5-Гексатрнен (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- Гептаналь Гептандиовая кислота 1,7-Гептандиол 2,4-Гептандион Гептановая кислота 1 -Гептанол 2-Гептанон 1-Гептантиол 1 -Гептен 1-Гептен-З-нн 2-Гептен-4-ол З-Гептен-2-он (транс) Гептнламин 1-Гептин 2-Гептин З-Гептин 2-Гептин-1-ол Гидрохинон Глиоксаль Диаллилсульфид Диаллилсульфоксид Диаллилсульфон Дибутиламин Дибутиловый эфир Ди-трет-бутилперокси, Н10О4 йй н1го2 ,7н14о2 :6HnN :6НцОС :6н14о ;6н12о а с6н12 с6н12 н12 н12 с,н14 с6н10 свн10 ей: с;н;5 С7Н14С12 С7Н151 C7F1 сн ;5 ,Н14О н12о4 с;н16о2 7122 с7н14о2 с7н16о с7н14о C7H16S С7Н12О с6н6о2 с2н2о 114
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 Название Дибутилсульфид Дивиниловый эфир Дивинилсульфид Диизопропиламин N, М'-Диизопропилгид- разин Диизопропилдисульфид Диизопропиловый эфир Диизопропилсульфид Диметиламнн N, W-Диметилгидразин Диметилднсульфщ Диметилдихлоргерманий Диметилсульфат Диметилсульфид Диметилсульфит Диметилсульфоксид 1,3-Диоксан 1,3-Диоксолан -2-ыетил- 1,3-Диоксолан-2-он (эти- ленкарбонат) — 4-метил- Дипропилдисульфид Дипропиловый эфир Дипропнлсульфат Дипропилсульфид ДиПропилсульфоксид Дипропилсульфон 1,3-Дитиолан Диэтиламнн N, W-Диэтилгидразин Диэтилдисульфид Диатиловый эфир (этиловый эфир) — 1,2-дибром- — 1,1-днхлор- — 1-хлор- — 2-хлор- Диэтилпероксид^ (перекись этила) Диэтилсульфат Диэтилсульфнд Диэтилсульфит Лзобутнламин Лзобутилизотиоцианат Изоксазол ИзЬпентиламин Изопентилннтрат Лзопропенилизоцианат Имидазол ^1-метил- Инден Индол Индолин Кетен — , диэтилацеталь Ксилоза Малоновая кислота — , диметиловый эфир —, динитрил — , дихлорангидрид —, дюймовый эфир Формула C18H18S С4Н6О C4H6S ёйй. C6H8S2 С6Н8О C6H8S C2H7N C2H8N2 C2H6S2 C2H6GeCl2 C2H6O4S C2H6S Q JHLO3S C2H6OS C4H8O2 C3H6O2 QH8O2 C3H4O3 С4НйОз C6H14O C6H14O4S C6H14S C6H14OS C6H14O2S C3H6S2 C4HUN QH12N2 C.,H10S2 QH10o C4H8OBr2 C4H8OC12 C4H9OC1 C4H9OC1 C4H10O2 C4H10O4S C4H10S ^4^1 iN CbHgNS C3H3NO C5H13N ^ QH5ON C3H4N2 QH6N2 C9H8 C8H7N C8H9N C2H2O QH12o2 C5H10O5 C3H4O4 C5H8O4 C3H2N2 C3H2O2C12 C7H12O4 Плотность, 10s кг/м3 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 1.45-10'3 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- — днбромфтор- — дибромхлор- — дииод-(йодистый ме- метилен) дииодфтор- —дннитрохлор- — дифенил- — дифтор- (фтористый метилен) — днфтордихлор- (фреон-12) — дифторхлор-(фреон-22) — дихлор- (хлористый метилен) — иод- (йодистый метил) —"- иоддифтор- — иоддихлор — нодтрихлор- - иодфтор- — иодхлор- — нитро- — нитротрих лор- хлорпикрин) — нитрофенил- (а-нитротолуол) — нитрохлор- — тетрабром- (а-фаза) (Ртфаза) — тетраиод- — тетранитро- — тетрафтор- — тетрахлор- — трибром- (бромоформ) — трибромнитро- — трибромфтор- — трибромхлор- — трииод-(иодоформ) — трннитро-(нитроформ) — тринитрохлор- — трифтор-(фтороформ) — трихлор-(хлороформ) — фтор-(фтористый ме- тнл) — фтордихлор- — фтортрихлор- (фреон-11) — хлор-(хлористый ме- метил) Формула С4Н6О4 сн4 CH3N3 СН3Вг CHBrF2 СНВгС12 СН2ВП CO6N3Br CBrClg CHBrClF CH2Br2 CBrXL CHBr2F CHBr2Cl CH2I2 CHFI2 CHC1 (NO2J Ci3Hl2 CH2F2 CCI2F2 CHC1F2 CH2CI2 CH3I CHF2I CHC12I CClgl CH2F1 CH2C1I CH3NO2 CHC13NO2 C4H9NO2 CH2C1NO2 CBr4 ci4 C«NO,>, CC14 CHBr3 CBr3NO2 CBr3F CBr^Cl CH13 сн (Ncg3 CHF3N°2b CH3F3 CHC12F CCI3F CH3CI Плотность, 103 кг/м3 1,455 0,466 (—164° C) 0,869 (8° C) 1,6755 1,55 1,98 A6° C) 2,926 A7° C) 2,0313 2,0122 1,9771 @°C) 2,4970 1,42 B5° C) 2,421 2,451 3,3240 3,1969 B6° C) 1,6123 1,0060 0,909 1,64 (-73° C) 1,4909 (— 69° C) 1,3266 2,279 3,238 (—19° C) 2,392 2,355 2,366 2,422 1,1382 1,6566 1,1598 1.466 A5° C) 2,9609 A00° C) 3,273 4,23 1,6380 1,619 (-129,8°C) 1,5940 2,8899 2,7930 2,7648 2,71 A5°C) 4,008 1,648 A3° C) 1,6769 1,52 (—100-Q 1,4832 0,5786 1,405 (9°C) 1,4995 A5° C) 0,9159 115
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 Метанол Метанол-D Метансульфоновая кис- кислота Метантиол (метилмеркап- тан) Метиламин Метилгидразин Л'-Метилгидроксиламин Метилгидропероксид Метилизотиоцианат Метил изоцианат Метилнитрат Метилиитрит Метилтиоцианат Метилтрихлоргермании Морфолин Муравьиная кислота — , аллиловый эфир t 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 ацетил Нафталин Неопентиламин Норборнадиен Оксетан Оксетан-2-он Оксиран _ винил- — гидроксиметил- — 2,2-диметил- — метил- — 2,3-тетраметилен — фенил — хлорметил- — ЭТИЛ- Оксиранкарбоновая к лота, этиловый эфир Октан Ортомуравьиная кисло триметиловый эфир Ортоугольная кислота тетраэтиловый эфир Ортоуксусная кислота триметиловый эфир 1,2-Пентадиеи 1,4-Пентадиен-З-он 1,3-Пентадиин Пентаметилендиамин Пентан С3Н6О2 С2Н4О3 с3н6о2 С4Н8О с3н6о С3Н6ОС1 3& C4H10O3 с9н20о4 с5н12о3 с5н8 с5н6о с5н4 0,8756 0,9676 0,9186 0,9438 B5° С) —1-бром- — З-бром-3-метнл- — 1,5-дииод- 2,2-диметил- — 1,2-дихлор- — 3,3-диэтнл- — 1-иод- — 2-метил- — 1-метокси- _ 1-нитро- _ 1-фтор- — 1-хлор- — 3-этил- Пентаналь (валериановы альдегид) Пентандиовая кислота (глутаровая кислота) — , диметиловый эфир — , дннитрил — , дихлорангидрид 1,2-Пентадиол 2,3-Пентаднон Пентановая кислота (валериановая кислот _ , метиловый эфир — , нитрил , хлорангидрид — , этиловый эфир _2-бром- 2-метил- — 4-оксо-(левулиновая кислота) _ 3-хлор- 1-Пентанол (амиловый спирт) 2-Пентанои 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-Пентеи, 3-хлор- 1-Пентен, 2-этил- 2-Пентеналь 1-Пентен-З-ин (пириле 2-Пентеновая кислота 1-Пентен-З-ол 4-Пентен-1-ол 4-Пентен-2-ол Пентиламин mpem-Пентиламин Пентилнитрит 1-Пентии 2-Пентин 1-Пентин, 5-хлор- 2-Пентиновая кислота 1-Пентин-З-ол Пиперидин — 1-метил- —1-иитрозо- uBi c7i6 С5Н10С12 С6Н14 с6н14о C,HUNO, C5HuF С5НиС1 с5н8о4 С7Н12О4 C5H6N2 С5Н6О2С12 с5н12о2 с5н10( Н9ОС1 С5Н9О2С1 С5Н12О с5н10 с5н1 с6н12 с5нвс1 1,2182 1,1835 I 2,1903 A5°С) 0,6739 1,0872 | 0,7536 1,5161 0,6532 0,7606 0,9525 0,7907 0,6982 0,8095 1,192 A06° С) 1,0876 I 0,9911 A5° С) [,3241 0,9802 0,9565 0,9391 0,8947 0,7992 1,0155 A5° С) I 0,8770 1,381 I 0,9230 1,1335 1,1484 I 0,8144 с5н6 с5н8о2 с5н10о с6н10о с5н10о C5H13N C5H13N C5HUO2N СбН8 с5н8 С5Н7С1 0,6405 0,6482 | 0,6556 1,2391 1,2571 B5° С) 0,7227 0,6799 0,6863 0,7079 0,860 0,7401 0,«395 0,8457 0,8367 0,7561 0,7320 0,8958 0,6901 0,7107 0,968 0,978 C65H10NO 0,8159 1,0631 116
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. S.4 Название Пиразин Пиразол 2-Пиразолин 2Я-Пиран, 3,4-дигидро- 2Я-Пиран-2-он (и-пирон) 4Н-Пиран-4-он (•у-пирон) Пиран-2-он, тетрагндро- Пиридазии 2-Пиридиламин, N, iV-диметил- 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-диметнл- — 2-нзопропнл- —2-метил- — 1-пропнл- — 1 -этил- Пиррол идин — 1-метнл- — 1-пропил- — 1-этил- 2-Пирролидон — 1,5-диметнл- —- 1-метил- З-Пирролнн Пропан —1-бром- — 2-бром- — 1-винилокси- — 1,2-диацетоксн- — 1,1-дибром- — 1,3-динод- —2,3-диметил (неопентан) — 1,1-днхлор- — 1-иод- — 2-метил-(изобутан) — 1-метоксн- —1-нитро- — 1,2,3-трибром- — 1,2,3-трихлор- —1-фтор- — 1-хлор- — 1-этокси- Пропаналь (пропионовый альдегид) —, днэтнлацеталь- Формула c'hNT с1н8о с5н4о2 с5н4о2 с5н о C4H4N2 C6H8N2 C7H7NO C6H4BrN C7H7N C6H7N C6H7NO C5H9N C5H4C1N C'6H95NO C4H4N2 QH5N C6H,NO C6H9N <Xn C5H7N C7HUN C6H9N C4H9N C5HUN C7H15N C6H13N C4H7NO CgHnNO C3H8 C3H7Br C3H7Br C5H10O QH12O4 C3H6Br2 C3H6I2 C5H12 C3H6C12 C3H71 c4h710 с4н10о C3H7NO2 С^Н5Вгз C3H5CI3 C3H7F QH7C1 C5H12O C3H6O C5H16O2 Плотность, 103 КГ/М5 1,0254 F0° C) 1,001 (99,8° C) 1,020 A7° C) 0,9261 1,1972 1,190 1,0794 1,111 1.0192 1,0707 0,9835 1,0776 A5° C) 1,6337 0,9757 0,9453 0,9443 1,0457 0,9153 1,2029 0,9304 1,1339 B5е С) 1,1293 0,9698 1,044 0,9208 0,906 B5° C) 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° C) 1,3537 1,3140 0,7680 1,059 1,982 2,5755 0,6135 1,1321 1,7489 0,551 B5° C) 0,738 0,9955 B5° C) 2,4209 1,3889 0,7956 0,8904 0,7386 0,8058 0,8232 Название — , ОКСИМ- —2,-бром- — 2,3-дибром- — 2,2-диметил- — 2,3-дихлор- — 2-метил- — 2-оксо- — 2-хлор- 1,2-Пропанднол (пропи- ленгликоль) 1,2-Пропандиол, 3-мер- капто- (тиоглицернн) 1,3-Пропандиол, 2-мето- 1,3-Пропандиол, 2-хлор- 1,3-Пропанднтиол Пропановая кислота с — — — — — — — ропионовая кислота) ангидрид бромангидрид бутиловый эфир изобутиловый эфир изопропнловый эфир метиловый эфир нитрил пропиловый эфир фторангидрид- хлорангидрид- этиловый эфир — 2-ацетокси- — 2-бром- — 2,2-Дихлор- — 2-иод- —3-меркапто- — 2-метил-(изомасляная — 2-оксо-(пировиноград- ная кислота) — 3-фтор- — 2-хлор- 1-Пропанол 2-Пропанол (изопропило- вый спирт) 2-Пропанол, 1-амино- 2-Пропанол 1-Пропанол 2-Пропанол 2-Пропанол 1-Пропанол 2-Пропанол (mpem-бут 1-Пропанол 1-Пропанол 2-Пропанол 1-Пропанол 2-Пропанол 1-бром- 2,3-дибром- 2,2-диметил- 1,3-диме- 2,3-дихлор- 2-метил- иловый спирт) 2-ннтро- 2-хлор- 1-хлор- 2-этокси- 1-этокси- 2-Пропанон (ацетон) f азин — , гексахлор — , 1-гидрокси (ацетол) — , 1-хлор- 1 -Пропансульфоновая кислота, хлорангидрид Форму дла C3H7ON С3Н5ОВг С3Н4ОВг2 С^Н4ОС]2 С4Н8О с3н4о2 С3Н5ОС1 с3н8о2 C3H8O2S с4н10о3 С3Н7О2С1 С3Н°О2 с6н10о3 С3НйОВг с7н14о2 с7н14о2 с6н12о2 с4н8о2 C3H5N с6н12о2 C3H5OF С3Н5ОС1 с5н10о2 с5н8о4 С3Н5О2Вг С3Н4О2С12 С3Н6О21 C3H6O2S QH8O2 с3н4о3 C3H5O2F С3Н5О2С1 С,Н8О С3Н8О C3H9ON С2Н7ОВг С3Н6ОВг2 С5Н12О с6н12о3 С3Н6С12 с4н10о C3H7O3N С3Н7ОС1 С3Н7ОС) сн12о C3H6(N CgOQ 2 Sift. C3H7O2SC1 Плотность 103 кг/м3 0,9258 1,592 2,198 A6° С) 0,7832 1,40 0,7904 1,0455 B4°С) 1,182 A5° С) 1,0361 1,2455 1,124 B5° С) 1,3219 1,0783 0,993 1,0110 1,521 A6°С) 0,8754 0,8687 0,8660 0,9150 0,7818 0,8809 0,972 A5° С) 1,0646 0,9359 1,1758 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. 5.4 Название 2-Пропансульфоновая кислота 1-Пропантиол (пропил- меркаптан 2-Пропантиол (изопро- пилмеркаптан) 1 -Пропантиол, 2- метил- (изобутилмеркаптан) 2-Пропантиол, 2-метнл- (mpem-бутилмеркаптан) 1,2,3-Пропантриол (гли- (глицерин) Пропен (пропнлен) 1-Пропен, 3-азидо- — 1-бром-(трднс) —2-бром- — 3-бром- — гексафтор- — 1,2-дихлор- — 3-иод- — 2-метил-(изобутилен) — 3-метокси- — 1-нитро- — 1,2,3-трихлор- — 1-хлор-(трднс) — 3-ЭТОКСИ- Лропеналь (акриловый альдегид) —, диацетат —, диэтнлацеталь —2-метнл- Пропеновая кислота (акриловая кислота) —, аллнловый эфир —, бутиловый эфир —, изобутиловый эфир —, метиловый эфир —, нитрил —, хлорангидрид —,этиловый эфир — 2-метил-(метакриловая 2-Пропен-1-ол (аллило- вый спирт) — 2-метил (металлиловый спирт) 2-Пропен-1-тнол (аллил- меркаптан) Лропиламин — N, iV-диметил- — W-метил - — 3-метоксн — 1,2,2-триметил — 1 -этил- Лропилгидразин Лропилендиамин Зропнлизотиоцианат ЛропилизоцианиД Лропилнитрат Пропилнитрит Пропин — 3-бром- — 3-ИОД- Формула c3h5O3s C3H8S CsHgS C4H10S QH10S с3н8о3 C3H6 C3H56N3 C3H5Br С4Н5ВГ C3F6 W' cffio C3H5O2N С3НзС13 C3H5C1 CsHjqO C3H4O C7H10O4 C7H14O2 C4H6O C3H4O2 C6H8O2 C7Hl2O2 C7H12O2 C4H6O2 C3H3N C3H3OC1 C6H8O2 C4H6O2 C3H6O QH8O C3H6S C3H9N C5Hi3N C4HUN C3H9ON C6H15ON C3H13N C3H10N2 QH10N2 C4H7NS C4H7N QH7O3N C3H7O2N C3H4 C3H3Br C3H3I Плотность, 10» кг/ма 1,187 B5° С) 0,8411 0,8143 0,8339 0,8002 1,2613 0,5193 0,924 B5° С) ,428 362 ',398 ,583 (—40° С) ,1818 ,8494 3,5942 3,77 AГС) ,065 ,414 0,9350 0,7651 0,8410 1,0760 0,8543 A5°С) 0,837 1,0511 0,9441 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- Тетраэтилгерманнй Тетраэтилсвинец 1,4-Тназин, тетрагидро- Тиазол Тиетан Тниран (этнленсульфид) — 2,2-днметил- —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 Триметилалюминий Триметиламин Трнметиларсин Тримет ил борат Триметилеиднамин Триметилстибин Т риметил фосфат Триметилфосфит Триэтилалюминий Триэтиламин Триэтнларсин Триэтилборат Триэтилстибин Трнэтилфосфат Триэтилфосфнн Триэтил фосфит Угольная кислота, бен- зиловый эфнр, хлор- хлорангидрид ^, бутиловый эфир, хлорангидрид Формула сн6°1 с3н2о С3Н2О2 с3н4о C3H10OSi C4H20Ge C4H20Pb C4H9NS C3H3NS C3H6S C2H4S C4H8S C3H6S C8H8S QH8S QH8OS C2H4OS C4H4S C6H6OS C4H3BrS C4H4OS C4H2Br2S C6H8S C4HSIS C5H6S C4H8S C4C14S C4H3C1S C6H8S C4H8O2S C5H4OS C6H6S C7HgS C7H8OS CeHgCiS C2H3N3 C3H9A1 C3H9As C3H9O3B C3H10N2 C3H9Sb C3H9O4P C3H9O3P C6H15A1 C6H15N C6H15As C6H15O3B C6H15Sb C6H15O4P C6H15P C6H5O3P C8H7O2C1 C5H9O2C1 То?™г°/Смз- 0,83 A2°C) 1,0297 0,8276 0,9152 1,1380 0,9485 0,8112 0,9932 1,6524 1,0882 1,1998 A7 "Q 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 B5° C) 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 A6° C) 1,0695 0,8006 0,9629 1,20 1,0513 118
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 •—, диметиловый эфнр —, дипропиловый эфир —, дихлорангидрид (фос- (фосген) —, диэтиловый эфир —, изобутиловый эфир, хлорангидрид —, изопентиловый эфир, хлорангидрид —, изопропиловый эфир, хлорангидрид —, метиловый эфир, хлорангидрид —, пропилов ый эфир, хлорангидрид Уксусная кислота —, аллиловый эфир —. амид, -.ангидрид —,бромангидрид —, бутиловый эфир —, виниловый эфир —, изопропениловый эфир —, изопропиловый эфнр —, иодангидрид —, метиловый эфир —, нитрил —, пентиловый эфир —, пропиловый эфир —, фторангидрид —, хлорангидрид —, хлор метиловый эфир —, этиловый эфир (этилацетат) -амино- (глицин) — бром- — дибром- -дифтор- — дихлор- — меркапто- — метоксн- -трифтор- — трихлор- — фтор- — хлор- — этокси- Феннлгидразин Фенилизотиоцнанат Фенилнзоцианат (карбанил) Фенол (карболовая кис- кислота) — 4-меркапто- — 2-метил- — 2-нитро- — 2-хлор- Формальдегид (муравьи- (муравьиный альдегид) Фуран — 2-ацетил- — 2-бром- — 2-бромметил- с3н6о3 CfiHuOCt С4Н7О3С1 С2Н3О2С1 С4Н7О2С1 С2Н4О2 l С4Н6О3 С2Н3ОВг С6Н12О2 С6Н,0О2 С2Н3О1 С3Н6О2 §# С2Н3ОС1 С3Н5О2С1 С4Н8О2 C2H5O2N С2Н3О2Вг С2Н2О2Вг2 C2H2O2F2 C2 С2 C2H3 2HO2F3 С2НО2С13 CH3O2F C,HBNO C6H6O C6H6OS C7H8O CH.NQ, C6H5CIO CH2O C4H4O C6H*O2 C4H3OBr C6H5OBr 1,0706 0,9435 1,381 0,9764 1,0426 1,049 1,0777 1,2298 1,0492 0,9277 0,9986 B5°C) 1,0820 1,6625 A6° C) 0,8825 0,9342 0,8710 0,9090 0,8718 2,0674 0,933 0,7843 0,8745 0,8867 ,002 A5° C) ,1051 ,1607 ,9335 E0° C) ,0921 ,5255 ,5634 ,3253 ,1768 ,5331 @°C) ,62 ,3693 C6°C) ,4034 D0°C) ,1021 ,0986 ,1303 ,0946 ,0576 ,1285 B5° C) ,0273 ,2942 D0° C) ,2634 0,815 (—20cC) 0,9378 ,098 B0° C) ,650 ,560 Название — 2,5-дибром — 2,5-диметил — 2,5-дихлор — 2-иод- — 2-метил - — 2-метоксн- — тетрагидро- — 2-хлор- — 2-этил- — 2-этокси- 2-Фуранкарбальдегид Фурфуриламин Циклобутан — метил- — этил- Цнклобутанкарбоновая кислота Циклобутанол Циклобутанон Циклобутен 1,3-Циклогексадиен Циклогексан — бром- — 1,2-дибром- (транс) — 1,2-дихлор-(транс) — иод — метил- — метилен- — метокси- — нитро- - фтор- — хлор- — этил- 1,2-Циклогександион Циклогексанкарбаль- Цнклогексанкарбоновая Циклогексанол —1-метил- — 2-хлор-(/ярснс) Циклогексанон Ц иклогексан т иол Циклогексен 1 - Циклогексенкарбаль- дегид 1-Циклогексен-1- карбоно- вая кислота 2-Циклогексен-1-ол 2-Циклогексен-1-он Циклогексиламин Циклогексилизоцианат Циклопентан 1,2-Циклогептандион [Диклогептанол Циклогептанон 1,3,5-Циклогептатрнен 2,4,6- Циклогептатриенон Цнклогептен Циклопентадиен — гексахлор Циклопентан — ацетил- Формула С4Н2ОВг2 с6н8о С4Н2ОС12 С4Н3Ю с5н6о с5н6о2 C4HgO СдНзОС1 с66н8о2 СбН-ON с4н8 С5Н8О2 С4Н8О С4Н6О с4н8 с6не с6н12 C6HuBr С6Н10Вг2 СвН10С12 С6НП1 С7Н14 C,Hi2 с7н14о C6HUNO2 C6HnF C6HUCI с8н16 с н о С7Н12О с7н12о2 С6Н12О С7Н14О С6НЦОС1 с6н10о CeH12S с6н10 С7Н10О с7н10о2 с6н10о С6Н8О C6H13N C7HUON С7Н14 с7н10о2 С7Н14О С7Н12О с7н8 С7Н6О С7Н12 с5н6 с6н6 сЙо 2,27 0,90 1,371 B5° С) 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 A5е С) 0,9548 @°С) 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 B2° С) 0,8255 0,8021 1,7119 0,7454 0,9172 119
Продолжение табл. 5.4 Продолжение табл. 5.4 Название — бром- — метил- — хлор- — этил- Цик лопеитан карбальде- гид Циклопентаикарбоновая кислота Циклопеитанол Циклопентанон Циклопеитен Циклопропан — ацетил- — вииил- — 1,1 -диметил- — метил- Циклопропаикарбоновая —, 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- Этандиаль (глиоксаль) Формула С5Н8Вг с,н14 с6н10о2 с5н10о с5н8о с5н8 СзН6 с5н8о с5н8 с5н10 с4н8 с4н6о2 с5н8о2 C4H5N С4Н5ОС1 с'нс?2 С2Н6 C2H5N3 С2Н5Вг C2H4BrF С2Н4ВгС1 С,Вг6 C2F6 C2CL С2Н4'Ьг2 С2Н4Вг2 С2Н412 С2Н412 с4н10о2 C2H4O4N2 C2H4F2 C2H4F2 С2Н4С12 С2Н4С12 с2но C2H5NO0 С2НВг5 С2НС15 С2Н2Вг4 С2Н2С14 С2Н3Вг3 C2H3F3 C2F3CI3 C2H3CI3 C2H5F C2H4FC1 Плотность 103 кг/мз 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) 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-Ю-з 1,5790 1,3390 0,7182 1,1747 0,8978 1,14 Название 1,2-Этандиол (этилен- гликоль) Этанол (этиловый спирт) — 2-азидо- — 2-амиио- (этаноламин) — 2-бром — 2,2-дихлор- — 2-иод- — 2-меркапто- — 2-метокси- — 2-нитро- — 2,2-оксиди- (диэтилен- гликоль) — 2,2,2-трифтор- — 2-фтор- — 2-хлор- — 2-этокси- Этаисульфоиовая кислота Этантиол (этилмеркаптан) CsTHJl ЭМ ИН Этилгидразин TV-Этилгидроксиламин О-Этилгидроксиламин Этилгидропероксид Этилгипохлорит Этилен — бром- — 1,1-дихлор- — иод- — метокси- — тетраиод- — тетрафтор- — тетрахлор- — трибром- — трихлор- — фтор- — хлор- — этокси- Этилендиамин Этилизотиоцианат Этилизоцианат Этилизоцианид Этил нитрат Этилиитрит Этии (ацетилен) — бром- •— метокси- — хлор- — этокси- Формула С2Н6О2 с2н6о C2H5ON3 C2H7ON С2НБОВг С2Н4ОС12 с h45oi C2HeOS с3ноо2 C2H5O3N с4н10о2 C2H3OF3 C3H5OF С2Н6ОС1 С4Н10О2 Ш5 C2H-jON С2Н6О2 С2Н5ОС1 C2H2L12 C0I4 C2F4 C2HBr С2НС13 C2H3F C2C3CI C4H8O C2H8N C3H5NS C3H5ON C3H5N C3H5O3N C2H5O2N C3H4O C2HC1 C4H6O Плотность, 10s кг/м=> 1,1088 0,7983 1,1454 B5° C) 1,0159 1,7629 1,4040 B5° C) 2,1968 1,1143 0,9647 1,270 A5° C) 1,1160 1,3816 B5° C) 1,1040 1,2003 0,9301 1,3341 B5° C) 0,8391 1 0259 0^9079 0,8827 @°C) 0,9332 1,013 (—6°C) 0,384 (—10° C) 1,26-Ю-3 @°C) 1,4933 1,2129 2,037 0,7725 @°C) 2,983 1,519(—76,3° C) 1,6227 2,708 1,4642 0,853 (—26° C) 0,9106 0,7589 0,9006 0,9962 0,9031 0,7402 1,1076 0,9017 A4° C) 0,6181 (—22° C) 4,7-10-3 0,8001 2,0-10-3 0.800 5.5. СПЛАВЫ, МИНЕРАЛЫ, ДЕРЕВО И ДРУГИЕ ТВЕРДЫЕ ВЕЩЕСТВА Название Дерево (сухое) атласное бальза (пробковое) Плотность, 10» кг/м» 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, 103 кг/м3 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 наждак опал пемза песчаник пирит полевой шпат порфир роговая обманна серпантин сланец слюда: белая обычная черная соль каменная тальк топаз торф, сухой ториаиит (R) торит {R) трогерит (R) турмалин туф лавовый уголь: антрацит битуминозный уранит (R) уранит: кальциевый (R) медный (R) флюорит Сплавы алюмель бронза вуда дюралюминий иивар константен копель куниаль латунь магналиум манганин мельхиор монель-металл нейзильбер никелин нихром платино-иридиевый Плотность, 103 кг/м? 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 Название Сталь: нелегированиая, нелегироваииая нержавеющая. жаростойкая ферронихром хромель чугун: белый серый электрон Другие вещества асфальт бетон 5итум бумага вазелин воск пчелиный гуммиарабик гуммигут деготь, смола желатин каменное литье камень мыльный камфара канифоль картой каучук растительны! керамика киноварь кирпич: обыкновенный огнеупорный кожа сухая кость кость слоновая крахмал лед @°С) линолеум охра парафин песок: сухой сырой пирекс почва пробка эезина: мягкая твердая чистая сажа сахар ситалл смола естественная снег (рыхлый) соль поваренная стеарин боросиликатное кварцевое обыкновенное флинтглас сургуч сурик свинцовый низко- исред- жаропрочиая, термостойкое Плотность, 1С3 кг/м3 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 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 Продолжение табл. 5.5 Плотность, 10а кг/м8 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 Акрилиитрилбутадиеистирольный Акриловииильиая масса Аминопласт Ангел ит Анид Анид стеклоиаполненный Антифрикционный пластик Асботекстолит электротехнический листовой Винипласт: листовой ударопрочный Волокнит Гетинакс электротехнический листовой Дакрил Дифсан Древесиослоистый пластик типа ДСП Изодии Капролит Капролон Капрон Ниплои Пенопласт К-40 Пентопласт Полиакрилат Полиамид Полиамид стеклонаполненный Поливинилхлорид: суспензионный эмульсионный Поливинилхлоридиыи пенопласт Поликарбонат (дифлон) Полиметилметакрилат: литьевой суспензионный Полипропилен ГГп nupTWfin тт* общего назначения ударопрочный Плотность, 103кг/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 Стекловолокн истый анизотропный ма- материал Стекло органическое: конструкционное техническое Стеклопластик Стеклотекстолит: конструкционный электротехнический Текстолит: графитированный конструкцион ный электротехнический листовой Фенолит фенольная прессовочная масса влагохимостойкий жаростойкий литьевой общего назначения ударопрочный электроизоляционн ый флан фторопласт Фуранит Этрол: ацетопроп ион атцеллю лозный ацетилцеллюлозный нитроцеллюлозный Плотность, Ю3 кг/м 1,2 1,25 1,21 0,90—0,94 0,95—0,96 1,32—1,53 2,4—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, 10s кг/м3 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%-иый 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, 1 о3 кг/м3 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] t, °с 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 Плс тность, 103 кг/м3 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 t, °с 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 ' 390 400 410 420 430 Плотность, 103 кг/м3 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. 5.8 t, °с 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 Плотность, 10» кг/м3 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 t, °с 630 640 650 660 670 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 Плотность, 10s кг/м3 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 [6] t, °c 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 Плотность, 103 кг/м1 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. °c 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 Плотность, 103 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. Каицельсон М. Ю„ Бадаев 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-эксперимен- физика-экспериментатора: 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.: Эиергоиздат. 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 микросмещеииях 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 f как отношение указанных сил трения к нормальной относительно поверхностей трения силе (на- (нагрузке), прижимающей тела друг к другу. В общем случае сила трения движения F = _L dA v dt ' где v — 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 ииактивных средах и малой скорости скольжения, а также при тре- иии 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- иые 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 v, вследствие чего коэффициент трения дви- движения в общем случае является функцией Р и v, 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 условий испытаний. При пользовании таблицами следует учитывать, что от условий испытаний в меньшей степени зависят срав- сравie ряды значений f или количественные соотно» ежду значениями f для нительные шения между значениями f 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 f 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 f 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-^-0,12 без смазки, f=0,1-^0,05 при смазке), используемые в опорах сколь- скольжения, и фрикционные (/=0,3-н0,35, реже f=0,5-ir0fi), 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 иа- греву), 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 f опре- определяется суммой адгезионной /а и деформационной /д со- составляющих, т. е. f=fa+fa. 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] * = Ч + %Рг» 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 макроотклонеиий поверхности от гео- Рис. 6.1. Геометрия расположения образцов при стандартном методе определения т0 и 6 125
метрической формы); т0, Р — параметры, характеризую- характеризующие свойства материала поверхностных слоев. На основе этой зависимости Стандартный метод [4] экспериментального определе- определения параметров to 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 треиия при фактическом давлении, соот- соответствующем твердости (рг=НВ для образца из менее твердого материала испытываемого сочетания). Фактическое давление р, зависит от механических свойств материала в приповерхностном слое и микрогео- микрогеометрии поверхности. Данными табл. 6.2 можно пользо- пользоваться для сравнения параметров режима треиия 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 fan, ПРИ бОЛЬШИХ р, И МЭЛЫХ То ПО р. Степень зависимости коэффициента трения от фак- фактического давления оценивают по т0 и р Коэффициент трения качения fK, как и трения сколь- скольжения fC) определяется суммой адгезионной (/„а) и де- деформационной (fKn) составляющих, f,t=fKa + /.tH. Адгези- Адгезионная составляющая при трении качения без проскаль- проскальзывания связана с повторным в процессе треиия разры- разрывом адгезионных связей в направлении их действия. Деформационная составляющая }кл при трении ка- качения: для сферы радиусом г, катящейся по плоскости, /ид = — — с; для цилиндра радиусом г, катящегося по плоской 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 (гистерезисиых) потерь проявляется у более нагру- нагруженных тел, материалов с меньшим модулем упругости, меньшей твердостью (например, у оргстекла). При этом наблюдаются большие значения fa 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 0,2—1,0 ого ления 2—3 «^ 100 Таблица 6. 2. Сдвиговая прочность адгезионной связи различных материалов при трении по стали ШХ-15 [6] Материал Алюминий Бериллий Ванадий Железо (армко) Висмут Вольфрам Индий Кадмий Кобальт Магний Молибден Медь Никель Ниобий Элово Платина Рений Свинец Серебро Сурьма Тантал Титан Хром Цинк Цирконий 10'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 о', 127 0,115 0,085 0,10 0,095 0,135 0,088 0,121 Подшипниковые спя БН Б83 АСС-6-5 А-20 Бронза бериллиевая А-9 ЦАМ Бр. Б2 Бр. АЖ Ми 10-3-1,5 25 24 — 150 — 0,102 0,150 — 0,095 0,095 0,120 t», 10' Па 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 О', 73 2,42 2,90 2,82 1,50 — — чвы _ 1,0 I 6 0,75 0,50 2,45 2,00 - 0,04: 0,25С — о,пе — о, обе 0,05Е 0.02С 0,08( 0,08{ — 0,08С о,пе 0,114 0,06* 0,10 — 0,057 0,08 0,08i 0,10( 0,081 0,08( 0,076 0,12С — — _ 0.06Е 0 051 0,12 0,05 0,08? о.юс 126
Продолжение табл. 6.2 6.3. ТРЕНИЕ ПОКОЯ (табл. 6.3—6.6) Таблица 6.3. Коэффициент трения покоя (сцепления) [1] Пластмассы Винипласт светлый Капролои Капрон технический Полиэтилен ПЭВД Полиэтилен ПЭНД Полипропилен Поликапроамид Полиамид 68П Полиметил метакрилат 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 1,0 0,341 Древесина | - | — | 0,250 Кожевенный полуфабрикат 0,06 0,05 0,04 0,058 0,040 0,050 0,035 0,150 0,017 0,050 0,100 0,025 0,70 0,070 0,135 0,061 0,080 0.076 0,074 0,038 0,028 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 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 0,22-10-4 0,20-10-4 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 0,016 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 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: медио-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 10~3 — 10-* 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 fs 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 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 Материал Лед по льду ниже —50° С между 0 и —20;° С Карбид вольфрама по стали: очищенные смазанные Пластмассы: перспекс, политен по перспексу, политеиу, очищенные по стали, очищенные нейлон по нейлону ПТФЭ по ПТФЭ по стали Натуральные волокна: шерстяное волокно по роговине (/2 — против ворса, /х — 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-г-0,1 1 /i-0,44-0,6 | /2=0,5у0,3 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 Таблица 6.5. Трение покоя смазанных металлов по стали [11] Таблица 6.4. Трение покоя сплавов по стали без смазки [11] Сплав Медио-свинцовый (дендритный) Медно-свинцовый (недендритный) Оловянный баббит Свинцовый баббит Сплав Вуда Фосфористая броиза f 0,22 0,22 0,8 0,55 0,7 0,35 Сплав Алюминиевая бронза Латунь Констаитан Сталь Чугун f 0,45 0,35 0,4 0,8 0,4 Несущая поверхность Твердая сталь Чугун Ружейная сталь Броиза Чистый свинец Свинцовый баббит Чистое олово Оловянный баббит Спеченная бронза Латунь 0,14 0,11 0,15 0,12 0,12 0,15 0,16 0,12 0,16 0,21 0,21 0,16 0,5 0,1 0,6 0,11 0,13 0,19 0,09 0,22 0,21 0,07 0,13 Таб лица 6.6. Трение покоя льда по льду [11] °С 0 I —12 I —71 I —82 | —ПО .... 0,05—0,15 I 0,3 I 0,5 | 0,5 | 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 треиия при скольжении без смазывания гладкообработаниых поверхностей [5] древесных материалов при трении чия полимерных по стали [9] Материал Сталь конструкцией-" ная по: стали конструк- конструкционной бронзе оловянис- оловянистой латуни Л62 чугуну серому стали закаленной алюминию дуралюмину электрону меди красной текстолиту гетииаксу 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 хромоиике- 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 Материал латуни Л62 дуралюмину Сталь нитрованная C5ХМЮА) по: стали закаленной текстолиту гетинаксу фибре Латунь (Л59, 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: дуралюмииу меди красной текстолиту фибре Чугун серый по: чугуну серому фибре f 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, АПД-1 синтетическим связующим стеаратом (Ц) в моторном масле стеаратом (Ц) в кремиииорганическом соединении солями меди и их оксидами и глице- глицерином АПД-2 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 треиия для ста из опытов с наклонной плоскостью [5] 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] Текстолит Волокнит Стекловолок- нит Асботекстолит Фенолит Хлопчатобумажная ткань Хлопковое волокно Стеклянное волокно Асбестовая ткань Графит, капрон и др. 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 0,05 100 0,07 0,18 0,10 0,17 0,16 0,15 0,035 V. 200 0,04 0,14 0,08 0,12 0,11 0,13 0,03 м/с 300 _ 0,1 0,06 0,09 0,08 0,12 0,025 400 _ 0,07 0,05 0,08 0,06 0,11 0,022 500 — 0,04 0,07 0,05 0,1 0,02 • 9-2159 129
6.5. ТРЕНИЕ СМАЗАННЫХ ПОВЕРХНОСТЕЙ И ТВЕРДОСМАЗОЧНЫХ ПОКРЫТИИ (табл. 6.13—6.19) Таблица 6.13. Ориентировочные значения коэффициента трения при основных видах смазанного контакта [8] взаимодействш 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 прн комнатной температуре [11] Нонан Декан Гексадекан Докозан Триаконтан Бутиловый Октиловый Деканоловый Цетиловый Уксусная Пропноновая Валериановая Капроновая Пеларгоновая Каприновая Лауриновая Миристиновая Пальмитиновая Стеариновая С30 Парафины -54 17 44 66 Спирты —16 7 49 Жирные кислоты 0,26 0,23 0,16 0,11 0,11 0,3 0,23 0,16 0,10 с2 Сз с5 св с8 Cio с12 См с1в Q 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 90 95 120 125 130 140 аблица 6.15. Коэффициент трения некоторых материалов по нержавеющей стали в среде криогенных жидкостей [9] Материал "рафитофтор ис- истый металл "рафит + 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 [7] 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 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 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 Б6 32 0,005 Б16 30 0,006 Б83 27—30 0,005 БН 27—29 0,006 БТ 26 0,009 БКА 32 0,004 Углеродные материалы АМС-1 40 0,1 АМС-3 35 0,065 АФ-ЗТ 46 0,087 АГ 1500СО5 65—70 0,063 (по Шору) Порошковые и керамические материалы ЖГР-1-20 60—100 0,06—0,09 ЖГР-2-20 50—80 0,06—0,09 ЖГР-З-Д 70—100 0,04—0,07 АЖГр-6-3 20—24 0,005—0,008 Бр. ОГ10-2 18—20 0,004—0,008 Самосмазывающиеся полимерные материалы АМАН-2 АМАН-4 Эстеран-33 АМАН-7 АМАН-13 АФ-Зам (р = 0,2 МПа; v = 2 м/с) Полиамиды: П-610 Капрои П-АК-93/7 29—31 27—29 22 18—20 14—16 28—30 10—15* 8—12 10—12* 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 ^олиимиды: ПМ-67 ПМ-69 ПАМ 15-69 Ълиолефины Фторопласт-4 Леитапласт Лоликарбонаты днфлон литьевой Ълиакрилаты нв 20—30 20—27 33 3—6 10—11 20 f 0,35*2 0,40*2 0,18*2 0,03—0,1 0,12 0,3*2 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] 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 эезина 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] Природный графит Пиролитнческий графит Нитрид бора горячего прессо- прессования Воздух Вакуум 0,19 0,18 0,25 0,44 0,50 0,70 8-10"' 2,7-10"' 2,7-10-' 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) Мо—MoSe2 Режим трення (давление, скорость) 0,2 МПа; 4 м/с 0,78 МПа; 0,265 м/с 0,03—0,3 МПа; 0,02 м/с Ю5 Па fs 0,44 0,4—0,5 0,13 f 0,18 0,1 0,12 3.10-" Па fs 0,1 0,15 0,1 / 0,1 0,5 0,1 Вид треиия По мокрому льду По гладкому льду Лыжи по снегу По шероховатому льду По плотному снегу f 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 /, °с 0 0,02 0,02 0,02 -10 0,035 0,050 0,075 —20 0,050 0,065 0,085 -40 0,075 0,085 0,115 —60 0,085 0,100 0,140 -80 0,09 0,11 0,15 при - 3 °С f = Таблица 6.22. Коэффициент трения по снегу смазанной (вощеной) лыжи при скорости 0,1 м/с [11] t, °С О 0,04 —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 6,5-10-1 6,5-10-' 4-10-5 Система откачки _ Масляная — —. Безмасляная — и °с _ 20 200 10° Па 6,43 2,54 3,95 5,75 9,65 9,65 р 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 Ю-3 Па [9] Си—№ Та —№ W-Ni 0,45 0,23 0,21 1,50 0,90 1,36 Си - Fe Та-Си W —Си 0,51 0,44 0,34 mi 0,75 0,43 0,41 131
Таблица 6.25. Влияние остаточного давления в испытательной камере на коэффициент трения нержавеющей стали в одноименной паре Остаточное давление. Па. Коэффициент трения . . 105 5-10- 0,47 1,22 2-1(Гв 1(Г* 2,74 2,94 Таблица 6.26. Коэффициент трения металлов, дегазированных в вакууме [11| Металл Никель бо вольфраму Никель по никелю Иедь по меди Золото по золоту Дегазиро- металл 6 5-8 4,8 4,5 Металл после об- обработки 6 5 4,8 4,5 Металл после та с Ог 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 Шины* на мокрых дорогах на сухих дорогах fK 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 fK 2,2-Ю 2-10~Б 6-Ю-4 5-10-5 3-ю-5 Таблица 6.29. Значения коэффициента гистерезисных потерь [13] для ряда материалов, определенные стандартным [12] методом Материал ^варц Оргстекло Манганин Копель Рений Никель-титановый сплав Алюмель Хромель Вольфрам Бериллиевая бронза Нихром Сталь Эленвар Серебро Алюминий Чедь ^онстантан с Б ИСХОДНОМ 0,006 0 I 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 определеиия 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//Фнз. 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, ^о = (ks р0) где ро —невозмушенная плотность среды адиабатный коэффициент сжатия, Па-1. В кг/м8; ks газах где ро —среднее давление в среде, Па, \ = (,р/св — отно- отношение теплоемкостей. Для жидкостей ks — эмпирический параметр. Разложение уравнения состояния р=р(р) в ряд по малым степеням сжатия s=(p—ро)/ро дает где ¦— —адиабатический параметр квадратич- 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+1,12ja)/A+ja)<1. 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 Я. 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 p0f2=Af, 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: ной нелинейности (для газов у=л, Для жидкостей часто используется нелинейный параметр В/А = п—1); v = v(p) — 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-h6 м/(К-с). В изотропных твердых телах скорость продольных волн V/ 1 + (* поперечных (сдвиговых) или крутильных волн vs _Е 3K(l - у.) 2М 4- [х) ~ 2A + ц) ' Pot,5=C = где X — постоянная Ляме, Па; G — модуль сдвига, Па; /( — модуль объемной упругости, Па; Е — модуль Юнга, Па; ц — 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, = *<*/ 11/2 ПО • где Сц — упругие постоянные кристалла. Для пьезоэлект- пьезоэлектрических (магнитных) кристаллов есть соответствующие добавки к v; металлизация поверхности приводит к из- изменению скорости релеевской ПАВ: Avr/vk^k2/2, где к— 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 где/ — частота, Гц. Для нулевой моды продольных ко- колебаний тонкого (диаметр Ь<сЯ — длины волны) стерж- стержня дисперсия отсутствует: При колебаниях пластинки по толщине оценку первой резонансной частоты можно сделать по соотношению /p=f/2Z,, где L — толщина пластинки, м; v — скорость соответст- соответствующей волны, м/с. — Ч cos 6t R ( Ui cos e2 + z2 cos ea / ' где 6] — угол падения; 62—угол преломления (t>isin62= = «2sin 6i). Коэффициент прохождения Т=\—R; ампли- амплитудные коэффициенты r—R1/2, t=T1/2. Затухание. Для плоской волны коэффициент затуха- затухания по амплитуде а, м, 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 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 L ° p(L) ' Связь этих коэффициентов затухания: а (дБ/м) = = 8,686 а (м). Часто используется временной коэффи- коэффициент затухания Г, с: T = av, где а выражено в м, v в м/с, для Г в дБ/мкс: Г=8,686-10~6 сю. Помимо а и Г характеристиками затухания являются безразмерные добротность Q = nf/av и логарифмический декремент за- затухания 6 = ji/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~!, Т~ Ч + Ч' где ро — плотность, кг/м3; /—частота, Гц; г\ — динами- динамическая вязкость, Па-с; ц' — коэффициент объемной вяз- вязкости, Па-с; V — скорость звука, м/с; и — коэффициент теплопроводности, Вт/(К-м); с„ — удельная теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(Кт). Для сжиженных газов, расплавленных металлов, ртути т)'^0. Во всех ос- остальных случаях г\'— экспериментально определяемая величина, обусловленная релаксационными процессами в среде. Вне области релаксации a//2=const; в области ре- релаксации аХ 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^Зн-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 a//=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 спнрт Ацеталь Ацетон Бензол Бромистый водород Бром Бутиловый спирт: вторичный третичный Воздух Водород Водяной пар Винилацетат 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 z 95 95 83,8 94 111 111 — —. — - ц 93,8 93,8 — 465 465 95 95 43,2 83,8 588 588 95 95 83,8 — V, 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 Av/At м/(К-с 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- Литератур [ 2] 2 2 3 2 2 2] Ц 4 1] i [ 1 1 [ [" Г р р [| [5 [S [5 [S [г i i. ? \ J i ? i 3 I I I ) > г } i > 7 > 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 й углерод Четырехфтористый углерод Этан Этилацетат Этилен Этилметилкетон Этиловый спирт Этиловый эфир t, °с 0 1000 1800 134 134 146 97,1 55 97,1 0 0 0 20 25 100 500 0 о 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 f. 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 = V. 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 Да/А/, м/(К-с) 0,6 ММ — — — . . — _ 0,24 — — 0,3 — — — 0,27 — — — 0,4 0,3 7.1 Лите- Литература S3 19 |2 [2J 2J i! 5] 2] 10] 101 [Ю] I гр: 1Э [2] [5J [2] [5] [2] ill [2] [5 [5 [5 5 2] 5 I! 2 Таблица 7.2. Зависимость скорости звука в сухом воздухе от температуры при атмосферном давлении [11] t, X -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 300 70* р,Т)ч Рис. 7.1. Скорость звука в воздухе, свободном от СОг, при атмосферном и более низком давлении (<=0°С; f=971 кГц) [12] 9р,МПа 6 3 р,МПа. Рис. 7.2. Зависимость скорости звука в воздухе, азоте, гелии и водороде от давления [13]: • —f-486 кГц;О-7=286 кГц 7 / О 1 0 200 ЗОВ Рис. 7.3. Зависимость скорости звука в азоте от ния (*=20°С; /=310 кГц) [14] 330 3W гзо 270 250 230 210 С - — О,ЗМГЦ 2 ¦ емгщ ! i I Б В i I 10 1 1 I f ,1,1 72p,Mta Рис. 7.4. Зависимость скорости звука в углекислом газе от давления (t= 50,8 °С) [15] 135
€,Б\ °\02 0,1 1,0 pf(ZMfTj) Рис. 7.5. Дисперсия скорости звука в воздухе (f=100 — -i-200 кГц) [161 ЛИ • ' 0,1 0,2 ¦ 0,3 1 • *• * * 1 ? 20 60 00 Влажность, °/о Рис. 7.7. Затухание звука в воздухе при разной частоте в зависимости от относительной влажности [23] Рис. 7.6. Дисперсия скорости звука в водороде (f= = 200 кГц) [16] Таблица 7.3. Коэффициент затухания звука в газах и парах Вещество 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 Четыреххлористыи углерод Этиловый спирт Этиловый эфир 1- 19,9 20 . . 19,9 — 17,5 « . 19.6 . . 19 16,3 18,7 16,6 ¦— кГц •с 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 с 2 0,98 1,01 0,58 0,184 1,01 0,55 0,091 0,66 0,96 0,86 0,99 _ — 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 5" 5; 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 f 4 171 18 19] 19] 2] 21 [20] [21] [17, 20] [2] [201 [191 [19] [2] [20] [201 [20] [2] [20] а [2] [2] [ 2] Таблица 7.4. Затухание звука в воздушно-водном тумане, дБ/с [22] f, кГц 0,5 1,0 2,0 4,0 6,0 0,26 0,2 0,5 2,0 7,0 11,0 Концент 0,46 0,4 0,8 4,6 15,5 25,0 рация воды 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 Е г то1 8 Б h \iQ° Л 2 К Б ч 2 1О'г 10 } ¦ , У 4- t Б 8 10г t 7 Х- щ ' ТТЛ ¦ "'Щ в Ж II Рис. 7.8. Затухание звука на высоких звуковых и ультразвуковых частотах в сухом (/) и влажном (отно- (относительная влажность 37%) B) воздухе при <=26,5СС 1241 ft 0,1 щ 1 -=¦¦= .—¦— 1 1 1 Mill \т от ч X 0 Рис. 7.9. Дисперсия коэффициента поглощения в возду- воздухе (/=100-200 кГц) 1161 136
«A lev 0,1 W ~ I 1 II Illi i l i inn i i min \ 7.3. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В ЖИДКОСТЯХ (табл. 7.5—7.15, рис. 7.13—7.26) 0,1 Рис. 7.10. Дисперсия коэффициента поглощения в ар* гоне (f= 100-^600 кГц) U61 0,1 0,05 I [ 11 till то, Рис. 7.11. Дисперси циента поглощения в водо* Рис. 7.12. Зависимость скорости звука в морской воде роде U61 от температуры при различной концентрации солей [53] Таблица 7.5. Скорость звука в сжиженных газах вблизи температуры кипения Вещество Азот Аргон Водород Гелий г, 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 in 25] 25] 1] 26] 26 25 25 27 27 27 28 [29 [29] 30 Вещество Гелий Гелий II (второй звук) Кислород Метав т, 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 II 25] [35] 35 137
Таблица 7.6. Скорость звука в жидкостях при 20°С Вещество Акролеин Алил хлористый B8° С) Амилацетат B6° С) Амил бромистый Амилформиат Анилин Ацеталь B4° С) Ацетилацетон Ацетил хлористый Ацетон Ацетонилацетон Ацетонитрил Ацетоуксусный эфирB5,5°С) Ацетофенон Бензальдегид Бензилацетон Бензил хлористый Бензоил хлористый B8° С) Бензол Бензол тяжелый Бромаль Бромбензол а-Бромнафталин Бромоформ к-Бутилацетат «зо-Бутилацетат 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 Диметиланнлин Диоксан Дипентен B3,8° С) Дипропиловый эфир Дифенилметан Дифениловый эфир B4° С) jnemc-Дихлорбензол B8° С) орто- Дихлорбензол Дихлорэтан B3° С) цис- Дихлорэтилен транс- Дихлорэтилен V. М/С 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 Av/At, м/(°С -с) — — — —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 +3,1 + 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 Литература [36] [371 [37] [38] [36] [39] [371 [38 [38 39 38 38 37 37 38 38 38 37 39 40 [38] [41] [39] [41] 36 36] 38] 38] 38] 421 431 44] 381 [38] [381 381 38 38 45 37 38 36 [45 [38 37 38 42 46 46 38 38 37 38 [37 [37 [37] 137] [37] [46] [46 Вещество Диэтиланилин Диэтиленгликоль B5° С) Диэтилкарбонат B8° С) Диэтилкетон B5° С) Диэтиловый эфир Диэтилфталат B3° С) Изопропилбензол 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 лета-Ксилол н-Ксилол оргао-Ксилол Линалоол Мезитилен W-Метиланилин Метилацетат 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 Метилэтилкетон Монохлорнафталин B7° С) Морфолин B5°С) Никотин Нитробензол Нитрометан V, М/С 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 Av/At, М/С С • с) —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 -4,7 — —, — -2,6 -1,9 -3,9 — — — —5,6 - —5,0 —3,7 —5,0 —3,4 —4,1 Литература 38[ 421 371 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] [37] [41 [41 [41 [37 [38] [37] 137] [38] [371 [37 37 38 37 42 38 36 38 138
Продолжение табл. 7.6 Вещество мета- Н итрото луо л орто-Нитротолуол Нонан 1-Нонен Оксид мезитила н-Октан «зо-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 н-Пропилацетат «зо-Пропилацетат Пропил: йодистый хлористый Пропионитрил Псевдобутил-метаксилол Псевдокумол Салициловый альдегид B7° С) Сероуглерод Спнрт: н-амиловый «зо-амиловый mpem-амиловый бензиловый н-бутиловый «зо-бутиловый н-гексиловый н-гептиловый н-декановый дециловый тетрадециловый C8,4° С) додециловый B2,3° С) метиловый н-нониловый к-октиловый н-пропиловый шо-пропиловый н-пентиловый 7-фен и л пропилов ый C0° С) Р-фенил этиловый 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 Av/At, м/(°С • 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 6/ 38 36 36 36 36 36 47 47 47 38 38 36 36 38 36 50 [50] [42] [36] 1 38] [38 Вещество Тетрахлорэтилен Тетраэтиленгликоль B5° С) Тиофен жета-Толуидин орто-Толуидин Толуол 1-Тридецен Триметиленбромид B3,5° С) Триолеин 1,2,4-Трихлорбензол Трихлорэтилен Триэтиленгликоль B5° С) Уксусный ангидрид B4° С) 1-Уиндецен Фенилгидразин Фенол A00° С) Формамид Хинальдин Хинолин Хлорбензол я-Хлорнафталин Хлороформ мет а- X лорто лу о л орто-Хлортолуол к-Хлортолуол Цнклогексан Циклогексанол Циклогексанон Циклогексен Циклогексиламин Циклогексил хлористый Циклопентадиен Циклопентан C0° С) Циклопентанон B4° С) Цитраль Четыреххлористый угле- углерод Этилацетат Этилбензиланилин Этилбензол Этил: бромистый йодистый Этилбутират 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 Av/At, м/(°С • с) -2,9 -3,0 —4,2 —3,5 —3,9 —4,3 —4,4 —3,8 —3,2 —4,8 —3,7 —3,6 —4,6 —4,9 —5,4 —5,4 —4,8 3,8 —3,0 —4,5 4,4 —2,7 -2,6 —3,9 —2,5 — __ — . — Литература [36] [42] [38] 36] 36] 391 45] 37] [38] [38 | I 38] 42 371 [451 38] 51] 38] 38 38 39 38 38 38 38 38 36 38 38 38 38 38 38 36 37 38 38 ._ Г381 Г 481 1 ' 41] 41] 36] [41] [41] [36] [37] [42] [37] [37] 37] 37] 38] 37] 139
Таблица 7.7. Скорость звука в маслах, нефти и Вещество Иасло: 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 t, °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 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 нефтепродуктах [52] t. °С 20 20 20 25 20 19,6 20 20 20 34 . . о, м/с 1506 1503 1445 1415 1081 1158 1512 1357 1332 1295 1335 ч- 1379 Дч/ДЛ м/(°С • с) —3,9 [53] —4,0 [53] —3,8 —4.0 53 53 —3,7 [53] —4,15 [53] -3,9 [53] —3,88-н —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 V, 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 t, °С 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 99 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 V. 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 и °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 „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 V, 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 Игмерения проведены на частотах f -= 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 1. °С 660 742 745 280 30 156 682 660 321 64 1100 100 232 20 39 327 1 IS 970 630 302 460 770 800 29 420 Таблица 7.9. V, М/С 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 Скорость звука в м 745—1010 750—1010 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 расплавах —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, 56] 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] Am DO] 61, 73] [73] [60] 61 57 57 60] 60 , 61, 73, 74] Таблица 7.10. Скорость звука и ее анизотропия в жидких крис Вещество Холестериллнно- леат Холестерилпропио- нат Холестерилаурат t, "с 30 50 100 124 73 98,5 v, 10» м/с 1,54 1,44 1,268 1,204 1,384 1,268 Литера - тура [82] [83] [83] Вещество Д иэти л - р-р- азо кс иди- бензоат Этил -р- метоксибензл н- ден аминоциннамат t, °с 117,4 113,2 88,2 V, 10» м/с е = о° 1,275 1,30 1,65 1,475 ( е = до 1,23 i:if Литера- Литература [84] [85] между иаправле распространения [ осью спирали геликоида. Таблица 7.11. Скорость фронта ударной волны в жидкостях [86] плотности до фронта Скачок давления, Ю* 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 Отношение плотности до фронта Скорость фронта, м/с 0,716 0,658 0,620 0,622 0,577 0,488 0,456 0,444 0,450 Метиловый спирт Четыреххлористый углерод Глицерин Ацетон Бензол Толуол 0,625 0,710 0,623 0,647 0,650 46,0 72,9 75,6 45,7 51,6 51,5 3950 3510 4580 3970 4100 4120 141
Таблица 7.12. Параметр п адиабатической квадратичной нелинейности жидкостей 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) жета-Ксилол Метан (—163°С) Натрий A10° С) - 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 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: н- бутиловый н-гексиловый н-дециловый метиловый н-нониловый н-октнловый н-пропиловый этиловый Толуол Трансформаторное масло Четыреххлористый углерод Хлороформ Этилацетат Эфир этиловый 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 Г96] [96] [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] t, °с 0 30 50 80 95 0,1 5,08 6,21; 7,0 [90] 6,55; 7,3 [90] 6,74; 7,7 [90] 8,1 [90] 25 5,90 6,43 6,62 6,79 Давление, Г 50 6,58 6,63 6,69 6,84 ЛПа 100 7,35 6,83 6,80 6.86 400 7,60 7,19 6,97 6,64 800 6,68 6,50 2Е00 1220 1200 то 11Б0 то ¦ . ¦ ! z />¦ у I 111 ) 30 53 70 у. 1 гоо зоо 1 1 1II ' МГц. Рис. 7.13. Зависимость скорости звука в воде от давле- Рис. 7.14. Дисперсия скорости звука в сероуглероде при ння прн различной температуре 1801 25°С (колебательная релаксация C-S-связей) [81] 142
21В ! v 1, \ \ i У 2,0 2,1 22 23 2 •.« JBW 1 1/С I } 600 f BOO \ 1000 t,°C Рис. 7.15. Скорость звука в жидком гелии вблизи Л-точ- ки (точки перехода Не I в сверхтекучее состояние Рис. 7.16. Зависимость скорости звука от темпепа Не1Г) 1651 жидком висмуте [61] Р Таблица Вещество Азот н-Амилацетат орто- А низидин Анизол Анисальдегид Анилин Аргон Ацеталь Ацетил хлористый Ацетон Ацетонитрнл Ацетофенон Бензилацетон Бензшшетилкетон Бензилхлорид Бензол: бромистый йодистый Бензотрихлорид н-Броманнзол орто-Броманизол Бромоформ Бутил: бромистый йодистый хлористый н-Бутилацетат изо- Бутил ацетат Вода Водород н-Гексан н-Гептан Гелий Глицерин Декагидронафталин 1,2-Диброметан !, 1-Диметилциклогексаи 1,4-Диоксан 7.14. Коэффициен! /, °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 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 в жидкостях а//2, Ю-" С2/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 1001 36 10 10 | 1] 11 1011 36] 100] 361 36] 36, 105] 42] 36] 361 36 36 361 102] 104] 105] 36] 105] 104] 36] 36 36] 36] 102] 102] 102] 36] 36 [36, 104,105] [1041 36 [36 Г36 31 106] 42] 36 107] 10Ц 36 143
Продолжение табл. 7.14 Вещество орто- Дихлорбензол 1,1 -Дихлорэтан 1,2-Дихлорэтан транс- Дих л орэтил ен Диэтиламин Диэтилкетон Изопрен Инден Кислород Кислота: дихлоруксусная изовалериановая муравьиная уксусная фурфурнловая Коричный альдегид Кротоновый альдегид ор/по-Ксилол пара-Ксилол Масло: касторовое льняное оливковое Мезитилоксид Метилалъ Метилацетат Метил бензол Метнлбутират Метилдисульфнд Метил: бромистый йодистый Метилен: бромистый йодистый хлористый Метилсал ицилат Метилформамид Метилформнат Метилциклогексан Метилэтилкетон орто- Нитроанизол Нитробензол Нитрометан н-Пропилацетат «зо-Пропилацетат ио-Пропилбензол Пропил: бромистый йодистый хлористый З-Пиколин Пиридин Сероуглерод t, °С 24 25 30 25 25 25 15 25 —213,2 25 25 17,5 20,5 18 18 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 44,4 100—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—25 100—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 cc/f2, 10~16 С8/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] 102] 36] 36] 36] 36] 36] 36] 36] 108] 36] 36] 36 101] 101] 361 [36] 106] ПО] ПО] 111 101 101 111 101 104 101 101 36] 36] [36] 36] Ш5] 104] 104] 101] 101] 36 36 36 36 36 36 36 36 36 [103] 103] 103] 36] 114] 108] 1011 105 1 144
Продолжение табл. 7.14 Вещество Спирт: алиловый н-амиловый изоамнловый бензиловый н-бутиловый изобутиловый метиловый н-пропиловый изопропиловый этиловый фурфуриловый Толуол Тиофен Толуидин Трибромэтан Трихлорэтан Трихлорэтилен Тетрахлорэтилен Уксусный ангидрид Формамид Фторбензол орто-Хлоранилин Хлорбензол Хлороформ орто-Хлорфенол 2-Хлорэтанол Циклогексан Циклогексанон Циклогексен Циклогексиламин Четыреххлористый угле- углерод Эпихлоргидрин Этан о л амин 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 ОИ п 25'6 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—200 100—200 7—250 15—280 15 8—220 100—200 0,15 100—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 1000—1900 100—200 104,1 0,6—1,2 100—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 a/f«, 10-и С2/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 36 ¦ 36 36 36 36 36 36 36] 36] 36] 36] 113] 36] 105] 104] 104] 104, 105] 107] 36] 102] 36] 102] 101] 36] 105] [36] [105] [36] [105] |36] 101] 102] 36] 36] 36] 36] [102] [36, 104] [104] [105] 101] [36] 36] 36] [102] [36] 36] 361 101] [361 1 [36] [36 ! 145
Табл! Вещество Висмут Галлий Кадмий Калий t, °с 280 305 30 360 75 ца 7.15. Коэффициент поглощения звука е а/Р, ИГ» С2/М - 8,05 9,3 1,58 14,5 29,9 Литература 1 [74] [72] Вещество Натрий Олово Ртуть Свинец Цинк расплавах ь t, °С 100 240 25 340 450 1еталлов а/р, 10-и С2/М 1-1,5 5,63 5,7—6,2 9,4 3,7 Литература [72 [74 [72 [74 174 751 2т a-.fi i ч 2 ч 2 ? 4 2 * /fl Б/м ( / и ' з- Ч. <, / -V' / Н 0" ¦У г 1 е J , 'о 1 10Б 2 г 1 ft f ¦ Б -4 f i / rf- k ef8r 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 дли морской воды; 4 — эксперимент для пресной воды; 5 — экстраполяция данных для пресной воды [981 а,дб/км W 146 f.ra 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 10 W 30 WO ZOO 3t Of *1Гц Рис. 7.19. Зависимость а/Р от частоты в сероуглероде при г=25°С (колебательная релаксация C-S-связей) [1151: О-данные [105] 10s •у - ¦ 1 \ ч. _, 1 V 10 Wz Рис. 7.20. Частотная зависимость a'/f2 в уксусной кислоте при t = 20-^-25 °С [116]: Л—данные Л17], полученные по тонкой структуре рассеяния света -зо -го -W о ю zo зо т-тл,ж3к Рис. 7.21. Зависимость a/f2 вблизи Я-точки в гелии (f= = 1-М2,1 МГц) [119]
ml Ю3 w2 - 1 20 "Д 40 t КГ1 1OZ Iff Рис 722 Зависимость a/f2 от частоты (две области релаксации) в капроновой кислоте при разной темпе- температуре [118] CO s j0 "a jo Л 70 20 Л * U Рис. 7.23. Зависимость а/Р в воде от темпера- температуры (f=0,1-4-100 МГц) [54, 120] a/f*m*<#i 4-0 t," Рис. 7. 24. Зависимость a/f2 от температ бензола (f= 15-^30 МГц), толуол бензола G=6->12 МГц)" [121] ературы для хлор- (/=12ч-16 МГц) и Рис. 7.26. Нелинейное затухание в воде — зависимость коэффициента поглощения, от амплитуды волны p'(Re=p'/2jtb/, fe = fwfia/n'j*): §-[122|; O-[1231;A — [1241; Д —[125]; +-[126]; П — [127] 110 7.0 W [У / / / / 200 WQ р, МПа Рис. 7.25. Зависи- Зависимость a/f2 для н-бу- тилового спирта от давления [79] 10* 147
Таблица 7. 7.4. РАСПРОСТРАНЕНИЕ ЗВУКА В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ (табл. 7.16—7.26, рис. 7.27—7.51) 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 A7е С) халькогенидное (AsnS3) (As2Se3) A7s 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 @°С) Скорость звука, 10s 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 . — — 5,30 4,71 . 4,55 3,49 , : 1,57 0,50 4,88 1,46 3,28 продольная О/ 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 2,58 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 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, 10s кг/(м* • с) г1 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 ZA 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 Литература [4] [12 91 [130] [4] 4] 4] 4] 131] 4] 4] 4] [4] [132] [4] 132] 4] 1331 4] 4 4] [53, 134] [132] 13 13 13 2] 3] 5 4] " 136] [137] 48] [48 48 ] ] [48] [48] [48] 4] 4] 4] 4] 4] 53] 138] 4] 138] 138] 53] [4] [41 [4] [4] [1361 [4] 148
Продолжение табл. 7.16 Вещество Гипс Гранит Мрамор Сланец Дерево (дуб) Базальт Известняк Антрацит* Уголь газовый (Донбасс)* Уголь коксовый (Дон- (Донбасс)* в стержне °ст 3,95 3,81 4,51 4,05 - — Скорость звука, 108 м продольная 4,79 4,45—5,57 4,95—6,15 5,40—6,15 4,64—6,13 v.. = 2,52; v± = = 2 15 v. = 1,78-^-2,0; t)x = 1,23 «„=1,54; о" =1,50 /с поперечная 2,37 2,78 3,26 3,14—3,26 2,39—3,2 - — Волновое сопротивление 10* кг/(М2 - с) г1 111 165—206 137—166 . 145—166 125—165 z\\ =40; г х =34 *m=23-h26; z, = 16 гц^-гх =23 zs 55 103 88 , 85—88 64—86 — Литература [48] [53, 132] [132, 139] [132] [136] [139] [139] [140] [140] [140] скорость параллельно слоистости; ох — перпендикулярно слоистости. Таблица 7.17. Скорость звука в кубических кристаллах (t = 20 -4-25° С) Кристалл Алмаз Алюминий Антимонпд: галлия индия Арсен ид: галлия индия Бромат натрия Бромистый: аммоний калий натрпй серебро таллий цезий Ванадий Ванадосульфат таллия Вольфрам Галенит Германат висмута Германии Гранат: алюмоиттриевый железоиттриевый галлиево-иттриевый «-Железо Золото Йодистый: калий натрий цезий Плотность, 10s, кг/мз 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 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 S.oo 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 1,42 1,17 у, 1С 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 7Л72 _ 6,24 3,33 2,51 2,374 2,66 2,21 3 м/с 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 2 38 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 48,141] 48,141, 146] [48,141] [142,16О| [48,160] 141,160] 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 Калий (-190° С) Кремний: KRS-5 KRS-6 Литий (—195° С) Литий — индий Медь Молибден Натрий (—183° С) Никель Эксид: бария магния Палладий Свинец Селенит цинка Серебро Силикат висмута Силикатное железо Стронций азотнокислый Э-Сульфид цинка Теллурит: ртути кадмия Титанат стронция Торий Феррит кобальтоцинко- Флюорит (плавиковый шпат) Фосфид галлия Фтористый: барий литий магний натрий Хлорат натрия Хлористый: калий натрий серебро цезий Плотность, Ю3. кг/м3 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 v, 10s м/с L,oo 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*; 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 vL = 4,18 3,89 4,50 3,13 2,78 . 0,68 4,67 2,88 9,35 vs = 0,874* 1,0278 1,41 1,17 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 3,66*; vs 2,68 2,9 2,92 1,47 1 ,85 _ 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 = 3,33* 4,09 3,61 4,45 3,07 2,69 Sin 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, 141 168 48] 481 48] [48] [48] 48] [141 [48] [141 [150 [153 [141 [48, [165 [141 [141 [144 [141 [48, 1итература 152] 144] 135] 144] 145 148] Направление распростран Таблица 7.18. Скорость звука в гексагональных кристаллах (t ^ 20° С) Кристалл Бериллий Ванадат-германат Ванадат-силикат Иодат лития Иттрий свинца свинца Pf 103 кг/м3 1,87 7,15 _ 7,02 4,5 4,48 L 12 4. 00 ,25 13 13,41 3,45 3,427 3,62 4,3 4,14 9 1 1 1 V оизв 1 11 54 _ 73 99 2,33 , 103 м/с 9,10 _ _ — _ - Другие крис ские наг 12,7 (Loll); 3,11 (Lolo), 1,49 (Sqio) таллографиче- 9,04(S°>°) l,66(Sj$, Литература [48, [48, [481 [48, [48] 141] 170] 171] 150
Продолжение табл. 7.18 Кристалл Кадмий Канкринит Р-КварцE80°С) Кобальт Лед (-16° С) Магний Оксид цинка Ортоселеноарсенит тал- лйя Рений Рутений Селенид кадмия Сульфид: кадмия цинка Титанат бария Цинк 10зРкг/мз 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 3,74 — 5,81 6,61 - - - 6,0961 2,10 5,92 7,28 3,856 4,414 5,582 5,50 - произв %I 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 , 103 м/с лхI 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; 2,33A011) 2,01; 2,05 (S0^) 6,38(Leu); 2,84(S°>°) 3,99(Lool); l,90(S°$ 5,94 (Lju); 3,09 (S%°) 2,92 (Lm); 2,97 (SP Литература [48,141] [48] [48] [141] [141] [141] [172] [169] [48] [48] [173] [151, 174] [173] [48] [141] Таб nv Кристалл Бастрон, ниобат бария-стронция Sr @,75-0,5) Ва@25_о5)'Ч'"J06 Дигидрофосфат ам- аммония NH4H2PO4 Каломель Hg2Cl2 Молибдат свинца РЬМоО4 Парателлурит ТеО2 Рутил TiO2 Титанат свинца РЬТЮз THnSe2 TlGaSe2 TlGaS2 5,4 1,80 6,97 6,95 5,9 4,28 7,95 7,18 6,34 5,72 ца 7.1 9. Скорость звука в тетрагональных кристаллах (t zz. 20° С) v, 103 м/с _ 6,15 1,6224 3,98 3,051 7,929- 8,014 2,48 3,25 3,0 Lm _ — — 7,929- 7,958 2,48 _ _ 5,5 4,35 3,3434 3,632— 3,750 4,14— 4,30 10,94 4.19 2,48 2,67 2,5 Чю _ — — _ 9,935— 9,950 — _ _ 5шо _ 1,83 1,3054 2,20 3,317 6,756 _ _ — 1,961 — 1,980 2,100 5,424 1,35* 0,767* 1,0* 100 _ _ — — _ 6,700 _ — — _ „110 S001 _ _ — — 2,08 5,399 _ — — — „по suo _ 0,3471 — 0,616— 0,618 3,300 _ — — _ «,100 S110 _ _ — — _ 5,389 _ — — _ Литература ?151 j [151,176] [177] [178—182] [181, 185—188] [181,183, 184] [189] [1691 [169] [169] Поляризация не указана. 151
Кристалл Германат свинца Кварц Киноварь Ниобат лн- тия Лрустит Сапфир Теллур 7,29 2,65 8,10 4,62 5,63 3,97 6,25 Таблица 7.20 Скорость звука в тригональных кристаллах ( ~20 С) v, 103 м/с 3,01 5,747— 5,7509 — 6,54— 6,54873 3,2 11,03— 11,235 2,41 _ 6,0061 — 6,0070 - 6,829— 6,8822 2,98 - - '-001 3,47 6,318— 6,325 2,450 7,271 — 7,3328 2,60 11,15 2,3 „010 S100 3,2978 — 4,034— 4,0593 — 5,72 - „001 Sl00 5,1145 — 4,76- 4,8012 — 6,780 - „100 ^010 1,67 _ — 3,94— 3,9615 — - „001 ^010 — 4,457— 4,4943 — - 1,47* sioo,oio 4,687— 4,6895 — 3,57 — 3,59 1,28 — SM0 . 3,9158- 3,9169 — 4,46— 4,46667 1,50 - QSO1O . 4,3207— 4,3249 — — - Литература [190] 1137, 191 — 94, 196] [197] [198—204, 209] [204] [205—2073 [135—208] Таблица 7.21. Скорость звука в ромбических кристаллах Кристалл Банан, ниобат ба- бария — натрия Бифталат: калия рубидия цезия Германат лития Германат натрия ко- Дигидрофосфат калия Йодноватая кислота Молибдат гадолиния Ортоселенофосфат таллия Ортосульфатарсенид Сульфоиодид сурьмы Танталат лнтия 10s к'г/м» 5,41 1,64 1,93 2,18 3,50 - 2,34 4,63— 5,00 4,58 6,1 _ 5,25 7.45 v, 10= м/с 3,365 3,382 3,21 3,27 6,50— 6,66 5,54 5,41 — 5,50 3,65 3,368— 3,900 2,2 2,15 2,1 — 2,7 5,550— 5,5522 3,415 2,892 2,68 2,51 — 5,26 - 2,89 3,853 3,995 2,2 - 5,6917 3,075 3,347 2,85 2,54 ' — 5,43 4,86 2.44 4,646 2,2 _ - 6,160— 6,476 „010 S100 1,996 — 3,23 - 1,84 2,340— 2,708 1,1 _ - 3,3556 2,137 3,72— 3,75 - — - _ _ - 4,210 „001 010 1,774 . 4,04— 4,10 - _ 2,349- 2,360 _ - Другие кристаллогра- 2,24* (Soo?) 4,500 (LU0);4,135(LU0); 2,383* (Sml); 2,360* (С) 1.21* (S001) 1,7(^0,,,); 1,0*(SX001) 3,529 (S^ Литература [210] [211] [212] [212] [213, 214] [215] [151] [216] [217—219] [169] [214, 220] [221] [147, 150, 198—200] 152
Табли Кристалл, точечная группа Арсенид галлия, 43/я Антимония индия, 43/и Банан Берлинит, 32 Борат лития Ванадосульфат таллия, 43т Галлат: висмута лития Германий, тЗт Германат висмута, 23 Иодат лития,6 Кварц, 32 ца 7.22. Скорость Срез (плоскость) Z X XY III 211 Z X Y X X X X X Z XY 111 z XY 111 X z X Y Z YX ST распространения Направление рас- распространения 100 по X~j-25° 110+45° 100 010 ПО ОН 210 001 100 НО U1 но 112 2ТГ 111 100 F+45° 001 100 F+19° F+175,2° 001 100 ПО 010 100 001 НО НО 100 Х+30° 001 lib по 001 III 010 100 поверхностных акустических волн Скорость vR , 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 ,620 ,654 ,5935 ,620 ,7812 ,708 ,909 2,258 3,256 3,154 3,159 3,258 3,2617 3,1616 3,158 AvR/vR, lO-o 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 82 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] [2291 [2291 П351 [169] [230] [231] 155] 155 155] [232] [223] 223 227 [233 [227 [232] [234] [234] [235, 236] 1235, 236] 2321 2321 228] [238] [247 153
Кристалл, точечная группа Кварц плавленый Керамика: ЦТС-23 ПКР-2 РТ-4 Кремний, тЪт Молибдат свинца, 4/т Ниобат лития, Зт Оксид: магния, тЗт цинка, бтт [Ларателлурит, 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 У+16,5° К+ 41,5° Г+127,86° Z XY 111 X z Z X Y Z 111 XY X Y Z Y Z 2 + 22° XY XY Z X Y Z Z+450 Z XY 111 Z Направление распро- распространения __ — 100 010 100 100 001 001 100 100 100 100 001 по 010 001 Любое F + 40° ПО 100 001 но но по 001 010 001 100 001 Х001 Любое 100 001 100 010 100 но 001 110 + 55° 100 Х + 23° Х + 45° 010 001 100 100 100 Скорость vR, 103 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 ( ,4 ,673 ),813 ,54 ,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 ,753 Продолжение AvR/vR. Iff-* — 220 = 260 252 241 268 277 — 120 118 _ 17,44 0 0 45 83 /г =1,7% /г = 0,8% _ к =1,5% 4 0 26,1 2,6 31 23,6 3,7 33 11,4 59 27 _ , /г=1,58% 0 о' 23 5 80 75 — — табл. 7.22 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] [2221 [223] [235] [243] [232] 227, 232] 232] 232] 227, 232] 244 244 245 2241 [224] [224 [135 [239 [135 155 155 155 241 : — коэффициент электромеханической связи. 154
W 200 3QQ ИгкА/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] (с \ i -50 Ь j_ t P \ j 30 БО SO 120t,"D Рис. 7.28. Зависимость скорости звука от температуры в поляризованной керамике титаната бария (продольные колебания по толщине пластинки) [175] 30 60 30 120в,град Рис. 7.31. Анизотропия скорости ПАВ в LiNbO3: а — Z-срез, 6 — угол между осью X и волновой нормалью; б — А-срез; 6 — угол между осью У и волновой нормалью; 1 — иа свободной поверхности; 2 — на металлизированной по- поверхности [251] V,IU in 2,33 2,31 i JM/e 4 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 (квннсли) Гранит Долорит Диорит Известняк хантонский соленхофенскии ракушечник оолитовый Песчаник амхерстовский Песчаник Покрывающие породы Сланец глинистый силь- ванский Диапазон частот, Гц 140—1600 140—1600 50—120 5 ' 104 4-4 • 105 50—120 50—120 5 ¦ 10е 4- 10' 3- 10в4- 15 • 10' B,8 4- 10,6) ¦ 103 C 4-9) • 10е 50—120 50—120 930 4- 12,8- 103 50- 120 A,1 4-6,6) • 103 100 4- 2 - 103 C,4 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 lit [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- направлении 110 Латунь Магний Медь: неотожженная отожженная Молибден Монель Никель: монокристалл поликристалл Органическое стекло Плавленый кварц Полистирол Полиэтилен Свинец Сталь: +3,5% Ni вольфрамоуглеродистая молибденовая Стекло: пирекс свинцовое Диапазон частот, Гц C,14-7.5)- 106 E4-15)-106 C,54-4,5)-Юв C4-6,8)-106 A4-200)-105 A,54-6)-10' 10' 9-10е B4-100)-103 G4-76)-10е 10—18 B,5 4- 30) • 103 B,5 4- 30) • 103 1—6 11—25 A,54-6,5)-10' B,54-7,5)-10' 8-30 8—32 10' 8-Ю6 2,5-Ю6 12—33 10° @,24-1,5). 10' 5-Ю8 @,24-1,5)-10' 5-Ю8 106 10е A,6— isho3 A— 9I03 5—10 2—8 8-25 B—100). 103 B—100). 103 B4-15)-106 B4-15)-10» 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 — 3,6-10-2 3,4-10-2 5,0 1,85 1,36 — a/t, 1(Г' 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 — 1,0 102 233 250 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] [266] 268] 267] 267 266] 256] 258] 150 258 150 256] 256 264 264 [263 [265 [266 [258 [258 [2581 258 156
Табл* Кристалл, сингония, точечная группа Антимонид индия, kv6., 43 m[135, 317, 274] Арсенид галлия, kv6., 43m [135, 275] Банан, ромб., mm2 [276] Бастрон, тетр., 4mm [277, 135] Бифталат калия, ромб., 2т [212] Бифталат рубидия, ромб., 2т [212] Бор, триг., Ът [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 [135, 150, 206, 279, 282, 284, 285] ц а 7.25. Поглощение звука в кристаллах (t = 20° С) Тип волны, направ- направление распростра- Sm sZ sno sul Lno s100 Вдоль с Вдоль а Lmi Lioo LOm FS100 FS0W lZ Looi Looi Luo Lin oOOI oOOI Oioo> °no suo oiiG Lin S010S110 sioo Lioo Looi L010 lZ Lm Lioo r. дБ/мкс (f, ГГц) 40A) 8@,5) 40A) _ 3,8A) 5A) 8A) _ 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) — — — - _ r 1,3@,3) I 11A) 10A) 4,2@,5) 2A) 0,29@,3) — — 0,11 @,5) — 0,07@,5) 0,6A,5) 102 дБ/мК(>,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) _ _ _ _ — _ _ — — - - 13@,05) 0,4@,05) 23A) — _ 10<I) 2@,025) 4@,8) 4@,8) 2@,1) ~30@,4) 0,2—0,32A) a/f2. _ — — 30[227J - - _ _ _ _ _ — _ 36* 25* 17* 6* 40* 38* 29,6 30 — 9 — — — 150 — 157
Продолжение табл. 7.25 Кристалл, сингоння, точечная группа галлиевоиттриевый, куб., тЪт [135] железоиттриевый, куб., тЗт [135, 151, 279, 286, 312] Германованадат свинца, гекс. 6//П [170] Иодат лития, гекс, § 1135, 171, 287] Йодноватая кислота, ромб., 222 [135, 216] Карбид кремния, гекс, 6mm [135] Кварц, триг„г 32 1135, 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 свиица, тетр., 4/т [180, 181, 295] Молибдат свинца двойной, 2/т моноклин. [135, 296, 297] Тип волны, направ- направление распростра- распространения ?ш s™ s100 1= ^110 Lllo = ?щ iioo Sloe Lm Lmx iioo Lm o00I °100, 010 oJ-001 ¦^loo, oic ioic *-ooi Ё sZ Lm L*» sZ Soio Sooi sZ Lin i *-110 L Lmi Lm Luo Liu Slm FSL Lioo iZ 9001 °100 ?ioo ioio lZ дБ/нкс (f, ГГц) 1,8A,8) 5C) 15(9,4) 14(9,4) 7(9,4) 0,36A,5) 0,7A) 0,1 A) 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) a /1\ t>(l) 1,4A) 1,6A) _ 1,0@,5) — _ — — 102 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) 26,3 C,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@,l) 2,5@,5) a/f2, 102 дБ/(м ¦ ГГц2) 0,25 Ы — 1,1 0,35 _ — — — 3,25 [2891 4,2 [289] 3,0 [151] — — — — - — 6~5 [151] — _ — — — — — 158
Продолжение табл. 7.26 Кристалл, сингония, точечная группа Никель, куб., тЗт [315| Ниобат лития, триг., Зт [135, 158, 202, 203, 209, 294] Оксид: бериллия, гекс, бтт [135] магния, kv6., тЗт [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 eOOI lib L1B0 Lou, Looi Sloo «010 sm Lioo Liu, Lxu Loooi S100 snl S™ s Liu sm L»n si7o Lwo Lieo iooi 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) j 0,21 A) 0,6A) 6,5A) 0,5@,2) — — 3A) 18A) — 1,5@,56) 0,25@,05) 2,5@,56) 102 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) FS 1,04A) 0,81A) 1,71A,1) 4,98B) SS 0,66A) ( 0,17@,4) 0,96A) FS{ 0,73A) 1.05A,1) I 3,50B) / 0,14@,4) 1,13A) SS\ 1,24A) 2,31A,1) I 5,81 A,74) 0,39@,4) 2,44A) 4,3A) 3,30A) _ 0,04@,1) 15A) 0,44A) — — — — - - 1,3@,003) — -8@,5) юг дБ/(м .' ГГц2) — — _ - _ _ — _ — 0,95 0,75 6,5** [297] 16** [297] — _ 4,5** [297] 159
П родолокение табл. 7.23 Кристалл, сингония, точечная группа Рутил, тетр., 4/mmm [135, 141, 150, 206, 303] Рубии, триг., Зт [305—307] Сапфир, триг., Зт [135, 150,206] Селенид: кадмия, гекс, бтт [135, 275] ртути [318] Силикат висмута, куб., 23 [2831 Сульфид кадмия, гекс, 6 mm [135, 275] Сфалерит, куб., 43т [1513 Танталат: калия, триг., Зт [314] лития, триг., Зт [135, 147, 150, 181, 294] Теллур, триг., 32 [135] Титанат стронция, куб.8 m3m [155, 310] Турмалин, триг. Зт [135] Флюорит (плавиковый шпат), куб., m3m [153] Фосфид галлия, куб., 43т [150, 282] Тип волны, направ- направление распростра- in ^-001 Sool L Lioo tool t1Oo L1I2O toooi FQS\\a SQS\\a QL\\a toooi Sloio t110 S110 till s??e Ьюо toooi tll2D L Ё tlOB tioo. Lm tin |ioo tool til tin ssno FS1W tno дБ/мкЛ/, ГГц) 1,9A) 2,5A) 0,1@,5) ft fi П \ U,D {1} 7A,8) 0,22A) 0,2@,6) 19 (9,4) 15(9,4) 0,05@,5) 1A,8) 16,5(9) — 0,22A) A.4A) 3,0@,2) / 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) 1A) — — — 16(9) 0,4@,5) 0,4@,5) 0,6@,5) 0,3@,5) 0,63@,4) 1 @,5) 102 ДБ/м'(?, ГГц) - 0,5@,5) 3,4B,8) — — — — 0,5A) 2,3A) 0,2A) — *~3 @,075) ~3,2 @,075) 5 @,8) 2@,8) _ - — z — 0,1@,5) 0,02@,5) 3-5@,5) 1,7@,894) 1 @,972) 1,5@,894) 1,1@,77) — _ — — — IO2 дБ/(м ¦ ГГц*) - 0,55 [151] — — _ 0,2 [151. 309] 0,2 [151, 309] — — — _ — — - — - 90 [1511 _ 27 130 — 0,1 [150] _ — — — — — _ — — 6 [311] 160
Продожисение 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 Llie Lm oOOI ^IIO Lleo Llle Lm s110 Looi olOO °00! Lm Lllo LU1 oOOI 5110 SI10 L1U oOOI Лпо olio ^110 Lleo Lno oOOI oOOI I00r 110 oiTo JIO iioo /¦110 r ^111 о 001 oOOD 100» 110 oiTo Г, дБ/мкс, (f, 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) — — Ю2, дБ/м'(/, ГГц) _ — — _ - — — _ — _ — — — - — - — — _ - —¦ — —* ЧР, 102 дБ/(м • ГГц2) — - - — — — — — — — — — — - _ 36* 25* 18* 5* 40* 18* 11* 7* 1,9* 26* О 11—2159 161
Табл Кристалл Арсен ид галлия Банан Германат висмута Иодат лития Кварц Ниобат лития Молибдат свинца Оксид цинка Пьезокерамика PZT-4 Таиталат лития ица 7.26. Срез (плоскость) 211 ПО 001* у* 001* 111 111 Z г** ST X Y у*** Г+16,5° Г+ 41,5° Z —41,5° X Z _ Z Y Затухание релеевских поверхностных волн в кристаллах Направление распростра- распространения 111 100 по 001 по по 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] 4,1 A,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) [135] 37 A) [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 — — — — 0,230 234, 331] 0,4 - — — 1,832 1,832 — 1,661 1,897 0,621 — 0,669 0,600 — — — — 0,646 > - — — 9,756 9J56 — 8,244 8,220 9,733 9,780 3,06 3,04 — 3,28 2,62 — — — — 3,004 ' + 0,I9f [135]. + 0,45f [135]. >9 + O.I9f [135]. V 1,0 с/ .1000 750 I к - - i s ; 500 'f ! 10 300 i w 1 15 Л, km ZOO I I f.MfU wo ' ' ' Период, с B.W* 2S 20 IS W 0 • *** 2P '4* Ksft, • 60 . V * . BO f,K p • 14 Рис. 7.33. Добротность продольных колебаний алюмк ниевых стержней в зависимости от частоты [259] Рис. 7.32. Коэффициент затухания Г сейсмических волн Лява (/) и релеевских волн B) в зависимости от пе- периода (частоты, длины волны). Данные получены после обработки записей серии землетрясений [252] 162
tf\ m юг w3 Рис. 7.34. Добротность низ- низкочастотных резонаторов из различных материалов: О — алюминиевый сплав (А1- 5056); Л — Nb [269]; D — Si [270]- V —А12Оз [271]. Темные значки - Т-300 К, светлые — Т=4,2 К Амплитуда Явфврмацу.и,Же Рис. 7.35. Амплитудно- зависимое затухание в алюминии при <=84°С: / — неотожжениый образец; 2 — отжнг (время возвра- возврата 3,5 ч); .3 — отжиг A3.5 ч) [2721 E V 0,1 D,05 0,03. • 300- 1 - " 760°С J 'i i № /' B'tS ^730 870 1 r 81S 10 20 Ш Ш~1000 2800 Температура, ДеРая, К Рис. 7.37. Коэффициент затухания продольных волн {1 ГГц) при 7=300 К как функция температуры Дсбая. Направление распространения /.-волиы: кубические кристаллы — [1001, SiO2 - X; ТЮ2 и А12О3 — с [3191 МГ1 < ' j !/ { Рис. 7.36. Затухание продольных воли в закаленной штампованной стали (образцы аустеиизироваиы при различной указанной температуре) [273] 5Q 100 Рис. 7.38. Зависимость затухания в кристалле MgO от температуры E1С0-волиа, 3 ГГц) [319] 163
Б/мкс i I 1 n-O—<* LiNbOj^j J / f I / XT ^A12C _—*—*¦— Рис. 7.40. Затухание /.-волны вдоль тригональной оси кристаллов рубина и ниобата лития (9,4 ГГц) [321] ЦП, 200 Т,К Рис. 7.39. Зависимость затухания звука на частоте 1 ГГц в А12О3 от температуры для воли, распростра- распространяющихся вдоль оси а: 1 — продольная; 2, 3 — быстрая и медленная поперечные вол- волны [3201 0 -г 0 j \ \ \ i *¦ W Рис. 7.42. Поглоще- Поглощение 1-волны A0,3 МГц) в чистом олове в области перехода в сверхпроводящее состояние: пунктир — поглощение в нор- нормальном состоянии [323] 10* 2 Ь В 8J03 Температура Левая, К Рис. 7.41. Остаточное поглощение A ГГц) в зависимости от темпе- температуры Дебая [322]: O-L-волн; *-5-волн Рис. 7.43. Поглощение L-волны A0 МГц) вдоль оси с кристалла сульфоиодида сурьмы при различном сопро- сопротивлении образца [324]: О -10» Ом; «Г —2-10» Ом; х — 3-1С Ом [324] 164
а,702дБ/м Рис. 7.44. Зависимость от температуры коэффициента поглощения /.-волны вдоль оси У в германате свинца Г325] Рис. 7.47. Частотная зависимость погло щения SSno-волны в «-кремнии. Излом :оответствует перехо- переходу от затухания Ахиезера к затуха- затуханию Ландау-Румера [328] WO Рис. 7.45. Затухание пьезоактивиых сдвиго- сдвиговых (S) и продольных рис. 7.48. Частотная висимость затухания SSno-вол- f19 361О2 Б/ . . _ висимость затухания SSnoвол (L) воли в иодате ли- ны в парателлурите (а=а0 f1-9, где ао=3,6-1О-2 дБ/м, В 20 Л-0 ВО 80 t,°C тия, S±c,L\\c [326] (см. также [327]) f в МГц; г=18°С) [329] flD 1ZQ WD f,Mru, Рис. 7.46. Затухание при *=20° С пьезоактивных сдвиг вых и продольных волн в иодате лития [326] / -_ / -_ / 'И / -А / о V •/• S / 0,1 0,2 0,5 f,rru. 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°; А —0°; А — 90° [330] 165
v> 0,1 i I z z J n u, j t / ¦tmnru, 1 —4~ им ZO 3D SO 100 200 T.K Рис. 7.51. Поглощение поверхностной волны на У-срезе кварца на разной частоте (волны распространяются в направлении [100]) 1333] Рис. 7.50. Частотная зависимость поглощения в крем- кремнии, германии, арсениде галлия, антимониде индия при 300 К Luo-волны. Концентрация примесей в Si и Ge: 10й см-3 As; в GaAs: 3-10" см-3 Те, в InSb: 2-Ю16 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 иау- ке 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 cimento. 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., 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. 166 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.//Примеиение 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., 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. Красиушкин П. Е.//Докл. АН СССР. 1940. Т. 27. 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. Sivlan 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 С. К., 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,
29. ltlerbeek A., Forrez C, 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 E.//Proc. 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. Frcyer E., 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., Millan D. R.i 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., Giacomini A.//Ricerca 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., 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. № 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- г интерферометры Вильнюс: Мокслис. 1983. 55. Seemann H. J., Klein F. K.//Z. Angew, Phys. 15. Bd 19. S. 368—372. 56. Вьюгов П. Н., Гуменюк В. С.//Укр. физ. жури. 16. 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., Стефеис Р. Физическая акустика/ Под ред. У. Мэзона; Пер. с аигл./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., 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. С, 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., Loomis 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., 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- Б.//Доклады 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., Bucaro J. A.//Preprint ND26. Congress Intern. Acoust. Liege. 1965. P. 165—167. 82. Pyro J. F., Edmonds P. D.//Mol. Cryst. Lig. Cryst. 1974. Vol. 25. P. 175—177. 83. Wetsel G. C, 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. 1965. 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 C.//C R. Acad. Sci. (Paris). 1976. Vol. 283. P. 131—134. 93. Adler L., Hiedcmann E. A.//J. Acoust. Soc. Amer. 1962. Vol. 34. P. 410 415. 94. Зверев В. А., Калачев 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., 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. Kad. 1953. Vol. 14 P. 272—275. 101. Heaseall L., Lamb J.//Proc. Phys. Soc. 1956. Vol. 69. P. 869—873. 102. Mallikarjuna Rao S. P., Suryanarayana M.//Ind. J. Pure and Appl. Phys. 1973. Vol. 11. P. 824—829. 103. Pellam J. R., Gait J. K.//JL Chem Phys. 1946. Vol. 14. P. 608—613. 104. Бердыев А. А.//Изв. АН Туркм. ССР. Сер. физ.- техн. 1965. № 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 М. M.//Proc. Roy. Soc. 1949. Vol. 199, P. 114—120. 110. Nomoto O., Kishimoto Т., lkeda 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., Parthasarathy S., 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., Лаишина 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. жури. 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. M., 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. иаук. 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.//Ear?h Today/Ed. Т. F. Gaskell, A. H. Cook. N.-Y. 1961. P. 295. 129. Salalanu C.//C. R. Acad. Sci. 1961. Vol. 252. S. 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 аигл. М.: Изд-во иностр. лит. 1952. 133. Белянин В. А., 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; Кузьмеико В. ^//При- ^//Применение 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. Красильииков 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., Баюк Е. И.//Применение ультраакусти- ультраакустики к исследованию вешества. М.: Изд. МОПИ. 1961. Вып. 11. 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.//UItrasonic 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 J., 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. Ии-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. Лемаиов В. В., Авдоиин В. Я., Павленко А. В.// Физика твердого тела. 1969. Т. 11. С. 2635—2639. 154. Beattic A. G., 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. Аиисимкин 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.//Там 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.//Ibid. 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., 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. KristallstrLiterdaten 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., lsaaks T. J., Feichtner J. D. e. a.// J. Appl. Phys. 1974. Vol. 45. P. 5145—5150; lsaaks T. J., Cottlieb M., Daniel M. e. a.//J. Electr. Mat. 1975. Vol. 4. P. 67-73. !70. 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; Hutson A. R.//Phys. Rev. Lett. 1960. Vol. 4. P. 505—507. 175. Федотов И. И., Кузнецов В. Н.//Применение ультраакустики к исследованию вешеств. М.: Изд. МОПИ. 1961. Вып. 14. С. 269—275. 176. Александров К. С, Анистратов А. Т., Рез И. С. i 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. i др.//Акуст. жури 1971 Т. 17. С. 300—305. 180. Можайский В. Н.//Приборы и техн. эксперим. 1974 Т. 2. С. 200—206. 181. Dieulesaint E., Royer D. Ondes elastiques dans les solids. Application au traitement du signal/Ed. Masson, -aris. 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— J84. Kleszczewski Z.//Archiwum Akustiyki 1978. Vol 13. P. 235—241. 185. Ohmachi C, Uchida N.//J. Appl. Phys. 1970. Vol 41. P. 2307—2313. i 186. Dutoit M.//IEEE Trans. Sonics and Ultrasonics 1973. Vol. SU-20. P. 279—288. L87. Сосов Ю. M., Юшин H- К., Кудзин А. Ю.//Пись- ма ЖТФ. 1977. Т. 3. С. 475—477. 188. Писаревский Ю. В., 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. Луданов А. Г., Фотченков А. А., Яковлев Л. А.// Акуст. жури. 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., 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., Бондареико 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. П. С. 79—80. 203. Баранский К. Н., 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., Фарбштейи 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. Proc. 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. Conway, N. Y.: Office of Aerospace Research United State Air Force 1970. Vol. 1. 229. O'Connell R. M., Carr P. H.//IEEE 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., Vatelino J. F., Lipson V. B. e. a.//J. Appl. Phys. 1970. Vol. 41. P. 858— 863. 232. Слободиик 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., Вйщин Н. С./Дезисы 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. А., Шоу X. Дж.//Тр. Ин-та инж, электротехн. и радиоэлектрон. 1976. Т. 64. С. 30—44. 237. Coquin 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. Pe 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. 241. 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., Weinert R. W.//J. Electron. Mat. 1976. Vol. 5. P. 13—18. 245. Molokhia N. H., 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., Bridox E., Waxin G. e. a.//J Appl, Phys. 1978. 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 н 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. Фабелннского. 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., 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— ' 269. Blair D. G., Buckingham M. I., Edwards С. е. a.// Proc. 2nd Marcel Grossmann ConL General Relativity, friest. 1980. P. 185—187. 270. McGuigan D. G., 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., Люкке 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., 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-Bornstein.iZalenwerte 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., Коваленок 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.//1EEE 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. Гришмановский А. П., Юшин Н. К., Богда- Богданов. В. Л. и др.//Физика твердого тела. 1971. Т. 13. С. 1833-1838. 287. Абрамович А. А., Хромова Н. Н., Шутилов В. А.// Акуст. журн. 1976. Т. 22. С. 278—283. 288. Wilkinson С. D., 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. 19Е9. 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. И., Сапожников В. К., Авдиенко К. И. и др.//Физика твердого тела. 1976. Т. 18. С. 2805—2809. 294. Smith А. В., 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. М., 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., 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. А., 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 Т. М., 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, Wachtsum, Herstellung und An wen dung. 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., Котелянский 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., Гар-ш- 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; Siebert 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., 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 Qi ¦— количество теплоты, которое машина Карно по- получила при температуре 7"i 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 7". 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 t), которая опреде- определена соотношением t = T — 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 иа 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 градус Ренкина (°Ra) = ~Г~К; 5 градус Фаренгейта (°F) = —— К 5 Пересчет значений температуры между шкалами осу- осуществляют по формулам (° Ra) = -|- п (К) = (-|- п-273,1б) (°С); n(°F) = — («-32)+273,15 (Kb *' 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
л (К) F); 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 G8) и Цельсия D8):/68=7"б8—273,15 К. Единицы международной практи- практической температуры — кельвин (К) и градус Цельсия ("С):! К=1 "С. Основные реперные точки МПТШ—68 и приписанные им значения Т№ 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 *'. Его относительное со- сопротивление определяют по формуле W (Г68) = R (T№) /R B73,15 К), Где /? _ сопротивление термометра. Значение W(T№) должно быть не меньше 1,39250 при 78=373,15 К. Для области от 13,81 до 273,15 К температуру Т№ определяют по формуле (8.1) где Wkkt-68 G*68)—относительное сопротивление, соот- соответствующее стандартной функции (табл. 8.2.). Поправ- Поправки hW,(Tes) при температурах основных реперных точек получают из измеренных значений W(T№) и соответст- соответствующих значений U7KKT_68G8) (табл. 8.3.). При проме- промежуточных температурах Л Wi (Tee) определяют по интер- интерполяционным формулам W (T№) = B7KKT_68 (Ти) + AW, 13,81 К- 20,28 К : (Г68) % . (8.2) Константы Аи Ви С\ н D\ определяют из значений &W(Tm), измеренных в тройной точке равновесного во- водорода, при температуре 17,042 К и точке кипения рав- равновесного водорода, а также из значения d(AW)ldTm в точке кипения равновесного водорода, вычисленной по уравнению (8.3): 20,28К - 54 ,361 К: Д№2 (Г68) = А2 + В2Т№ + + СаТ%+ Da1% ; (8.3) Константы А2, В2, С2 и D2 определяют из значений ЛЙ7(?'б8), измеренных в точке кипения равновесного во- водорода, точке кипения неона и тройной точке кислорода, а также из значения d (Д W) /dT68 в тройной точке кисло- кислорода, вычисленной из уравнения (8.4): *' Практически два платиновых термометра R B73,15 К), равным 100 и 10 Ом. 54,361 К — 90,188К: MV3 (Т№) = А3 + В3 Т№ + + C3Tl8 . (8.4) Константы As, Bs и С3 определяют из значений Л№G"б8), измеренных в тройной точке и точке кипения кислорода (или тройной точке аргона), а также из зна- значения d(AW)dT6S в точке кипения кислорода (тройной точке аргона), вычисленной по уравнению (8.5), 90,188 К - 273,15 К : ДН74 (Т№) = 64 (T6S — 273,15 К) + + Ч (Т№ - 273,15 КK (Г68 - 373.15 К) (8.5) Константы bi и et определяют из значений AW(T6S), измеренных в точке кипения кислорода (или тройной точке аргона) и точке кипения воды. Для области от 0 до 630,74 °С температуру t№ опре- определяют по формуле х(- 1419,58° С ^630,74° С (8.6) (8.7а) где W(t')=R(l')/R@°C). Константы R@°C), 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 W (f) = 1 + At' + Bt'2 , (8.76) где Л = аA+е/100°С), "С-1; 5=—10-4аб, °С-2. Для области от 630,74 до 1064,43 °С температуру tm определяют по уравнению Е (tm) = а + Ы№ + сё (8.8) где ?Ds) — ЭДС эталонного платинородий-(Р1+10% Rh) -платинового термоэлектрического термометра, один спай которого находится при 0 °С, а другой — при тем- температуре /68; а, Ь, с — константы, вычисляемые по значе- значениям E(tm) 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- ТУРУ 48 D8= Тт—273,15 К) определяют по уравнению ехр (Аи) — 1 (T№ (Аи)) (8.9) ехр где Li (Т68) и Ix GS(Аи)) —спектральные плотности энергии излучения черного тела для длины волны (в ва- вакууме) Я при температуре 7S и в точке затвердевания золота Тбе (Аи); с2 = 0,014388 м-К. Наряду с основными реперными 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 1 > Cd 1 1 < 1 1 > ( ¦ i i Zn i Al i In 1 «He i Pb i e-H2 i e— H, e-H, i Ne i Ne < o2 < Ar < o2 с Н2О < н2о < Sn < Zn < Ag * Au ТСП ТСП ТСП ТСП тк ТСП тт (а) РЖП (а) тк тт тк тт тт тк тт тк тз тз тз тз (а) (б) (б) (г) (г) (в) (в, Д) (д) Прип геанное значе температуры . 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 fee. °C , —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 ние Т,„ К 0,519 0,851 1,1796 3,4145 4,2221 7,1999 13,8044 17,0373 20,2734 24,5591 27,102 — — . i и я: ^ Основная ре ПТШ—76. даны для состоя 30 мм рт. ст.). за Примечания: ^ Основная реперная точка МПТШ—6; • — реперная • " Значения температур влеини ро= 101 325 Па (Ъ ТСП. а) — е — Н2 — равновесный водород: водород, имеющий свою равновесную opmo-гагра-концентрацию при данной температу- б) — нормальный изотопный состав Ne : 2,7 ммоль «Ne и 92 ммоль *2Ne на 0,905 моль 21)Ne. в) — вода должна иметь изотопный состав океанской воды. Г) _ Дг ТТ может быть использована вместо О2 ТК. S ТЗ б вместо Н2О ТК. атура перехода оянием в нуле- нулеердой, жидкой и па - Г) д) — Sn ТЗ мо ТСП — точка сверхпроводящего перехода между сверхпроводящим и нормаль вом магнитном поле; ТТ — тройная точка (равновесие между рообразной фазами); ТК — точка кипения (равновесие между жидкой и парообразной фазами); РЖП— равновесие между жидкой и парообразной фазами при давлении 33360,6 Па B5/76 р„); ТЗ — точка затвердевания (равновесие между твердой и жидкой фазами). Таблица 8.2. Значения стандартной функции №к;кт—68 (^бв) Для платиновых термометров сопротивления в области температур от 13,81 до 273,15 К [15] J 3,28 i 0 1 2 3 4 5 ai 38,59276 43,44837 39,10887 38,69352 32,56883 24,70158 / 10 11 12 13 14 15 3 239,50285 524,64944 —319,79981 —787,60686 179,54782 700,42832 У 6 7 8 9 "J 53,03828 77,35767 —95,75103 —223,52892 / 16 17 18 19 20 а1 29,48666 -335,24378 —77,25660 66,76292 24,44911 Стандартная функция ^ккт—68 Сев) ПРИ Т№ = = 273,15 К переходит в функцию W(t№), заданную уравнениями (8.6) и (8.7) для а = 3,9259668-10~3 "С и 6= 1,496334° С, таким образом, что при этой темпе- температуре совпадают значения функций, их первых и вто- вторых производных. Таблица 8.3. Заачения №ккт_68 (Т№) при температурах реперных точек [15] е — Н е —Н е —Н Ne, о„ Аг, о„ н2о, н2о, Реперная точка 2, тройная точка 2, 17,042 К 2, точка кипения точка кипения тройная точка тройная точка точка конден- конденсации точка таяния льда точка кипения тш, К 13,81 17,042 20,28 27,102 54,361 83,798 90,188 273,15 373,15 П%, "С —259,34 —256,108 —252,87 —246,048 —218,789 —189,352 — 182,962 0 100 %КТ-б8 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 г 1п(р/ро)= 2 а1Ты'' i=—I а_! = — 101,33782К; ао= 3,940796; ах= 5,43201 • Ю-2 К; а2= — 1,10563- 10-* К ¦%; ТТ нормального водорода (а) ^с ТК нормального водорода (а) ^с РЖП нормального водорода (а) ln(p/Po)= S ЩТМ; а^= - 102,74982 К; а0 = 3,994505; at= 5,33898- Ю-2 К; а2= — 1,10563- 10-* К Та_р твердого кислорода РТП неона (б) Гее, К*2 13,81 <Г68<23 13,956— 13,958 20,397 13,956 < Тт < 30 23,867 19 <Г68< 24,561 174
Продолжение табл. 8.4 Продолжение табл. 8.4 Состояние равновесия* 1п(р/ро)= 2 aiTls> d =-261,18205 К; щ = 10,275895; в]. = -4,54082 • Ю-2 К: о2= 10,35289- 10-* К~а ТТ ыотопа неона 20Ne # ТТ неона (б) >}:РЖП неона (б) - 2 *>.; c.1=-244,96075 К; ео= 10,618417; %=-?,484135 • Ю-2 К? fl2 = 9,78350 • 10-* К~2 Г11_р твердого азота 7^_т твердого кислорода РТП азота o_i= — 861,621597 К; й(= 12,189891; о1=-1,006552- Ю-2 К { = — 1 + ЬЫ(Те8/Т0); %=-930,153333 К; йо=13,569758; flj=-3,288437- Ю-2 К~Ч с2= 1,671382- Ю-4 К; 6= -2,36680, То = 77,344 К РТП аргона 0.!=- 955,992 К; со= 11,02251 ТТ аргона >к ТК аргона РЖП аргона о.!=— 894,70028 К; 24,546—24,548 24,561—24,563 24,561 <Г68<40 35,621@,003) 43,800,—43,8015 56<Г68<63,146 63,1458—63,146 77,344 63,146<Г68<84 81<Г68< 83,798 83,7962—83,8004 87,294—87,2953 83,798<Г68<87,294 Состояние равновесия*» со= 10,593120; с1 = — 7,87615 - Ю-3 К >j< РЖП кислорода 1п(р/Ро)= 2 а«т« + i — — 1 + Ъ\п (Т№1Т0)г, c_j. = — 1076,356664 К; с0 = 13,726967; аг = —3,042408 • 10 К; с2= 1,169807- Ю-4 К; й= — 1,6645120; T0 = 90,lt ТТ пропана ф-фаза) (в) ТТ этана ТТ метана ТК метана ТТ криптона ТК криптона ТТ ксенона ТК ксенона РЖП ксенона 1 1 1п(р/ро)= 2 aiT& с_х= — 1667,160 К; «о= 10,71932; а1= —3,747979- 10 К ^ ТВ двуоксида углерода РТП двуоксида углерода In (р/р0) = 2 aiTla с_х= —3900,224 К; й0 = 28,57660; Cl= —6,687764 - Ю-2 К; с2= 1,181504- Ю-4 К ТТ двуоксида углерода ТТ ртути ^ ТЗ ртути ТТ бромбензола ^ Точка таяния льда >1< ТТ феноксибензола ТП галлия ТТ галлия ТЗ натрия ^ ТТ бензойной кислоты ТП бензойной кислоты > > < ТЗ индия < ТЗ висмута < ТЗ кадмия < ТЗ свинца < ТК ртути с РЖП ртути 8К Тее, К'" 54,361 <Г68<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<Г68< <165,054 194,6707—194,674 170 <Г68< 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<Г68< <636,15 175
Продолжение табл. 8.4 Продолжение табл. Состояние равновесия*1 tm = 356,66 + 55,552 (plp0 — 1) — -23,03 (р/д,- \f - — 14,0(р/р0 —1)» для р от 90 до 104 кПа >k TK серы >к РЖП серы *68 = 444,674 + 69,010 (р/р„— 1)— -27,48 (р/р0-1J+ + 19,14 (р/ро— IK для р от 90 до 104 кПа >к ТП медь-алюминиевой эвтектики >Ц ТЗ сурьмы ^с ТЗ алюминия ТП медь-серебряной эвтектики *%: ТЗ меди ЯТП @,653 мкм) железа ЯТП @,653 мкм) палладия ЯТП @,997 мкм) титана >к ТЗ никеля >j< ТЗ кобальта ЯТП @,653 мкм) титана ТП железа >к ТП палладия ЯТП @,993 мкм) ванадия ЯТП @,650 мкм) циркония ТП титана ЯТП @,650 мкм) ванадия ЯТП @,653 мкм) ванадия ^с ТЗ платины ТП циркония >к ТЗ родия ЯТП @,650 мкм) рутения >fc ТП оксида алюминия (А12СЦ) ЯТП @,650 мкм) ниобия ЯТП @,653 мкм) молибдена Т„. К*' 717,824 708,15<Г68<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 ТП рутения ЯТП @,995 мкм) тантала ТП оксида иттрия (Y2O3) >}с ТЗ иридия >j< ТП ниобия ЯТП @,653 мкм) тантала ТП оксида бериллия (ВеО) >}с ТП молибдена >j< ТП вольфрама Ге», К** 2607 A0) 2620 (8) 2712 A2) 2720 2742—2750 2846 (8) 2851 (9) » Вторичная реперная точка МПТШ — 68 (редакция 1975 г; приписанное ей значение температуры выделено жирным шриф- шрифтом. Приведенные формулы удобны для расчетов р (Тт) 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. •z Для формул, описывающих зависимость р lTttt), указаны области их применения. (а) — нормальный водород — водород, opmo-napa-концентрация которого соответствует комнатной температуре: примерно 75°п орто- и 25% «apa-водорода . (б) —нормальный изотопический состав неона: 2,7 ммом,& Ne и 92 ммоль *zNe на 0,905 моль MNe. (в)—значение Tes при 1/F—1 (где F—доля образца в жидкой фазе). ТТ — тройная то ления; ТЗ — точка з^..^^^.^.-.,., , Г — точка 3 — 7~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. Яркостиые 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 ПРН Г< 1000 К; меньше чем ±0,1 К при 1000 К < Т < 1400 К и изме- изменяется в пределах ± 10 К при Т > 1400 К. Предварите ГШ-76) рек эительная 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- отношению 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 7*76 по измеренным значениям давления паров гелия (см. табл. 8.27 и 8.28). Таблица 8.5. Ориентировочные значения расхождении te8 — tis, ° С, между температурами по МПТШ — 68 и МПТШ-48 [15] а) Для диапазона температур от —180 до 0" С ha. ° С -100 0 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 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 7,2 500 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 9оо 3,0 5,6 9,0 1000 3,2 5,9 9,3 Таблица 8.6. Расхождения между ПТШ — 76 (Г76) и МПТШ-68 (Г68) [19] Г.8.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 те8, к 19,0 19,5 20.0 20;5 21,0 21,5 22,0 22,5 23,0 23,5 24,0 т„ — г7в, 7,4 7,3 6,9 6,4 5,8 5,3 4,8 4,2 3,7 3,2 2,7 Ты, к 24,5 25,0 25,5 26,0 26,5 27,0 27,1 28,0 29,0 30,0 Тю — г7в, мк 2,1 1,6 1,1 0,7 0,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 i Таблица 8.7. Расхождения между ПТШ — 76 (Г76) •' и шкалами, построенными по давлению паров гелия (Гм, Те2) [19] 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 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 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 П ри м е ч 0,5 до 3,2 К. « 12-2159 в области от Таблица 8. 8. Расхождение между ПТШ — 76 (Т7е) и шкалами, воспроизводящимися государе! первичными эталонами (Тэ) [22] 1 2 2 2 2 3 3 ,8 ,0 ,2 ,4 ,6 ,0 .3 3,6 к 1 —2,1 —3,8 —4,4 —4,4 —4,3 —5,0 —6,1 —6,9 3,9 4 4 2 5 5,0 5,5 6 6 7 7 8 0 5 0 5 0 х —7,0 —6 —5 —5 —6 —7 —8 —7 —4 "' ,5 ,3 *о ,0 ,4 , 1 1 ,6 ,3 s 8,5 9,0 9,5 10,0 11,0 12,0 13,0 14,0 15,0 16,0 1 + 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 2 I +4,6 +4, +5, + 6, + 6, +7, + 6, +5, +4, +3, +2, 9 9 5 9 0 4 9 2 0 0 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 Л7"=2,7-10~в Т2, К. 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, ht = la (tx - h), при частичном погружении где tz — средняя температура выступающего столбика, °С; ti — произведенный отсчет по термометру, °С; ^ — тем- температура столбика при градуировке, °С; / — 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 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 % Tl Ga СО (СН3)„ С2Н5ОН СН3ОН С6Й15СН3 РМ0-.К- 182,5 182 180 55 1310 1150 1550 1220 1100 1220 1210 1090 t, "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 расширени Таблица 10. Значения коэффициента поправки на выступающий столбик для некоторых жидкостио-стеклянных термометров [24] Сорт стекла 360 (ГОСТ 1224—71) 500 » 650 » Жидкость Ртуть а, 10-« -С» 160 165 170 Сорт стекла Плавленый кварц Стекло при *>0° С Стекло при «0° С Жидкость Ртуть Органическая а, 10-« °СП 180 1300 800 Таблиц а 8.11. Пределы допускаемых погрешностей показаний жидкостно-стекляиных термометров, Диапазон измеряемых температур от -35 0 100 200 300 400 500 600 ДО 0 100 200 300 400 500 600 650 °С [24] Цена деления шкалы, °С 0,01 1 0,02 ±0,05 ±0,04 ±0,08 ±0,08 ±0,10 0,05 ±0,10 ±0,10 ±0,25 ±0,40 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 — I ±1 -н | ±2 ;ЗгЗ ±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) мован на зависимости электрического сопротивления ов, сплавов и полупроводников от температуры, определения температуры по измеренному значению трического сопротивления пользуются эмпирическими мулами или таблицами. Термометры для точных из- ений (с погрешностью менее 0,001 К) — платиновый, ниевый — градуируют индивидуально. ТС применя- для измерения температур примерно от 0,01 К до 1100"С. Широкое распространение для измерения температур -200 до 750 °С (реже от—260 до 1Ю0°С) получили тиновые ТС (ТСП) благодаря исключительно хоро- л термометрическим свойствам платины [10, 11, 24— i V 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, [ 113). Характеристики промышленных ТС см. в [24, 33— Полупроводниковые ТС используют обычно для изме- . _1ия температур ниже 0 °С [11, 43, 47]. Основное пре- Шущество полупроводниковых ТС состоит в том, что их 'чувствительность гораздо выше чувствительности метал- металлических ТС при низких температурах. В низкотемпера- |ттрной термометрии применяют германиевые [11, 35, lws—Щ, угольные [44], арсенид-галлиевые ТС [45]. Наряду с ТС для измерения низких температур раз- разработаны термодиоды из Ge, Si, GaAs. Термометрическим араметром таких термометров является напряжение на дноде, 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- -гературной зависимости термо-ЭДС (Е), возникающей в термопаре — проводнике, состоящем из двух соединен- _шх 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 аппроксимирована полиномом вида Е= ^ afi. Коэффи- циенты полиномов приведены в [10, 60]. Вопросы термоэлектрической термометрии рассмот- рассмотрены в [6, 25, 49, 52]. 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) tt °С -260 -250 —240 —230 —220 —210 —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 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 Приращение температуры, СС 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 1,00000 1,03965 ,07919 1,11861 1,15791 1,19708 1,23613 ,27507 1,31388 1,35256 1,39113 1,42959 ,46792 1,50613 ,54423 ,58221 ,62007 1,65781 ,69544 1,73294 1,77033 1,80760 1,84475 1,88179 1,91873 1,95552 1,99221 2,02878 2,06523 2,10158 2,13779 2,17390 2,20988 2,24576 2,28151 ,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 ,00794 ,04757 ,08708 ,12647 ,16575 ,20490 ,24393 ,28283 ,32162 ,36028 \43727 ,47558 ,51377 ,55183 ,58979 ,62763 ,66535 ,70295 ,74043 ,77779 ,81504 ,85217 ,88919 ,92610 ,96287 ,99953 2,03608 2,07251 2,10883 2,14503 2,18111 2,21708 2,25292 2,28865 2,32427 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 1,05548 1,09498 1,13434 1,17359 1,21271 1,25172 1,29060 1,32936 1,36801 1,40653 ,44494 1,48322 1,52138 ,55943 ,59736 ,63518 ,67288 ,71045 ,74791 1,78525 ,82248 ,85958 ,89658 ,93347 ,97021 2,00686 2,04338 2,07978 2,11607 2,15225 2,18830 2,22425 2,26007 2,29578 2,33137 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 ,02380 ,06339 ,10286 ,14220 ,18142 ,22053 ,25951 ,29836 ,33710 ,37572 ,41423 ,45260 ,49087 ,52900 ,56704 ,60494 ,64274 ,68040 ,71795 ,75540 ,79271 ,82991 ,86698 ,90397 ,94083 ,97755 2,01417 2,05067 2,08705 2,12332 2,15947 2,19550 2,23142 2,26723 2,30291 j ,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 ,03172 ,07129 ,11073 ,15006 ,18925 ,22833 ,26729 ,30612 ,34484 ,38343 ,42191 ,46026 ,49851 ,53662 ,57463 ,61251 ,65027 ,68793 ,72545 ,76287 ,80016 ,83734 ,87439 ,91135 ,94819 ,98488 2,02148 2,05796 2,09432 2,13056 2,16668 2,20270 2,23859 2,27437 2,31002 2,34558 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 2,35977 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 1,01158 1,04091 1,07007 1,09912 1,12808 1,15690 1,18561 1,21420 1,24269 1,27107 1,29930 1,32742 1,35542 1,38332 1,41-108 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 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 з',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 4.17414 4,20277 4,23130 4,25974 4,28902 4,31619 4,34422 4,37218 4,40000 4,42768 t, °c 1020 1030 1040 1050 1060 1070 1080 1090 1100 0 4,43321 4,46077 4,48823 4,51555 4,54276 4,56987 4,59688 4,62376 4,65052 Прираще 2 4,43874 4,46627 4,4937,1 4,52100 4,54819 4,57529 4,60226 4,62912 4,65586 me температуры, °С 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@°Q)\ 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 0 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 ,00000 ,00000 ,04281 ,08563 ,12844 ,17124 ,21404 ,25684 ,29963 ,34242 ,38522 1,42800 ,47079 ,51357 ,55635 ,59913 ,64192 ,68470 1,72748 1,77026 1,81305 1,85583 Приращение температуры, °С 2 3,15420 3,19730 3,24170 3,28710 3,33270 3,37820 3,42320 3,46800 3,51260 0,55720 3,60150 3,64540 3,68920 3,73280 3,77620 3,81950 3,86260 3,90560 3,94860 3,99144 1,00856 1,05138 ,09419 ,13700 1,17980 1,22260 1,26540 ,30819 1,35098 1,39377 1,43656 ,47935 ,52213 1,56491 1,60769 ,65048 1,69326 1,73604 1,77882 1,82160 4 6 0,14590 и, 18850 0,23270 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 ,01712 ,05994 ,10275 ,14556 ,18836 ,23116 ,27396 ,31675 ,35954 ,40233 ,44512 ,48790 ,53069 ,57346 ,61625 ,65904 ,70182 ,74460 ,78738 ,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 ,07707 ,11988 ,16268 ,20548 ,24828 ,29107 ,33386 ,37666 ,41945 ,46224 ,50502 ,54780 ,59058 ,63336 ,67615 ,71893 ,76171 1,80449 ,84727 Обзор термопар для измерения высоких температур см. в [37, 50, 51, 53]. Обширный каталог термопар и об- суждеиие их характеристик см. в [54, 60]. t 180
Таблица 8.14. Значения эксплуатационных характеристик термопар [24, 26, 27, 34, 50, 60] Термопара Си — константан Си-Аи+1,9%Со Хромель —Аи+1,9% Со Cu-Au + 0,07%Fe Хромель - Аи + 0,07% Fe Fe — константан Pf-Pt + 10% Rh Pt+6%Ph —Pt + 30% Rh Хромель — копель Хромель — алюмель W + 5%Re-W + 20%Re Никель — нихром Нихросил — нисил Ir-Ir + 60% Rh W-Mo 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) 11 A4) 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 0ti 5 0^5—3 0,5-6 0,5-7 1—3 4—10 8—30 1—10 <10 10-22 10 Рабочая среда 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 % №, 0,5 ±0,1% Мп; хромель: 90—91 % №, 9—10 % Сг т, к 2 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 Э % Со — Си dE/dT. 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 —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 70 75 30 85 90 95 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 273 Конст Е, мкВ 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 антан — Си dE/dT. мкВ/К -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 Аи + Е, мкВ 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 9 % Со — Си dE/dT, мкВ/К —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 Аи+1,9 % Со— хромель Е, МкВ 11905,1 11679,3 11446,5 Ы207,2 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 dE/dT, мкВ/К —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 Аи + 0,1 Е, мкВ 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 — 7%Fe-Cu dE/dT, мкВ/К —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 — Аи+0,07% Fe—хромель ?.МКВ 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 dE/dT, мкВ/К —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 граду ировочная таблица термопары медь— копель (ГОСТ 22666—77) [60] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (ЛШТШ—68); температура свободных концов 0°С; допускаемые отклонения А?=±A,3—1,1 • lQ~3t) dEIdt, 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 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 Прираще1 2 6,012 5,821 5,615 5,394 5,159 4,910 4,647 4,370 4,080 3,777 3,461 ие температуры, °С 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 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 0 3,065 2,722 2,367 2,000 1,622 1,232 0,832 0,421 0,000 Прираще 2 3,133 2,792 2,439 2,074 1,698 1,311 0,913 0,504 0,085 ние температуры, °С 4 3,199 2,861 2,510 2,148 1,774 1,389 0,993 0,587 0,170 • 3,266 2,930 2,582 2,222 1,850 1,467 1,074 0,669 0,254 в 3,331 2,998 2,652 2,295 1,925 1,545 1,153 0,751 0,338 Примечание. Для аппрокснма 1 С в [57] предлагается полином Е = V at t , где а, = _ 42,6524 термо-ЭДС Е, мкВ, от температуры «, ° С, в области температур от — 255 ДО 42,65243 °СГЧ а2 = — 4,9538-10 °С"г; аг = 4,9-КГ6 "С. 182
Таблица 8.17. Градуировочная таблица термопары железо — константен [60] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0 °С; константан: 55—61 % Си, 45—39% № 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, Cr, P t, "С -200 -'00 - 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 11,887 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 31,356 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 — Таблипа 8.18. Градуировочная таблица термопары медь — константан [60] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0°С; медь: электролитическая мнированная чистотой 99,95%, содержащая 0,02—0,07 % О2 и 0,01 % примесей; константан: 55—61 % Си, -39% № 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 —5,261 —2,788 3,357 8,235 13,707 19,638 — 90 —5,439 —3,089 3,813 8,757 14,281 20,252 8.19. Стандартная градуировочная таблица термопары хромель — копель [58] Термо-ЭДС, мВ; температур клонений 0,2 мВ при <<30С копель МНМц 43—0,5 1, °С (МПТШ—68): температура свободных концов 0°С; предел допускаемых от- С и [0,2+6,0 • 10~4 (< —300)] мВ при <>300°С; электроды: хромель НХ 9,5; t, "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"* (t — 300)] мВ при <>300°С; электроды: хромель НХ 9,5; алю- алюмель НМц АК 2-2-1 t, "С —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 — Прнращеиие 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 — Pt + 10 % Rh [58] Термо-ЭДС, мВ; температура, СС (МПТШ—68); температура свободных концов 0°С; предел допускаемых откло- отклонений 0,01 мВ при * < 300° С и [0,01+2,5- 10 (t— 300)] мВ при <>300°С t, °с 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 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 ,352 1,436 ,521 ,606 ,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 ,122 ,203 ,286 369 !453 ,538 ,623 ,710 ,797 ,885 ,973 2^061 2,151 2,241 2,332 2,424 2,516 2,609 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 1,058 1,138 1,220 1,302 1,386 1,470 1,555 1,640 1,727 ,814 1,902 .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 1,154 236 Ь319 1,402 1,487 1,572 ,658 ,744 ,832 .920 г! 008 2,097 2,187 2,277 2,369 2,461 2,553 2,646 8 0,044 0,101 0,161 0,221 0,285 0,350 0,418 0,487 0,557 0,629 0,702 0,777 0,853 0,931 ,010 ,090 ,171 ,253 ,336 ,419 ,504 ,589 ,675 ,762 ,850 ,938 2| 026 2,115 2,205 2,295 2,387 2,479 2,572 2,665 /, °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 Приращение температуры, °С 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 5,320 5,422 5,525 5,628 5,731 5,835 5,939 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 6 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 5,587 5,690 5,793 5,897 6,001 а 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, с 680 690 700 710 720 730 740 750 760 770 780 790 800 810 830 840 850 860 870 880 890 900 910 920 930 940 950 960 970 980 990 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>98 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 в 6,127 6,232 6,337 6,442 6,547 6,653 6,759 6,866 6,973 7,080 7 1 QO / , loo 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 t, "С 1150 1160 1170 1180 1190 1200 1210 1220 1230 1240 1ОСП izoU 1260 1270 1280 1290 1300 1310 1320 1330 1340 1350 1360 1370 1380 1390 1400 1410 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 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 6 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 15^938 16,055 16,172 16,289 16,406 16,523 16,639 8 11,401 11,520 1Г,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 — Pt + 30 % Rh [58] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (ЛШТШ—68); температура свободных концов 0° С; предел допускаемых от- отклонений 0,01 мВ при t <300°С и [0,01 +3,3 ¦ 10~5 (f — 300)] мВ при t >300°C t, °с 300 350 400 450 500 0 0,443 0,613 0,808 1,029 1,274 5 0,459 0,632 0,829 1,053 1,299 10 0,475 0,650 0,850 1,076 1,325 Приращение те 15 0,491 0,669 0,871 1,100 1,351 20 0,508 0,688 0,893 1,124 1,377 мпературы, 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 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 [58] (градуировочная характеристика *) Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0° С; предел допускаемых от- й 8 В t 1000° С [0,08 + 4,0- 10~S (t — 1000)] мВ < 1000° С клонений 0,08 мВ при t < 1000° С и д при <> 1000° С t, о С 0 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1-800 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 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] также градунровочные от характеристики 3,. 186
Таблица 8.24. Градуировочная таблица термопары W + 5 % Re — W + 20 % Re для диапазона температур от 1800 до 2500° С [58] Термо-ЭДС, мВ; температура, °С (МПТШ—68); температура свободных концов 0° С t, "С 1800 1900 2000 2100 2200 2300 2400 2500 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 — 20 27,226 28,334 29,381 30,382 31,318 32,197 33,017 — Приращение те 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 — мпературы. 50 27,563 28,656 29,685 30,670 31,587 32,448 33,253 — °с ео 27,675 28,762 29,786 30,765 31,676 32,531 33,331 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 i 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 1,66 3,64 6,24 0,37 0,82 1,33 1,89 2,46 3,05 3,63 4,20 4,76 5,31 0,4 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 2000 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* 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 А, м: гравитационная поправка .. g -9,80665 температурная поправка ДА = —aAth, где g — значение местного ускорения свободного паде- падения, м/с2; At— разность между температурой ртути и температурой, указанной в табл. 8.27—8.34, СС; а — ко- коэффициент, который для ртутного манометра со стеклян- стеклянной шкалой равен 1,72-10~4 "С-1 и для манометра с латунной шкалой 1,63-10 "С-1 [47]. 187
тж Т, К Таблица 8.26. 3Не 0,2—3,316 4Не 0,5—5,195 Рабочие интервалы некоторых конденсационных термометров е-Н2 13,81—23 „-Н, 13,96—30 Ne 24,56—40 N2 63—84 Ог 54,4—94 90—173 примечаниях к табл. Таблица 8.27. Зависимость между давлением насыщенных паров 3Не и температурой Т76 Приращение температуры, К 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 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 0,4584 5,383 27,106 211,40 430,67 774,88 Давление, Па 0,01030. 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 1,092 9,324 116,025 265,87 519,44 906,98 0,04754 1,418 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 0,11150 2,3050 15,217 56,718 151,891 329,66 620,27 1053,8 0,16406 2,8902 17,712 63,363 165,456 353,15 656,70 1106,17 Давление, 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 29,548 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 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 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, Это уравнение справедливо в области от 0,5 до 0,2 К прн замене Т„ на Т; а_, = — 2,50943 К; а„ = 9.7 Ог = 0,210429 К~г; а, = — 0,0545145 К; а, = 0,0056067 К~4; Ь = 2,25484. l = —0,304433 К"»} 188
Таблица ;.28. Зависимость между давлением насыщенных паров 4Не и температурой Т7в т.к. 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 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 Давление, 10s П 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 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 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 94,610 104,008 114,02 124,68 136,01 148,03 160,78 174,27 188,55 203,67 219,76 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 0.0280S 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 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 н Тп, К. в области от 0,5 до 2.1768 К (Х-точка) описывается уравне- 1пр = ^ аъ7',» где о_, = -7,41816; с„ = 5,42128; a1== 9,903203 К""»: с2 = — 9,617095 K~a; а3 = 6,804602 Кг3: с4 =— 3,0154606 К; %= 0,7461357 К~6; В области от 2,1768 К до критической температуры 7"кр = 5,1953 К 8 189
Таблица 8. 29. Зависимость между давлением насыщенных паров, равновесного водорода A03 Па) кТ№* Таблица 8.32. Зависимость между давлением насыщенных паров азота и Т68* 14,0 15,0 16,0 17,0 18,0 19,0 20,0 21,0 22,0 23,0 7,842 13,373 21,463 32,772 48,000 67,879 93,169 124,65 163,11 209,35 Приращ 8,773 14,765 23,446 35,481 51,580 72,480 98,945 131,75 171,71 — ение температуры, К 9,787 16,266 25,562 38,352 55,351 77,303 104,974 139,15 180,62 — 10,888 17,879 27,818 41,392 59,321 82,355 111,263 146,83 189,87 — 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)иГ68* 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 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 Приращу 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 ние темпер 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 туры, К 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 Таблица т, 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 8. 31. Зависимость между давлением насыщенных паров неона A0 Па) и Т( 8' Приращение температуры, К 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 0,2 54,605 76,449 104,355 139,29 182,25 234,27 296,40 369,72 455,34 554,42 668,14 797,74 944,52 1109,89 1295,33 — 0,4 58,534 81,515 110,747 147,21 191,89 245,85 310,13 385,82 474,05 575,95 692,75 825,67 976,07 1145,33 1334,96 0,6 44,022 62,676 86,831 117.429 155,45 201,91 257,84 324,32 402,43 493 ,30 598,08 718,00 854,31 1008,36 1181,57 1375,47 — 0,8 47,356 67,037 92,404 124,408 164,04 212,31 270,26 338,98 419,54 513,10 620,82 743,91 883,66 1041,42 1218,65 1416,88 Приращение температуры, К Давление, Па 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 Давление, 103 Па 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 В2,0 34^0 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 — * Уравнение, описывающее эту зависимость в области от 3,146 до 84 К, см. в табл. 8.4. В области от 45 до 63 К Давле* не р, Па, связано с температурой 7"в8, К. уоавнением [65] сывающее эту зависимость, см. в табл. 8.4. 190
Таблица 8.33. Зависимость между давлением насыщенных паров кислорода и Тт* т, к 54,0 56,0 58,0 60,0 62,0 64,0 66,0 €8,0 70,0 72,0 74,0 76,0 78,0 «0,0 «2,0 «4,0 «6,0 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, 103 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 — 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 — 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 — • Уравнение, описывающее эту зависимость, см. в табл. 8.4. Таблица 8.34. Зависимость между давлением насыщенных паров CF4 (фреон-74) и Т68 90,0 95,0 100,0 119,70 323,01 777,18 Давление, Па 147,49 I 180,76 388,31 464,77 915,22 | 1073,77 Давление, 10s Па 305,0 310,0 315,0 320,0 325,0 130,0 135,0 340,0 145,0 350,0 355,0 160,0 165,0 170,0 1,698 3,416 6,408 11,316 18,967 30,378 46,763 69,520 100,23 140,62 192,59 258,15 339,43 438,67 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 области от ) ДО 173 К , турой 78, К, уравнением [64] ю (Р/Р№) = (a,z + Л ,*<=1-Гд; TR = TM,TB} равное 3742 • Ш3 Па; Гк„ — крнт 227,5 К; / 220,41 553,90 1255,24 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 Та, связано 267,46 657,42 1462,26 2,988 5,68С 10,144 17,171 27,740 43,024 64,386 93,368 131,68 181,18 243,85 321,81 417,28 — с темпера — критическое 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— Яркостная (спектральная) пирометрия основана на измерении интенсивности (яркости) излучения тел при фиксированной длине волны. Если для длины волны h интенсивность излучения тела и интенсивность излучения АЧТ равны, то температура АЧТ будет равна яркостной температуре Тя излучающего тела. С термодинамической темнературой Тв связана соотношением , Т)), (8.10) где с2 — вторая постоянная закона Планка, равная 0,014388 м-К; е(Я, Т) —спектральный коэффициент теп- теплового излучения тела на длине волны Я, 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 hi н Яг для нечерного тела и АЧТ. Если эти отношения равны, то цветовая температура Та равна температуре АЧТ. С термодинами- термодинамической температурой Та связана соотношением (8.11) Цветовая температура так называемых серых тел, характеризующихся условием e(hi, 71)=е(Я.2, Т), совпа- совпадает с термодинамической. Метод спектрального отно- отношения нечувствителен к серой среде (пропускательиая способность которой удовлетворяет условию %(%i) = =т(Л2)), часто присутствующей между объектом и пиро- пирометром (например, пыль, дым, смотровые окна н т. д.). Радиационная пирометрия основана на измерении полной (во всем спектральном интервале) энергии излу- излучения тел. Если энергия полного излучения нечериого тела и энергия АЧТ равны, то температура АЧТ опреде- определяет радиационную температуру Тр нечерного тела. Ра- Радиационная температура связана с термодинамической соотношением T = Tp[4(T)f (8.12) где et(T) — интегральный коэффициент теплового излу- излучения тела Применение радиационных пирометров наи- наиболее эффективно прн низкой температуре, когда спект- спектральная излучательная способность тел мала. Излучательная (и отражательная) способность ме- металлов и сплавов сильно зависит от состояния поверхно- поверхности (шероховатости, 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) | Т, К | ЕХ ** Ванадий Вольфрам Гафний Германий Графит искусственный Двуоксид тория оплавленный @,96) [85] Двуоксид ураиа 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 " Спектральная излучательиая способность 1000—2000 1200—2600 1500-1800 ЮОО—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 1000—1900 1733 1000—2100 0,419—0,370 0,453—0,418 0,445—0,453 0,50—0,53 0,90—0,83 0,863—0,876*2 0,824—0,836*2 0,40—0,55*3 0,38—0,35*3 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*3 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 соответствует указанным температурам. Линейная интерполяция между точками дос- Таблица 8. 36, Значени Вещество Алюминий Вольфрам*2 Графит*3 Железо Золото Медь Молибден*2 Палладий Серебро Сталь углеро- углеродистая Тантал*2 Т. 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 я спект Тип*1 П h п п h h n n n n n n П h П n n n рального коэффициента теплового излучения 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** 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 ех веществ при рази 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 ых длинах волн [76] 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 — 1 Графит пористый искусственный. 1 X = 0,467 мкм. 1 X = 0,665 мкм. 192
Таблица 8.37. Значения интегрального коэффициента теплового излучения ц некоторых веществ [76— 78} Вещество Алюминий: сильно окисленный электролитически окисленный, 4—10 мкм Зериллий Зронза: алюминиевая окисленная Занадий Зода: лед гладкий лед, покрытый инеем Зольфрам Гафний Дюраль Д 16 Железо Золото Иридий Кадмий Кобальт Латунь: отлично полированная окисленная Магний Манганин прокатанный Медь » окисленная » окисленная Молибден >} ,, Никель » окисленный Ниобий Нихром: прокатанный окисленный Оксид железа Fe2O3 Элово Палладий Платина » Рений Родий )> этуть чистая Свинец: серый окисленный окисленный при 473 К Серебро Т, 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 ЮОО—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 П П П 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 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. 8.37 Вещество Сталь: углеродистая » окисленная 07X16Н6 » окисленная при 1173 К 12Х18Н10Т 08Х18Н12Б "текло Сурьма Тантал » » » нитрид Теллур Титан: электрополированный карбид Уран » карбид Хром Цинк » окисленный Цирконий Карбид Диборид Т, К 100—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 п п п п п п h п п п п h h h h h n 1^ n n h h h 0,06—0,31 0,86—0,91 0,13—0,28 0,84 0,13—0,24—0,38 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 интерполяциг между точками достаточно точная. Таблица Вещество Мер ZrO, ThOa А1аО3 8.38. 20 0,73 0,81 Значения интегрального коэффициента теплового излучения некоторых оксидов [76] 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 2400 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 <Нр 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 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 градуировочиого 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 времеиамв 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- каторов и измерителей максимальной температуры ино- гда полезны, а в ряде случаев и- труднозаменимы (при исследовании тепловых полей, в аэродинамических изме- рениях, при измерении температур токонесущих элемен- тов, деталей машин и механизмов и т. п.). Тип Термохимические Термоиндикато- эы плавления Жидкокристал- Жидкокристаллические Люминесцентные Таблица 8. Вид Порошок, краска, паста, лак, карандаш, таблетка, печатная Порошок, краска, паста, лак, карандаш, таблетка, печатная Порошок, краска Порошок, краска, паста, лак, карандаш, таблетка, печатная краска 39. Классификация Группа по Обратимые, необратимые, квазиобратимые Необратимые, обратимые Обратимые » термоиндикаторов [81] Температур- Температурный диапа- 5О-4-1ООО 35-4-1150 —20-Н+250 —200^+100 Относитель- Относительная погреш- 2,5—10 0,5—2,5 0,1—2 0,5—2 Количество цветовых переходов Один или нес- несколько Один Неогра- Неограниченное количество Одни или несколько Зависимость от условий нагрева 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 М. М. Термометрия и калориметрия. — 2-е изд. М.: Изд-во МГУ, 1954. 7. Гордов 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 C, Maas H., Pavese F.// Comite Consultatif de Thermometrie, 14e 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. C, 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. C, 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., Гордов А. Н., Лах 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-Ромаиов 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- промыш, А И К О А К 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. H.//Plati- num Resistance Thermometry. 1973. Vol. 126. д р рур р ленности/Г. В. Самсонов, А И. Киц, О. А. Кюздени и др. К Н 972 195
37. Johnston J. S7/Temperature Measurement 1975. Conference Series N 26. Lond,: Institute of Physics. 1975. P. 80—90. 38. Anderson R. L., Kollie T. G.//Critical Rev. in Ana- lyt. Chem. 1975. Vol. 6. P. 171—221. 39. Dauphinee T, M., Preston-Thomas H.//Rev. Sci. lnstrum. 1954. Vol. 25. P. 884—886. 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- иия//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. С, Brandt В. Ц, 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. П., 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., Белянский Л. Б. Измерение низких температур (обзор)//Физика низких температур. 1967. Т. 2. № 7. С. 821-848. 49. Burns G. W., Hurst W. S.//Temperature Measure- Measurement 1975. Conference Series N 26, Lond.: Institute of Physics. 1975. P. 144—161. 50. Данишевский С. К., Сведе-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. Бейлии 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: Справочиик/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., Mflller 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- ;" лоты AQ, подведенной к телу в данных условиях, к со- соответствующему повышению температуры AT. В соответ- : ствии 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 :оответственио единицы массы и одного моля данного мщества. Они связаны соотношением С=Мс, где М — пасса 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- теплоемкость под давлением насыщенных паров (вдоль ли- линии сосуществования фаз) cs. Величины ср и с0, 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 ср—с» для твердых тел обычно невелика. Теплоемкость твердых тел за исключением твердого ге- гелия, слабо зависит от давления. Важнейшим параметром, характеризующим темпера- температурную зависимость теплоемкости твердого тела, являет- является характеристическая температура Дебая (дебаевский параметр) 6, К, определяемая соотношением kQ=hv, где ft—постоянная Больцмаиа, 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 с0, Дж/ (моль-К), определяется соотношением ctl=3RnD(b/T), где R — газовая постоянная, Дж/(моль-К); п — число атомов в молекуле: D — функция Дебая (табулирована в табл. 9.7); в — дебаевский параметр, К; Т — темпера- температура, К- При температуре, большей дебаевской (Т>в), вы- выполняется закон Дюлонга — Пти cv = 3Rn =ь 25и Дж/(моль-К). При низкой по сравнению с дебаевским параметром температуре "(Jr<0,l 6) молярную теплоемкость твердого тела Со, Дж/(моль-К), обычно представляют так: cv= 1944 «(Г/в)з+тГ, где п, Т и 6 — те же величины, что и в предыдущих со- соотношениях; у — коэффициент электронной теплоемкости, Дж/(моль-К2). 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 нонов, 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 н 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 cp—cv=R, где Я — универсальная газовая постоянная. Согласно закону распределения каждая поступатель- поступательная и вращательная степень свободы молекулы дает в молярную изохорную теплоемкость вклад, равный R/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): сю=1,5 R; ср=2,5 R — для одноатомного газа; сю=2,5#; сР=3,5#— для двухатомного газа; cv=3 R; cp=4 R — для много- многоатомного газа. Этн соотношения хорошо выполняются для одно- одноатомных газов, хуже для двухатомных и плохо для мно- многоатомных. Теплоемкость двух- и многоатомных газов прн 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 г,- — 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
яые 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 1S.H. 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* турах ниже 300 К содержатся в [5]. 9.2. ТЕПЛОЕМКОСТЬ ЭЛЕМЕНТОВ 0,1 / / 4не 0,15 J / / 0,15. I ' 0,01 0,1 0,2 0,5 Ь 2 Т,К лярные теплоемкости Cs жидких изотопов 4He и Рис. 9.1. гелия 3Не и 4Не и растворов 3Не—4Не с молярной до- долей 3Не, равной 0,05; 0,15; 0,48 при давлении насыщаю- насыщающих паров [51] 50 4» 0 1 1 / 7 \ 1 1БО 9Ь НО п Рис. 9.2. Молярная теплоемкость гольмия [4] Лго 1 J 1 / [у / ] п D Т,К Рис. 9.3 Молярная теплоемкость диспрозия [4J ас К с- , А Fe ^ Рис. 9.4. Молярная теплоемкость железа вблизи ферро магнитного фазового перехода [52] I \ СО то 1360 1?ОО Г, К Рис. 9.5. Молярная теплоемкость кобальта вблизи фер« ромагнитного фазового перехода [53] 198
В табл. 9. I —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 0,10135МПа Вещества в жидком и газообразном состояниях отмечены буквами «ж» н «г». Различные кристаллические мо- 1явфикации отмечены греческими буквами о, р, к, I в др. Теплоемкость газов приведена в состоянии идеального I rtea, т. е. при предельно низком давлении. Химическая формула приведена лишь для неодноатомных молекул • Вещество, формула Азот Na (г) Актиний Алюмнннй «-америций Аргон (г) «-Бериллий Бор (кр) Бор аморфный Бром Вг2 (ж) ЕаЩГ2(Г) Висмут fl-Водород На (г) opmo-Водород Н2 (г) пара-Водород Н2 (г) Вольфрам в-Гадолиний Галлий Гафний Гелий (г) Германий в-Гольмий к-Дейтерий D2 (г) Диспрозий Европий в-Железо Р-Железо Золото Индий Иод 12 Иод I, (г) Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кислород О2 (г) Кислород, озон О3 (г) в-Кобальт Кремний Криптой (г) Ксенон (г) Лантан Р-Литий Лютеций Магний в-Марганец ^-Марганец ¦у-Марганец Медь Молибден Мышьяк Мышьяк As2 (г) Мышьяк As4 (г) З-Натрий Неодим Неон (г) 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 > '] ц 1] [2] " [ 1 1 [ [ [ [ [ 2 2 2 2 У 2 ; ! 2 2 2 2 г 2 2 2 ] ] i Вещество, формула Нептуний Никель Ниобий [S-Олово белое а-Олово серое Осмий Палладий Платина а-Плутоний Полоний а-Празеодим Радон (г) Реии й 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 (r) Серебро Скандий Стронций Сурьма Сурьма Sb2 (г) Таллий Тантал Теллур Тербий Технеций Титан н-Тритий Т2 (г) Торий Тулий Углерод, алмаз Углерод, графит а-Уран ФОС( ФОС( ФвС( ФОС( Фоа| эор белый эор красный эор черный bop P2 (г) эор Р4 (г) Франций (ж) Фтор F2 (г) Хлор С12 (г) Хром Цезг й р-Церий Цинк Цирконий Эрбий Дж/(моль-Ю 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 и 1] 2 2 1 1 1 1 1 1 2 1 1] 1] 1 ] j 2 1 1 1 1 \2 1 2 1 1 1 2 [1 [1 [2 2 1 1 1 2 1 2 1 2 2 1 1 1 1 1 2 2 2 1 [I гп 21 1 199
Таблица 9.2. Удельная изобарная теплоемкость с», Дж/(кг • К), элементов 1500 К и давлении 0.1 МПа температуре от 20 до Изменение состояния вещества обозначено до н после фазового перехода: т—твердое, ж — жидкое, г — газообразное. Различные кристаллические модификации твердого состояния отмечены греческими буквами а, р, y> В и пр. Вещество Азот N2 Алюминий Аргон Барий Бериллий Бор аморфный Бор (кр) Бром Вг2 Ванадий Висмут ч-Водород*2 пара-Водород*2 Вольфрам Гадолиний Галлий Германий Гольмий а-диспрознй Европнй Железо*з Золото Индий Иод 12 Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кислород, О2 Кислород, О3 (озон) Кобальт Кремний (кр) Криптон*2 Ксенон*2 Лантан й-Литий ft-Литий Лютеций й-Марганец 3, 8-Марганец ^-Марганец Молибден а-Мышьяк й-Натрий Р-Натрий Неодим Неон*2 «-Нептуний Никель Ннобнй 5-Олово белое й-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 т 150 1048 675 526 (г) 186 624 333 299 308 370 117 12 600 16150 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 емпература 250 1042 858 521 198 1560 859 816 (?) 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 (Р) 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 (й) 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 627 (р) 946 248 158 238 4154 173 686 C) 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 (v) 159 (ж) 236 153 397 926 1143 1243 674 1013 247 (ж) 4203 217 837 (8) 513 (ж) 1030 — 616 333 — —. 154 307 165 — Литера- Литература [3 2 7 2 2 3 3 2 3 3 8 8 2 3 3 3 3 3 3 з 2 2 3 3 [3 [3 [9 [3 \1 з 2 7 ! 7 3 3 3 3 3 3 3 3 2 3 3 3 [3 7 3 3 5 3 3 3 3 3 3 6] . 5] 5] 5] 5] 10] 10] 5] ... . 5] 9] ¦л 5, 13] 5] 200
! Вещество Празеодим Рений Родий Ртуть Рутений Самарий Свинец у-Селен Сера ромбичес- ромбическая Сера моноклин- моноклинная*3 Серебро Скандий Стронций Сурьма а-Таллий Тантал Теллур Тербий Технеций Титан о-Торий Туллий Углерод (алмаз) Углород (гра- (графит) Уран Фосфор белый Фосфор крас- Фосфор черный Фтор F3 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 ф) 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*i 340 342 166 289 147*1 114*1 97,6 151 176*1 230 90*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 (т) 402 300 170 600 224 145 273 137 251 271 144 (т) 445 (ж) 1068 250 611 343 («) 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 Продолжение t 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 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 (р) 229 пабл. 9.2 Литера- Литература [3] [3, 5] [3, 12] [12, 13] [3, 12] [3] [2, 5] [3] [14] [3] 3, 5] 2, 5] 2] 3] 3] 2, 5] 3, 5 3] 3] 2, 51 [3 II 3] [2, 3, 58 [3] [2] [3] [3 [3 [3 [2 51 [3 [3, 5] [3] 3 « При Т = 75 К. *2 См. также табл. 9.5. *8См. 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 о-Азот Алюминий Аргон Барий Бериллий 5ром Заиадий (н) Ванадий (с) Температура, К > _ , 0,06 — 0,025 0,19 0,005 2 _ о,п 0,49 0,12 0,051 0,38 0,2 з 3,5 — 0,34 0,079 — 0,58 0,7 4 8,7 0,30 4,35 0,78 0,109 0,80 1,45 5 17,3 1,54 0,144 2 1,04 2,43 • _ 0,9 42,5 0,27 10 167 1,41 83,3 14 0,39 16 2,34 15 422 4,6 38,5 0,84 45 4,24 Л тератург [3] [5] [7] 5 3] 3] 3]
Продолжение табл. 9.t Температура, К Висмут пара-Водород Гадолиний Галлий Гафний Гелий (г) 4Не Гелий (ж) 4Не Гелий (ж) зне Германий Гольмий орто- Дейтерий а-Диспрозий Европнй а-Железо Золото Индий (н) Индий (с) Иод Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калнй а-Кальций «-Кислород Кобальт Кремний Криптон Ксенои я-Лантан (н) а-Лантан (с) р-Лантан (н) Р-Лантан (с) Литий Лютеций Магний а-Марганец Медь Молибден Мышьяк а-Натрий Р-Натрий Неодим Неон Никель Ниобий (н) Ниобий (с) а-Олово Р-Олово (н) Осмий Палладий Платина я-Плутоннй Празеодим Рений (н) Родий Ртуть (н) Ртуть (с) Рубидий Рутений Самарий Свинец (н) 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 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 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 0,17 17,4 0,27 0,051 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 0,34 0,90 0,22 0,19 0,75 0,0530 0,065 0,04 0,76 11,0 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 0,49 43 0,4 0,1 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 0,56 0,19 0,148 3,22 113 0,54 7,4 0,5 0,29 2,27 гТз 0,10 0,98 0,64 0,577 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 оТбб 0,46 0,56 0,27 4,3 0,08 0,17 1,45 5,47 5550 0,9 1,2 8,55 1,5 3,98 42,0 42,0 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 7,37 10,4 3,9 3,46 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 7100 12,1 14,8 5300 1,43 15,5 57 2,49 7,4 36,7 40 0,83 25,3 8,6 25,9 224 2,53 58,3 8,2 э7з 2,75 1,9 2,82 0,8709 0,48 1,5 22,7 103 25 25,7 5,8 5,21 2,907 1,00 6,1 74 36,5 278 2,2 6,0 8,1 1,9 1,17 3 0^29 0,65 23,5 81 0,41 17,5 13,7 51,с 3,1 5,5 18,9 22,6 4,6 3,5 9 60 0,9 1,35 0,87 37 33,5 202
1 i i Вещество Свинец (с) Т-Селен Пера ромбическая "Серебро Скандий Стронций Сурьма Таллий (н) Тантал (н) Тантал (с) Тнтан а-Торий Тулий Углерод (графит) а-Уран а-фосфор белый Хлор Хром Цезий а-Церий Р-Церий Цинк Цирконий Эрбий 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 Температура, К 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 Продолжение 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 II?1 [14] [121 [5 13 [3 [3 [5 [121 [3 [3 [5 ГЗ [3 3, 5] 3] 2] 3] 1 171 3] з Таблица 9.4. Удельная теплоемкость cs, кДж/(кг ¦ К), жидкого гелия 4Не под давлением насыщенных паров [21] при различной температуре (К) Т, 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 т. к 2,4 2,6 2,8 3,0 3,2 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 Дав Давление. МПа 100 120 150 200 Азот N2 [6] 2,023 Щ~2 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 1,041 1,045 1,075 1,122 1,168 1,204 1,244 ,056 ,053 ,078 ,124 ,168 ,204 ,244 ,197 ,121 ,104 ,137 ,176 ,209 ,247 1,355 ,271 ,201 ,198 ,216 ,238 203
Продолжение табл. 9.5 т, к Давление, МПа 0,1 10 100 ,к Давление, МПа 0,1 ¦ 10 100 85 100 120 150 15 20 30 50 100 15 20 25 30 50 1,057 0,542 0,532 0,526 1,055 1,152 0,722 0,609 — 1,093 1,161 1,549 — __ 0,942 0,903 н-Водород Hs 6,98 _9.53 10,83 10,48 Н,22 6,8 9,17 23,26 12,12 11,50 — 7,61 10,60 15,53 13,51 — — 9,64 12,13 6,98 9,53 11,16 10,83 10,54 6,8 9,17 12,58 23,26 12,18 — 7,51 9,12 10,6 15,59 — __ — — 9,7 Аргон Аг [7] 200 300 500 1300 [8] 200 300 600 1000 2000 пара-Водород Я2 [8] 100 200 500 1000 2000 0,522 0,521 0,521 0,521 0,556 0,532 0,521 0,521 1,232 0,645 0,552 0,526 13,53 14,31 14,55 14,98 18,27 13,59 14,33 14,55 14,98 17,41 14,07 14,54 14,59 14,66 17,14 13,43 16,08 14,52 14,98 18,19 13,70 16,14 14,53 14,98 17,33 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 иие, МПа Гелий 4Не [16] 2,5 3 4 5 6 8 10 20 50 100 1400 5,82 5,55 5,35 5,28 5,25 5,22 5,22 5,20 5,20 5,20 5,20 2,12 6,08 5,52 5,38 5,32 5,25 5,25 5,20 5,20 5,20 5,20 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 1,98 2,28 3,68 17,02 7,78 6,02 5,65 5,30 5,22 5,20 5,20 1,80 2,12 3,12 4,85 9,55 8,42 6,58 5,48 5,22 5,20 5,20 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 3,82 5,00 5,45 МПа Давление, МПа Кислород О2 [10] 70 80 90 100 ПО 120 1,696 1,689 1,686 оТэёЗ 0,947 0,935 1,694 1,687 1,681 1,709 1,780 ТЩ 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 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] (Щз 0,258 0,252 0,249 0,248 0,248 0,543 0,557 0729Т 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 (Пб8 0,165 0,160 0,159 0,158 0,158 Хе[7] 0,348 0,356 O7T7S 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 Неон Ne [7] 1,129 1,066 1,042 1,039 2,027 гш 1,267 1,147 1,852 2,030 2,557 2,603 _ 1,500 1,490 1,479 70 100 200 1000 1,037 1,033 1,031 1,030 1,103 1,062 1,03? 1,030 1,973 1,339 1,089 1,031 1,467 1,426 1,235 1,035 Таблица Дебаевский параметр 6, К, и коэффициент электронной теплоемкости -у, 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 пара-Водород [12] Вольфрам Гадолиний Галлий Гафннн Гелий, г. п. у. [26] Германий (кр) Германий (ам) [27] Гольмий Графит орто-Дейтерий [12] Диспрозий Европий Железо Золото Индий Иод Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калнй 6, К 81 2250 433 121 92 111 1481 1219—1480 1102 111 38-2 120 122 383 182 326 252 27 373 315 190 413 114 183 118 477 162 112 109 420 118 248 210 91 т 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 0,69 1,66 0 3,14 2,9 8,2 0,69 2,08 Вещество Кальций «-Кислород [28] 7-К.ислород [29] Кобальт Кремний (кр) Кремний (ам) [27] Криптон Ксенон Кюрий я-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 е. К 512 72 56 555 169 105 152 123 165—180 227 346 147 220 78 245 152 т 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 Тербнй Технеций Титан Торий Тулий Углерод (алмаз) Углерод (графит) Уран Фтор [4] Хлор [4] Хром Цезий sr Цирконий Эрбий [22, 31] в. К 176 454 420 160 200 2250 413 248 78 115 606 40 179 329 290 188 т 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 ?> F/Г) от 6/Г [32] 6/Г D(blT) 0 • ¦ 0,952 2 0,825 3 0,663 4 0,503 5 0,369 в 0,266 7 0.191 ч 0,138 9 0.101 10 0.076 37 35 77 1 / Г /1 / у 300 700 Рис. 9.6. Молярная теплоемкость никеля вблизи ферромагнит- ферромагнитного фазового пере- перехода [54] Рис. 9.7. Молярная теплоемкость ниобия пр] ных значениях магнитной индукции 206
л /л /pr 4^ ZO JO T,K Рис. 9.8. Молярная теплоемкость лантана, неодима, празеодима и церия [4] 50 j WO 500 BOO T,K Рис. 9.9. Молярная изобарная теплоемкость серы [4] D tO SO 120 160 200 2t0280T,K. Рис. 9.10. Молярная теплоемкость эрбия [4] ) Е V 9.3. ТЕПЛОЕМКОСТЬ НЕОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИИ В табл. 9.8—9.11 приведены значения теплоемкости для различных неорганических соединений. Таблица 9.8. Дебаевский параметр 6, К, и коэффициент электронной теплоемкости 7, мДж/(моль • К2), для неорганических соединений 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 Таблица 9.9. Молярная изобарная теплоемкость Сп, Дж/(моль • К)» неорганических соединений при температуре 298,15 К [1] Твердые тела и жидкости — при давлении 0,1013 МПа, газы — в состоянии идеального газа (г—газ, ж — жидкость) Формула v3sf GaSb GaAs FeS2 InSb In As KC1 CaF2 LiF MgO NaCl Nb3Al Nb3Sn TiO2 Д]2Оо AgBr AgCl Cr3Ge ZnS 0 302 392 501 269 345 645 206 251 230 475 736 800 275 280 228 778 1042 144 183 473—670 620—670 270 T 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 1 [18 [18 [12 18 18 12 12 12 12 12 35 36 37 38 12 12 35 35 12 Вещество и состояние AgBr AgBr (г) Ag2CO3 AgCl [4] AgCl (г) [33] AgClO2 AgH (г) 7-AgI AgIO3 AgMg AgNO2 AgNO3 Ag2O Ag2S Ag2SO4 Ag2Se AgoTe AlEr (r) [2] AlBr, AI4C3 A1C1 (r) [2] с p 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] Й!й.[|о AsCl3 (ж) AsF3U) AsF3 (r) AsH3 (r) AsN (r) As4O6 As2OB AuSb2 AuSn BBr (r) [2] ВВг3 (г) [2] B4C [2] BCl (г) [2] с р 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 ВС13 (г) [2] BF (г) [2] BF3 (г) [2] ВН (г) [2] В2Не(Г)[2] BN [2] BN (г) [2] ВО (г) В2О2 (г) [2] В2О3 [2] В (ОНK ВАСОз [2] ВАС12 [2] ВаС12 • 2Н2О ВаН2 (г) Ва (NO3)q ВаО [21 BaSO4 [2] Ва ТЮ3 ВеН (г) [2] Be3N2 [2] BEO [2] BeSO4 [2] BiCl3 Bi2O3 Bi2Tl BrCl (r) [2] BrF (r) [2] BrF3 (ж) BrF3 (r) [2] BrF5 (r [2] BrI (r) [2] CC14 (ж) CC14 (r) [2] CN (r) [2] C2N2 (r) [2] CO (r) [2] CO2 (r) [2] C3O2 (r) [2] COS (r) [2] CP (r) CS (r) 2] 21 СБ2(ж) " CS2 (r) [2] CaCO3 [2] CaCl2 [2] CaF2 [2] CaFe2O4 «-Ca3N2 Ca (NO3J CaO [2] Ca (OHJ [2] Ca(PO3J a-Ca3 (PO4J P-Ca3(PO4J CaS [2] ^aSQ» CaSO4 a-CaSiO3 P-Ca2SiO4 CaTiO3 CdCl2 с p 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] CIF3 (r) [2] C12O (r) [2] СЮ2 (г) [2] CoF/ CoO CO3O4 P-CoSO4 Cr3C2 Cr (CON CrCl3 CrF3 Cr2O3 [2] CsBr [2] CsCl [2] CsClO4 CsF [2] CsH [2] CsH (r) [2] Csl [2] 7-CuBr a-CuCl a-CuCl2 a-Cul a? Cu2O CuS Cu2S «-CuSO4 Cu2Sb D2O [2] D2O (r) [2] й°с(г) т Fe(COM (ж) FeClg FeCo2O4 FeCr2O4 FeF2 e-Fe3N FeO «-Fe2O3 Fe3O4 a-FeS FeS2 FeSi FC0S1O4 FeTiO3 GaaO3 [2] GeBr4 (r) [2] с p 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 н состояние GeF4 (r) [2 GeH4 (r) [2 Ge HCI3 (r) Gel4 (r) [2] [2] GeO2 [2] H3BO3 [2] HBr (r) [2] HCN (ж) HCN (r) [2] HC1 (r) [2] HD (r) 12] HF (r) [2] HI (r) [2] HN3 (r) [2] HNO2 (r) [33] HNO32 ж) HNO3 (Г) HNO3 • H2O H2O (ж) [2] H2O (r) [2] H2O2 (ж) H2O2 (r) HOC1 (r) HS (r) [2] H2S(r)[4 H2SO4 (ж) H2SO4 (гН2] ^ Н2т1 (г) HfCl4 HfO2 [2] HgBr2 (r) HgCl2 (r) Hgl2 (краен.) н|о (r) HgS Hg2SO4 IBr (r) IC1 IC1 (r) IF (r) 1Ю2 KBH4 KBO2 KBr [2] KBr (r) [2] KBrO3 KCl [2] KCl (r) [2] КСЮ3 KC1O4 K2CrO4 KF [2] KH [2] КН (г) [2] KH2AsO4 *-KHF2 KH2PO4 KI [2] KI (r) [2] 7-КЮ3 Cp 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 Веществе KMnO4 KNO3 [2] K2O [2] KOH [2] KReO4 K2SO4 [2] La2O3 [2] LiAlO2 LiBr [2] LiBr (r) [2] Li2CO3 LiCl [2] LiCl (г) Г2] LiD LiF [2] LiF (r) [2] LiFeO2 LiH [2] LiH (r) [2] Li I LiNO3 Li2O [2] LiOH [2] LiOH ¦ H2O LiT Li2TiO3 MgB2 MgB4 MgCO3 [2] MIC123[2] MgCl2 ¦ H2O MgCr8O4 MgF2 [2] Mg3N2 MgO (r) [2j MgO [2] Mg(OHJ [2] MgSO4 [2] MgSiO3 MgSiO4 MgTiO3 MgZn2 а-МпзС MnCO3 MnCl2 Мп& (Г) S-МпОо Mn Oq Мп3О4 MnS MnSO4 MnSe a-MnSiO3 MnTe Mo (CON MoO2 [2] МоОз [2] a-MoS2 MoSi2 Mo3Si NF3 (r) [2] NH3 (r) [2] NH3 -0,5 H2O (ж) NH3 • H2O (ж) CP 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 37,0 111 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 Вещество и состояние N2H4 [2] МН4С1 m,F [2] NH4) H2PO4 NH4) HSO4 NH4) NO3 [2] NH4JSO4 NH4) VO3 [2] 0 (r) [2] 02 (r) [2] 20 (r) [2] A (r) I2! A A (r) [2] ОС! (г) O2C1 (r) OF (r) S (r) [2] aA!O2 aBH4 aBO2 [2] aBr 12] Br (r) [2] 2CO3 [2] Cl [2] Cl (r) [2] CIO4 JF[2] H[2] H (r) [2] HCO3 1[2] 1 (r) [2] NO3 [2] Э2[2] 0 [2] O2 [2] )H[2] SO3 SO4 [2] SiOg TiO3 dN J[2] 05 [2] >n [39] 2 с 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 52,1 36,6 93,0 72,1 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 Y-NiS NiSO4 NiTe2 NpO2 PB3 (r) PC13 (r) PCI5 (r) [2] PF3 (r) [2] PH3 (r) PN (r) [2] P3N5 POC13 (r) [2] POCI3 (ж) p4o10 Р4О10 (r) PbBr2 (ж) PbC!2 [2] a-PbF2 PbO (жсл.) [2] PbO (краен.) [2] PbO (r) [2] PbO2 [2] Pb2O3 [2] Pb3O4 |2] PbS [2] PbSO4 PtS PtSb2 PuO2 [2] Pu2O3 [2] RbBr [2] RbCl [2] PbClO3 RbF [2] Rbl [2] Rb2O [2] RhO Rh2O Rh2O3 SF6 (r) [2] SO (r) [2] SO2 (r) [2] SO3 (r) [2] SOC12 (ж) SOC12 (r) SOF2 (r) SbCl3 cp 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 Продолжение табл. 9.9 SbCl3 (г) Sb4OB (куб.) Sb4O6 (ромб.) Sc2O3 SeF6 (r) SeO (r) SiBr4 (r) «-SiC [2] P ] SiCl4 (ж) SiCl4 (r) SiF4 (r) SiH4 (r) SiO2 (кварц) [2] SiO2 (стекл.) [2] SnBr4 (r) SnCl2 [2] SnCl2 (r) [2] p-SnNi3 SnO [2] SnO (r) [2] SnO2 [2] SnPt SnS [2] Sn S (r) [2J Sn S2 SrBr2 [2] SrCl2 [2] SrCO3 [2] SrO [2] SrO (r) [2] SrSO4 [2] SrTiO3 TaC TaN TeF6 (r) TeO2 ThF4 ThN ThO2 [2] TiB2 TiC TiCl (r) TiCl2 TiCl3 TiCl4 (ж) 77, 209 224 94, 110, 31, 97 26, t 26,6 145,2 90, 73, 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, 70, 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 45,2 6-TiN TiO [2] TiO2 (рутил) [2] TiO2 (анатаз) [2] Ti2Og [2] Ti3O5 12] TiS2 TIBr T1C1 [2] T1C1 (r) [2] T IF [2j TINO3 UC13 UC14 «-UF4 [2] UF6 [2] UF6 (r) [2] P-UH3 UO2 [2] UO3 [2] UOC12 UO2F2 [2] «-v2c VC12 VCI3 V2O3 [2] V2O4 [2] V2O5 [2] V3Si WC WO3 [2] Y2O3 [2] ZnCO3 ZnCl2 ZnF2 ZnFe2O4 ZnO ZnS -ZnSO4 Zn2SiO4 Zn2TiO4 ZrCla ZrN Zr3N2 ZrO2 [2] ZrSiO4 14—2159 209
Таблица 9.10. Молярная изобарная теплоемкость с„, 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 а, р, -у и др. Вещество AgBr AgCl Agl AgNO3 Ag2SO4 AlBr A1F3 A12O3 корунд) A12O3 (сапфир) AsF3 AsH3 AuCl B4C BF3 B2H6 BN B2O3 BaCO3 BaF2 BaO BaSO4 3aTiO3 ЗеО 3rF (г) 3rF3 (г) :o :o2* :os ;s2 ;aco3 кальцит) ;aci2 :aF2 :a (OHJ ;aso4 :aTiO3 ;dci2 :iF3 :i2<5 (r) :ю. (г) ;of2 :r3c2 ]rF8 r2os ]uBr3 l2s oO(r) e3C eCl2 e3O4 eS a2O3 20 8771 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 z 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 (t 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 (t) 46,79 14,73 103 ,05 (t) 75,44 (т) 8,77 33,15 64,14 58,49 39,66 72,38 66,78 7,95 81,50 47,72 (t) 72,33 (t 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 Температу 250 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 (t) 75,23 70,71 62,93 41,46 79,37 90,92 89,16 72,30 114,6 (t) 64,06 88,35 72,68 96,9 52,79 (т) 39,11 54,90 73,55 (a) 101,5 74,43 92,22 131,8 47,11 81,92 ра, К 400 58,95 58,86 64,68 (т) 112,3 144 36,40 86,28 96,19 — 71,9(r) 45 ,4 (r) 36,28 77,87 57,55 (r) 74,07 (r) 27,00 78,52 100,18 75,07 49,96 118,76 112,90 33,63 116,90 34,52 72,72 29,34 (r) 41,33 (r) 45,85 (r) 49,46 (r) 96,98 75,30 74,86 46,98 96,04 117,02 112,70 77,32 71,34 (r) 49,00 45,86 113,1 112,4 36,63 (r) 46,82 71,88 97,28 (p) 47,61 115,60 (a) 79,66 129,1 172,2 65,9 (a) 105,53 600 71,84 (т) 61,63 (t) 167 37,11 97,31 112,85 — 77,2 53,1 36,90 96,76 67,07 101,36 35,23 97,83 (t) 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 52,43 114,7 (P) 83,09 140,8 (a) 212,5 (a) 57,02 (T) 116,78 1000 37,34 (r) 37,24 (r) 37,36 (r) 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 —„ 150,6C) 200,8 ф) 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 37,31 57,11 126,0 143,7G) 200,8 135,78 210
Продолжение табл. 9.10 Вещество •ffir 1CN 1C1 IF 11 ,o« w2 i,PO4 2s i2so4 i,Se «O2 JgCl go красная) Br (г) Cl(r) Br Cl F H2PO4 MnO4 2so4 i2CO3 iF i2O gco3 gci2 F8 go g(OHJ Mn3C пС12 nF. nO nS oO3 o3Si Д H4H2PO4 H4O3 0 oo a OB(r) aBH4 aCl aF NO3 d.,0 dOH ioSO4 ajSiOs d5Ti03 Э3А1 [39] >>Sn [39J C!2 0 % 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 so зэТзз 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 86,04 176,88 148,0 151,3 (р) 79,79 51,84 G) 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 54,1-3 137,2 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 72,84 211
Продолжение табл. 9.10 Вещество РЬС12 РЬО (красная) РЬО (желтая) Rbl SF6 so2 Sb2O4 SeF6 (г) SiC SiH4 SiO2 (кварц) 12, 4, 33] SiO2 (кристоба- лит) [33] SiO2 (тридимит) [33] SnO2 SnS SrCO3 SrO SrSO4 TaC ThO2 TiC TiCl4 (r) TiO Ti2O3 UC!3 [33] UF4 UF6 ш2 vc V3Ga [40] V3Ge [41] V2O3 V3Si [41] WC [33] WO3 [4, 33] ZnF2 ZnO ZnS ZrN ZrO2 Температура, К 20 12,55 15,06 22,64 6,95 — _ 9,41 1,00 - . _ _ — __ 2,88 _ _ _ _ — 5,13 17,0 4,19 __ — 1,62 — 1,72 _ 0,98 _ 1,67 40 33,64 34,73 42,93 24,18 — — — 26,19 3,93 - _ _ — _ 16,31 _ _ _ _ _ _ — 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 (т) 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 (т) 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 (г) 43,47 (г) 121,7 (ж) 127,9 34,19 51,42 (г) 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 (г) 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 (т) 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 _ _ 78,1 212
Таблица 9.11. Зависимость удельной изобарной теплоемкости ср, 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 газообразно^ Давление, МПа Давление, МПа 230 250 300 Аммиак NH3 [42] 4 4 2 2 ,42 ,46 ,15 4,42 4,46 4,51 2,94 4,40 4,43 4,47 4,64 4 4 4 4 ,32 ,33 ,34 ,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 т, к t, "С Давление, МПа 0,1 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 Н2О [43] 4,217 4,181 2^038 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 ИмзЗ 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 2"П>80 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 !М99 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 4ДНЗ 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 10 100 т. к Давление, МПа 0,1 > 10 100 220 240 0,786 0,798 0,814 0,832 0,852 1,820 0,945 0,920 0,916 1,745 1,864 2,039 2,273 2,977 _ 1,466 1,609 1,648 1,630 Углекислый газ СО2 [44, 45] 350 400 600 1000 1500 0,900 0,941 1,077 1,234 1,327 0 0 1 1 ,936 ,966 ,084 ,236 ,328 1,930 1,327 1,161 1,254 1,334 1 1 1 ,561 ,530 ,422 213
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 П родолжение табл. 9.12 Вещество, формула, состоя Вещество, формула, состояние Азулен С10Н8 (г] Анилин С6Н7 (ж) Ацетальдегид С2Н4О (г) Ацетон С3Н6О (ж) Ацетон С3Н6О (г) Бензол С6Н6 (ж) Бензол С6Н6 (г) Бромбензол С6Н5Вг (ж) Бромметан СН3Вг (г) [2] 1,3-Бутадиен С4Н6 (г) Бутан С4Н10 (г) 1-Бутанол С4Н10О (ж) 1-Бутен, С4Н8 (г) Бутилбензол С10Н14 (ж) [21] 1-Бутин С4Н6 (г) 2-Бутин С4Н6 (ж) 2-Бутин С4Н6 (г) Гексан С6Н14 (ж) Гексан (г) С6Н14 (г) Гексанол С6Н14О (ж) Гексахлорбензол С6С16 (ж) 1-Гексен С6Н12 (ж) 1-Гек-сен С6Н12 (г) I-Гексин С6Н10 (г) Гептан С7Н14 (ж) Гептан С7Н14 (г) Глицерин С,Н8О3 (ж) [21] Глицин C2H5O2N (кр) Декан С10Н„2 (ж) Декан СщН^ (г) Дибромметан СН2Вг„ (ж) [2, 4] Дибромметан СН2ВГ; (г) [2,4] 1,2-Дибромэтан С2Н4Вг„ 2,2-Диметилпропан С5Н1О (г) 1,4-Диоксан С4Н6О„ (ж)" [33] Дифюрбромметан CHF2Br (г) Г2] Дифтордибромметан CF2Br2 (г) Дифтордихлорметан CF2CL (г) Дифторметан CH2F2 (г) [2]" Дифторхлорброммеган CF2ClBr (г) Дифторхлорметан CHF2C1 (г) [2] Дихлорметан СН2С12 (ж) [2, 4] То же (г) 1-1-Дихлорэтан С2Н4С!2 (ж) 1,1-Дихлорэтан С2Н4С12 (г) 1,1 -Дихлорэтен С2Н2С12 (ж) 1,1-Дихлорэтен С2Н2С12 (г) Дифен иловый эфир Ci2H10O, (тв) Диэтиловый эфир С,Н6О (г) Иодметан СН31 (ж) [2, 4] Иодметан СН31 (г) [2, 4] Кетен С2Н2О (г) ор/ло-Ксилол С8Н10 (ж) [21] Кумол С8Н12 (ж) [21] ср 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 (г) [21 н Кумол С8Н12 - ан*Ч2] СН4(г)[2] анол СН4 [] 4 () [] СН4О (ж) [2, 4] СН4О (г) [2, 4] CHS ) Me Метанол Метантиоль CH4S (f) Метиламин CH5N (г) 2-Метил-1,3-бутадиен С5Н8 (ж) То же (г) 2-Метилбутан С5Н12 (ж) То же (г) 2-Метил-1-бутен С5Н10 (ж) То же (г) З-Метил-1-бутин С5Н8 (г) 2-Метиопропан С4Н10 (г) 2-Метил-1-пропен С4Н8 (г) Метилциклопентан С6Н12 (ж) То же (г) Муравьиная кислота СН2О2 (ж) [2, 4] То же (г) Нафталин С10Н8 (тв) Нафталин С10Н8 (г) Нонан С9Н20 (ж) Нонан С9Н20 (г) Октан С8Н18 (ж) Октан С8Н18 (г) 1-Октен С8Н16 (ж) 1-Октен С8Н16 (г) Пентан С5Н12 (ж) Пентан С5Н12 (г) 1-Пентанол С5Н12О (ж) 1-Пентен С5Н10 (ж) 1-Пентен С5Н10 (г) 1-Пентин С5Н8 (г) Пропадиен С3Н4 (г) Пропан*1 С3Н8 (г) 1-Пропанол С3Н8О (^ Пропен С3Н6 (г) Пропин С3Н4 (г) Стирол С8Н8 (ж) Стирол C8Hg (г) Тетрабромметан СВг4 (тв) То же (г) Тетрафторметан CF4 (г) Толуол С7Н8 (ж) [4, 21] Толуол С7К, (г) [4, 21] Трибромметан СНВг3 (ж) То же (г) 2,2,4-Триметилпентан С8Н18 (ж) Трифторбромметан CF3Br (г) |21] Трифторметан*1 CHF3 (г) Трифторхлорметан CF3C1 (г) Трифторхлорэтаи C2H2F3C1 (г) [2] Трихлорметан СНС13 (ж) [2, 4] То же (г) 1,2,2-Трифтор-1,1,2-трнхлорэтан C2F3C13 (ж) То же (г) Углерод четыреххлористый ССЦ (ж) То же (г) Уксусная кислота, мономер С2Н4О2 (ж) То же (г) Фенол С6Н6О (тв) Формальдегид СН,О (г) [2] Фосген СОС12 (г) [2] Фторбензол C6H5F (ж) То же (г) 214
Продолжение табл. 9.12 Продолжение табл. 9.13 Вещество, формула, состояние Фторбромметан CHoFBr (г) [2] Фтордихлорметан CHFC12 (г) Фторметан CH3F (r) [2j Фтортрибромметан CFBr3 (г) [2] Фтортрихлорметан CFCI3 (г) Фторхлорметак CH2FC1 (г) Фторэтан CH5F Фуран С4Н„О (ж) То же (г) Хлорбензол С6Н6С1 (ж) То же (г) Хлорме1ан СН,С1 (г) 2-Хлорпропан С?Н7С1 (г) Хлорэтан С2Н5С1 (г) Хлорэтен С2Н,С1 (г) Циклобутан С4Н8 (г) Циклобутен С,Н6 (г) [33] Циклогексан С6Н12 (ж) То же (г) Циклогексен С6Н10 (ж) То же (г) Циклопентан C5Hi0 (ж) То же (г) Циклопентен С5Н8 (ж) То же (г) Циклопропан С3Н„ (г) Этан* С,Н6 (г) Этанол С2Н6О (ж) [2,4] То же (г) Этантиоль C2H6S (ж) То же (г) Этен* С2Н4 (г) [2] Этилацетат С4Н8О2 (ж) Этилбензол С8Н10 (ж) То же (г) Этилена оксид С2Н4О (г) Этиленгликоль С2НСО2 (ж) Этан С2Н2 (г) [2] 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 42.9 170 186 128 48,5 151 44,0 ¦ См. также табл. 9.14. Таблица 9.13. Молярная изобарная теплоемкость С„, Дж/(моль-К), 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 н состояние Азулен (г) Ацетальдегид (г) Ацетон (к) Ацетон (г) зензойная кислота (к) [61] зензол (к) Зензол (г) Зромметан (к) к: 20 г: 400 176,4 65,81 10,3 92,05 11,24 8,37 111,9 10,71 Темперах 40 600 248,2 85,86 30,2 122,8 32,18 26,53 157,9 26,24 'ра, К 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) l-Бутен (к) I-Бутен (г) "ексан (к) Гексан (г) Диметиловый эфир (к) Дифтордибромметан (г) Дифтордихлорметан (г) Дихлорэтан (к) Дихлорэтан (г) Кетен (к) ор/ло-Ксилол (к) owno-Кеилол (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) Четыреххлористый угле- углерод (к) То же (г) Этан* (к) [33, 49] Этан* (г) [33, 49] Этанол кристал/игче- ский (к) Этанол аморфный (к) Этанол (г) Этен* (к) Этен (г) Этин (г) 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 11,00 171,7 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 Температура, К 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 ISO 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, И 94,27 81,7? 374,4 140,6 325,3 129,2 289,4 89,0. 206,1 87,1 геэ.о 74,1 90,7» 324,6 300,3 104,5 59,5 152,5 71,1 100,5 90,2 83,8 105,9 62,3 91,0 84,8 _ 71,0 146,0 , 167,7 66.78 110,2 74,0 215
Таблица 9.14. Зависимость удельной изобарной теплоемкости ср, кДж/(кг • К), органических жидкостей н газов от давления и температуры Данные выше жирной горизонтальной черты относятся к жидкой фазе 233,15 253,15 303,15 т, к 273,15 303,15 353,15 т, к 100 по 120 130 140 150 т, к 90 100 150 200 250 г, к Давление, МПа 0,1 0.657 0,720 1 10 20 Т, К Давление, МПа 0,1 Дифторхлорметан (фреон-22) CHF2C1 [46] 1,161 0,842 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 27192 2,163 2,141 2,125 1 10 3,255 3,379 3,549 3,683 3,822 2^947 3,226 3,289 3,431 3,523 3,580 3,644 100 т, к 1 10 0,807 0,830 0,841 2,169 1,422 1,228 20 1,334 1,465 1,454 Продолжение Давлание, МПа 0,1 Метан СН4 [47] _ _ 3,046 3,20S 3,23С 3,18/ 200 300 400 600 800 1000 2,106 2,236 2,534 3,273 3,959 4,539 Давление, МПа 0,1013 1,911 1,923 1,998 2,125 1,496 1 10 1,911 1,922 1,997 2,122 2,336 1,908 1,919 1,988 2,099 2,277 70 Т, к > 10 2,294 2,290 2,559 3,282 3,964 4,542 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 0,1 1 10 20 т, к 1 10 2,751 2ДM0 2,209 2,586 3,252 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 Трифпгорметан (фреон-23) CHF3 [46] 0,663 0,683 0,745 0,890 0,828 0,727 1,195 1,796 0,661 1,112 1,421 353,15 403,15 453,15 0,812 0,879 0,940 0,856 0,904 0,956 1,973 1.298 1,162 1 1 1 ,581 ,510 ,343 216
Продолжение табл. 9.14 т, к 120 140 160 1*80 200 т. К 130 150 20О 250 0.1 2,296 2,356 2,362 2,392 7~476 0,1 2,400 2,381 П32? 1.397 Дав 1 2,293 2,354 2,359 2,387 2,467 Дав • 2,398 2,379 2,529 К644 ление, МПа 10 2,274 2,335 2,332 2,347 2,404 ление, МПа 10 2,382 2,346 2,424 2.773 70 Этан Сг 2,250 2,277 2,222 2,205 2,243 Этилен С2 2,354 2,186 2,190 2,209 Т. К Не [49] 220 240 300 400 500 | 1" Н4 [50] 300 350 400 450 0,1 1,511 1,561 1,765 2,182 2,597 0,1 1,544 1,716 1,894 2,067 Дав > 2,607 2,834 1,910 2,227 2,620 Дав 1,639 1,767 1,927 2,091 ление, МПа 10 2,500 2,633 3,457 3,211 2,914 пеиие, МПа Ю 4,299 3,308 2,510 2,414 70 2,301 2,360 2,527 2,838 3 136 Продолжение 100 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 i технических материалов. 1 Латунь 600 SO О Т,К Рис. 9.П. Удельная изобарная теплоемкость Р-латуни (массо- (массовые доли Си — 51,8%, Zn — 48,2%) вблизи точки упорядо- упорядочения [4] 3 г 2 1,0 I .' II 0,001 1 Z 3 ?56 8 70 г 3 4568 700 Z3 ?568 WOO 3* 7,К Рис. 9.12. Удельная теплоемкость некоторых сталей, сплавов и графита: /-припой (Pb-50%; Sn-50%); [5]; 2 — сплав Вуда [5, 33]; 3 —латунь Л-62 [5]; 4- графит [5, 13, 58]; 5 - СТ-45 [13]; 6 — СТ-Х18Н9Т, СТ-Х18Н10Т; 7 — константан [5, 33]; « —мо- 217
Таблица 9.15. Зависимость удельной изобарной теплоемкости ср, кДж/(кг ¦ К), воздуха от давления и температуры [56, 57] т, к по 120 150 200 300 Давление, МПа 0,1 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 Т. к 400 600 1000 1500 2000 0,1 1,014 1,052 1,141 1,211 — Давле 1,022 1,054 1,142 1,212 — ние, МПа 10 1,089 1,080 1,150 1,214 1,252 100 1,244 1,17.6 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 ( 80 J150 [250 293 293 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 [13 113 1 [5] 5] Таблица 9.17. Удельная теплоемкость Ср, кДж/(кг-К), легированных сталей при различной температуре Т, 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 Тоже ЗОХМ, ЗОХМА, ЗОХГС, ЗОХГСА 1X11МФ, 1Х12ВИМФ То же 25Х2МФА То же ХН35ВТ (ЭИ612, ЭИ612К) 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 0,44 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] 131 ПЗ] [13] 63 63 63 63 63 63 13 13 13 13 13 13 13 13 13 [13] [13] [13] ¦ [13] Продолжение табл. 9.17 Х22Н26, ВЖ100 То же ШХ15 300 1000 300 0,485 0,535 0,48—0,53 [13] [5] Таблица 9.18. Удельная теплоемкость ср, кДж/(кг • К), двухкомпонентных сплавов, не содержащих железа [33], при различной температуре Вещество 67% А1, 33% Си То же 50% А1, 50% Си То же 33% А1, 67% Си То же 25% А1, 75% Си То же 92% А1, 8% Mg 32% А1, 68 %V 60% Al, 40% Zn 80% Аи, 20% Си То же 55,5% Bi, 44,5% Pb [13] 50% Bi, 50% Sn 25% Bi, 75% Sn 32% Cd, 68% Sn 67% Си, 33% Mg 33% Си, 67% Mg To же 68% Си, 32% Mg To же 90% Си, 10% Ni To же 10% Ir, 90% Pt 78% K, 22% Na (ж) [13] To же 44% К, 56% Na (ж) [13] To же » 90% Mn, 10% Ni To же 55% Mn, 45% Ni To же 36% Pb, 64%T1 T, К 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 CP 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 Oj 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 i,i6 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 Т, К Продолжение табл. 9.20 Вещество 50% Bi, 31 % РЬ, 48% Bi, 26%Pb, Алюмель Липовица сплав Тоже Нихром Розе сплав Тоже 19% Sn 13%Cd Т 273 273 273 278—323 373—423 293 196—293 293—362 СР 0,138 0,130 0,52 0,144 0,178 0,46 0,147 0,23 Лите- Литература 13] 33] 33] 331 33] I, 33] Таблица 9.20. Удельная теплоемкость ср, кДж/(кг- К), неметаллических технических материалов при различной температуре Т, К Вещество Огнеупоры Алундум Глинозем Карборунд Кирпич динасовый Тоже Кирпич магнезитовый Тоже Кирпич хромитовый То же Кирпич шамотный То же Силлиманит ); Уголь электродный Тоже Фарфор высоковольтный Фарфор низковольтный Фарфор установочный Циркон Пластические вещества, полимеры, резина Бакелит Винипласт Капрон Найлон-6 Парафин Парафин жидкий Поликарбонат Полиметилакрилат (плек- (плексиглас, оргстекло) То же Полистирол ячеистый ПС-1 Тоже Политетрафторэтилен (фторопласт-4, тефлон) То же » т 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 ср 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 1,62 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 ратура 33 33 33 13 13 13 13 13] 13J 13] 13] 13] 13] 13] 13 33 33 [Я [13 [13 [13 [13 [5] [33] [33] [5] [5] [5] 33] 33] ш i 5] 5J I [5] [5] Вещество Политетрафторэтилен (фторопласт-4, тефлон' То же Пол их л ортриф горэтиле н Полиэтилен Полиэфирные пластмаесь 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 Стекло кварцевое То же » Стекло крон Стекло натриевое То же Стекло оконное Стекло пирекс Тоже » Стекло термометриче- термометрическое 16" Стекло флинт Стекла из природных силикатов Анорит CaO-Al2O3-2SiOa Альбит Na2O-Al2O3-6SiO2 т 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—573 173—273 273—573 313—1273 292—373 283—323 273—373 273—973 273—373 273—1173 СР 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 Л и те р атур [5] [5] 331 33] [33] |ё| [II [33] [331 [51 33] 33] 33] 33] [33] [33] [33] 1331 [331 133] [5] [13J [5] 33] 33 33 33 331 33] 33 331 33] [33] [33] 1331 [33] [33] [33] [33! [33] [33] [33] [33] [33] [33] 33] 33] [33] 219
Продолжение табл. 9.20 Вещество Волластонит CaO-SiO2 Диопсид CaO-MgO-2SiO2 Микроклии К2О-А12О3 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] II] 13] 131 33 33 33 13 13 [33 113! [33 133 [13 [13 [33 [13 13] 33 Вещество втекло Текстолит Торфяная засыпка Фанера Цементно-песчаиый раст- раствор Шлак котельный Топлива и масла Бензин Б-70 Бейпин Б-70 Бензин Б-70, пары То же "лицерин » Керосин Т-1 То же Керосин Т-1, пары То же Назут Масло ВМ-4 То же Масло МС-20 То же Наело трансформаторное То же Vlacfla растительные г!ефть Уголь каменный Продолжение тпаб 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 9.20 Лите- Литература [131 33 13] 13] [13] 21 21 21 2\ [21 21] 21 21] 21] 211 [13] [2Ц [21] [2Ц 21] 21 21J 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, Astronomie, 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 неоиа, 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 J., 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. Тонкий и др./ Под ред. В. А. Кириллина. М.: Изд-во стандартов, 1970. 10. Кислород жидкий и газообразный. Плотность, эи- тальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при темпе- темпеатурах 70—1000 К и давлениях 0,1—100 МПа. ГСССД 981. М.: Изд-во стандартов, 1982. ратура 19—81 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 кои- 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. № 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. Kelfey. 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, 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., Manzhelii V. С, Popov V. A.//Phys. Stat. Sol. 1968. Vol. 26. № 2. p. 453—460. 24. Radebaugh R., Keesom H.//Phys. Rev. 1966. Vol. 149. № l. p. 209—216. 220
25. Holste 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., 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., Hukin D. A.//J. Phys. F.: Metal Phys. 1984. Vol. 14. № 5. P. 1265—1276. 32. Жирифалько Л. Статистическая физика твердого тела. М.. Мир, 1975. 33. Таблицы физических величии: 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. Sandine 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., Fisk 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.// Журн. 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 K. M.//Interna- tional thermodynamic tables of fluid state —3. Carbon dioxide. Oxford: Pergamon Press, 1976. 46. Теплофизические свойства фреоиов. Справочные данные, т 1. Фреоны метанового ряда/В. В. Алтуиии, В. 3. Геллер, Е. К- Петров и др. М.: Изд-do стандартов, 1980. 47. Метай жидкий и газообразный. Плотность, эн- энтальпия, энтропия и изобарная теплоемкость при темпе- температурах 100—1000 К и давлениях 0,1—100 МПа. ГСССД 18—81. 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-мехаиические и теплофизические свойства металлов/Под ред. Н. Н. Рыкалина. М.: Наука, 1976. 53. Крафтмахер Я. А., Романишииа 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.//Тешюфизика высоких температур. 1981. Т. 19. № 5. С. 858—962. 55. Fereira da Silva D., Burgemeister E. A., Dokou- pil 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 рекомеидоваиных справочных данных. Воздух. Плотность, сжимаемость, энтальпия, энтропия, изохориая 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, 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 одни Кельвин расширения, определяемые как средние значения истин- истинных коэффициентов иа конечном интервале темпера- температуры Д7*: / \ьт)р' ' v \&т)р ' а также (для анизотропных веществ) средний по направ- направ). Единица Р V [дТ )р- Для анизотропных веществ температурное расширение характеризуется температурным коэффициентом линейно- линейного расширения (ТКЛР) а, который определяется как dl где I — размер тела в данном направлении. В общем случае а — симметричный тензор второго ранга а=[ш/]. Если [ац] привести к главным осям сим- симметрии, то ои будет полиостью определяться главными значениями ТКЛР at, a2, a3> так что шар, выделенный в веществе, при нагревании иа ДГ преобразуется при АГ—»-0 в эллипсоид с осями, пропорциональными 1+с^ДГ, 1+а2ДТ, 1+а3ДГ, причем р=а1 + а2+а3. Для кубической сингонии ац=а22=а3з=а и тензор вырож- вырождается в скаляр. Для гексагональной (тригоиальиой) сингонии ац = а22 = «1, Озз = а Ц, где индекс || обозначает направление оси шестого (третьего) порядка, а 1 — на- направление, перпендикулярное этой оси.. Для ромбической сингоиии необходимо зиать ТКЛР в направлениях осей второго порядка; в кристаллах моноклиииой и триклин- иой сиигоний главные оси ие определяются однозначно кристаллографической системой координат и зависят от температуры, поэтому температурное расширение таких структур описывают посредством ТКЛР аи, аь, 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 измерения всех температурных коэффициентов расши- расширения К. Существует приближенная феноменологическая связь между теплоемкостью Cv вещества при постоянном объ- объеме и его изотермической сжимаемостью kT, описываемая законом Грюнейзена: С,, 1 / я\; \ >= Т где Р — давление; \ — так называемая постоянная Грю- Грюнейзена , а также различные эмпирические соотношения, например аГ!,л17 = А, где Тпл — температура плавления вещества; /4 = 7,24-10~2 для веществ с металлическим характером связей, А = = П,5-10-2 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
Таблица 10.1. Элемент Ас As А1 Am (acP) Ar (acP) As (Яц) Аи в Ва Be ( а „) Bi [1$ (а ) \ л.) Вг (аа) (аь) С (алмаз) (графит) (яц) (а ) Ca Cd (в||) (а i) Се (вср) С1 (аср) Со (аср) Cr (acp) Cs Си Dy (аср) Ег (аср) 5 0,0177 5,1 0,073 0,026 0,200 0,26 0,026 z _ 0,010 0,28 -0,01 -4,0 _ 0,014 -0,14 0,009 (аа=33 - 10.2. ТЕМПЕРАТУРНЫЕ КОЭФФИЦИЕНТЫ ЛИНЕЙНОГО РАСШИРЕНИЕ Истинный 10 0,111 0,051 46,2 0,514 0,228 1,73 2,07 0,20 4-10-6 — 0,094 7,2 -1,05 — 0,035 -0,29 0,021 ай=24, 1,5 температ 30 3,36 1 ,04 287 10,7 4,22 10,55 _ 13,1 3,20 I 8.10-4 3,8 —0,09 3,3 50,0 -2,95 5,0 A5 К) 100 (ЗЭК) 0,45 —0,38 1,00 (с=4,7 ... 5,0 урный коэффициент 50 7,94 3,62 457 18,7 7,65 13,7 _ 16,0 6,84 I 0,004 -0,50 9,6 58,9 2,6 1,93 0,15 3,87 i 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 — 17^6 —1,07 16,8 59,7 10,6 - — 6,9 2,25 10,5 3,0 7,1 линейного Темпе 200 17 8 2о!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 расширения элемен ратура, К 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 I 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 16,6B, 9,9 тов в кри 500 _ 20,2 26,2 9 — 15,0 24,6 12,9 16,9 17,5 11,9 I 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 I ТВЕРДЫХ ТЕЛ сталлическ 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 ОМ СОСТОЯ! 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 ии я, «0- 1000 _ 25,6 37,8 (900 К) — — _ 17,7 - 17,6 21,4 — - 4,32 29,2 (950 К) 0,66 (950 К) — 9,1 (950 К) 15,4 A100 К) 10,7 21,8 15,2 1200 _ 28,1 — — _ 19,1 - 19,5 23.4 — — — 4,83 — 11,8 23,8 z 17,8 (МОК) [1] Дополни. литера- литература [2, 3] — — [2] [2] [2]~~ [2] _ — — — — if [4] Щ — [5] [3] [2,58,61] Z [6]
Продолжение табл. 10.1 Элемент Er («„) Eu (acp) Fe P Fr Ga (aop) (a<z) Gd (aoP) Ge 1 is (all) Ho (a ) (ax) I (»cp) Ы In («,,) Ir к Kr (ecp) La (acp) Li Lu ( a ., ) V II / Mg (a\\) (a. ) \ X / (arD) a-Mn 5-Mn •j-Mp Mo N Na Nb * В сверхпров Температура, К 5 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* дящей фаз 10 0,040 -3~ 0,0045 4800 (е _ — 4,01 0,94 6,01 57 2,5 0,6 0,03 0,05 —0,28 0,130 0,02 30 0,04 при 6 К. 30 0,22 — ¦— — -0,071 тройной _ —100 F0 К) - 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 50 _ 1,00 — — 0,12 точке,- 13 _ — 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) 2,14 100 _ 5,09 15,7 5~ 2,29 96 К) пс о 42,9 -70 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 4,84 200 _ 9,96 18,8 6~ 4,93 _ х = 34,0 9 — 83 ; 5,9 37,9 6,09 68,3 39',0 18,1 6,2 23,8 22,3 19,0 21,6 12,3 4.57 64,7 6,39 300 19,3 34,2 12,0 102 (оценка) 20,7 16,2 ( 6,3 5,82 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 7,10 400 а, =6,6) 25,7 13,2 6=П.1, 6,6 6,28 6,7 _ 15,8 — (Ч = 95, -42,0 79,5 6,51 — 5,7 19,1 5 — — 27,3 25,8 — 5,45 _ 7,30 300 20,2 14,4 <хс = 30 7,8 6,71 6,9 16,8 5,0 ас = 3 — 6,73 — бТ8 17 7 — — 29,0 28,4 — 5,63 _ 7,50 600 19,4 15,5 2) 8,3 7,12 7,11 — 17,8 5,0 5,1) — — 7,02 — — 9 — — 31,0 30,9 — — 5,82 — 7,70 800 16,5 , 9,2 7,83 7,54 — 19,9 5,4 — — — 7,66 — 10,3 — 12 — — 35,0 35,9 — — 6,20 _. 8,09 1000 _ 14,7 11,2 8,73 A100 К) 7,98 _ 22,2 (950 К) 7,0 (950 К) — — 8,72 A100 К) — 127, 18 12 — — — — 43,2 45,2 A400 К) 11,43 B400 К) _ 10,39 B400 К) 1200 22,5 17,6 8,4 — — — — — — — — — — — — 48,2 — _ Дополни- литера- тура [6] [7]_ [2] И~ _ — — [8] — — — — [3] [3] [3] [3, 60] — _ —
Элемент Щ (яср) Ne (аор) Np (аор) 02 (аор) OS (a,,) (ах) Р (белый) (красный) Pa fa,, \ V / Pb Pd Pm PO (a) Pr Pt Pu (acP) Ra (a) Rb Re (acp) (°ll) Rh Ru f я и ) Д.Ц \ * || ) ( a , ) \ -L / S (ромб.) (моноклин.) Sb («„) (<*cp) Sc fa,,) V II / fa . ) \ ^ / Se (монокли.1.) Продолжение т Температура, К S —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 I 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 — __ _ _ z 27,3 10,84 23A79 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 зоо 7,0 — 13,0 27,66 _ 5,84 3,97 124,5 66,5 (оценка) 28,5 11,75 9,0 (оценка) ^300 К) 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 (ах = 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 --, 9,70 8,61 F50 К) C00-600 К) 293-И 9,38 9,49 6,16 — — 11,7 15,1 8,53 ~ 3,83 00 К) 9,84 9,92 6,45 — — 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(aj 17,40 A100 К) 7,8 (850 К) 15,6 B100 К) —16,3 G50 К) — зТзз 12,40 A100 К) 11,81 7,95 = — 16,1 11,9 200 — 20,3 — _ — — =85) - - — 3,13 12,87 8,80 = 17,3 10,9 абл. 10.1 Дополии- литера- тура — [3] — _ — — - — _ [2, 61] — [5] [9] [62] [3] [4] й [И] [11] [12]
абл. 10. С; Дополни- Дополнительная литера- литература i 5 1200 1 § § 1 1 300 1 100 S ¦ - т Ё 1 1 1 1 1 оо 8 ¦ф 3 53,5 42,0 29,7 :- i ж [12] 1 1 1 | [ 1 53,9 то 31,1 28,1 21,6 3,7 1 (стекл.) [13] ! 1 1 45,2 D78 К) О 26,4 22 20,2 A40 К) 1 [ 1 1 Л [14] 1 4,65 4,19 3,68 3,39 3,05 2,54 то —0,34 —0.24 —0,052 0,0009 0,0001 55 1 1 1 1 1 10,4 1 1 1 1 1 1 [ 1 1 1 1 1 1 см^? Ю СМ ОО 0,38 —0,82 1 [ 1 1 1 1 [ 41,4 37,2 31,4 ю 26 23,2 ОС 13.7 1,65 0,18 С 1 1 1 1 1 20,3 18,6 о оо • - -0,1 о 1 s i 20,0 (850 К) 22,2 1 22,45 B83 К) 19,4 2 «. 0,27 —0,037 Й 1 7,53 7,32 S. 6,95 CD 6,72 CD 5,02 2,40 0,92 0,048 0,009 [15] 16 (HOOK) 2 о о 8,6 7,0 1 1 i 1 1 1 1 1 1 1 1 1 i z- 1 i [ 1 i 1 1 1 1 ! -2,69 D50 K) TO 7 -4,2 —8,1 -9,5 oo T —0,274 1 1 1 1 29,3 О 8 25,9 23,3 17,2 2,48 0,34 "ч 1 1 1 f 13,7 13,1 «- :- TO о CO 7,3 G0 K) 1 1 1 11,95 12,08 10,96 Щ. 9,34 8,82 ^ 4,59 1,76 0,5 0,03 1 I 1 I 1 1 1 1 CO то1 29,3 24,6 CD 1 5,3G K) I ! 1 1 1 1 1 о CM 23,2 21,5 14,2 1,3GK) & 1 1 1 I 41,5 E30 K) 30,3 29,6 i 1 1 1 1 i 226
Продолжение табл. 10.1 Элемент Tm (а. п \ V II / ю («ср) и ы (ч) К) V W Хе Yb Yt ( * и ) V il / fa. ) \ J- / Zn («„) Zr (a., ) и ( a ) \ j.; («cp) Температура, К 5 - _ _ 0,025 F K) 0,00044 8,7 0,17 _ _ 0,05 —0,001 _ — 10 — —0,7 -136 C6 K) -28,2 C6 K) 52,1 C6 K) 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 K) 23,9 (90 K) 2,9 (90 K) 10,9 (90 Ю 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 K) 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 K) — 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 K) 27,9 F50 K) 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 K) 14 A050K) _ 54,7 (900 K) -25 (900 K) 47,2 (900 K) 11,7 4,9 8,8 C200 K) — 33,7 (850 K) 22,3 A050 K) 10,1 A050 K) - - 14,87 (HOOK) 4,94 (HOOK) 1200 _ 12,7 5,1 — - - ОПОЛНИ- литера- литература _ — — _ _ _ - [3] [3] — _ - -
Таблица 10.2. Температурный коэффициент линейного расширения индивидуальны Приведены значения истинного ТКЛР а (приданной температуре) или среднего ТКЛР а (в i соединений, интервале ДТ) Вещество AgBr AgCl AgGaSe2 «-. P-AgI AgInSe2 AgInTe2 AlAs A1N A12O3 (o,,) A12O3 (a±) AlSb As2O3 BP BaB6 BaF2 Ba(NO3J BaNaNb5O15 BaSi2 BaSrNb2O6 (aa) BaTiO3 (ромбоэдр.) (куб.) ВаТЮ3 (тстр.) (орторомб.) Ве2С Т, AT, К 300 300 473 300 100 200 300 400 600 750 120—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 1СГе К-» 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 [ [ [ [ 1 [ 6] 3] 3 3 33 ] ] I 33 ] 1 2] И] 31 31 1 [^ 1- [с [ [1 [С S с ; : 1 1 1 1 1 ] ] i$] 3] 4] 9] 5 5] 5] 6] ,3] .3] ,3] ,3] [1.3J [161 1 1 3 1 3 3 1 1 1 ] ] 1 1 1 1 1 1 6] 6] 6 е6! 6] 7] 8] 8 7 8 7 8 6 6 6 Вещество ВеО В12Те3 (а„) («J СВг| (CH2NH2COOH3)BeF4 (триглицинфторобе- риллат) (aioo) («aw) (aooi) (CH2NH2COOH3)H2SO4 (триглицинсульфат) (CH2NH2COOH3)H2Se04 (триглицинселеиат) («100 (aoio) («aoi) СаСО3 (о„ ) (а ) \ х' СаС12 Т, AT, К 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 10—«, к-» 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 5 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 Литература 34 34 19 ч 191 [19] [191 1 1 19] 19] 19] 19 19 3] 3] 3] 3] 3] [3] [3] 13] [3] [3] [3] [3] [ [ [ 3] 1 3] 3] 3 3 3 3 3 3 3 У 13] 3] 13] [3] 13] [3] [161 228
Продолжение табл. 10.2 Вещество CaF2 СаМсО4 (аа) со w Сав(РО4K СаТЮ3 Cas(VO4J К) К) CaWO4 (aa) К) Cd3As2 CdB6 CdF2 CdGeAs2 CdGeP2 (стекл.) Cdl2 Cd2O3 Cd3P2 CdS (acp) Ц) K> CdSe («„ ) CdSnAs2 CdTe CdTl2Te4 CeB6 CeO2 Ce2S3 (a.) Ce2Se3 (acp) 7", Д7", 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 io1" V» 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] 1,3] 1,3] 13 1,3] 1,3] 20] 29] 31] 37] 20 20 17 20 17 20 17 20 17 20 3] 161 131 3] з з 16 37 37 3] 1, 13] 1] 131 1 13 l/l3] 1] 13] i! m I 4 13 1] 13] i 16] [25] [25] [25] [25] 25] Вещество CmO2 Cm2O3 CoF2 (an ) CoO CoSb CoSi Cr3C2 CrN CrO2 (a,,) (ax) CrS Ct2S3 CsBr CsCl Csl Cu3AsS4 Cu3AsSe4 CuB6 CuBr CuCl CuGaSe2 CuGaTe2 CuGeS3 CuGeSe3 Cul CulnSe2 CuInTe2 Cu3SbSe4 Cu2SnSe3 CUsSnSg DyBi Dy2O3 ErBi Er2O3 Eu2O3 EuB6 EuS EuSe FeF2 («„) Fe4N FeS 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 i<r« K-i 8,1 8,1 8,1 6,6 3,6 10,7 14,0 8,3 11,4 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 Литератур [31 [31 [31 [31 [28 28 31 1 27 34 34 31 [31] [34 25 3] 13] 3] 13 3] 13 3, 16 17 25 25 16 13 13] 13 25] 33 25 25 11] [25 [25 1 25 a 3] 31] 31 38 25] 25] 28] [zo [16 [34 [16 [3 [3 [3 [3] 3] 229
Продолжение табл. 10.2 Вещество Fe3Si Fe5Si3 "eTe2 iaa) FeTe2 (ab) FeTe2 (ab) (a ) 3aAs ЗаР 3aSb Ba2Ses ja2Teg GdB6 GdBi Gd2O3 GeO2 (a,,) HfB2 HfC HfN HfO2 HgBr (a100) T, AT, К 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 Литература [34] [3] [31 3] 3 1 i! .] ч [1] [1] [1] [И l] lj l] lj 11 m [1] N u Id [i] !| И 1] 1] 1] 38] 3] 31] 28] [28] [16] [16] [16] [16] 311 27] 27] 34 34] 3] 3] 3] Вещество HgBr (a010) HgBr (aoul) HgCI (a100, a010) («W HgSe HgTe HoBi Ho2O3 InAs In2O3 InP InS (a,,) InS (a±) InSb InSe (a,,) InTe (a,,) (a |) In2Te3 T, AT, К 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 10-6 kL' 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 Литератур 3] 3] 3] 3] 3 3 I 3] 3] [3 [3 [1 [1 [1 [1] [1] [11 [37 [1 [1 [1 [1 [1 1] 1] [1] К [i [l [i [i [3 [3] [3] [3] [3] [3] Ш. I ] ] [i]" [21] [3] [31 [3 [3 [3 [3 [3J [3] [3] 1] 1 230
Продолжение табл. 10.2 Вещество 1п2Те3 IrO2 («„) KBr КС1 KF кн KH2PO4 (КДР, ДИГИД- рофосфат калия) («И) (a ) KI KNaC,H4O6 • 2H2O (сегнетова соль) LaB6 LaF3 LaH2 La2O3 LaS La2S3 La.Seg La2Si3 LiBr л"С1 лТ Lil лЫЬО3 (а(.) T. AT, К 100 200 300 300 300 30 50 100 200 320—953 30 50 100 200 300 400 600 800 200—300 300—355Г 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 lO-o K-i 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 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 [i] [i] pi 28] [28] a, 1, 13] I, 3] 22] [3] [22] [16] [16] [39] [3] [3] [3] [3] [3] 23] 3] 23] 3] 3 3] 38] 29] 391 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 (ax) LiTaO3 (aa) Lu2O3 MgF2 (a,,) (a ) MgO Mg2Si Mg2Sn MnF2 (a,,) (ax) MnS MnS2 MnO2 (ae) MoC "" Mo2N MoS2 MoSi MoSi2 NH4Br NH4C1 NH4H2PO4 (ao) («ft) (a ) NaBr NaCl NaF , NaH NaNO3 T, AT, 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 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] [24] [24] ¦ \ \ I [ >4] 4j l\ i" HI [11 [ [ [37 i [ [ [ № [28] [И [1] [11 [ 34] 16 37 37 16 16 161 [34] [16] [16] [16] 16] 26j 3] 26] 3] 26] 16] 16] 16] 16 16 16] 3] 3] 6] 391 [16] [16] 231
Продолжение табл. 10.2 Вещество Na2WO4 NbB2 NbC VbN Nb2O6 Nb2S3 NdE56 Nd2O3 Nd2O9Te NdS Nfd2S3 Vd^es NiO Ni2P №3P NiS NiSe Ni2Si ViTe PbCl2 PbNOg PbO2 (a,,) PbS PbSe 3bTc PbTiOg PbTi048, Zr0>raO8(aJ (a ) PbZrOg PrBe Pr2O3 3j- Q *Yq Prl2 ' Г, ДГ, 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 10Je K 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 16] I I I 34 32 34 31 [31] [311 ;: : [ 34] 6] g 25 25 25 25 31 37 37 34 1? 4 3] 3] 1] 3] 31 [31 3] 3] 6] >8] [28] I ] ] ] i] Ю] [40] [40] to] 0] to] 8] 38 11 Вещество Pr2S3 Pr2Se3 PuC Pu Q PuO2 RbBr RbCl RbHSO4 (aa) («ft) Rbl RbHSO4 Ы dab) Ы №A, (a,,) RuO2 (a,|) (a±) Sb2O3 Sb2S3 SbSI (ai,) (a. ) Sb2Se3 Sb2Te3 ScB2 (ac) P-SiC Si3N4 SiO2 (плавл.) Т. AT. 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 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 [25] [25] [34] [34] [31] 31] 16 16] 16] i" 3 3 3 3 3 3 [3 3 16] 161 [3]" [3] [3] [31] [31] [28] [28] 161 1 3 [3] Ш [1] [34] [34 [31 [1] [1] [1] [И 1 1 [1 [1 [1 1 1 [1 [1 П1 1] 29] 1] 1 1 1 [1 1 232
Вещество Ю2 («„ ) шА шАТе mS mfSe» пО2 (аср) (и ) SnS (acp) SnS (acP) SnSe (аср) ы SnSe («cp) Те B6i)Ti03 (NO3J Э2 (а,,) К) ПО3 В2 С N N А п2 в6 Bi з, 81 з.' 1 Т, AT, 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 иг* 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,'l 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 6'8 7,*3 74 4,7 9,35 6,73 Литература [1] ] ] 1] [31] 1 с 7] ? ] ] 5 1 [31] [311 : 1 1 [1 [1 ¦ Y- [S [^ ] ] I 4 ] 6] 1] 8] >8] [13] [34] [27] [34] [16] [31] [25] [ ; [ 1 [С [ С с 6 8 1 ] 4] 8] 4] 1] 1] 4] fl >7 6 4 4 1 Вещество ТЮ„ (а„ ) (а ) Х ЙР Ti2S3 Т1В2 TlBr Т1С1 T1I Tm2O3 UB2 (aa) ив4 (ас ис UN uo2 us VC V3N WB4 W2B we WSi2 YbB6 Yb2O3 YA1O8 Y3A15O18 Y3AlFe4O12 YB2 (aa) YBe YoFe5Qi2 у q^ FGcOf.- Y,Q» YVO4 ZnF2 @ц) («x> ZnGeAs2 ZnO (a..) Продолжение ma6j T, AT, 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 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 г. 0.2 Литература 1311 31 31 31 [31 31 [31 34 34 16 16] [16] [31] 34] 34] 31] 28 28 3] 27 34 34 34 27 34 34 31 31 29 20 29 20 3] 301 [3] [34] [34 38 29 30 30 30 [3] [30] [13] 131 29] il [28] 25] 3] 31] 3] 31 233
Вещество ZnO (о„) («j.) Zn3P2 ZnS (куб.) ZnS (гекс.) ZnSe T, AT, 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 io-e к. 2,92 5,0 —0,27 —0,50 —0,04 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 Пнтература f3] [34] [3] 31] ! 1 3 1 1 1 1 [1 [1 [1 1 1 \ 1 ¦ ч Вещество ZnSe ZnSnAs2 ZnTe ZrB2 ZrC ZrN ZrO, ZrS2 ZrTiO4 Продолжение T, AT, 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 10-6 1С1 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 та^л 10.2 Литература [1 [1 [1 [25] ii [1 ii [34] [3] [32] [27] [3] [34] [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 A12O3 («H ) (a±) B4C BeO CaO Cd2Os T. AT, К 20—1000 20 -1200 20—1400 20—1600 20- 1800 20—2000 1027 1727 1027 1727 80—1000 1200 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 8,1 9,1 9,8 10,3 10,6 9,14 11,04 11,99 9,97 10,75 4,6 3,1 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] [371 [37] [37 [37 [37 [34 [34 [31 [37 ]31 37 31 I? 'A 31 [37 [31 [37 37 Вещество CeO2 CrB Cr3C2 Cr2O3 Eu2O3 HfB2 HfC HfO2 MgO T, AT, 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 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 [37] [37] [34| 34] 27 271 31 [37 [37 37 34 34 15 32 15 32] 15 32] 15] 32] 37] 37[ [31 [31 [31 31 234
Вещество MgO МоС NbB2 NbC Nd,Q, NiO Sc2O3 Sm2O3 ТаВг TaC ТЮ2 T, 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 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 H,l 14,9 16,3 7,6 7,7 9,9 9,3 8,2 8,8 6,64 6,67 7^29 7,59 7,94 8,81 9,4 10,3 10,4 Литература 31] 31] 31] 27] 27] 27 27 [27 [27 [34J 34] 27 27 27 27 [27 [27 [27 [27 37] 37] 37] 37] 37] 37] 37] 37] [34] [34] [27] 271 27 27 27 27 27 31 31 31 Вещество ThO2 TiB2 TiN uo. VB2 vc we Yt2O3 ZrB2 ZrC ZrO2 Продолжение Т, ДГ, 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 io-sk-; 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 9il 9,3 5,9 6,5 6,99 7,'20 8,1 8,77 9,1 9 5 9,47 13,0 табл. 10.3 Литература 37] 37] 34 34 34 [34 [34 134 [34 [34] [34J [34 Г41 [34 [34 [27 [27 |27 [27] 27] 271 27 27 27 31 31 31 [31 [31] [34] 341 27 27 27 27 31 [31] [37] [37] Таблица 10.4. Средний температурный коэффициент линейного расширения кварцевых и оптических стекол с^, Ю К [4, 42, 43] (Если температура отличается от указаннной, ее значение приводится в круглых скобках) ДГ, К 170-293 | 210-293 | 293-300 | КЛР-1 КЛР-2 КЧГ Кпарцевые стекл —1,5 B23—293) — 1,9B23—293) 4,2B23—293) —1,0B73—293) — 1,0 B73—293) 4,5 B73—293) КУ-2, KB (истинный ТКЛРГа, 10"' K~i [61]) ' ¦¦— ' —" 4,7B93) Продолжение табл. 10.4 Пирекс ЛК1 лкз ЛК4 ЛК5 —1,10A70) 1,40B10) 6,1D73) 5,3F73) 3,4A073) 28,2 | 29.2 | 39,2 | Оптические стекла 113 92 35 ПО 85 49 32 ,0 111 50 33 ,0 112 8? 51 34 ,4 ,5 ,4 Марка стекла ЛК6 ЛК7 ЛК8 лкюз ЛКЮ5 ЛКЮ7 ФК1 ФКЗ ФК4 ФК13 ФК14 ФК113 ФК114 К1 К2 кз К5 К8 К14 К15 ДГ, 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 62,7 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
s. ss O ^1 *sj СЛ i-Hrfk. Ф» ^O ЮС0О 00 СОЮСО^ 00О5 OO^OOCO K>^ tO -^ rfbtO I I СЛ СЛ ^-Й) — О СЛ C0O5 *1 Ф. I oooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo ooooooooooo ooooooo I ^co-tb- Ф- ^ СП ОТ Со — 1-* СЛ С) О Ю СО СЛ ф. —ЮО5 I ! •—>—То>—goGo^-lo ю о о о о о о о о о"^Ьсо Со"ю ооЬ ^- — Ь n- h-*-"ю — К) ^ ^ ^ ^ ^ ^ ^ ел oo *^з *^з *^з as аз о *^з ^ ^з аз аз ^з аз to to I I I | I I I i i i i i |оо^оосл-со^слазооост)оо~^со tototototototb11111 "ел аз | i i a ' ' ' «з I I to to ooooo ooooooooo I I I I I «OtO^OO© top© I СЛр^бШООЗО I I I I CO I I || I oooooooo oooooooo ooooooooooo jmouoo со о ¦" ~*j аз ^^ to >—l ^ ¦" *^J с "о oooooоooooooooooooooooo oooooooooоooooooooooooooooо ooooooooooo зоз — rf^co ел — ел о о"о"о"о о о о о oo "to"—"to"—"to"to"—"to"to"w to s s s *^1 ^^ GO GO CTi GO i | | | 2 | I ю to ю
Продолжение табл. 10.5 ЛИПСИШЛ U JJCHUlHI-'dimi 1СЛПГ значения истинного ТКЛР о или среднего ТКЛР а (в Стекло 1<Гг К Лазерные стекла СССР. ГСЛ-1 ГСЛ-2 ГСЛ-3 ГСЛ-4 Зарубежные FG, FG2 fgJ LG-52 LG-54 LG-55 94 119 121 103 (при данной температуре) интервале температур) Стекло 303—400 К [20 ГСЛ-21-ГСЛ-24 ЛГС-247-2 кгз-з КГС-5 29] 106*1 116 105*» 104*1 лазерные стекла, 300 К [20] 80 70 60 78 95 107 Волоконно-оптическое Оболочечное, ВО Сердцевинное, ВС КО1 К02 коз я 53 92 керамика, ИЗ 69 109,9 Инфракрасные стекла, ИКС22 ИКС23 ИКС24 ИКС25 ИКС26 ИКС27 ИКС28 иксзо К515 226 246 182 220 166 177 220 122 82 LG,. LG2 LG3 LG4—LGe Ba—крон 99,5 102,0 104,0 110,0 стекло, 300 К [43] Волоконно-оп- Волоконно-оптические плас- пластины, ВОП 300—400 К [43, КО4 КЭО10 293—393 К [3, 17 Иртран-1 Иртран-2 Иртран-3 Иртран-4 Иртран-5 Иртран-51 KRS-5 KRS-6 KRS-13 Резисторные стекла, 293—393 К [29 С27-1 С36-1 С41-1 С63-1 27 36,5 41 63 1 С74-1 С77-1 С84-2 32—73 44] 77 24 — , 43] 107 66 202*2 77*2 115*2 580 560 391*1 74 77 84 Изоляторные стекла, 293—393 К [29] 13В 58 N1 94 Электровакуумные стекла [29], 293—373 К С37-1 С38-1*з С39-1*3 С49-1*6 С49-2*6 С51-1*6 С51-2*6 С87-1*7 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*3 С47-1*4 С48-1*4 С89-1*7 С89-2 С89-6 С90-1 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 Стекло - 1 10-' К Стекло io-"к-1 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 89,3 50 40 91' 87,1 57,3 Щ23 N 51 -А Uninost Pa! ex 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-алюмосиликатное Натрий - алюмосиликатное Фторбериллиевое СЛК-5 Фторфосфатное № 436 Строительные стекла 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 Микалес " При 300 К • ч В интервале 293-573 К. ** Спаивается с W, Н30К13Д. *4 Спаивается с Mo, 29HK. *6 Спаивается с 29НК- *в Спаивается с Мо. 30—60 8—38 171 80—100 87 160 165 , 300—573 К [42] 80—95 83 5—6 25 48 89 90—99 50 32 97 <70 94—105 70—120 80—90 237
Таблица 10.6 Средний температурный коэффициент линейного расширения ситаллов а, 10~7 К [29, 42, 44] 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 СОП5М СО-21 СО-15 С-15-12 —12,5 —10 -2,5 -1,3 —0,8 2,5 6,2 10 80 11 27.5 21 0,0A, —2,1 2,7 0,5 7,3 6 11 13 16,5 38,1 125 32 56 37 33 5) B13-313К) 2,5— 6B93 — 1-2,5B93-693 К) —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 Ф 1,2 5,3 6,5 13,6 7 13 15 17 38,1 120 34 56 38 48 1-693 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 Таблица 10.7. Температурный коэффициент линейного расширения чугуна [3, 4, 5]. Приведены значения истинного ТКЛР a Jjipu данной температуре Т) или среднего ТКЛР а (в интервале АГ) 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 % №) хромистый C4,2 % Сг) Составляющие чугуна: аустенит феррит перлит цементит графит AT, Т, °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 Ю-о к-1 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 Таблица 10.8. Температурный коэффициент линейного расширения сталей. Приведены значения среднего ТКЛР а, 10~в К, в интервале от 300 К до указанной температуры или значения истинного ТКЛР я, 10~6 К Марки сталей расположены в порядке увеличения содержания легирующих добавок Марка стали 3, Зкп (а) 0,8кп (а) 10 15 20, 20КП 25 25Л (а) 30 (а) 35 40 45 50 (а) У8 (а) У9 (а) У12 (а) 373 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 11,7 473 573 673 Темпера 773 тура, К 873 Углеродистые стали 5,50A00 К) 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 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 0 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 14,18 973 1073 11,8 C00 К) 14,64 14,3 14,4 14,4 13,8 16,2 14,58 14,68 10,9 C00 К) 13,7 16,8 17,3 17,1 14,1 17,8 17,2 18,3 15,01 15,25 14,8 14,9 16,4 (с 14,58 15,08 - 14,3 _ —. — 14,1 12,9 23 К) 11,85 12,50 — 11,9 19,8 (923 К) 17,6 (923 К) 18,9 (923 К) 1173 _ — 13,2 . 12,65 13,56 — 12,9 . — 1273 _ — 13,3 13,59 14,45 — 14,0 —. Лите- Литератур [5] [16] [5] [16] [161 16] 16] 16] 16] 16] 16] 16] [16] [16] [16 [16] 238
Продолжение табл. 103 Марка стали 15Х, 15ХА, 20Х ЗОХ 38ХА, 40Х («) 40Х 0X13 1X13 2X13 3X13 4X13 ШХ15 (се) 08X17 9X18, 9Х18Ш Х28 40ХН, 45ХН 18ХНВА 40ХНМА 35ХНМ, 34ХН1М 12ХН2 30ХН2МФА (а) ЗОХНЗ 12ХНЗА 20ХНЗА ЗЗХНЗМА, 34ХНЗМ 35ХНЗМФ ОХНЗМ (се) 12Х2Н4А 18Х2Н4МА (а) 13Х12НВ2МФ 4Х12Н8Г8МФБ ОХ12Н16БС4 2Х13Н2 1Х13Н2С2 03Х13Н8Д2ТМ Х13Н12М2В2Б1КЮ Х13Н13В2Б Х13Н13В2М2БЗКЮ 1Х13Н16Б 4Х14Н14В2М IX14H14B2M 1Х14Н14В2МТ 2Х14Н14В2СТ Х14Н14МВФБ Х14Н14М2В2ФБТ 09Х14Н16Б 1Х14Н18В2Б Х14Н18В2БР 09Х14Н19В2БР1 4Х15НГ7Ф2МС (а) Температуря, К 373 11,3 12,45 473 11,6 13,0 —0,002 E К) 13,4 10,5 10,15 10,2 10,2 10,65 14,0 10,4 11,7 10,0 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 — Xромоникельсодержащие ни^ 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 12,2 12,2 13,8 К) 11,8 13,0 12,0 11,6 12,1 5,0 G0 К) 11,0 —0,06 ( — 12,0 >К) 11,2 13,4 12,7 12,7 12,7 14,8 7,40 A 12,4 14,0 13,0 12,5 12,6 14,0 13,1 14.3 ОК) 12,7 14,7 13,5 13,3 13,0 7,60 A00К) 13,0 —0,064 ( 12,5 14,7 ОК) 13,1 13,7 14,15 0,18 B0 К) 12*2 12,2 12,0 12,5 11,4 13,3 11,1 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 ко- и средне легированные стали _ 13,5 — 9,30 (г 13,2 15,3 14,0 13,5 13,4 _ 13,9 — оо К) 13,5 15,6 14,5 13,7 13,7 9,45 B00 К) — I 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 10,2G7- 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 — 11,3 16,9 16,7 10,64 11,41 300 К) 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 8,5B 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 — 12,3 19,5 17,85 11,09 12,71 —300 К) 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 C 13,9 — _ _ — 30 К) 10,8 — _ 11,6 C00 К) 6,5 A00К) 13,8 — меньше 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) z 10,8 _ 10,6 12,4 _ — _ 12,1 , — _ 10,0 B0 — __ 18,65 _ 19,6 18,3 19,6 19,0 20,5 19,0 19,0 23,32 — 11,7 _ 12,2 . - _ — _ 13,1 — — — — ОК) — —. - _ 18,6 . 18,6 19,65 . 24,64 Лите- Литератур [5] [5J [46] .!] 5] 5] 5 5 5 37J 5] 5, 46 5 5 '5 [5 з 5 [5, 4С [5] [5J [5] [3 з51.4е 50] 5] 5] 5] [5] [51,55 [5] [5] Г5| [5! [5, 37 [5] [5] [5] [5 [5] Щ1 & 5, зе 5, ЗС 239
Продолжение табл. 10.8 Марка стали ОХ15Н7М2Ю 1Х15Н9СЗБ1 (а) Х15Н15М2КЗВТ ОХ15Н15МЗ ОХ15Н15МЗБ Х16Н9М2 08Х16Н13М2Б Х16Н14Б 1Х16Н16ВЗМБР 07Х16Н16 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) О7Х21Н5АГ7 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 16,2 473 10,8 18,7 16,6 17,7 17,0 17,5 — _ 17,1 П,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 0,8 B0К) 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 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) B0—300 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 17,8 673 11,5 20,2 17,6 18,5 17,6 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 3,3 E0 К) 17,99 E00 К) 17,6 16,9 8,0 EС 18,2 17,6 18,0 16,7 17,6 16,2 17,2 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 18,0 17,1 К) 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) G7-300 К) 773 11,7 20,5 18,25 18,8 17,7 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 в?з 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 10,8 A00 К) 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 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) 21,10 A000 К) 18,9 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 19,25 - зо к) 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 A300 К) 19,5 _ 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 20,1 - 0 К) _ — . 20,0 . 19,7 _ 19.0 16,10 C00 К) — - Лите- Литература 5] 5] 5] 51 37] 5 5 [5 й1 [52] И [5] [5] 5] 5] 3 5 [5, 37] [5 [5 [5 [5 [5 [5] 3 52] [60] [5] [5] 1? 1 [5] 5 И [5 [5 [5 5 5] 51 371 F51 [5] 5] [51 Г51 [51,52] [51] 240
Продолжение табл. 10.8 Марка стали ОХ21Н5Т 12Х21Н5Т (а) 1Х21Н5Т ОХ21Н6М2Т Х22Н9 20Х23Н18 Х25Н13АТ, Х25Н13Т 12Х25Н16П7АР Температура f К 373 15,7 9,6 7,90 AС 10,2 9,5 — 14,9 16,6 473 16,0 13,8 0К) 14,4 13,8 — 15,7 16,2 573 16,8 16,0 10,4B0 16,8 16,0 — 16,6 16,8 673 17,3 16,0 0 К) 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 — — Лите- Литература [52] [5] [51 [51 [5] [3, 37 [5] [37] Хромоникелевые стали и сплавы с содержанием никеля более 20% 10ХНН20ТЗР 00Х18Н20СЗМЗДЗБ (с ЗХ20Н20М4В4К45 Х20Н20Б1МЗК20 Х25Н20С2 Х26Н20Л Х18Н22В2Т2 (а) 10Х11Н23ТЗМР (а) 08Х15Н24В4ТР (а) Х15Н24В4Т Х15Н24Т2 (а) 1Х16Н25М6 36Х18Н25С2 Х25Н25ТР ХНЗОМБЮ (а) 1Х15Н30Т2 ХН32Т ХН35ВТ ХН35ВТЮ Х15Н35В2М2ТР Х15Н35ВЗТК4 Х15Н35В5ТР 1Х16Н36МБТЮР Х26Н36К30МБ Х16Н38ВЗТ ОХ17Н39Б 04ХН40МДТЮ ОХ2Ш40БР Х12Н42МБТЗ ХН45Ю Х15Н45К28МЗТ2ЮЗ Х22Н45М9 ОХ20Н46Б Х15Н51К20М5Ю5 Х1Ш54К2М5ЮТ2 Х20Н54К16Т2Ю1 Х11Н55М5К20Т1 Х19Н55К10М10Т2Ю1 15,9 —0,25 ( 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 13,0 12,95 15,7 13,6 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 17,9 0,61 C0 К) 11,8 | 12,4 15,7 15,5 I 15,6 17,01 I 17, 0,14 C0 К) -0,42 C0 К) 16,3 5,85 A00 К) 15,9 I 16,3 14,7 16,1 15,2 | 15,65 0,21 A0 К) 16,1 18,0 15,9 15,4 15,0 17,2 15,5 15,0 15,2 14,02 C73—473 ¦ 13,5 ¦ 14,5 I 15,7 16,0 11,0 15,4 15,9 14,2 13,1 17,2 12,0 15,8 16,0 13,6 15,65| 15,8 К) 13,9 16,2 17,2 12,8 15,9 17,7 14,0 18,4 | 18,9 5,95 G0 К) 12,7 16,1 13,0 16,65 17,8 15,9 I 16,2 17,23 I 17,52 1,46E0 К) 5,18 70 К) 17,2 I 17,3 14,3 B00 К) 16,6 I 16,9 16,15 I 16,5 1,9 E0 К) 16,7 18,0 16,1 15,8 16,0 16,1 16,2 16,95 14,3 16,3 17,2 13,6 16,0 15,1 14,3 17,7 14,3 14,3 14,7 14,7 F73 16,9 18,4 16,6 16,0 16,2 16,5 16,2 —773) 14,7 16,6 17,5 14,1 16,3 16,6 18,5 14,5 19,2 14,3 E 13,5 17,2 17,8 16,6 8,15 3 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) | 17,25 I 17,30 8,2 A00 К) 17,5 18,9 16,9 16,6 17,05 16,7 15,1 17,1 17,8 19,9 19,45 15,0 19,0 17,7 16,8 A73—300 К) 15,8 C00 К) 14.4 I 15,0 17,8 A223 К) 18.5 I 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 I 16,0 17,1 | 17,3 16,2 17,1 17, 19,0 О C00—1023К) ' 19,7 19,8 15,7 17,0 17,7 16,8 17,4 16,0 16,3 18Л 18,8 16—2159 241
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 Х13Н7Ш5Б2Т1ЮБ Х15Н73Т2Ю1Б Х15Н73ТЗЮ1Б1 Х20Н75ТЮ ХН77ТЮР Х20Н77Т2Ю ХН78Т Х16Н80ТБЮ Х20Н80Т Х20Н80ТЗ Х20Н80 Х22Н47М9 7 родолженш пгаб Температура, К 373 11,8 10,8 10,0 B 13,4 11,7 11,7 11,6 12,6 11,3 12,5 12,8 12,7 Л,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 13,8 473 12,2 11,7 3—300 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—30( 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 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—ЗОС 15,5 16,3 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 — 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 ie,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 л. 10.8 Лите- Литература 37] 37] ill 37 37] 51 5] 37| 5 5 [5 [371 [37] [371 [5] 15] [37} [371 [371 f37] [371 37] 37} 37 371 5 [5 [5 [5 [5 [5J И [37] И [37] И [51 15 [5 [5 12ХМ, 12МХ 15ХМ 20ХМ 20ХМЛ 20ХМФЛ ЗОХМ, ЗОХМА 34ХМ, 35ХМ 35ХМФА 38ХМЮА 12Х1МФ 15ХШ1Ф 15ХШ1ФК1Р 20ХШ1Ф1ТР 20ХШ1Ф 25Х1МФ 25ХШ1Ф 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 X ромомолибденовые 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] 242
Продолжение табл. 10.8 Марка стали 1Х2М 12Х2Л1Б, 1Х2МФБ 12Х2МФСР 15Х2М2ФБС 25Х2М1Ф ХЗМВФБ Х5М ЮХ7МВФБР 15Х11МФ 18X11МФБ 12Х12МВФБР 12Х12МВФБ 12Х13М2С2 1Х13М2С1 1Х13М2ФБР 15М, 16Л1, 20М 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 11,7 11,6 13,7 773 13,8 13,3 14,35 13,8 14,0 13,1 12,3 13,25 11,7 11,7 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 — Лите- Литература [5J [5j [5] [5J [5] [5] 371 371 37] 37] 37J 5] [5] [5] 20ХЗВМФ 4Х4ВМФС (а) 4Х4ВМФСШ (а) ХИВ2НМФ 18Х12ВМБФР 15Х12ВНМФ Х12В2.МФ 15ХФ 40ХФА 50ХФА 12Х2ФБ 70Х4Ф1В18 Марганцевые и хромомарганцевые стали 20Г (a) 22ГК 50Г 65Г 30Г2 14Г2АФ (a) Г13 20ХГНР 25ХГСА 30ХГСА (a) Х12Г20Ф 03Х13АП9 (a) 07Х13АГ20Н4 (a) Х14П4НЗТ 10Х14П4Н4Т (a) Х15Г21Т 12Х17Г9АН4 (a) «7Х21Г7АН5 (a) 0,3 10,5 11,6 11,11 11,9 0,035 18,0 13,15 3( ) K) 11,8 11,8 11,9 12,7 D,3 K) 1 19,35 11,7 13,9 7,60 E0K) 12,0 15,4 0,05 13,85 -0,2 16,0 0,502 15,3 15,3 12,5 16,9 A0 K) | 16,80 20 K) 1 16,8 B0 K) 15,8 16,6 3,60 E0 K) —0,03 (< K) 5,80 A00K) 12,6 12,8 12,9 13,4 0,23 20,7 12,7 14,0 9,47 12,9 17,5 0,4 13,1 13,8 13,5 13,9 B0 K) 1 21,7 13,5 5 14,3 A00 K) 13,2 18,2 D0 K) 18,70 19,40 3,0 G7 K) 17,6 18,3 5,05 ( 00 K) 18,9 17,8 19,05 18,9 9,05 A00K) —0,13 B0 K) 10,0 B00 K) 13,7 14,2 14,3 9,05 20,75 14,0 14,85 13,6 18,9 ( 14,0 14,6 14,6 14,7 00 K) 19,85 14,3 14,9 13,9 19,7 4,0 A00 K) 20,40 15,3 19,0 | 21,80 293 K) 1 19,5 9,20 B00 K) 19,07 19,6 14,1 20,02 20,3 200 K) 3.05 G0 K) 11,9 C00 К) 15,1 14,35B00 К) 20,5 15,2 15,1 20,5 7,4 B00 К) 20,07 20,9 13,6 21,6 21,1 21,5 14,6 C00К) 5,75 A00К) 13,7 15,85 C00 К) 23,45 14,5 15 5 14,4 C00К) 15,7 C00K) [3, 46] Хромовольфрамовые стали 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 — 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 — _ 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 Г5 [5 [5 1 Хромованадиевые ста 11 11 11 11 11 ,9 ,0 ,8 ,5 ,25 12,4 12,4 12,2 11,7 13 12 13 12 12 1 ',9 ,1 ,4 ,0 13,7 13,6 12,9 12,2 14 13 13 12 ,2 ,9 ,2 ,4 14 14 14 13 12 ,5 ,5 ',4 ,6 14,9 13,5 12,8 _ . 12,9 11,35 _ 12,45 I [5 [5 243
Продолжение табл. 10.8 15К, 20К 22К, 25К («) ВЗК стеллит, напла- наплавочный материал 03Х9К14Н6МЗД («) 40К19Х14Н20М4В4Б4 15К20Х20Н20МЗВ2Б 40К20Х20Н20М4В4Б4 40К30Х20Н20М8В4 75К41Х23Н20В12 40К44Х19Н10В15 40К44Х20Н20М4В4Б4 12К51Х20Н10В15 40К51Х24Н16М6 40К55Х25Н10В8 40К65Х23Н2В6 25К65Х25Н2М5 125К65Х27В4СЗ ЗОХС, 37ХС, 40ХС 15ХСМБ 15ХСМФ СХ6М 60С2А 50С2Г — - 0,03 DК — — 12,0 12,2 - . — _ Xромокобальтоеые стали 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 B 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 и сплавь 13,85 _ 14,0 >К) 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 15,75 17,55 16,1 15,95 15,9 16,25 17,65 16,3 15,1 16,7 16,3 — 16,25 — - (ПОК) 16,65 16,55 16,9 17,75 15,5 16,75 — — — — 16,0 13,2 C00К) — [5] [5] [51 [51,52] I 5j 15 [5 [5 [5 [5 15] 15] |5 - [5] Кремнистые стали 48ТС-1, 48ТС-3 15Х25Т ХВГ Э (Армко) Э1 Э5 Э14 Э16 48ТС-2, - - _ 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 сплавь 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 i - 11,6 14,3 15,6 15,4 13,2 - 11,6 — - 12,2 - 12,2 . — — — [5] 3' 5 5 5 5 5 Т а б лица 10.9. Температурный коэффициент линейного расширения цветных металлов и сплавов Приведены значения истинного ТКЛР а (при данной температуре Г) или среднего ТКЛ? оГв интервале ДГ) 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 14,1 _ 12,35 14,4 _ 13,6 _ 13,7 _ 14,5 !5] [5 [5 [5] [5 [5] Бр. А5 Бр. А7 Бр. АМц 9-2 Бр. АЖ 9-4 244 20 20-300 20 —200 20 20—300 Бронза |3, 5, 29, 18,2 17,8 17,0 10,5 17,1 19,0 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
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 Т, AT, °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-«, КГ» 11,9 17,0 20 14,9 11,4 17,0 11,5 15,6 17,0 19,0 17,6 11,1 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. AT. С —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—100 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 Л70 Л75 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 Л АЖМц 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—300 245
Продолжение табл. 10.9 Вещество МЛ4 МЛ5 МЛ6 МЛ9 Т, AT, °C 20—100 200—300 20—100 200—300 20—100 200—300 20—100 200—300 а, а, 10-« К 26,4 28,3 26,8 28,7 26,1 27,7 23,4 32,7 Вещество МЛ10 млн МЛ12 МЛ15 Т. AT, °С 20—100 200—300 20—100 200—300 20—100 200—300 20—100 200—300 а, а, Ю-« КГ» 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 НМцАК 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 11,1 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, ннвар зонкд 37НКДП 40НКМП 35НКТ, инвар 35НКХСП 80НМ 79НМ 77НМД 81НМТ 65 НП 36НХ, инвар 76НХД —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 ( К К i t t к с { 7 1 li И 1 15 5 5 1С 11 15 14 К 15 15 14 11 1С 11 1С —С —С 1! 14 Легкоплавкие сплавы и припои [3, 48, 49] ПМЦ36 ПМЦ48, ПМЦ54 50Pb50Sn 22 21 25,5 99PblSb 85Pbl5Sb 246
Продолжение табл. 10.9 Bei AT2 BP20 ВТЗ ВТЗ-1 ВТ5 ВТ5-1 ВТ6 ВТ8 ВТ14 ВТ15 All А12 Cr5 Cr50 Q70 цество Т, AT, "С 20 200 20 20 20—700 20 20 20 20—300 20—800 20 20 к, а, 10-« К Тугоплавкие спл 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—A1 20 20 Сплавы U—Сг 20 20 20 13,8 14,1 14,5 10,4 8,52 Вещество аеы [3, 5, 20, 57J ОТ4-1 ТВ1 ТВ-10 40Nb60V 50Nb25V25Zr WC 4- 5,9%Со W 4-0,015% Mo-f 4-0,005% Си 4- 4-0,002% As 60W40CU 98,8Zrl,2Hf и плутония [З, 5] Zr5 Zr70 98% Al 90% Al T, AT, CC 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 a, a, КГ" К 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 Таблиц* 10.10. Температурный коэффициент линейного расширения алюминиевых сг Приведены значения истинного ТКЛР а (при данной температуре Т) или среднего ТКЛР а (в интервале ДГ) Марка А132 АВ АД, АД1 АДЗЗ АК4 АК6 да АК8 Т. AT, °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 а, и, 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, AT, °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 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. 10 Марка АЛ8 АЛ9 АЛ 10В АЛИ АЛ12 АЛ13 АЛ19 АЛ21 АЛ22 АЛ25 АМг2 АМгЗ АМг4 АМг5 АМц АМцС Т. AT, "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 о, а, 10-» К 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 Т, AT, =С —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 JQQ 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 з, к, Ю-6 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 знамени» истинного ТКЛР а (при данной температуре Т) или среднего ТКЛР а (в интервале Д7") Название Аман Аминопласты Анид Анилиноформальдегидные полимеры Бакелит Волокнит Дифлон Капролон Капрон А, Б, В Капрон стеклонаполнен- Кремнийорганические по- полимеры Лавсан Меламинформальдегидные полимеры Металлополимер для литьевых форм Мочевиноформальдегид- ные полимеры Нейлон Пенопласт ПВ ПС ПС-1 ПС-4 ПСБ пев Пенопласт полиуретано- вый ПУ ' ПУ-101 Пенопласт полихлорвини- полихлорвиниловый ПХВ-1 Пенопласт Пептон Полиамид-6 -12 -66 -68 -68 с графитом ¦68ВС ¦68Т-40 -68Т-60 -548, -54 ¦Н, -С -АК7 Лолиарилат Полибутилентерефталат Лоливинилбутил ПВБ Лоливииилбутилфталат ПВБФ Лоливинилбутилэфир Т, AT, "С _ — — — —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 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] 53] 53] 29] 29] [29] [29] [29] [3] [29] 3] з з 3] 3] 56 56 56 56 [56 [56 [56 [56] [56] Г551 Г 291 [55] [53] 55] 3] 29 29 29 29 29 29 29 53 54 291, 29] 3] 3] 3] Название Поливинилвторбутилэфир Поливинилгексилэфир Поливинилдесилэфир Поливинилиденфторид Поливииилизобутилэфир Поливинилизопропилэфир Поливин илкарбазол Поливинилметилэфир Поливиниловый спирт Поливинилоктилэфир Поливинилтолуол Поливинилфталат Поливинилфторид Поливинилхлорид (вини- (винипласт) листовой ВМЛ-25 Поливинилэтилэфир Полидиметилстирол Полихлорстирол Поликарбонат Пол иметил акрил ат Полиметилметакрилат: оргстекло ПА-200 оргстекло СОЛ оргстекло СТ-1 оргстекло 2-55 Полиметилсилоксан ПМС Полиметилпентен Пол иметилфен илсило- ксанПМФС-1 Полиметилфенилсило- ксан ПМФС-2 Полиоксиметилен Полипропилен стеклонаполненный Продолжение табл. Т, AT, "С -180 -80 20 —180 80 —60 —180 80 — — 180 gQ 20 — 160 gQ 20 —180 gQ 20 —180 80 — —50н—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 6,6 10,7 21,4 6,5 19,5 29^5 8,2 15,8 22,6 8-12 7,0 21^0 8,8 9 0 22,'l 4,0 5,2 6 9 22 A 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 10.11 Лите- Литература 11 3] 3] Ql 3 54] 3] [3] [31 [3 |3 [29] [3] 3] [29] 29] 29] 54] 53] 291 531 53] f3] [3] [3] 29] 55] 29] [3 [3 II [53] 53] 53] Si 3] 3] a, 3] 3 з3] 3] [3] [29] 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 Полису льфон Политетрафторэтилен: Фторопласт-4(р = = 2,3 кг-м-3) Фторопласт-4, ГОСТ 10007—80 Фторопласт-4М Фторопласт-40 Фторопласт-42 Фторопласт-40П Политрихлорфторэтилен (Фторопласт-3) Полиуретан ПУ-1 Полифен олоксид Полифенилсилоксан ПФС Полиформальдегид Полихлорстирол Полиэтилен: вд нд Полиэтилен СД Полиэтилен (усредненные для ПЭ различных плотностей) Полиэтилен кабельный Полиэгилен стеклонапол- ненный прессованный: 10 % стекловолокна 20 % стекловолокна 40% стекловолокна. Полиэти ленте рефталат Премиксы Пресс-материал ниплон Пресс-материал фенилон Пресс-материал на фено- фенопластах Стекловолокнит В, прес- прессованный Продолжение табл Т, AT, °С - — — — —263—20 —233—20 — 173 120—200 210—280 0 —263—20 —233—20 — 173—20 —73—20 20 120 -200 юо 20 — 0—100 0—100 — —263—20 —233—20 —173—20 —73—20 20 20 20 20 —100 0 — — — 25—200 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 г io 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 6,6 3,2-4,0 5,0 3,1—3,5 1—2,5 1,24 10.11 Лите- Литература [29 29 54 29 [29 [29 [53 [29] |29 [29] 29] 29] [55] 3] 3 3 4% 48] [29] [29] [29] 3] 3] 3] 1 [3] [29] [29] 3] 3] III, [29] [29 [29 29 29 29 29 29 [29 [29 [3J 13] [3] III 53 53' 53J 53] [48] Продолжение табл. 10.11 Название Стекловолокно Стеклолента: вдоль нитей поперек нитей Стеклопластики Стеклотекстолит ВФТ-С КАСТ-В Текстолит листовой А-50 Фенолформальдегидные 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 Этрол: ацетилцеллюлозный 2ДТ-43 ни гроцеллюлозный этилцеллюлозн ый Т. AT. °C 20—80 80—160 25—100 25—100 20—100 20—100 —233 wo —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 ю-» к~1 0,9—1,2 0,4—0,8 5,0 8,5 0,5—1,2 0,8 0,9 0,55 1 25 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| 48| 48 5S 4? 4« 3] 3] [31 [28 [53] [3] 1 53| 29 29 [53] [3] 3] 3 3 3 3 3 [3 [3 [3 [531 [53 [3] [29] ill Таблица 10.12. Температурный коэффициент линейного расширения а, 10~6 К, строительных материалов при 20 °С [3, 4, 16] Аглопорит: А-1 А-2 Аглопоритобетон Асфальт Бакелит Бетон: тяжелый 5,8 3,2 5,5 200 28 10—14 280f
Продолжение табл. 10.12 Вещество на граните 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 Диабаз: мелкозернистый крупнозешистый 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 Керамзитобетон 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 - 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 Продолжение табл. 10.12 Раствор из портландцемента на i состав по массе: 1:1 1:2 1:3 1:6 на кварцевом песке на доломите на известняке, состав по массе 1 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 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) илн среднего коэффициента объемного расширения р (в интервале Д7") (ж — жидкость, г — газ) ?. Р. ю-3 к-1 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 Кремний 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- ж Ж Г Ж Ж Ж ж 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 Т, AT, 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 М- 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 Органические соединения Азотноэтиловый 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 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 273—373 293 293 293 293 293 253—303 293 1,299 1,241 1,091 1,475 1,049 1,102 0,986 1,208 1,162 0,902 0,858 3,739 1,301 0,880 0,848 0,900 1,237 2,0 0,950 Вещество Глицерин Диаллил Диаллиловый эфир Диизопропиловый эфир Диметилсульфид Дипропиловый эфир Диэтилкетон Диэтилоксалат Диэтилсульфид Изогексан Изомасляная кислота Изопентан Изопрен Изопропиловый спирт Капроновая кислота пора-Ксилол орто-Ксилол лета-Ксилол Масляная кислота Метилацетат 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- 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 Т, AT, К 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 Р. Р. ю-3 к-1 0,505 1,357 1,346 1,452 1,082 1,354 1,233 1,136 ,278 1,445 1,068 1,680 ,570 1,094 0,975 1,02 0,97 0,99 ,063 ,427 ,684 ,273 ,199 ,563 ,315 ,025 ,6 3,721 ,605 ,9 ,447 ,102 .591 3,956 ,102 ,138 1,071 ,090 3,934 ,273 2,4 3,961 ,418 ,179 ,709 3,6375 ,120 1,656 ,417 Смеси Бензин Б-70 Воздух Керосин Т-1 Масло машинное МС-20 Масло машинное МК-22 Масло трансформаторное Петролейный эфир 313 423 273—373 293 303 323 273 393 293 252
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. K145-K160. 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. В, Solid Stat. 1974. Vol. 10. N° 6. P, 2175—2185. 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 П. 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. E., Merchaut H. D.//J. Appl. Phys. 1973. Vol. 44. № 9. P. 3919—3923. 24. Титаиат бария: Сборник статей/Под ред. Н. В. Бе- Белова. М.: Наука. 1973. 25. Сирота Н. Н./Димическая 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., Виннцкий 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. 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. Смирягнн 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., Тамарн- 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. И. Мигачев 11.1 ПАРЫ ВОДЫ ,, Таблица 11.1. Давление паров воды [1J t, °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 6,108-102 6,112-Ю2 7,054-102 8,129-102 9,346-102 1,0721-103 1,2271 -103 1,4015-103 1,5974-Ю3 1,8170-103 2,0626-103 2,3368-103 2,6424-103 2,9824-103 3,3600-103 3,7785-103 4,2417-103 4,7536-103 5,3182-103 5,9401-103 6,6240-103 7,3749-103 8,1983-103 9,0998-Ю3 t, °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 1,0035-10* 1,1161-Ю4 ,2335-Ю* ,3612-104 ,5001-10* ,6510-Ю4 ,8146-104 ,9919-104 2,1837-10* 2,3910-10* 2,6148- Ю4 2,8561-10* 3,1161-Ю4 3,3957-10* 3,6963-Ю4 4,0190-Ю4 4,3650-104 4,7359-10* 5,1328-104 5,5572-104 6,0107-Ю4 6,4947- Ю4 7,0108-Ю4 ',5607-10* t. °С 94 96 98 100 102 104 106 108 ПО 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 НО Р. Па 8,1460-Ю4 8,7685-Ю4 9,4301-Ю4 1,01325- 105 1,0878-105 1,1668-106 1,2504-105 1,3390-105 1,4326-Ю5 1,5316-Ю5 1,6361-106 1,7464-Ю5 1,8628-Ю5 1,9854-105 2,1145-Ю5 2,2503-105 2,3932-Ю5 2,5434-105 2,7012-Ю5 2,8668-Ю5 3,0406-Ю5 3,2227-105 3,4137-Ю5 3,6136-105 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 3,8228-105 4,0418-105 4,2707-105 4,5099-Ю5 4,7597-105 5,0205-105 5,2926-Ю5 5,5764-105 5,8722-105 6,1804-105 6,5014-105 6,8355-105 7,1830-105 7,5445-105 7,9202-105 8,3106-105 8,7161-Ю5 9,1370-105 9,5739-Ю5 1,0027-10е 1,0497-10е 1,0984-10» 1,1488-10е 1,2011-Ю6 254
Продолжение табл ИЛ t, сс 190 192 194 196 198 200 202 204 206 208 210 212 214 216 218 220 222 224 226 230 232 234 236 Р, Па 1,2552-106 1,3112-10е 1,3692-10е 1,4291-10е 1,4910-106 1,5551-10е 1,6212.10е 1,6895-Ю6 1,7601•106 1,8329-106 1,9079-10е 1,9855-10» 2,0654-106 2,1478-Ю6 2,2327-106 2,3201-10е 2,4102-106 2,5030-106 2,5985-106 2,6968-106 2,7979-106 2,9019-10» 3,0089-10« 3,1189-Ю6 t, с 238 240 242 244 246 248 250 252 254 256 258 260 264 266 268 270 272 274 276 278 280 282 Р, Па 3,2319-10» 3,3480-106 3,4674-106 3,5899-106 3,7158-106 3,8450-106 3,9/76-1О6 4,1137-Ю6 4,2533-Ю6 4,3965-106 4,5434-106 4,6940-Ю6 4,8484-106 5,0066-10" 5,1688-Ю6 5,3349-10е 5,5051-106 5,6794-10" 5,8579-10е 6,0406-106 6,2277-106 6,4191-106 6,6150-Ю6 t, 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 7,2303-10« 7,4448-10е 7,6642- 10е 7,8885-10е 8,1178-Ю6 8,3521-10» 8,5917-Ю6 8,8364-106 9,0865-10е 9,3420-10е 9,6031-Ю6 9,8697-Ю6 1,0142-Ю7 ,0420-1О7 ,0704-1О7 ,0994-1О7 ,1290-10' ,1592-107 , 1900-Ю7 ,2215-107 ,2537-1О7 ,2865-107 t, °с 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 1,3199-10' 1,3541-10' 1,388-9-10' 1,4245-107 1,4608-Ю7 1,4978-Ю7 1,5356-10' 1,5742-10' 1,6135-Ю7 1,6537-Ю7 1,6947-10' 1,7365-10' 1,7792-10' 1,8228-10' 1,8674-107 1,9129-107 1,9594-107 2,0069-107 2,0555-10' 2.1053-10' 2,1562-Ю7 2,2084-107 2,2115-Ю7 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 иа ЭВМ методом наименьших квадратов исходя из извест- известного соотношения между давлением насыщенного пара и температурой р=В—А/Т. Давление пара нептуния получено расче тем из выражения приведенного lg p=5,l— 2,06-Ю4A/Г), в И. Таблица 11.2. Температура насыщения неорганических веществ, К; р = ДО"8 -f- Ю2 Па [3] Вещество Азот Алюминий Алюминий трехфтористый Алюминий фтористый Америций [4, 51 Америций трехфтористый Давление пара. Па КГ8 816,7 ю-' 861,8 ю-6 23,4 912,2 10~5 25,0 968,8 1083 ю-4 26,7 1033 1149 ю-3 28,7 1106 1225 10-" 31,0 1190 812,2 1066 1310 ю-» 33,8 1289 966,2 1164' 1409 ^ 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 го о m [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 трехиодистый [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 10"» 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 ю-7 521,6 911,4 — 1531 . 134S 485,3 — — — — 2249 786,2 — — 1765 1025 — — - 870,0 528,1 1063 1017 696,2 168,0 1636 — 324,6 275,6 514,0 ,о-< 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 Да* ю-* 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 ление naf ю-3 107,8 32,7 681,7 1187 1404 1164 721,4 _ 1926 151.4 1697 617,3 345,4 171,4 4,5 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 а, Па Ю-2 115,4 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 10-1 124,2 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 821,4 533,1 579,5 625,5 924,5 838,0 477'з 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 982,2 948,4 102 160,9 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, 28] Кальций хлористый [29, 30] Кислород Кобальт Кремний Кремния оксид Криптон Ксенон Лантан Лаитан треххлористый Литий Литий фтористый [26, 31] Литий хлористый [3, 31] Лютеций [19] Магний Магний фтористый Магний хлористый Марганец 6, 31] 31] 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 11)-" - - 877,4 961,8 — 1152 447,7 — — 404,1 — 731,5 , 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 — — 10"' - - 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-5 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 — — — Да 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 — — ю-3 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 — ра, Па ,о-> 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 Ю-1 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 • 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 13бГ 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 102 1866 1434 52,7 1713 1894 73,6 101,6 2433 997,9 1265 1038 2318 860,6 1667 1049 1491 1849 66,3 . 9^8,5 636,8 696,5 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. 11.2 Вещество Селей Сера Серебро Серебро бромистое |25] Серебр& 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 Тулий Углерод (графит) [51] Углерода диоксид Углерода оксид Уран Урана диоксид Уран четырехфтористый Уран черыреххлористыи [52] 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 серни;тый Цинк теллуристый Цирконий Эрбий [19] 1Q-8 _ 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 ю-7 335,6 244,0 793,8 — — 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 10-« 352,8 257,0 840,0 I 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-5 371,8 271,4 891,8 — 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 Дав 10-* 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 — __ 610,7 617,3 1306 449,4 394,9 517,9 _ _ — 1963 1128 ление па] 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 а, Па 10-2 443,6 326,5 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 ю-» 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 • 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 «06,2 795,1 804,8 822,3 1727 612,3 530,7 — 1045 1127 911,4 2633 1527 10 102 549,7 409,7 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,. 447," 1569 1442 1303 136,; 2020 985, ( 977, i 1081 3929 765, ( . 2181 2352 . . 1392 3396 136,( 50,2 2675 1237 — 348,*! 522,' 485, ( 49,4 152,Е 1938 2354 1087 1040 531, 956,. 942, ( 957, ( 986, 2059 747/ 640, _ _ 1408 _ 3174 1854 258
Таблица 11.3. Температура насыщения неорганических веществ, К; р = 0,1-^-100 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, cm DU] Алюминий Алюминий- боргидрид Алюминий бромистый Алюминий йодистый Алюминий однофтористый [61] Алюминий фтористый Алюминий хлористый Алюминия оксид Америций [4] Аммиак Аммоний бромистый Аммоний йодистый Аммоний кислый сернис- Аммоний хлористый Аммоний цианистый Аммония азид Аммония карбамат Аргон Арсин [62] 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] Зисмут Зисмут пятифтористый Зисмут трехбромистый Зисмут трехиодистый Зисмут хреххлористый Зода Зода (дейтериевая) Зода (дейтероводородная) Зода (тяжелокислород- Водород 0,1 46,0 127,9 85,6 127,0 213,1 234,0 87,3 1719 343,3 439,7 1253 1496 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 U,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 594,1 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 Давление п 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 ара, кПа 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 212,2 607,2 618,8 279,4 556,6 278,7 375,5 805,7 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 20,2 259
Продолжение табл. 11.3 Давление пара, кПа 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 пятибромистыи Вольфрам пятихлористый [70] Вольфрам шестифтористый Вольфрам шестихлористый [68] 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 Дниодсилан Дисилазан Дисилан Дисилоксан Диспрозий [77] Дифторсилан Дихлордифторсилан Европий Европий хлористый [78] Железа карбонил Железо Железо бромистое [79] Железо хлористое Железо хлорное Золото Индий 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 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 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 260
Вещество Индий хлористый [80] Индия сульфид [81] Иод Иод пятифтористыи Иодсилан 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 Калил хлористый Кальций Кальций хлорнстый [63] Карбснилборин Карбонилхлорид (фосген) Кислород Кобальт Кобальта нитрозилтрикар- бонил Кобальт хлористый Кремний Кремний четырехиодис- тый [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 Чолибден пятихлористый 168] 0,1 602,4 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 0,2 623,6 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 0,5 654,1 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 Давление п 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 2 706,4 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 12з'з 2858 1193 1190 1138 1518 1235 2841 1024 1237 1780 1079 2247 1030 965,5 1017 3906 369,8 393,2 1118 419,2 ара, кПа 5 _ 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 10 _ 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 Продолжение т 20 __ 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 50 _ 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 абл. 11.3 100 _ . . 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 Давление пара, кПа Молибден шестифторис- шестифтористый Монобромдиборан Моногерман [87] Мышьяк Мышьяка триоксид Мышьяк пятифтористый Мышьяк трехбромистый Мышьяк трехиодистый [88] Мышьяк трехсернистый [89] Мышьяк трехфтористый Мышьяк треххлористый Натрий Натрий бромистый Натрий йодистый Натрий фтористый Натрий хлористый Натрий цианистый Натрия гидрооксид Неодим Неон Нептуний [2] Нептуний шестифторис- шестифтористый 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 [961 Плутоний Плутоний шестифтористый Полоний Протактиний Радий Радон 262 203,7 176,8 109,4 635,4 466,4 151,1 309,0 405,2 533,8 256,7 697,8 1060 1022 1329 1119 1071 995,2 2001 15,6 2538 236,8 1656 932,8 3529 451,4 137,9 91,7 314,7 130,9 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 464,2 143,0 326,2 136,5 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 992,3 482,3 338,1 381,4 150,4 102,0 342,7 144,6 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 3934 497,0 156,6 107,2 356,4 151,4 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 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 512,5 369,1 163,2 199,4 112,9 371,2 158,9 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 151,7 250,7 226,7 142,0 755,2 578,6 181,9 391,0 510,5 269,5 322,6 901,0 1331 1274 1630 1400 2643 20,4 3211 280,9 2012 1091 248,8 4277 534,7 431,1 172,9 211,9 121,5 392,8 170,1 2355 377,2 490,4 1250 721,1 308,0 4157 324,7 2752* 263,4 262,5 178,4 3349 281,0 2782 282,9 969,1 3648 1365 162,1 261,4 238,6 150,0 781,3 664,3 188,7 410,3 535,1 737,3 281,3 337,9 950,0 1395 1332 1454 1353 2803 21,6 3369 290,5 2092 1125 261,6 4444 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 341*5 2876 276,5 275,5 187,4 3478 292,3 2921 293,2 1019 3811 1446 170,9 273,0 251,9 158,8 632^4 196,0 431,6 562,2 782,2 294,2 354,8 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 844,1 362,4 378,8 377,6 3212 312,5 311,5 212,0 3817 322,4 3305 320,1 1159 4254 1676 195,8
Продолжение табл. 11.3 Вещество Рений Рений семифтористый [97J Рений шестифтористый ГП71 [97J 1'ения окситетрахлорид [98] 'ения семиокись ¦одий ¦'тути диметил [84] 'туть Ртуть бромистая . туть йодистая Ртуть хлористая Рубидий Рубидий бромистый Рубидий йодистый Рубидий фтористый Рубидий хлористый Рутений Рутения тетраоксид [99» 100] Самарий Самарий хлористый [78] Свинец Свинец бромистый Свинец йодистый Свинец сернистый Свинец фтористый Свинец хлористый Свища оксид Селен Селена диоксид Селена оксихлорид Селен четыреххлористыи 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 Стнбкн [102] Стронций Стронций хлористый [63] Стронция оксид Сульфурил хлористый Сурьма Сурьма пятифтористая Сурьма пятихлористая Сурьма трехбромистая "урьма трехиодистая ]урьма треххлористая Сурьмы триоксид Таллий Таллий бромистый 0,1 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 — 0,2 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 0,5 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 } 1 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 Давление п 2 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 ара, кПа 5 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 10 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 521,8 222,6 281,0 284,1 297,7 178,4 130,9 253,1 208,9 1335 — — 284,8 1486 353,2 379,5 467,9 565,7 409,9 1195 1448 909,4 20 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 50 5619 326,7 289,2 470,8 603,1 3802 342,5 592,7 557,6 589,1 549,4 902,9 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 100 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 пятифтористыи Таллий сернистый [89] Таллий хлористый Тантал Тантал пятибромистый [90] Тантал пятифтористыи Тантал пятихлористый [91, 103] Теллур [3, 104—106] Теллур четыреххлористый Теллур шестифтористый Тербий [77] Тетраборан Тетрагидропе нтаборан Тетраметилгерманий Тетрасилан Тетрафторгидразин Технеций Технеций шестифтористый [107] Технеция гептаоксид [108] Тионилбромид Тионилфторид [109] Тионилхлорид Титан Титан четыреххлористый М 1П1 [ПО] Торий Трибромсилан Трибромфторсилан Тригерман Трисилан Трифторсилан Трихлоргерман Трихлорсилан Углерод (графит) Углерода диоксид Углерода недокись fill] Углерода оксид Уран Уран четыре хфтористый [112] Уран шестифтористый Фосфин Фосфоний бромистый Фосфоний йодистый Фосфоний хлористый Фосфор желтый Фосфор красный Фосфора оксихлорид Фосфора пентаоксид (ме- тастабильная форма) Фосфора пентаоксид (ста- (стабильная форма) Фосфора тиобромид Фосфора тиохлорид Фосфора триоксид Фосфор пятихлористый Фосфор трехбромистый Фосфор трех хлористый Франций 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 Давление п 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 ара, кПа 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 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, 1 191 IldJ Цирконий Цирконий четырехбромис- тый Цирконий четырехиодис- тый Дирконий четыреххлорис- тый 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 84,3 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 Давление п 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 ара, кПа 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 2J52 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 соедии при различной температуре [115] 105 Па) т, к 78 80 84 86 88 90 92 94 96 QO Уо 100 102 104 106 р, 10' Па Азот N2 1 093 1 ?369 1 *694 2 074 2,515 3,022 3,600 4,256 4,995 5,824 6,748 7,775 8,910 10,16 11,53 Т, К 108 ПО 112 114 116 118 120 122 124 126 126,25 Аммиак 240 250 260 P. 103 Па 13,03 14,67 16,45 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, Ю5 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 Т, К 90 92 94 96 98 100 102 104 106 108 ПО 112 114 116 118 120 122 124 р, 10s 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 т, к 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 Вода ПО 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 р, 1& 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 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, Ю5 Па 6,848 8,077 8,747 9,455 10,20 11,00 11,84 12,73 13,16 Вольфрам шестифтористый WF6 A16] 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 Гелий 4,25 1,30 1,35 1,40 1,45 1,50 1,55 1,60 1,65 1,70 1,75 1,80 1,85 4,90 4,95 5,00 5,05 5,10 5,15 5,19 Ка 1050 1100 1150 1200 1250 1300 1350 400 1,73 2,39 3,18 5^48 7,02 8,80 11,01 13,53 16,57 19,96 23,88 28,40 33,50 39,35 «Не [117] ,0401 ,0894 ,1402 ,1927 ,2468 ,3026 ,3601 ,4193 ,4803 ,5431 ,6078 ,6743 ,7427 ,8131 ,8855 ,9600 2,0367 2,1158 2,1976 2,2654 лий К 1,217 1,864 2,745 3,913 5,415 7,304 9,628 12,44 Т. К 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2170 о. 1№ 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 129U 134,4 Кислород 02 90,18 92 94 96 98 100 102 104 106 108 ПО 112 114 116 118 120 122 124 126 128 130 132 134 136 138 140 142 144 146 148 150 152 154,77 Криптон 120 122 124 126 128 130 132 134 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 Кг 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 p. 105 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 1,283 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
Продолженш табл. ПА т, к 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3700 3800 Молибден ше MoF6 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 Натр 1200 1250 1300 1350 1400 1450 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2125 Неоь 29 30 31 р, Ю5 Па 87,1 113,7 146,5 186,6 235,4 295,2 365,8 449,9 550,5 806 J 968,3 стифтористый [118] 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 ий Na 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 Ne 1,3210 1,7351 2,2381 2,8402 Г, К 32 33 34 35 36 37 39 40 41 42 43 44 44,4 Ртуть 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 640 660 680 700 720 740 7Ъ0 780 оОи р, 106 Па 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 rig (t, °G) 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 SF 278,65 285,22 293,31 303,37 313,29 317,10 е [И»] 14,86 17,61 21,51 27,26 33,79 36,87 Г, к Сернистый ( —10 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 157,5 Углерода 216,55 220 225 230 235 240 245 250 255 260 265 270 273,15 274 275 276 277 278 279 280 281 282 283 284 285 286 287 288 289 290 291 292 293 294 295 296 297 298 299 300 301 р, 10s Па ангидрид SO2 , °С) 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 диоксид СО2 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 т. к 302 303 304,19 Р, 10» Па 70,246 71,858 73,815 Углерода оксид СО (t, °C) — 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 UF,, 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 [119] 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 Фтор F2 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 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 Т, 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 35,57 39,93 49^87 53,25 (t, °С) 1,013 1,580 2,411 3,535 5,014 6,909 Т, К 32,22 43,33 54,44 65,56 76,67 87,78 98 89 110100 121,11 132,22 137,78 143,33 144,00 р, 105 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 т, к р, Ю5 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 Г, К 1500 1550 1600 1650 1700 1750 1800 1850 1900 1950 2000 2050 р, 105 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 ~ 100 кПа [3] В таблице приведены значения температуры, при которой устанавливается указанное давление пара Вещество Адипиновая кислота Акриловая кислота Акрилонитрил Акролеин Аллен Аллилдихлорэтилсилан Алли лизопропи лов ый 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 Зензальдегид Зензиламин Зензилдихлорсилан Зензилизотиоцианат Зензиловый спирт Зензоил хлористый Зензойная кислота Зензол Зензолсульфонилхлорид Зензонитрил 0,1 425,8 272,5 217,5 204,3 148,9 265,1 225,5 267,8 249,4 229,4 248,8 276,7 281,5 256,3 258,8 273,3 300,4 371,3 340,5 187,9 263,1 332,6 380,9 127,8 209,7 221,5 304,5 292,6 296,8 312,9 347,0 323,6 299,7 360,9 229,3 333,1 312,0 0,2 438,9 282,1 226,1 212,1 154,6 275,4 233,9 278,1 257,7 238,2 258,1 287,1 290,5 264,6 268,8 283,5 310,9 383,8 352,7 194,8 271,8 343,8 394,2 132,1 217,5 230,0 315,8 303,1 307,5 323,5 358,8 334,1 310,9 372,2 237,3 345,7 323,3 0,5 457,6 296.0 238; 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 Давление 2 489,1 319,8 259,9 243,0 177,2 315,8 267,0 318,8 290,1 272,6 294,6 327,8 325,1 296,5 308,0 323,8 351,7 432,4 400,3 222,0 305,4 387,3 446,3 148,5 248,5 264,1 360,1 344,0 349,5 364,7 404,1 374,8 355,0 415,7 268,7 395,2 367,7 пара. кПс 5 512,4 337,8 276,4 258,0 188,1 335,3 283,0 338,5 305,3 289,3 312,2 347,5 341,2 311,5 327,0 343,2 371,1 455,3 422,9 235,1 321,2 407,8 471,0 156,3 263,4 280,6 381,5 363,5 369,6 384,1 425,5 393,9 376,3 435,9 283,6 419,1 388,9 10 531,6 352,8 290,3 270,6 197,4 351,8 296,4 355,1 318,0 303,3 327,0 364,0 354,6 323,9 342,9 359,4 387,2 474,3 441,9 246,1 334,3 424,8 491,6 162,7 275,9 294,5 399,4 379,9 386,4 400,2 443,2 409,6 394,2 452,6 296,0 406^6 20 552,3 389,2 305,7 284,5 207,5 370,1 311,1 373,5 331,7 318,8 343,3 382,1 369,0 337,3 360,6 377,3 404,8 495,0 462,6 258,1 348,4 443,3 514,1 289 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 50 582,2 393,3 328,8 305,3 222,7 397,2 332,9 400,8 351,8 341,8 367,4 409,0 390,0 356,8 386,9 403,9 430,7 525,2 493,2 276,0 369,1 470,4 547,2 179,8 310,2 332,9 448,2 424,1 432,1 443,5 490,8 451,6 443,0 496,7 329,5 494,2 454,8 100 607,1 413,8 348,7 323,1 235,8 420,6 351,5 424,3 368,7 361,5 388,0 432,1 407,5 373,1 409,5 426,7 452,6 550,7 519,2 291,2 386,5 493,2 575,2 188,4 327,7 352,6 473,0 446,4 455,2 465,1 514,6 472,5 468,0 518,5 346,4 522,4 479,3
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 трснс-2-Бром-2-бутен 2- Бром-4,6-дих лорфенол Бромистый бензоил 2-Бром-1,4-ксилол 1-Бром-З-метилбутан 2- Бром-2- нитроизопропан З-Бромпиридин 1-Бромпропан 2-Бромпропан й-Бромтолуол 2-Бромтолуол З-Бромтолуол 4-Бромтолуол З-Бром-2,4,6-трих лорфе- Бромуксусная кислота 1,4-Бромхлорбензол 1-Бром-1-хлорэтан 1-Бром-2-хлорэтан 1-Бром-4-этилбензол B-Бромэтил)-бензол 1-Бромэтияен 2-Бромэгиловый-2- хлор- этиловый эфир B- Бромэти л) - циклогексан 1,2-Бутадиен 1,3-Бутадиен Бутан 1,3-Бутандиол 2,3-Бутандиол 2-Бутанон 1,2,3-Бутантриол 1-Бутен Чйс-2-Бутен стрснс-2-Бутен Бутенин З-Бутеннитрил Бутакрилат втор- Бутилгликолат Бутиловый спирт emcp-Бутиловый спирт rapem-Бутиловый спирт Бутилтриметилсилан Бутилформиат етор-Бутилформиат mpem-Бутилформиаг етор-Бутилхлорацетат етор-Бутилхлорид трет- Бутилх лорид 1-Бутан 2-Бутин Бутиронитрил Валериановая кислота а-Вареролактон Валеронитрил 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 Давление п 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 ра, кПа 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 so 449,3 196,8 467,5 402,7 352,0 399,7 397,2 344,4 336,2 512,1 463,9 451,2 369,5 337,2 420,2 322,7 312,1 444,8 426,4 433,3 433,7 549,7 457,3 442,9 332,2 356,8 454,5 464,2 270,0 442,8 455,6 272,4 251,6 254,7 461,8 434,8 330,6 514,2 249,4 258,8 256,1 261,1 368,5 395.5 426,5 372,2 354,8 338,4 364,4 357,3 345,7 348,9 416,3 320,4 303,9 264,0 280,4 367,0 436,2 451,4 100 474,8 208,5 493,8 425,9 372,6 416,7 418,1 364,7 356,2 539,6 489,8 476,7 390,9 354,3 443,8 341,6 330,9 470,1 449,7 459,4 461,0 578,5 479,6 467,9 349,3 377,4 484,3 490,0 287,6 466,4 482,0 289,0 266,7 270,3 491,6 454,6 350,2 537,5 264,6 274,1 271,4 275,9 389,4 417,9 448,5 389,0 370,6 352,8 385,4 377,3 365,1 368,7 438,9 340,7 323,6 279,4 294,8 387,7 456,7 477,2 411,4
Вещество Ванилин Винилацетат Винилтрихлорсилан Винилтриэтоксисилоксан 1,5-Гексадиен-З-ин Гексаметилдисилоксан Гексаметилциклотрисило- Гексан 1-Гексанол 2-Гексанол З-Гексанол 2-Гексанон Гексахлорбензол Гексахлорэтан 1-Гексен Гептан 1-Гептанол 2-Гептанои 4-Гептанон 2-Гептен Гидрохинон Гликольацетат Глицерин Глутаровая кислота Глутаровый ангидрид Глутаронитрил Глутерилхлорид Дегидрацетовая кислота Диаллидихлорсилан Диаллилсульфид Диацетамид 1,4-Дибромбензол 1,2-Дибромбутан ^/-2,3-Дибромбутан мезо-2,3-Дибромбутан 1,4-Дибромбутан =с, р-Диброммалеиновый ангидрид Дибромметан 1,2-Дибром-2-метилпро- 1,3-Дибром-2-метилпро- 1,2-Дибромпентан 1,2-Дибромпропан 2,3-Дибром-1 -пропанол 2,3-Дибромпропилен 1,2-Дибромэтан A,2-Дибромэтил)-бензол Ди-B-броштиловый) эфир Дибутилдисульфид Дибутилсульфид Диизобутиламин Диизопропиловый эфир Диизопропилоксалат Диметиламин Л', Л?-Диметиланилин Диметиларсанилат 2,2-Диметилбутан 2,3-Диметилбутан 2,2-Диметилгексан 2,3-Диметилгексан 0,) 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 Давление п 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 ара, кПа 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 Продолжение п 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 габл. 11.5 1С0 557,3 344,8 362,8 432,2 354,9 369,9 406,6 338,7 427,6 409,0 407,3 399,0 585,0 459,7 336,6 368,5 444,3 424,0 415,3 369,1 550,2 461,8 556,6 574,5 558,9 556,7 488,8 539,9 435,4 409,4 494,1 482,9 437,2 431,8 427,8 468,2 486,6 369,2 418,0 442,2 445,2 411,2 490,2 412,3 409,9 525,1 482,9 596,6 455,9 410,8 337,8 465,0 278,3 464,7 432,1 319,9 328,3 376,7 385,4 270
Вещество 2,4-Диметилгексан 2,5-Диметилгексан 3,3-Диметилгексан 3,4-Диметилгексан Диметилборан Диметилдихлорсилан Диметилитаконат Диметил-/-малат Диметилмалеат Диметилмалонат транс- Диметилзаконат Диметиловый эфир Диметилоксалат 2,2-Диметилпентан 2,3-Диметилпентан 2,4-Диметилпента н 3,3-Диметилпентан 2,5-Диметил-З-пентанон 3,5-Диметил-1,2-пирон 2,2- Диметилпропан 4,6-Димети лрезорцин Диметилсилан Диметилсульфид Диметилсурьма Диметил-Л-тартрат Диметил-й-тартрат 3,3-Диметил-2-тиобутан Диметилфенилсилан 1,1-Диметилциклогексан цис-\ ,2-Диметилцикло- гексан транс-1,2- Диметилцикло- гексан цис-l ,3-Диметилцикло- гексан транс-1,3-Дй.четилцикло - гексан цис-l ,4-Диметилцикло- трансЛ ,4-Диметилцикло- Д иметилцитраконат с, к-Диметилянтарный а ангидрид 1,2-Диметоксиэтан Ди-B-метоксиэтиловый) эфир Ди-(нитрозометил)-амин Ди-(нитрозоэтил)-амин 1,4-Диоксан 1,4-Диоксан-2,6-дион Дипропиленгликоль Дипропиловый эфир Дипропилоксалат ! ,2-Дипропоксиэтан 1,1-Дифторэтан ,2-Дихлорбензол ,3-Дихлор бензол ,4-Дихлорбензол ,2-Дихлорбутан 2,3-Дихлорбутан , 5-Д их лоргексаметилтри- силоксан 0,1 239,6 241,1 241,7 245,9 163,4 337,6 342,5 313,8 302,9 315,0 154,8 288,0 219,7 226,6 220,8 222,7 273,9 346,1 167,2 316,7 154,6 193,8 311,9 367,2 369,2 233,8 272,7 244,2 251,6 246,9 248.4 245,5 247,9 243,7 318,6 328,7 220,3 281,0 270,8 285,8 234,7 342,4 225,5 320,4 228,0 157,9 287,7 280,3 — 244,1 243,1 293,6 0,2 248,9 250,2 250,9 255,2 170,1 347,9 354,4 324,9 313,3 326,1 160,9 298,1 228,2 235,3 229,3 231,4 282,6 357,9 174,3 328,1 160,8 201,2 323,4 380,0 381,9 242,7 283,1 253,6 261,3 256,5 257,9 254,9 257,5 253,2 329,8 340,0 229,4 291,2 281,0 296,6 243,8 352,5 353,8 234,3 331,7 239,8 163,7 298,4 291,0 253,8 252,5 304,4 0,5 262,2 263,4 264,3 268,8 179,8 233,0 362,7 371,4 340,9 328,2 342,1 169,7 312,6 240,4 248,0 241,6 244,0 295,0 374,8 184,7 344,7 169,8 212,0 339,9 398,5 400,0 255,5 298,0 267,3 275,3 270,4 271,7 268,5 271,4 266,9 345,9 356,1 242,6 305,8 295,7 312,1 257,0 369,4 370,0 247,0 347,8 257,3 172,1 314,0 306,6 309,2 267,9 266,1 320,0 1 • 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 .авление п 2 285,4 286,2 287,3 292,2 196,9 254,3 387,5 400,5 368,3 353,5 369,4 185,1 337,4 261,7 269,9 262,9 265,9 316,0 403,6 203,0 373,1 185,6 230,6 368,5 430,0 430,8 277,6 324,0 291,2 299,5 294,4 295,7 292,2 295,4 290.8 373,4 383,6 265,6 330,9 321,1 338,9 279,8 398,4 397,6 269,0 375,5 289,3 186,6 340,9 333,5 336,1 292,3 289,6 346,8 ара, кПа 5 303,1 303,5 304,9 310,0 210,1 270,6 405,9 422,4 388,9 372,6 390,1 196,9 356,0 277,9 286,7 279,2 282,6 331,6 425,1 217,2 394,6 197,7 244,7 390,1 453,8 454,0 294,5 343,8 309,4 318,5 312,8 314,0 310,2 313,7 309,0 394,1 404,2 283,4 349,8 340,5 359,3 297,2 420,3 418,2 285,9 396,3 315,2 197,6 361,3 354,1 356,6 311,1 307,7 367,2 10 318,0 318,1 319,8 325,1 221,2 284,4 420,9 440,6 406,1 388,4 407,3 206,9 371,6 291,6 300,8 292,9 296,8 344,5 443,1 229,3 412,6 208,0 256,7 408,3 473,6 473,3 308,7 360,4 324,7 333,6 328,3 329,4 325,4 329,2 324,4 411,3 421,3 298,6 365,7 356,7 376,5 311,9 438,4 435,3 300,2 413,7 338,1 206,8 378,5 371,4 373,9 327,0 322,9 384,3 Продолжение п 20 334,5 334,2 336,1 341,6 233,7 299,8 437,2 460,5 425,0 405,6 426,0 217,9 388,6 306,7 316,5 308,0 312,4 358,4 462,6 242,9 432,3 219,5 269,9 428,2 495,2 494,3 324,3 378,8 341,7 350,8 345,5 346,4 342,2 346,3 341,5 430,1 440,0 315,5 383,0 374,6 395,4 328,1 458,2 453,8 315,9 432,6 364,6 217,0 397,4 390,6 393,0 344,6 339,7 403,0 Й0 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 шбл. 11. юс 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
Продолжение табл. 11.5 Вещество Дих лордиизопропиловый эфир Дихлордиметилсилан Дихлордифторметан 1,2-Дихлор-1,2-дифтор- Дихлордиэтилсилан Дихлорметан Дих л ормети л арсан 1,1-Дихлор-2-метилпро- пан 1,2- Дихлор-2-метилпропан 1,3-Дихлор-2-метилпро- Дихлорметилсилан Дихлорметилфеиилсилан 1,7-Дихлороктаметилгет- расилоксан 1,2-Дихлорпропан 1,3-Дихлор-2-пропанол 2,3-Дихлорстирол 2,4-Дихлорстирол 2,5-Дих лорстирол 2,6-Дихлорстирол 3,4-Дих лорстирол 3,5-Дихлорстирол 1,3-Дихлортетраметилди- 1,2-Дихлор-1,1,2,2-тетра- фторэтан Дихлор-4-толилсилан а, се-Дихлортолуол 3,4-Дихлор-се, а, а-три- фтортолуол Дихлоруксусная кислота Дихлорфениларсин а, се-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-1,2-Дихлорэтилеи транс-1,2-Дихлорэтилен Ди-(хлорэтиловый) эфир 1,2-Дихлортрихлорсилан Дихлорэтилфенилсилан Ди-B-хлорэтокси)-метан Дихлорэтоксиметилсилан Дихлорэтоксифенилсилан Дициан Диэтиламин Диэтилацеталь Диэтилдиоксису кцинат Диэтилдифторсилан Диэтилдихлорсилан Диэтиленгликоль Диэтиленгликоль, 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 10 386,0 285,6 201,6 246,1 338,7 262,4 339,4 315,9 318,8 345,6 259,2 399,7 417,9 306,4 380,9 428,5 419,5 421,4 412,8 424,0 419,7 343,4 230,2 401,3 403,2 372,8 399,7 442,8 420,2 412,1 420,7 235,6 296,6 414,3 417,8 408,1 253,7 277,8 268,0 380,3 380,3 417,0 414,8 311,1 416,9 218,8 274,1 317,9 432,9 278,1 335,3 452,4 427,5 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. 11.5 Вещество Диэтиленгликоль, этило- этиловый эфир Д иэтилен г л ико ль- бис- хлорацетат Диэтилизосукцинат Диэтилкарбонат Диэтилмалат Диэтилмалеинат Диэтилмалонат Диэтиловый эфир Диэтилоксалат Диэтилселенид Диэтилсукцинат Диэтилсульфат Диэтилсульфид Диэтилсульфит Диэтил-й-тартат Диэтил-гМ-тартат Диэтилфумарат 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-Иод-З-метилбутан 1-Иод-2-метилпропан 1-Иодоктан 1-Иодпропан 2-Иодпропан 2-Иодтолуол Каприловая кислота <априловый альдегид Каприлонитрил <апронитрил капроновая кислота <арбонилСеленид 2-Крезол З-Крезол 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 Давление п • 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 ара, кПа 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 к-Кротоновая кислота Ji-Кротоновая кислота цыс-Кротононитрил траис-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 Иезитила окись Меркаптоуксусная кис- кислота Метакрилнитрил Метакриловая кислота Метан Метанол Иетилакрилат Метиламин Л?-Метиланилин Метилантранилат Иетилацетат ^етилацетилен к-Метилбензиловый спирт Метилбензоат 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 а-Метилглутаровый ан- ангидрид 2-Метилдисилазан Метилдихлорацетат Метилдихлорсилан Метилизобутират Метилизовалерат МетилизотиоцианаГ Метилиодид Метилкапронат Метиллевулинат Метилмеркаптан Метилметакрилат 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 66,2 225,6 225,5 174,6 303,5 344,1 212,0 158,8 316,5 305,3 338,0 173,4 186,9 249,0 180,0 194,5 242,2 228,5 229,3 246,8 248,3 247,3 252,2 309,5 310,4 277,8 360,4 193,0 271,0 234,9 249,2 236,3 273,8 307,4 179,2 237,4 208,6 210,0 283,4 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 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 Цавление г 2 360,6 349,9 284,5 295,8 379,4 372,9 389,0 384,4 374,5 369,1 313,1 309,3 308,2 422,1 349,5 341,8 306,1 382,5 268,3 340,7 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 ара, 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 Зю',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 96,0 302,0 310,1 414*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 — 360,7 432,3 111,2 336,5 350,0 265,4 465,6 536,5 328,3 247,9 473,6 467,6 496,9 274,8 297,6 360,2 291,6 309,6 372,2 360,3 360,9 386,9 387,5 387,0 392,9 446,6 447.1 422,2 553,0 304,8 413,7 316,5 362,6 386,7 395,9 314,2 422,3 468,6 277,7 372,0 330,0 333,1 418,8 274
Продолжение табл. 11.5 Вещество 2-Метил-2-пентанол 2-Метил-4-пентанол 4-Метил-2-пентанон 2-Метил пропан 2-Метилпропен Метилпропиловый эфир Метилпропионат 2-Метилпропионил-бромид Метилсалицилат Метилсилан 2-Метилтиофен 2,3-Метилтиофен Метилтиоцианат Метилтрихлорсилан Метилуретан Метилформиат Метилфторид Метилхлорацетат Метилхлорид Метилциклогексан Метилциклопентан Метил циклопропан 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 З-Нитротолуол 4-Нитротолуол 2-Нитрофенилацетат 2-Нитрофенол Нитроэтан 4-Оксибензальдегид с-Оксибутиронитрил «-Оксиизомасляная кис- 4-Окси-3-метил-2-бута- 4-Окси-4-метил-2-пента- нон 3-Оксипропцонитрил Октаметилтрисилоксан Октаметилциклотетраси- локсан Октан 1-Октанол 2-Окта'юл 2-Октанон Давление пара, кПа 0,1 264,1 268,2 267,6 160,7 162,9 197,4 227,1 281,1 320,5 131,8 241,0 244,0 254,0 294^5 195,2 122,9 265,0 159,8 233,0 215,7 173,4 244,1 244,1 328,8 320,3 255,8 320,4 242,8 371,0 386,0 410,0 352,8 362,9 310,8 393,3 332,2 239,4 258,3 249,6 315,5 318,0 318,2 321,3 368,2 316,5 247,4 387,5 309,9 341,2 312,4 290,1 326,9 275,3 289,7 253,5 320,1 300,8 290,9 0,2 273,0 277,5 276,3 167,1 169,4 204,8 235,4 291,5 332,1 137,0 250,3 253,3 263,0 304,6 202,5 127,5 274,3 165,5 242,0 224,0 180,0 253,4 253,5 340,1 331,2 265,2 331,3 251,3 383,8 399,3 423,9 365,7 375,7 322,1 409,4 344,4 248,2 267,9 259,0 327,4 329,8 330,4 333,8 379,6 328,0 256,6 400,9 320,0 351,6 322,6 300,4 338,4 285,2 300,1 262,9 330,4 311,1 301,3 0,5 285,7 290,8 288,7 176,3 179,0 215,6 247,4 306,3 348,7 144,7 263,7 266,7 278,0 231,0 319,2 212,9 134,1 287,5 173,8 255,0 236,0 189,7 266,9 267,1 356,1 346,8 278,8 346,9 263,4 402,3 418,4 443,9 384,3 394,1 338,5 432,8 361,9 261,0 281,8 272,6 344,7 346,7 348,1 351,8 395,8 344,5 269,8 420,0 334,3 366,3 337,2 315,0 355,0 299,5 315,0 276,5 345,0 325,9 316,3 296,2 301,8 298,8 184,1 187,0 224,6 257,3 318,6 362,5 151,1 274,9 277,8 289,8 241,0 331,2 221,5 139,7 298,4 180,6 265,8 246,0 197,7 278,1 278,5 369,3 359,6 290,0 359,7 273,5 417,4 434,1 460,2 399,6 409,2 352,0 452,5 376,5 271,6 293,2 283,9 359,0 360,8 362,8 366,7 409,0 358,1 280,8 435,8 346,1 378,3 349,1 327,1 368,6 311,2 327,2 287,8 356,9 338,0 328,7 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 Б 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 2Г 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 «2,1 374,8 393,5 349,3 419,5 403,0 395,6 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 48бТб 352,2 380,9 370,3 469,0 467,5 476,1 482,5 503,9 460,7 364,6 552,5 431,5 464,2 436,2 417,3 470,9 399,8 419,4 373,7 443,3 428,2 421,9 100 391,0 402,7 389,7 259,4 265,9 310,0 350,4 434,4 491,2 213,8 382,6 384,7 403,5 337,5 441,5 302,9 192,3 399,0 244,3 370,2 341,6 275,0 385,7 387,9 490,0 476,6 395,6 476,7 366,0 557,0 577,9 609,7 543,9 549,2 479,1 513,2 371,7 402,2 391,4 495,9 493,4 504,0 511,1 525,5 485,4 384,9 580,1 451,2 483,6 456,4 438,8 495,2 421,0 441.5 394,6 463,1 449,5 444,3 275
Вещество Параформальдегид 1,3-Пентадиен 1,4-Пеитадиен Пентан 2-Пентанол 2-Пентанон З-Пентанон 2,3, 4-Пентатриол Пентахлорбензол Пентахлорфенол Пеитахлорэтан Пентахлорэтилбензол 1-Пентен 2-Пиколин Пимелиновая кислота Пиперидин Пиридин Пировиноградный ангидрид Пирогаллол Пирокатехин Пробковая кислота Пропан 1,2-Пропандиол 1,3-Пропандиол 1-Пропан о л 2-Пропанол Пропиламин Пропилацетат Пропилбутират Пропилен Пропилена окись Пропилизовалерат Пропилкарбамат Пропиллевулинат Пропилмеркаптан Пропилпропионат Пропилформиат Пропилхлорглиоксилат Пропионамид Пропионитрил Пропионовая кислота Пропионовый ангидрид Резорцион Салициловая кислота Салициловый альдегид Селенофен Сероселенуглерод "ероуглерод "инильная кислота "укцинамид "укцинхлорид Стирол 1,1,1, 2-Тетрабромэтан 1, 1,2, 2-Тетрабромэтан Тетраметилбор 2, 2, 3, 3-Тетраметилбутан Тетраметилолово Тетраметилпиперазин Тетраметилсвинец Тетраметилсилан Тетранитрометан Тетрахлорамии 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 Давление п 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 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 ара, кПа 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 Продолжение г 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 пабл. 11.5 100 394,6 312,7 296,6 306,8 389,1 374,1 373,6 601,8 547,3 582,5 431,7 570,6 300,6 400,3 613,8 377,2 385,3 517,3 580,3 517,3 617,3 229,2 459,9 486,9 369,3 354,3 318,9 371,9 413,5 224,3 305,4 427,0 466,2 491,4 338,6 392,7 352,2 415,4 486,4 368,1 412,7 438,2 547,6 520,0 467,8 383,2 355,6 317,2 293,5 557,8 464,0 416,9 471,7 514,3 340,8 375,8 348,5 450,7 380,3 297,7 398,2 434,8 523,0 276
Вещество . ,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-я, я, я-Тетрахлортолуол 2,3,4,6-Тетрахлорфенол 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-Толилизо цианид 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-Трибромэтан Триметиламин Триметилбор 2,2,3-Триметилбутан Триметилгаллий Триметилдиборан 2,2-3-Триметилпентан 2,2,4-Триметилпентан 2,3,4-Триметилпентан !,2,4-Триметил-2-пентанон Триметилпропилолово Триметилпропилсилан Триметилфосфат Триметилхлорсилан Триметилянтарный ангид- ангидрид я,я,я-Трифтортолуол Трифторфенилсилан 2,4,6-Трихлоранилин Трихлорацетальдегид Грихлорацетилбромид ,2,З-Трихлорбензол ,2Ч4-Трихлорбензол '. ,3,5-Трихлорбензол 1,2,3-Трихлорбутан Продолжение г пабл. 11.5 Давление пара, кПа 0,1 325,1 231,5 361,2 _ 336,8 367,1 251,9 264,0 344,7 248,0 363,4 421,8 378,1 305,8 266,8 282,8 243,9 305,9 227,4 292,6 310,5 308,7 309,5 304,2 309,4 241,5 373,4 286,7 312,3 308,2 305,6 314,2 299,3 172,5 153,7 208,1 196,1 239,0 232,0 241,9 283,0 255.1 222,7 294,0 320,2 236,5 237,6 401,9 231,2 260,5 308,2 305,6 268,0 0,2 337,7 240,3 373,8 349,8 379,6 261,6 274,0 357,8 257,5 377,9 433,7 390,5 316,1 277,1 293,2 253,3 326,8 235,9 303,4 321,3 320,0 320,5 315,6 321,2 250,6 385,9 297,4 324,0 319,8 317,0 274,4 326,0 310,1 179,1 160,0 216,0 203,9 248,2 241,0 251,2 291,9 264,7 231,6 305,2 332,3 245,5 246,4 412,2 240,1 270,5 320,2 317,4 313,4 278,9 0,5 356,0 253,0 391,9 223,7 368,8 397,5 275,8 288,6 376,6 271,1 399,1 450,5 408,3 330,8 292,0 308,2 267,0 359,1 248,0 319,0 336,9 336,2 336,3 332,1 338,2 263,9 403,7 312,7 340,8 336,7 333,5 289,3 343,0 325,7 188,8 169,2 238,4 227,6 215,3 261,6 253,9 264,6 304,5 278,7 244,5 321,4 223,7 349,7 258,4 259,1 426,5 253,1 285,1 337,5 334,3 330,3 294,7 371,2 263,5 406,8 233,5 384,5 412,2 287,5 300,7 392,3 282,5 416,8 464,1 422,8 342,9 304,4 320,7 278,4 388,2 258,1 331,9 349,7 349,6 349,4 345,7 352,4 274,9 418,4 325,4 354,8 350,6 347,2 301,8 357,0 338,5 196,8 176,9 248,9 237,1 224,8 272,7 264,7 275,7 314,9 290,2 255,2 334,9 233,5 364,1 269,2 269,6 438,1 263,9 297,1 351,9 348,4 344,3 308,0 2 387,7 394,1 274,9 422,9 244,2 401,6 428,0 300,3 313,9 409.3 294,8 436,1 478,5 438,4 355,9 317,8 334,1 290,7 422,5 269,1 345,9 363,5 364,1 363,4 360,6 367,8 286,9 434,2 339,2 370,0 365,8 362,0 315,3 372,3 352,4 205,5 185,3 260,4 247,5 235,2 284,7 276,5 287,9 325,9 302,8 266,9 349,6 244,2 379,8 280,9 280,9 450,3 275,7 310,2 367,6 363,8 359,6 322,5 5 412,0 417,5 291,7 446,2 259,9 426,7 450,9 319,0 333,2 434.2 312,9 464,5 499,0 460,9 374,7 337,6 353,8 308,9 478,2 285,0 366,3 383,6 385,2 383,9 382,2 390,3 304,4 457,0 359,3 392,2 388,0 383,7 335,2 394,7 372,6 218,3 197,7 277,3 262,7 250,4 302,4 293,7 305,7 341,8 321,1 284,2 371,0 260,0 402,7 298,1 297,5 467,5 292,9 329,4 390,6 386,2 382,0 343,8 10 432,5 437,1 305,8 465,6 273,2 447,9 469,9 334,8 349,4 455,2 328,1 488,6 515,7 479,6 390,3 354,2 370,3 324,2 531,2 298,4 383,4 400,3 402,9 401,0 400,4 409,2 319,1 475,8 376,2 410,8 406,6 401,8 352,0 413,4 389,5 229,1 208,2 291,7 275,6 263,3 317,3 308,2 320,6 354,8 336,6 298,8 389,1 273,3 422,0 312,5 311,4 481,4 307,4 345,6 410,0 405,1 400,9 362,0 20 455,2 458,7 321,3 486,7 287,9 471,3 490,6 352,2 367,3 478,3 344,9 515,3 533,6 499,8 407,3 372,6 388,4 341,1 313,2 402,2 418,5 422,2 419,6 420,5 430,1 335,3 496,3 394,7 431,3 427,1 421,8 370,6 434 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 50 489,1 490,8 344,4 517,9 310,0 506,3 520,8 378,3 393,9 512,6 369,9 555,5 559^3 529,2 432,1 400,0 415.2 366,4 , 335,0 430,1 445,3 450 9 447'l 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 6 457,2 453,0 412,6 100 518,2 518,2 364,2 544,2 329,1 536,5 546,4 400,7 416,8 542,1 391,3 590,3 580,4 553,9 453,0 423,6 438,1 388,1 353,7 453,9 468,0 475 3 470'5 475,7 488,0 380,2 551,5 445,7 487,7 483,9 476,9 422,3 491,0 458,5 274,0 253,1 352,1 328,9 317,8 379,5 368,8 383,0 406,4 400,6 360,3 464,1 329,5 501,7 372,5 368,6 534,1 368,1 413,1 491,2 483,9 479,8 439,0 277
Вещество Трихлоризопропилсилан Трихлорметан Трихлорметилсилан 1,1,1 -Трихлорпропан 1,2,3-Трихлорпропан Трихлорсилан а, а, сс-Трихлортолуол 1,1,2-Трихлор-1,2,2-три- фторэта н Трихлоруксусная кислота Трихлоруксусный ангид- ангидрид Трихлорфенилсилан 2,4,5-Трихлорфенол 2,4,6-Трихлорфенол Трих л орфторметан 1,1, 1-Трихлорэтан 1,1,2-Трихлорэтан Трихлорэтилен Трихлорэтилсилан Трихлорэтоксисилан Триэтиленбор Триэтиленгликоль Триэтилметилсилан Триэтилформиат Триэтилфосфат Триэто ксиметилсилан Углерода диоксид Углерода недиоксид Углерода оксид Углерода серооксид Углерод подсернистый Углерод четырехбромис- тый Углерод четырехфторис- тый Углерод четыреххлорис- Уксусная кислота Уксусный ангидрид Уретан 2-Фенетидин Фепетиловый спирт Фенетол Фенилацетат Фенилацетохлорид Фенилацетоннитрил Фенилгидразин 1,3-Фенилдиамин Фенилдихлорфосфат Фенилизотиоцианат Фенилизоцианат Фенилизоцианид Фенилмеркаптан Фенилтрихлорсилан Фенилу ксусная кислота 2-Феноксиэтанол Фенол Формальдегид Формамид Фосген Фталевый ангидрид Фталид Продолжение г пабл. 11.5 Давление пара, кПа 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 — 364,5 345,2 306,0 339,1 176,8 357,1 361,7 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!з 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 353U 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 ,'з 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 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 66,8 184,0 374,5 384,8 120,1 290,4 329,8 349,4 393,1 429,0 420,0 374,5 397,1 409,0 427,0 438,6 474,3 433,3 413,8 367 ',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 70,4 193,7 393,9 404,7 127,0 305,4 345,9 365,6 410,1 448,2 439,1 392,9 415,8 428,1 447,6 458,8 496,2 453,8 434,3 384,9 385,2 390,3 416,1 483,5 462,2 405,2 222,8 440,3 245,8 497^0 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 80,4 220,8 460,0 146,6 347,1 390,1 409,6 455,7 500,0 491,1 443,3 466,8 480,2 503,9 513,7 555,9 509,7 490,7 435,7 435,0 438,9 471,6 536,8 515,2 449,4 253,2 484,3 278,8 551,5 560,7 278
Продолжение табл. 11.5 г 1 Вещество '¦¦ Фталилхлорид - Фторбензол •2-Фтортолуол З-Фтортолуол 4-Фтортолуол 1-Фторэтилен трскс-Фумарилхлорид Фурфуриловый спирт Фурфурол Хлоральгидрат 2-Хлоранилин 4-Хлоранилин Хлорбензол 1-Хлорбутан Хяордиметилфенилсилан Хлордифторметан а-Хлоркротоновая кислота Хлорметилсилан Хлорпикрин 2-Хлорпиридин 1-Хлорпропан 2-Хлорпропан 1-Хлорпропилен З-Хлорпрошлен 7- X лорпропилтрихлор- З-Хлорстирол 4-Хлорстирол а-Хлортолуол 2-Хлортолуол 3-Хлортолуол 4-Хлортолуол Хлортриметилсилан Хлортрифторметан 2-Хлор-а, а, а-трифторто- 1-Хлор-1,2,2-трифторэти- Хлортриэтилсилан Хлоруксусная кислота Хлоруксусный ангидрид 4-Хлорфенетиловый спирт 2-Хлорфенол З-Хлорфенол 4-Хлорфенол бие-2-Хлорэтилацеталь 1-Хлор-2-этилбензол 1-Хлор-З-этил бензол 1-Хлор-4-этилбензол 1-Хлорэтилен 2-Х лорэтил хлорацетат 2-Хлорэтил-2-хлоризо- пропиловый эфир 2-Хлорэтил-2-хлорпропи- ловый эфир 1 -Хлор-2-этоксибензол 2-B-Хлорэтокси)-этанол Циан бромистый Циан йодистый 2-Циано-2-бутилацетат Циай фтористый Циан хлористый Циклобутан Давление пара, кПа 0,1 353,2 225,6 243,9 246,0 246,7 120,8 282,7 300,5 286,0 260,0 312,2 326,1 254,9 219,6 296,7 147,5 338,3 174,2 243,1 280,4 200,8 190,5 187,6 198,8 — 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 0,2 366,2 234,'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 0,5 384,9 246,6 266,6 268,7 269,4 133,0 307,4 324,8 310,6 279,2 339,5 355,0 278,7 240,4 323,9 161,0 363,7 191,0 265,6 306,4 219,5 208,9 206,3 217,5 315,4 319,5 322,0 316,0 298,3 298,6 299,5 225,8 132,1 292,7 168,0 288,0 336,5 362,5 381,3 306,1 339,8 345,9 351,4 311,0 312,8 314,1 179,2 340,4 318,4 324,5 340,6 346,3 251,4 315,8 336,7 147,9 208,6 194,0 • 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 2 417,3 268,0 289,8 292,0 292,7 145,7 332,6 349,1 335,4 298,0 367,2 384,4 303,1 261,7 851,7 174,7 388,9 208,2 288,7 333,0 238,7 227,8 225,7 236,7 342,6 347,3 349,6 342,6 324,4 325,0 325,8 245,9 143,4 318,4 182,8 313,3 362,1 389,1 411,6 333,3 368,5 375,0 378,6 337,9 340,1 342,0 194,7 367,8 344,8 352,3 368,6 371,5 268,5 336,7 363,2 158,8 224,0 211,4 441,8 284,3 307,4 309,7 310,5 155,5 351,5 367,2 354,1 312,0 388,2 406,6 321,7 278,0 372,8 185,2 407,5 221,5 306,3 353,3 253,3 242,4 240,6 251,4 363,4 368,6 370,5 362,8 344,2 345,3 346,0 261,3 152.1 338,0 194,0 332,6 381,2 408,9 434,3 354,2 390,4 397,0 399,1 358,5 361,0 363,3 206,4 388,5 364,9 373,4 389,7 390,3 281,1 352,1 383,1 166,9 235,5 224,8 10 462,3 298,0 322,3 324,6 325,4 163,9 367,4 382,2 369,7 323,4 405,6 425,2 337,3 291,8 390,6 194,0 422,8 232,7 321,1 370,4 265,6 254,7 253,3 263,7 380,9 386,5 388,1 379,8 360,9 362,3 362,9 274,2 159,4 354,5 203,4 348,9 397,1 425,3 453,3 371,7 408,8 415,5 416,1 375,7 378,6 381,2 216,3 405,7 381,6 391,1 407,3 405,8 291,5 364,7 399,8 173,6 245,0 236,1 20 484,9 313,2 338,7 341,0 341,8 173,2 384,8 398,5 386,7 335,8 424,8 445,6 354,5 306,9 410,1 203,6 439,3 245,0 337,4 389,1 279,2 268,3 267,4 277,4 400,1 406,2 407,5 398,4 379,4 381,2 381,6 288,6 167,4 372,7 213,9 366,8 414,4 443,1 473,9 391,1 428,9 435,8 434,6 394,8 398,0 401,0 227,2 424,6 400,0 410,6 426,7 422,6 302,6 378,3 417,9 180,8 255,4 248,7 50 518,3 335,7 363,1 365,3 366,2 187,2 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 • 299,4 288,7 288,6 297,7 428,7 435,5 436,2 426,0 406,8 409,3 409,5 310,0 179,3 399,9 229,4 393,6 439,6 468,9 504,3 420,1 458,8 465,9 461,8 423,1 426,9 430,6 243,4 452,4 427,2 439.6 455,2 447,0 318,8 397,8 444,5 191,4 270,4 267,4 100 546,8 355,0 384,0 386,2 387,2 199,4 432,2 442,3 433,0 368,3 477,0 501,3 402,3 349,1 464,1 230,2 483,1 279,6 382,4 441,1 316,7 306,4 307,0 315,2 453,3 460,7 460,8 449,6 430,4 433,5 433,5 328,4 189,4 423,2 242,7 416,6 460,9 490,6 530,1 445,0 484,4 491,6 484,7 447,4 451,7 456,0 257,3 475,9 450,4 464,4 479,5 467,5 332,2 413,9 467,0 200,2 283,1 283,5 279
Продолжение табл. 11.5 Циклобутен Циклогексан Циклогексанол Циклогексанон Циклогексанэтанол Циклопентан Циклопропан Цитраконовый ангидрид Энантлхлорид Энантовая кислота Энантовый альдегид Энантонитрил Эпихлоргидрии 1,2-Этокси-2-метилпропан Этан Этанол Этилакрилат а-Этилакрилнитрил а-Этилакриловая кислота Этиламин Л-Этилаиилин 4-Этиланилин Этилацетат Этилацетоанетат Этилбензол Этилбромид Этил-а-бромизобутират Этилбутират Этилви нилдихлорсилан З-Этилгексаи Этилгликолат 2-Этилдисилазан Этилдихлорацетат Этилдихлорсилан Этил-Лг, Л-диэтилоксамат Этилеи Этилена оксид 1,2-Этиленгликоль Этилендиамин Этилен-бис-(хлорацетат) Этиленхлоргидрин Этилизобутират Этилизовалерат Этилизокапронат Этилизотиоцианат Этилиодид Этиллевулинат Этил-/-лейцииат Этилмеркаптан Этилметиловый эфир З-Этилпентан Этилпропиловый эфир Этилпропионат Этилтриметилолово Этилтрифторсилан Этилтрихлорацетат Этилтрихлорсилан Э гилтриэтоксисилан 2-Этилфенол З-Этилфенол 4-Этилфенол Этилформиат Этилфторид 170,4 222,9 288,7 268,7 318,0 201,1 153,1 314,2 302,9 343,7 276,7 288,6 252,1 199,6 111,1 238,6 238,4 239,1 315,5 187,4 306,2 319,5 226,0 296,3 258,2 195,2 278,2 247,8 282,8 206,7 277,3 343,8 102,8 179,9 322,3 257,3 379,7 264,9 244,3 262,0 279,1 255,5 214,7 314,8 298,0 192,7 178,0 230,7 204,4 240,5 238,5 174,6 288,1 313,8 327,7 326,7 207,6 152,3 177,2 231,4 298,7 279,1 329,0 208,9 158,8 325,7 311,5 354,3 286,3 299,6 261,3 207,7 115,7 246,5 247,2 248,5 325,3 194,2 317,6 331,0 234,2 306,9 268,0 202,6 288,6 259,2 257,1 292,9 215,0 287,5 356,1 107,0 186,7 332,8 266,4 392,1 274,2 253,4 271,7 289,3 265,2 223,0 325,9 309,2 200,1 184,7 239,4 212,6 249,2 247,8 180,8 298,3 325,0 338,8 338,0 215,4 158,1 243,5 312,9 294,0 344,7 220,1 166,9 342,2 323,5 369,3 300,0 315,6 274,6 219,4 122,3 257,8 259,9 262,2 339,2 204,0 334,1 347,6 246,1 322,2 282,2 213,5 303,7 272,8 271,5 270,6 307,3 227,1 302,1 233,9 373,7 113,2 196,4 347,7 279,3 409,8 287,6 266,6 285,5 304,1 279,3 235,1 341,8 325,4 210,9 194,4 252,0 224,4 261,7 261,1 189,7 313,1 254,3 304,9 341,1 354,6 354,3 226,4 195,0 253,6 324,7 306,4 357,6 229,5 173,6 355,8 333,3 381,4 311,3 328,8 285,5 229,2 127,9 267,0 270,5 273,6 350,6 212,1 347,6 361,2 255,9 334,8 294,0 222,5 316,1 284,1 28l',8 319,1 237,2 314,2 244,4 388,2 118,3 204,5 360,0 289,9 424,3 298,6 277,4 297,0 316,3 291,0 245,1 355,0 338,8 219,8 202,4 262,5 234,3 272,1 272,2 197,1 325,2 265,1 317,1 354,4 367,6 367,7 236,0 173,2 203,8 264,5 337,3 319,9 371,5 239,6 180,8 370,6 343,7 394,5 323,5 343,1 297,4 239,9 134,0 276,9 281,8 285,9 362,7 220,9 362,4 375,9 266,5 348,4 306,7 232,2 329,7 296,3 295,7 293,9 332,0 248,2 327,2 255,9 403,9 123,8 213,3 373,1 301.4 439,8 310,5 216,8 280,6 355,6 339,7 391,6 254,6 191, 392, 358, 413, 341, 364,2 314,7 255,7 143,0 291,2 298,5 304,2 380,1 233,6 383,9 397,4 281,9 368,2 325,4 246,6 349,5 314,1 314,2 311,6 350,6 264,4 346,3 272,9 426,7 132,1 226,1 392,0 318,0 462,3 327,8 306,5 327,6 348,8 322,4 272,1 227,8 294,0 370,8 356,4 408,4 267,2 200,3 410,2 370,4 428,4 355,8 381,9 329,2 269,1 150,6 303,0 312,4 319,6 394,4 244,3 402,0 415,3 294,9 384,7 341,2 258,7 366,1 329,2 329,8 326,5 366,1 278,2 362,3 287,3 445,7 139,1 236,9 407,7 331,9 480,8 342,2 320,9 342,8 364,9 338,0 285,6 406,9 392,6 255,7 234,4 304,4 274,6 313,3 317,0 226,3 373,3 240,0 308,8 387,4 374,8 426,6 281,1 210,1 429,9 383,3 444,9 371,8 401,4 345,0 284,0 159,1 315,9 327,7 336,6 409,9 256,0 421,8 434,9 309,1 402,8 358,5 272,0 384,4 345,7 347,1 342,9 383,1 293,5 379,8 303,3 466,5 146,9 248,7 424,6 347,0 500,9 357,9 336,8 359,5 382,6 355,3 300,6 425,7 412,3 268,8 246,2 319,7 333',5 236,8 390,7 324,9 383,3 426,2 436,8 439,5 287,2 210,8 258,2 330,9 411,7 402,3 453,3 301,8 224,5 459,2 401,7 468,8 395,2 430,5 368,5 306,4 172,0 334,6 350,4 362,1 432,2 273,2 451,3 463,9 330,0 429,5 384,3 291,8 411,5 370,2 372,9 367,3 408,1 316,5 405,7 327,5 497,2 158,6 266,4 449,3 369,3 530,2 381,0 360,5 384,2 408,9 381,1 322,9 453,3 441,6 288,6 263,6 342,6 312,1 350,3 358,1 252,4 416,3 349,0 409,4 454,3 463,5 467,4 307,6 225,8 280
Продолжение табл. 11.5 Вещество Этил-2-фуроат Этилхлорацетат Этилхлорид Этил-о-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 п 2 358,6 318,1 212,9 322,3 386,7 301,8 280,6 361,8 259,6 414,0 ара.кПа 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 U -с Таблиц р, Ю5 Па Анилин (С„Н,1Ч) 212,8 254,8 292,7 342,0 375,5 400,0 422,4 426,0 Ацетилен 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 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 16,13 15,20 20,26 25,33 30,39 35,45 40,52 50,65 60,78 62,45 Ацетон (С3Н„О) 78,6 113,0 144,5 181,0 205,0 214,5 235.0 2,02 5,06 10,13 20,26 30,39 40,52 47,61 Бензол (СеНе) (Т, К) 360 S80 400 410 1,243 2,164 3,536 4,428 а 11.6. Давление паров органических вещес-п t, °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 я-Бутано 139,8 172,5 203,0 237,0 259,0 р, Ю5 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 (С4Н100) 2,03 5,06 10,13 20,26 30,39 t, °с 277,0 288,0 (выше 105 Па) [115] р, 10» Па 40,52 49,03 Бутен-1 (С4Н8) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 ,100 ПО 120 130 140 146,4 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 к-Бутилбензол (С,0Н14) 190 200 210 220 230 240 250 1,1917 1,5018 1,8714 2,3078 2,8185 3,411 4,094 Бутин-1 (С4Не) 10 20 30 40 я-Гекс 70 80 90 100 НО 1 ЛА ш (С, 1,47 ,70 ,96 Н14) ,0537 ,4239 ,8876 2,460 В, 153 t, °С 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 234,7 Гексен 70 80 90 100 ПО 120 130 р, 103 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 -1 (С6Н12) 1,2398 1,6626 2,1885 2,8326 3,610 4,537 5,629 я-Гептадекан (С17Н3с> 310 462 1,1794 13,169 я-Гептан (С7Н16) 100 120 140 160 180 200 220 240 260 267,01 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, °C р, Ю5 Па tt CC Гептен-1 (С,Н14) 100 110 120 130 140 150 160 1,2180 1,6046 2,0797 2,6556 3,345 4,161 5,118 к-Декан (С10Н22) 180 190 200 210 ООП 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 (С,Н16) 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) 260 280 300 320 340 360 380 1,08 1 74 2*38 3,38 4,47 6,55 8,8 Дифтордихлорметан (фреон-12) (CF2C12) —30 —20 —10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 111,8 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 33,60 41,32 p. 105 Па Дифтормонохлорметан (фреон-22) (CHF2C1) —40 —30 —20 ю 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 96,13 1,054 1,641 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 (С12Н2е) 220 230 240 250 386 1,1059 1,3890 1,7258 2,1227 18,1 Изопропилбензол (С„Н12) 160 170 180 190 200 210 220 230 opmo-Vs 150 160 170 180 190 1,2290 1,5656 1,9698 2,4498 3,0146 3,673 4,434 5,306 илол (С8Н10) 1,172 1,505 1,907 2,388 2,956 t, °с 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 358,44 р, Ю5 Па 3,622 4,390 5,280 6,305 7,500 8,820 10,32 12,00 13,90 16,02 18,35 20,95 23,79 26'87 30,32 34,36 38,08 Метан (СН4) (Т, 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 5,77 6,79 8,00 10,84 14,38 18,64 t, СС р, 105 Па 2-Метилбутадиен-1,3 (С5Н8) 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 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 по 120 130 140 Метил хло| —20 —10 0 10 20 30 40 50 60 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 29,71 33,3 эопен (С4Н8) 1,315 1 87 2^58 3,50 4,64 6,06 7,77 9,82 12,26 15,09 18,37 22,16 26,34 31,28 36,70 истый (СН3С1) 1,188 1,772 2,557 3,582 4,893 6,525 8,516 10,92 13,75 Метилциклогексан (С7Н14) ПО 130 150 170 1 ,zyat> 2,146 3,362 5,01 282
Продолжение табл. 11.6 190 210 230 250 270 290 7,23 10,10 13,83 18,48 24,21 31,16 Метилциклопентан (С6Н12) 80 100 120 140 160 180 200 220 240 1,2946 2,238 3,632 5,59 8,22 11,73 16,28 22,05 29,24 Монофтордихлорметан (фреон-21) (CHFCI2) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 178,25 юнофтор 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 грихлормета (фреон-П) (CFC13) 24 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 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 2,53 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 2,99 3,57 4,23 4,97 5,82 6,79 7,86 9,05 10,33 11,85 13,37 Я-Нонаяекан (С1вН40) 340 487 1,195 12,156 Я-Нонан (С9Н2О) 160 170 180 190 200 210 220 230 322 130 150 170 190 210 230 250 270 290 296,2 1,6410 2,070 2,579 3,179 3,879 4,689 5,618 22,8 (С8Н18) 1,1408 1,9022 3,006 4,536 6,582 9,270 12,79 17,29 22,94 24,96 130 140 150 Октен-1 (С8Н16) 1,2843 1.6619 2,1202 2,6698 3,322 4,086 Я-Пентан (С6Н12) 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 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 22,08 180 190 196,62 25,84 30,04 33,74 Пентен-1 (С6Н10) 40 60 80 100 120 140 200 201 1,4162 2,5797 4,354 6,900 10,54 15,26 21,56 29,76 40,26 40,4 Пропадиен (С3Н4) —30 -20 -10 0 10 20 25 30 40 50 60 70 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 1,013 3,039 5,065 7,091 9,117 15,20 25,33 35,45 42,65 Пропанол-1 (С3Н8О) 117,0 149,0 177,0 210,8 232,3 250,0 263,7 2,03 5,06 10,13 20,26 30,39 40,52 50,55 Пропилен (СзН6) 1,425 2,132 3,08 —40 —30 —20 —10 0 10 20 30 40 50 60 70 4,30 5,82 7,74 10,10 12,98 16,45 20,54 25,38 31,00 80 90 91,9 37,47 44,88 46,0 Толуол (С,Н8) 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 310 1,312 2,180 3,433 5,165 7,474 10,93 15,26 20,50 26,69 33,82 37.74 Я-Тридекан (С13Н28) 240 404 Грифтормс 1,1230 17,2 нохлорметан (фреон-13) (CF3CI) —80 —70 —60 —50 —40 —30 —20 — 10 0 10 20 ?Э,13 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) (C2F4C12) 5 10 20 30 40 50 60 1,069 1 28S U836 2,584 3,453 4,583 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. П.в 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 (С6Н,2) 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 (С6Н10) 90 100 ПО 120 130 140 150 1,2450 1,6443 2,1358 2,7324 3,447 4,294 5,287 Циклопен 50 70 90 ПО 130 150 170 190 210 230 Этан (С 184,52 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 305,5 тан (С5Н10) 1,038 1.905 3,252 5,211 7,950 11,67 16,58 22,87 30,74 40,39 Л) (Т, К) 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 (С2НеО) 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 (С8Н,0) 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 0 2 4 6 8 9,5 (С2Н4) 40,94 42,84 44,79 46,82 48,92 50,6 Эфир диэтиловый (С4Н]0О) 1,228 2,311 3,964 6,471 10,01 14,73 21,03 29,02 34,01 36,06 100 120 140 160 180 190 193, 11.4. КОЭФФИЦИЕНТ РАЗДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПНЫХ МОЛЕКУЛ Коэффициент разделения двухкомпонентной жидкой смеси определяется как отношение относительных кон- концентраций компонент Си с2 в паре и в жидкости: 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. ца 11.7. Значения коэффициента разделения молекул двухкомпонентных изотопных смесей при различной температуре t, °с - Азота тетраоксид 14N2O4 — 14NI5NO4 [121] 21 j 1,0038 t, Зс « Анилин C6D7N - C6H7N [122] 50 55 60 65 1,036 1,026 1,019 1,014 t. °c 70 75 80 1,011 1,008 1,006 Бензол CeD,-C,H,[123] t, "C 10 20 30 40 50 60 70 80 82 « ,0241 ,0249 ,0258 ,0262 ,0261 ,0254 ,0251 ,0249 ,0249 284
Продолжение табл. 11.7 1,00025 Бор трехфтористый "BF3-'°BF3 [125] 1,0035 1,0048 1,0060 1.0072 Бор треххлористый UBC13 —10ВС13 [126] 0,9988 0,9991 0,9997 ,0002 ,0007 ,0012 ,0016 ,0020 -85 -80 -70 -60 -50 -40 -10 0,0 10 12,7 ,0029 1,0030 «-Бутиловый спирт C4D10O_C4H10O [121] 30 40 50 60 70 80 90 100 ,063 ,059 ,054 ,050 ,046 ,042 ,038 ,034 ,031 Вода Н2О—D2O [127] 0,0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 130 140 150 ,255 ,182 ,154 ,137 ,122 ,107 ,094 ,081 ,071 ,061 ,052 ,045 ,038 ,032 ,027 ,022 ,018 ,014 ,011 1,008 1,005 1,003 1,001 0^9958 Н2О—Т2О [128] 1,113 1,096 1,076 1,064 1,052 Н21вО—Н218О [129] 90 100 ПО 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 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 Н2"Ю-Н2"О [130] 1,0039 1,0030 Водород хлористый Н36С1—Н3'С1 [131] — 105 —100 —95 —90 1,0021 1,0019 1,0017 1,0015 Диборан B2D6-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 C5H10O2-C5D10O2 [122] 55 60 70 80 90 100 ПО : ,034 ,036 ,037 ,038 ,039 ,039 ,039 Изомасляная кислота C4HSO2-C4D8O2 [122] 50 60 70 80 90 1,015 1,022 1,029 1,035 1,041 Изопропиловый спирт C3D8O-C3H8O [122] 1,065 1,062 1,055 1,048 1,042 1,037 1,033 1.029 Кислород 2-i8O2 [132] —210 -205 -200 -195 — 190 — 185 -182,97 ,0131 ,0121 ,0112 ,0105 ,0098 ,0092 Криптон 450 500 550 шХе__1збХе [133] 08 j 1,0001 Литий 6Li— 'Li [134] 1,060 1,047 Масляная кислота C4H8O2-C4D8O2 [122] 50 60 70 80 90 100 ПО 115 1,010 1,029 1,047 1,060 1,055 1,049 1,043 1,040 Метан CD4—СН4 [135] -182,7 ИСН4- — 182,7 -180 -175 —170 -165 -161,3 1,0130 3СН4 [131] 1,0114 1,0112 1,0108 1,0105 1,0102 1,0098 Метиловый спирт 13СН4О—12СН4О [124] 34,6 1 1.0002 -256,74 -256 -255 -254 253 252 251 250 249 248 247 246 245 244 243 1,131 1,115 1,103 1,092 1,085 1,078 1,071 1,066 1,061 1,046 1,043 1,040 1,038 1,036 1,034 Пентаборан B5D9-B5H9 [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
Продолжение табл. 11.7 f, "С 40 50 60 » 1,0387 1,0366 1,0347 Сернистый газ SO2-35SO2 [137] —35 1,0018 Сероводород H2S2S—H235S [137] —76 —65 1,0055 1,0058 Углерода окись *2СО- —204 —200 —195 —190 — 185 —180 -175 —170 13СО [138] 1,0130 1,0119 1,0106 1,0094 1,0084 1,0075 1,0067 1,0059 /, °с » Углерод четыреххлористый 13СС14—J 34,6 2СС14 [124] 1,0013 Уксусная кислота C2D4O2-C2H4O2 [139] 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 125 ,0457 ,0450 ,0440 ,0438 ,0432 ,0427 ,0423 ,0418 ,0414 ,0410 ,0406 1,0405 Хлороформ i3CH3Cl-i 34,6 2СН3С1 [124] 1,0008 /, °С Циклогексан СРы-СЛц 10 20 30 40 50 60 70 80 Этилеи C2H3D-C2H4 —154,88 —150 —140 —130 —120 —ПО — 100 —91,85 [123] ,0933 ,0903 ,0877 ,0837 ,0809 ,0774 ,0744 ,0683 [140] ,0024 ,0033 ,0046 ,0055 ,0062 ,0067 ,0070 ,0071 t. °с - цис-С2Н.р2—С2Н4 [141] —160 —150 —140 — 130 -120 —ПО -100 —90 1,0030 транс-С2Н2Г>2—С2 -160 — 150 —140 —130 — 120 — ПО —100 —90 se;n-C2H2D2-C2 —160 -150 140 — 130 —120 —по — 100 —90 ,0064 ,0095 ,0121 ,0136 ,0146 ,0153 ,0157 Н4 [141] ,0047 ,0085 ,0112 ,0131 ,0143 ,0153 ,0159 ,0162 Н4 [141] ,0032 ,0084 ,0096 ,0123 ,0138 ,0148 ,0155 ,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.: Атомиз- 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, № 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, № 426. P. 826—828. 15. Щукарев С. А., Семенов Г. А., Ратьковский И. А. //Журн. неорган, химии. 1961. Т. 6. Вып. 8. С. 1973- 1975. 16. Лю Цюнь-Хуа, Пашинкин А. С, Новоселова А. В. //Там 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, № 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 E. G.//J. Chem. Phys. 1962. Vol. 36, № 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 O'M., Richards N. Е. е. а.// J. Amer. Chem. Soc. 1958. Vol. 80, № 9. p. 2044—2046. 26. Pugh А. С. Р., 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, № 1. P. 103—104. 28. Blue С D.//Ibid. 1963. Vol. 67, № 4. P. 877—879. 29. Hildenbrand D. L., Potter N. D.//Ibid. 1963. Vol. 67, № 10. P. 2231-2233. 286
30. Bautista R. G., Margrave J. L.//Ibid. 1963. Vol. 67, ; № 11. P. 2411—2417. 31. Hidenbrand D. L., Potter N. D.//J. Chem- Phys. 1964. Vol. 40, № 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. 1961. Т. 6. Вып. 9. С. 2014—2017. 35. Hirayama С, Ichikawa Y., De Roo A. M.//J. Phys, Chem. 1963. Vol. 67, № 5. P. 1039—1042. 36. Dreger L. H., Margrave J. L.//Ibid. 1960. Vol. 64, №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. А., 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, Вып. 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. P. 608—611. 44. Krikorian O. H.//J. Phys. Chem. 1963. Vol. 67, №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. Геков 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, №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. 10, № 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, № 3. P. 551—553. 61 Баймаков 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, № 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, № 19. P. 4828—4829. 65. Rogers M. Т., Speirs J. L.//J. Phys. Chem. 1956, Vol. 60, № 10. P. 1462—1464. 66. Verne U Trevorrow E.//Ibid. 1958. Vol. 62, № 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. № 4. С. 87—88. 69. Щукарев С. А., Новиков Г. И., Коковин Г. А.// Журн. 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. Maclaren 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, № 3/4. P. 340—341. 85. Li J. С M.//J. Amer. Chem. Soc. 1956. Vol. 78, №6. P. 1081—1083. 86. Щукарев С. А., Василькова Н. В., Шарунин Б. Н. //Вестн. Ленингр. ун-та. Сер. Физика н химия. 1961. №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., Командин 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., Giaugue W. F.//J. Amer. Chem. Soc, 1958. Vol. 80, № П. 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, № 21. P. 4310—4317. 97. Malm J. G., Selig H.//J. Inorg. Nucl. Chem. 1961, Vol. 20, № 3/4. P. 189—190. 287
98. Барышников Н. В., Зеликман А. Н., Теслиц- кая М. В.//Журн. неорган, химии. 1962. Т. 7. Вып. 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. № 10. 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, № 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. L., Turnbull B. F.//J. Chem. Phys. 1565. Vol. 43, № 6. P. 1953—1955, 110. Pike F. P., Foster С 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. M.//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, № 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, № 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, № 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. Р. Ю40—1044. 140. Bigeleisen J., Stern M. J., Von Hook W. A.//J. Chem. Phys. 1963. Vol. 38, № 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 Д//шга и сублимации ДЯсубл 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 ГПЛ, кипения Гкип и субли- сублимации 7"субл 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.
Таблица 12.1. Температура t, °C, и теплота плавления н кипения (или сублимации) АН, кДж/моль, элементов и некоторых изотопов при нормальном давлении 101 326 Па. Выделены значения, разброс которых по различным источникам превышает 10% Элемент Азот, N2 Азот, 16N2 Азот, 14N2 Актиний Алюминий Америций Аргон Астат Барий Бериллий Бор Бром, Вг2 Ванадий Висмут Водород, к-Н2 пара-Водород, пара-Н2 opmo-Водород, орто-Н2 Водородотритии, НТ Вольфрам Гадолиний Галлий Гафний Гелий, 4Не Гелий-3, 3Не Германий Гольмий к-Дейтерий, k-D2 орто-Дейтерий, opmo-D2 Дейтероводород, HD Дейтеротритий, DT Диспрозий Европий Железо Золото Индий Иод, 12 Иридий Иттербий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кислород, О3 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 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] ^4900 [9, 11] —268,934 [9] —269.95 2847 ПО] 2695 [10] —249,9 [10] —249,56 —251,02 —248,9 2562 [9J 1597 [10] 2872 [11] 2877 [10] 2024 184,35 [9] 4380 1211 3337 [10] 766,5 761 1484 [10] —182,97 2957 [11] 3300 —153,22 —107,96 [10] — 3454 [10] 1347 [9] 3395 [9] 1107 [10] 2080 2543 =4700 [1, 10] 615,0 A/W А"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 °О 334 240 [1] 1,226 [4] 1,223 l,109f—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 [Ю] А 1 1 [1 [1 [1] f 1 ¦ 1 ¦ [< [4 [ 1] ] , П] ] ] 1 [1] [4] [4] ] ] ] 10] ] 1 1 1 [1] • 19-2159
Продолжение табл. 12.1 Элемент Натрий Неодим Неон, Ne Неон, 20Ne Неон, 22Ne 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 (fi, моноклин.) Сера (а, ромб.) Серебро Скандий Стронций Сурьма Таллий Тантал Теллур Тербий Технеций Титан Торий Тритий, Т2 Туллий Углерод (графит) Уран Фосфор (белый) Фосфор (красный) Фосфор (черный) Франций Фтор, F2 Хлор, С12 Хром Цезий Церий Цинк Цирконий Эрбий Эйнштейний 97,9 1024 —248,52 —248,49 —248,31 637 1455 2469 [10] 231,97 [9] 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 Су 1134 44,1 ДЯПЛ 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 [61 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, 6] 0,23 16,9 5л. 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[1, 9] —2800 [9, 11] =4800 [9, 11] —2450 [9, 11] 5027 —3000 [9, 10] 3827 =3300 962 ^3360 [9, 10] =2600 дк3780 [10, 11] ^1320 -61,9 5627 [9] ^3680 [9, 11] 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, 10J — Д"кип, Д"су6л 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 [1] [12] , 10] 21 2] Э 1 10] 1, Ю] 1] 1] Э, 11] [2] [9, 11] [1] ( [ 1, Ю] '. ] ¦ [,9] '. [1] [1] [1] [1] [Ю] [1] [1] [1] [1] [9] [1] [1] [1] [1] [9] [1] [1] [1] [Ю] 290
Таблица 12.2. Температура t, X, и теплота плавления и кипения АН, кДж/моль, неорганических соединений при нормальном давлении 101 325 Па. Обозначения: пл - плавление, кип —кипение, субл.—сублимация (возгонка), взр. —взрывается, разл. —разлагается [1] Вещество AcBr3 АсС13 AcF3 AcsO3 AgBr AgCN AgCl AgC103 AgF AgF2 Agl AgNOg AgO Ag2O Ag.3PO4 Ag2S Ag2SO4 AfeSe Ag2Te A1B12 A1(BH4K AlBr3 A14C3 AlCi3 А1СЦ A1F A1F3 A1H3 All3 A1N Д] O3 A1PO4 A12S3 AmF3 Am2O3 AsBr3 AsCl3 AsF3 AsF6 AsH3 Asl3 As4O6 куб. моноклин. октаэдр. As2S3 AuCl3 AuF AuZn BBr3 B4C BC13 в2сц BF3 в2н6 B4H0 B5H9 B10H14 BI3 BN(a—) _ 802 1327 1977 424 350 455 231 435 690 554 209 ПО (взр 187 849 838 657 897 960 2159 —64,5 97,5 2100 827 дяпл субл. 36,0 33,4 83,7 8 8 11,5 13,2 18,4 9,4 12,1 15,5 (F 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 32,7 800 1760 2277 1502 1557 270 (р 1147 1227 1506 лясубл _ 188 251 — 198 184 азл.) 142 150,5 143,9 300 (разл.) — азл.) - 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 азл.) 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 2,3] 4] [5] 1 [3] [4] [6] [6] 4,51 4 2 2 5 2 2 [4] [3] . 2] 2,3] 4] 4 4 3 3 3 2 2 2 5 [7 [4 [4] [4] [2] и Вещество B3N3H6 в2о3 ВаВг2 ВаСО3 ВаС12 BaF2 ВаН2 Ва12 ВаМоО4 ВаО ВаО2 Ва2О Ва(ОНJ BaS BaSO4 BaSe BaWO4 ВеА12О4 BeBr, Be2C BeCl2 BeF2 Bel2 Be3N2 BeO BeSO4 BiBr3 BiCl2 BiCl3 BiF3 BiFB Bil3 ВЮ Bi2O3 куб. моноклин. Bi2S3 Bi2Te3 BrF BrF3 BrFB CBr4 CC14 CF4 CI4 C2N2 CNI CO CO*, C3O2 COS COSe CP CS2 CSSe CSe2 CaB6 CaB?2 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 8,8 —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 _ 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 55 2124 1980 1400 (раз 2050 2250 1900 1730 2727 днкип, 29,3 356.3 232 л.) 241 271 — — 259,6 837 (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 — 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] — — — — 17] — [3,4] [2] i 41 13] [3] [3] 71 4] . ¦ 5] 3] 3] 4] 4] 4] [41 [7] [7]
Продолжение табл. 12.2 Вещество СаСО3 арагонит (кальцит, гекс. разл.) СаС12 CaF2 СаН2 Са12 CaMg(CO3J CaMg(SiO3J СаМоО4 Ca3N2 Ca(N3J Ca(NO,J CaO CaO2-8H2O Ca(PO3J CjPA CaSO4 CaSiO3 CaTiO3 CaWO4 CrZrO3 Cd3As2 CdBr CdBr2 CdCl2 CdF2 Cdl2 Cd(NO3J-4H2O CdS CdSO4 CdSe CdTe CeB6 CeBr3 CeC2 CeCi3 CeF3 CeO2 C1F C1F3 ClFOa CIFO3 CIO2 CI2O CIA CoBr2 CoCI2 CoF2 Col2 CoO Co2P CoS CoSO4 CoSi CoSi2 Co2Si Co2SiO4 CrB Cr3C2 '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 1000 (ра 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 (раз/ 2627 3800 _ 225 305 л.) 179 z 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] [2] [2 5 2 [6] [6] [4] 3] 3] — [4 14 [3 [3 [3 — [4] [2] 3) Ill [7] [7] [7 Вещество СгС12 СгС12О2 CrF2 CrF3 CrF2O CrO3 Cr2O3 CrS CsBr CsCl Cs2CrO4 CsH Csl Сб1з Cs2d CssO2 CsOH CsSO4 CuBr CuBr2 CuCl CuCl2 CuF2 Cul CuO Sf Cu2S CuSO4-5H2O Cu2Se DBr DC1 DF DI D2O D2O2 DyBr3 DyCl3 DyF3 Dyl3 Dy2O3 ErBr3 ErF3 Erl3 EuBr2 EuCl2 EuF2 EuF3 Eul2 F2O F2O2 FeB FeBr2 FeBr3 Fe(CO3)B Fe2CaO4 FeCl2 FeCl3 FeF2 FeF3 'M 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 >490(pa 1220 677 307,5 1102 1027 -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 'субл 1330 116,7 1820 1425 727 (раз 3000 1290 1300 1250 1252 1280 разл. >597 (p< 495 (раз/ 650 (раз/ 1355 1212 1387 1320 37,3 (разл.) 64,23 316,1 (pE 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 54 108 43,0 38 33,5 50,2 1800 (раз зл.) —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 АЯКИП, 198 35,9 251,2 201 148 138 123 133 — зл.) .) .) 68,2 151 150,7 130,2 л.) 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 [41 [3] [3] 7] — [3] 3] 3] — — — [2] [2] [2,6 ГЗ I 6] 4] [4] [4] [4] [3] 1 3 2 Г [2 [2 [2 [7 ~ [2, 4] [2 292
Продолжение табл. 12 2 Вещество FeH2(COL Fel2 Fe0,95° Fe2O3 магнетит F2O3 гематит 3eS2 ?eS04-7H2O FeSi Fe2Si04 GaAs GaBr, GaCl2 GaCl, GaF3 GaH3 Gal3 Ga2O GaA Ga2S3 GaSe GaTe GdBr GdCl3 Cdl3 Gd2O3 GeBr4 GeCl4 GeF2 jeF^ 1еНГ1 Gel4 GeO GeO2, тетр. jeO2, гекс. GeS GeSe -ffio, ¦ffir CN «I ¦JDO IF iIO3 с 5NO3 I2O2 3PO2 2s2°7 'пл —70,2 594 1374 1562 (раз 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 —f65,8 Ю9 —105,6 —71 144 1086 1116 665 670 236 —86,9 — 13,3 —114,2 — 101 ^ —88,36 -50,8 110 70 —80 —41,6 0,00 —0,42 26,5 70,1 42,35 61 —85,6 АНПД 75 31,4 л.) 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 cv6ji oV 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 'к субл —30 935 2512 - 2623 (раз — 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 АЯ„ , ^субл 25,5 111,9 230,3 - л.) 43,55 79,6 62,8 188,4 .) 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 /25 °СЛ >50 (разл.) 1 213 (разл -60,35 ) 18,7 Лите- Литература !Г [3] [3[ [3 [7 j 2 [31 [3] [61 6 [2] ill [2] [2J - [4] [3 \1 [4 [6 [4] [3] - [2] [3] [3] [4] = Вещество H2S2 H2SO4 H2SO4 • Н2О H2Se H2SeO4 НТО H2Te H2WO4 sy?* HfC HfCl2 HfCl4 HfF2 HfF4 HfN HfO2 HgBr2 Hg2Br2 HgBrI HgCl2 se- sear- HgO (крас- (красный) HgS HgSO4 HoBr3 HoCl3 H0F3 H0I3 IBr IC1 IF5 IF7 I2O4 InBr InBr2 InBr3 InCl InCljj InCl3 InF InF3 Inl Inl3 InO In2O In2O3 InS In2S3 In2Se3 n2Te3 IrCI3 IrF2 IrF6 IrO2 Ir2O, KBR, KBr t 10,31 8,48 —65,7 62,4 — —51 >100 29,0 3890 727 1377 3000 2780 238 229 280 645 570 256 500 (раз/ 825 >550 (рг 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 >,r«p 570 734 АНпл 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 .) зл.) 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 азл.) 41,87 18,0 25,5 W 'субл 70,7 279,6 (f 290 -41,4 >65 (Р? 100,8 —2 118 322 5400 1475 315 2030 974 319 392,5 360 302 383,7 647 разл. 353 - 1336 1517 2200 1300 ляк„п- Л"субл 35,1 азл.) — 19,9 зл.) 46,89 (ГС) 40,2 100,4 147 103 203 226 59 57,8 92,1 60 = 190 172 119 (разл ) 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 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- Литератур [4,5 z [3] 1 [2] [7] [3] = [21 [3] — — [2] [41 ш [4] [4] — [21 [21 [2J [31 [31 [3] [6 [6 [21 [2] ГЗ] [31 293
Продолжение табл. 12.2 Вещество KBr2I KCN KG 3 Kcio3 К2СЮ4 KHF2 KHSO4 kh2po4 KI KMnO4 KMoO4 KNO2 KNO3 KNaC4H4O6-4H2O KO2 K2O K2O2 K2O3 KOH KPO3 ж KSCN k2so4 K2SeO4 K2SiOB K2WO4 KrF2 LaB6 LaBr3 LaC2 LaCl3 LaF3 Lal3 La?(MoO4K La2O3 La2S3 La2(SO4)s LiBO2 Li В„О ы2о4и7 LiBr LUCO, LiC!O3 LiCIO4 LiF Li2GeO3 LiH Lil Li2MoO4 Li3N LiNH2 LiNO3 Li2O LiOH Li3PO4 Li2S 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 А»Пл 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 (рам.) 849 920 550 732 610 129 246,7 849 1239 691 469 703 813 375 253,0 1727 473 1220 1370 860 за,9 120 17,7 38 19,7 17,0 27,1 22 14 6 49,0 — 25,5 58,6 20,1 — 9,3 'субл 180 (р разл. 1430 1505 >400 разл. 1340 1400 ( разл. >400 215 543 (р« разл. 1527 700 1320 1320 1367 500 (р 1700 z — 1580 1710 2330 1580 4200 — 1290 1382 субл азл.) 152 172 ;разл.) 138 разл.) разл.) зл.) 188,4 104,7 129 Е зл.) z — - 202 209 234 167 — — — 107 121 300 (разл.) 400 (рЕ 1681 1680 1170 430 (ра зл.) 147 213,5 97 злЛ >600 (разл.) 2600 | 234,5 925 (разл.) — — ратура Iti — Е — — = 3] 3] а [4] Е — 2,4] 7] 1 [3J — _ [4] [2] [21 — 1 — Вещество Li2SiO3 Li2WO4 LuCl3 L11F3 Lul3 Lu2O3 MgAl2O4 Mg3(BO3J MgBr2 MgCO3 MgCl2 MgCr2O4 MejF2 Mgl2 MgO Mg(OHJ Mg.2P2O7 MgSO4 Mg2Si Mg2SiO4 MgWO4 MnAs MnB2 MnBr2 MnCI2 MnF2 MnF4 Mnl2 MnO MnO2 Mn2O3 Mn2O7 «-Mn3O4 p-Mn3O4 MnO3F MnP MnS MnSO4 MnSi MnSiO3 MnTiO3 'пл 1201 740 925 1184 1045 2467 2115 1410 711 500 (p< 714 2350 1263 633 2825 350 1395 1137 1250 1085 1890 1360 936 1988 698 650 860 387 638 1842 -пл 28 28,5 — 30,2 46,0 - - 39 зл.) 43,1 - 58 26 77,5 134 15 85,83 66,1 - — 37,7 14 23,8 — 43,96 847 (разл.) 1347 (разл.) 5,9 1590 1560 —38 1147 1530 700 1275 1323 1404 — 138 127,7 - — 26,1 59,4 34,3 33,5 'субл - 1420 2200 1200 - - 1230 1370 — 2270 1014 3600 - : - — — - — 1238 1640 412 — ЛЯсубл - 121 201 - 151 166 - 274 151 544,3 - — - — — - — 148 256 67 — 3127 (разл.) — - >55 ( 2630 2627 60 — - 850 (р — — - азл.) 314 314 34 — - азл.) — — Лите- Литература - _ [2, 4 13] - [41 - — [3] — [71 — - [7] — - — [2] — [3] [3J [3] — [2] [3] [4] [7] [7] [7] [4] — 294
Продолжение табл. 12.2 Вещество МоВ МоВ2 х-МоС 3-МоС2 MoCls M0F4 MoF, M0F4O Wo02 Мо03 MoSi2 \IC13 щ «Л ЩЮз \IH4HSO4 Ш2ОН 4H4SCH го V) Фз Ф4 %оъ ЮВг ЮС! Ю2С! Ю3С1 OF J2S4 SF aAlSiO4 aBF4 aBO2 a2B4O7 aBr aCN a2CO3 aCl aC103 'пл 2550 2350 (pa; 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 дяпл> л.) _ _ 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 1977 (раз 1257 _ 71 (взр.) —129,0 —33,41 113,5 210 (pasj разл. 58 170 (разл — — — 54 83,7 27,2 50 л.) 138 — 11,55 23,33 41,6 О 47,7 .) — 151,бфз,783 —88,5 116,571 —40 (разл.) 21 33 —2 —5,8 — 14,3 18 —59,9 100 (взр 4,8 _ 1434 >1000 ( 1392 1497 разл. 1490 — 38,56 56,94 _ 25,1 25,7 305 19,2 ) 22,2 _ азл.) 128 156 138 — Лите- Литература [7] [7] [7] [7] _ [2] [3] [3] _ [51 [4] _ _ [4] [3] [3] [3] [3] [4] _ [4] _ [5] [4] _ — Вещество Na2CrO4 NaF NaH NaHSO4 Nal NaIO3 Na2MoO4 NaNH2 NaNO2 NaNO3 NaO2 Na2O Na2O2 NaOH NaPO3 Na3PO4 Na4P2O7 Na2S NaSCN Na2SO3 Na2SO4 Na2SO4-10H2O Na2S2O3-5H2O Na2S2O7 Na3Sb Na2Se Na2SiF6 Na2SiO3 Na2Te NaVO3 Na2WO3 NbB2 NbBrB NbC NbCl5 NbFB NbN NbO NbO2 Nb2O5 NdBr3 'пл 794 996 200 (p; 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 д"пл 24,7 33,5 зл.) 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 ДЯсубл _ 177 — — 1597 _ — _ >320 (разл.) 380 (разл.) 1027 1350 (разл.) 1378 _ _ _ _ _ _ 890 разл. 100 460 (р; — — — — — — — — 362 4500 247,5 234,5 — — 3527 2927 1614 117 _ — 144,3 _ — — _ - _ 24,07 — _ зл.) — — — — — — — — 75,7 - 52,3 51,0 — — 356 334,9 195,8 ратура [41 [21 _. [4] _ _ _ [2,3] [3] [3] [4] _ _ _ _ _ [2] _ — [4] — — — — — — — — [71 — — [71 [3] [3] И [2, 4] 295
Вещество NdC2 NdC]3 NdF3 Ndlg Nd2O3 Nifir, Ni(COL NiCl2 N1F, Slid Ni (OH), n!sP NiSO4 NiSb №2Si NpCl3 NpCl4 NpF4 NpF. NpO8 o3 OsCl4 OsF2 Osf" OsO4 (желтый) PBr PF3 PF- PH3 PH4C1 PH4I PI (PNC1 )q (PNF2K P2O3 P О гекс. ромб. РОВго POC13 POF3 р 5. a-PSClq РаС1в PaF3 PaF* Ра2О5 PbBr2 РЬС12 РЬСЦ, взр. около 100°С PbF2 РЫ2 PbMoO4 PbO PbO2 'пл 2207 760 1380 787 2212 -19,3 1157 797 1957 230 1110 996 840 (p 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 886 290 (pa д*пл 50,2 54,7 33,5 92,1 субл. 13,8 субл. 37,3 50,7 44,1 зл.) 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. 13,1 субл. 39,4 36,8 28,5 108,9 21 24 10,0 11,9 21 25^52 зл.) 'кип, 'субл 1620 2300 1350 3000 919 42,3 970 1877 — 1400 (I 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 50,9 175,4 100 359 584 588 192 107,2 —39,5 407 125 380 2280 587 3077 893 953 127 1292 872 1472 дякип> 209~ 259 172 224,6 29,8 225 230 — азл.) 1бГ 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] [21 [21 [31 [2] [37 [4] $ щ [31 [31 [21 [21 г8| [31 [47 [4 [4 [4 [3 [3 ГЗ] [3] [2,4] 11! [3] [2] [31 [3 Вещество РЬ3О4 РЬ(ОНJ PbS PbSO4 PbSe PbTe PbWO4 PdC!2 PdF2 Pdl2 PdO PdS PdSe2 PmBr3 PoCl PoCl2 PoO2 PrBr3 PrC2 PrCl3 PrF3 Pr2O3 PtCl3 PtF3 PtF6 PtO2 PtP2 PuBr3 PuCl3 PuCl4 PuF2 PuF3 PuF4 PuF6 Pul3 PuO PuO2 Pu2O3 RaBr2 RaCl2 RaF2 RbBr RbCl Rb2CO3 RbF Rbl RbNO3 RbOo Rb2O2 RbOH Kg* ReClB ReCl3O ReF4 ReFe ReO2 ReO3 ReO4 Re2O7 RhCl* RhF3 'пл 830 145 1077 1087 1065 917 1125 678 952 Продолжение табл -пл - 36,4 40,2 49,4 57,4 40,6 27,6 350 (разл.) 877 (разл.) 950 (pa 1000 687 294 552 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 зл.) 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 'субл - 1281 — — — — 1030 1730 1520 480 195 Р1695 2500 (рс 1630 2330 3727 разл. 1200 69,2 477 (ра; 1512 1770 790 2280 1427 62,2 2052 3327 2977 900 1610 1930 1352 1390 разл. 1430 1327 567 (раз 1010 (р< 1700 830 330 131 500 (раз 33,7 2977 620 187 359 960 (ра; 1427 ДЯсубл - 229,4 126 180 — 188 79,6 167 13Л.) 213 259,6 376,8 . 159 30 л.) 184 195,6 126 259 197 30,1 196,8 376,8 314 —^ 176 230 141,8 149 . 159 135 л.) зл.) 113 58,6 л.) 28,3 334,9 38,94 69 9 л.)' 167,5 12. Лите- Литератур [31 [2 4 [6 [6 [21 [21 [37 [2 [2 — — 2 3 [21 т i 3 — [2 [31 [3] [3] [2] [21 [41 [21 [2] [27 3 3 3 3 2 2 296
Продолжение табл. 12.2 Вещество Rh,Qs RuCl3 RuF6 RuO4 RuS2 У** 5C12 32CIZ 5F4 3F* *A 5O2 -S03 -SO3 -SO3 ЮВг2 >OC12 ?>CiF ?>F2 OF, ЬВгз >ЬС13 bCl* bF3 bF5 bH3 big b2O3 bS3 bSe3 b2Te3 CCI3 cJ(SO4K eBr 0 eC2 eCl3 eCl4 eF4 eF6 eO eO2 eO eOC!2 iBr4 iC iCl4 iCl6 iF4 iH4 i2H6 *H?o H2Fa I4 3N4 0 O2: кварц кристобалит 'пл ДЯпл 1115 (разл.) >500 ( 101 25,4 зазл.) 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 —9,5 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 .96,3 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 АЯ д"су6л _ — 56 100 (разл.) 90 59 (разл.) 137 (разл.) —38 —63,6 —11 —10,01 62,2 44,7 44,7 138 75,6 12,2 —43,8 -35,1 289 233 172 (раз 319 142,7 —18 401,6 1456 1160 967 разл. 125 975 196 107,7 —46,6 1802 337 >185 (I 117,6 152,6 2830 (рг 57.0 145 —95.25 —111,9 —14,5 108 —77,8 301 1900 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 л.) 58,6 43 21 61 37,35 157 87,9 47,02 18,3 188,4 84,6 азл.) 42,7 35 зл.) 28,6 42 15,4 12,4 21,3 34,3 16,3 50,2 1997 (разл.) 2950 573,6 B5° С) Лите- атура [3] [2] [3J [4] [3] ГЗ] [3] [4] [4] [4] [2] [3] [3] 61 4] 3] [2] [4] [3] [3] [7] [47 [5 [4 [4 [3] [11 Вещество тридимит SiS2 SmBr2 SmBr3 SmCl2 SmCl3 SmF3 Sml2 Sm2O3 Sm2S3 SnBr2 SnBr4 SnBr2I2 SnClg SnCl4 SnF2 SnF4 SnH4 Snl2 Snl4 SnO SnO2 SnS SnSO4 SnTe SrB6 SrBr62 SrC2 SrCl2 SrF2 Srl2 Sr(NO3J ¦ SrO SrS SrSO4 SrSe SrSiO3 SrTe SrWO4 T2O TaBrB TaC TaCl2 TaCl5 TaF5 TaIB TaN Ta2OB: ромб. триклин. ТЬС13 TcCIb TcF6 Tc2d7 TeBr4 TeC!2 TeCl4 TeF/ TeF6 TeO2 t 1680 1090 669 664 858 678 1400 520 2320 1900 232 30 50 247 —33 212 447 —150 320 144,5 1042 1625 881 360 (pa 780 2235 657 >1700 874 1477 538 645 2415 >2000 1605 1600 1580 1490 АНпл 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 зл.) 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 '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 ля д"су6л 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 Лите- Литература [3] [21 2 [4] ill ill [71 , [41 21 4] 4] [3] [2, 3 [б7 [71 [3] [71 [3J [4] [71 [21 [4,5 [7] [3] [31 [4] 2 21 [3] [31 [21 [4] [3]
Продолжение табл. 12.2 Вещество ThB6 ThBr4 ThC ThCl4 ThFj Thl4 ThO ThO2 ThSiO4 TiB2 TiBr4 TiC TiCl2 TiCl3 TiCl4 TiF3 TiF4 Til4 TiN p-TiO TiO2 Ti2O3: МОНОКЛИН. гекс. Ti3OB TiP TiS TIBr T12CO3 TlCl T1F T1F3 T1O2 TLO3 Til T1NO3 T12S T12SO4 TmBr3 TmCl3 If UBr3 UBr4 UC14 UC1B UC16 UF3 UF4 UF5 UF6 UH3 UI3 UI4 JO i* j 'na 2190 679 2635 770 1110 566 1877 3050 1975 2790 38 3257 1035 730 -24,1 1227 — J55 2950 1780 1870 B1.3 1830 2130 2177 1990 1780 460 269 431 322 550 579 717 441 206,5 448 632 945 845 020 2385 730 519 520 841 590 87 79 495 036 48 >250 80 20 477 840 2462 А*„л 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 f 857 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.) 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] [31 [7] [7] Г7] [2] [4] . [3] [3] [3] [3] [3] [7] ill [3] [5] [2] [2] [4] m 1 12] [2] j2j Г2] Г2] - 13] й Вещество us2 VC VC12 VC14 VC13O VF3 VFB VN vo vo2 V2O3 v2oB WB WBrB WBr6 WBr4O we w2c wcis WCL WC14O WF5 WF6 WF4O wo2 wo3 W2Re3 WSi2 XeF2 XeF4 XeF6 YBr3 YCI3 YF3 a» YbBr2 YbCl2 YbF3 Ybl2 ZnBr2 ZnCl2 ZnF2 ЙГ Zn3P2 ZnS ZnSO4 ZnSe Zn2SiO4 ZnTe ZrB2 Zr(BH4L ZrBr4 ZrC ZrCL ZrCl4 ZrF4 gft ZrO2 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. 87,1 '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 лнсубл 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 38,9 108 147 103,1 261 120 639 Лите- Литература [2] [7] [31 [3] [3] [7] F71 [71 ¦ [2] [3] з 15] [2] Г21 [з1] ГО] [2] — [4,7] [i [4] [71 [2] [7] [3] 298
Таблица 12.3. Температура t, °C, и теплота плавления и кипения ДН, кДж/моль, органических соединений при нормальном давлении 101325 Па. Обозначения те же, что в табл. 10.2 [4,13] Вещество тренс-Азобензол Азулен Акриловая кислота Акронитрил Акролеин Аллиловый спирт Амиловый спирт mpem-Амиловый спирт Анетол Анизол Анилин Антрацен Ацетальдегид Ацетамид Ацетилен (этиц) Ацетилтиофен Ацетон Ацетонитрил Ацетофенон Бензальдегид Бензил БенЗиловый спирт Бензоил бромистый [14] Бензоил хлористый [14] Бензол Бензойная кислота Бензонитрил Бензотрифторид н-Бензофенон Бромбензол Бромбутан Бромметан 1-Бромпропан 2-Бромпропан Бромуксусная кислота Бромэтан Бромэтилен 1,2-Бутадиен 1,3-Бутадиен (диви- (дивинил) Бутадиин Бутан 2-Бутанон 1-Бутантиоль 1-Бутен (бутилен) цис-2-Ъутен транс-2-Бутен 1-Бутнн 2-Бутин Бутилакрилат Бутиламин Бутилбензол Бутилвиниловый эфир Бутиловый спирт ето^-Бутиловый спирт mppm-Бутиловый спирт Зутилпропионат Зутилформиат 'пл 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 —136,19 —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 5,5 -89,6 —91,9 ДНпл 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 16,7 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 — — 'кип, 'субл 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 45,80 — — 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 Вещество Валериановая кисло- кислота Винилацетат Гексадекан 1,5-Гексадиен Гексаметилбензол Гексан 2-Гексанон транс-1,3, 5-Гексат- риен Гексафторэтан Гексахлорбензол Гексахлорэтан [5] 1-Гексен ^ис-2-Гексен умс-3-Гексен Гексиловый спирт 1-Гексин Гептадекан Гептан 1-Гептен транс-2-Гептен Гептиловый спирт втор-Гепт иловый спирт Гептилциклогексан 1-Гептин Гидрокоричная кис- кислота Гидрохинон Гликолевая кислота Глицерин Глицин Дейтерометан, CD4 уме-Декалин Декан 1-Децен Дециловая кислота Дециловый спирт 1, 4-Дибромбензол 1,2-Дибромбутан Дибромметан 1,2-Дибромпронан 1,2-Дибромэтан Дибутиловый эфир Дивиниловый эфир Диизоамиловый эфир Диизопропиловый эфир Диметиламин N, А/-Диметиланилин 2,2-Диметилбутан 2,3-Диметилбутан 2,2-Диметил-1 -Бутен 3,3-Диметил-1 -Бутен 2,3-Диметил-2-Бутен 2,2-Диметилгексан 2,5-Диметилгексан 2,2-Диметилгептан 1,1-Диметилгидразин Диметиловый эфир Диметилоксалат 'пл —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 20 247,2 —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 ЛНпл 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 разл.) 0,902 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 'кип, 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 78 290 (р —161,2 195,8 174,1 170,6 270 229 220,4 166 97 140 131,36 142,0 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 ё 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 13Л.) — 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 'пл ДНпл 2,2-Диметилпентан 3,3-Диметилпентан 1,1 - Диметилцикло- пентан 1,1 -Диметилцикло- гексан цис-1,2- Диметилцик- логексан транс-Х ,3-Диметил- циклогексан цис-1,4-Диметилцик- логексан 1,2-Диметоксибензол Диметоксиметан 1,4-Диоксан Дифенил Дифениламин Дифенил метан Дифениловый эфир 1,2-Дифенилэтан Д ифторд ихл орметан (фреон-12) Дифторуксусная кис- кислота 1,1-Дифтор-1-хлор- этан Дпфторхлорметан (фреон-22) 1,1 - Дифторэтан 1,2-Дихлорбензол 1,3-Дихлорбензол 1,2-Дихлорбутан [14] Дихлорметан 1,1 -Дихлортолуол [14] Дихлоруксусная кис- кислота 1,1 -Дихлорэтан 1,2-Дихлорэтан 1,1 - Дихлорэтилен цис-l ,2-Дихлорэтилен транс-Х ,2-Дихлор- ,2-Дихлорэтилен Дихлорэтиловый эфир Диэтиламин N, Л^-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 Изобути л бутират Изобутилен — 123,8 —134,5 —69,8 —33,5 —50,0 —90,1 22,7 — 104,8 11,8 71,0 ^4,5 25,2 26,9 53 —158,2 — 1,1 — 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 -80,7 — 140,4 4,356 7,067 10,79 2,023 1,645 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 36,84 19,91 36,6 5,541 5,93 79,2 86,1 87,8 119,5 123,5 124,3 206,1 42,5 101,5 255,2 302 264,3 —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 34,51 186.1 216,3 213,4 302,3 259,0 215 143,6 132 123,2 — 11,73' 116,2 157,5 —6,9 29,16 29,64 30,29 32,97 33,76] 28,6 35,8 47,95| 55, 47,74| 19,61 22,4 20,22| 23,8 42,7 28,71 31,45] 26,4 30,23 28,88 45,22 28,83 46,32 7 26,601 41,58 57,49 22,13 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 Карбонил бромистый Карбонил фтористый Кетен Коричная кислота Коричный спирт орто-Крезол жета-Крезол пара -К резол а-Кротоновая кислота орто-Ксилол жета-Ксилол пара -Ксилол Кумол (изопропил- бензол) Маргариновая кислота] Масляная кислота Ментол Метакриловая кислота] Метан ' Метилакрилат Метиламин [5] З-Метиланилин Метилацетат 2-Метил-1-бутен З-Метил-1-бутен Метил-т/зет-бутило- Метил-т/зет-бутиловый эфир Метилбутират Метилгидразин 2-Метилгексан 2-Метилгептан 2-Метилгептиловый спирт Метилизобутират [14] Метилмеркаптан Метилнитрат Метиловый спирт 2-Метилпентан 2-Метил -1 - пентен 2-Метил-2-пентен — 108,0 —71,4 —95,8 — 131,2 —29,3 15,5 —46,1 — 159,9 — 145,951 -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 —84,8 —52,4 —118,271 —109,0 —I12,0 —84,7 — 123 —83,0 —93,9 — 153,7 — 135,7 —135,1 7,32 9,12 5,0 5,156 4,83 5,37 9,75 21,4 15Л 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 6,26С 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 67,3 300
Продолжение табл. 12.3 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 «етс-Нитроанилин пс/ж-Нитроанилин Нитробензол Нитроглицерин Нитрометан З-Нитротолуол 2-Нитрофенол Нонан 1-Нонен 1-Нониловый спирт 1-Нонин Октан 1-Октеи 1-Октиловый спирт 2-Октиловый спирт 1-Октин Олеиновая киояота Пальмитиновая кис- Паральдегид Пентадекан Пенгадекановая кис- кислота 1,4-Пентадиен Пентаи 1-Пентантион Пентафторхлорэтан Пентахлорэтан 1-Пентен цис-2-Пеитен тракс-2-Пентен 1-Пентин Перлагоновая кислота а-Пиколии Пикриновая кислота Пиперидин Пиридин Пирролидин Пропадиен (аллен) Пропан 1, З-Пропандиол Пропей (пропилен) Пропиламин Пропилацетат Пропилбутират t —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 71,8 115,6 328 154 (ра 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 II 39.3 32,64 18,4 34,25 27,89 31,7 29,3 32,95 61.5 зл.) 22,26 — 72,27 68,32 22,75 63,93 65,93 77,4 Р-) 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 , 37Д7 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 Пропил пр опионат 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-Тетрах лор- этан Тетрахлорэтилен Тетрафторметан Тетраэтилсвинец Тетраэтилсилан Толуол 1,2, 2-Трибромбутан [14] Трибромметан 1, 2,3-Трибромпропан 1,1, 2-Трибромэтан Тридекан Тридекановая кислота Триметиламин 1,2,4-Триметилбензол 2,2,3-Триметилбутан Триметилоксид 2,2,3-Триметилпентан Трнметилсилан 1,2,4-Трихлорбензол 1,1,1-Трихлорпропан 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 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, 'субл 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 — 129 195 (ра 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 ш 41,81 35,6 31,93 23,27 30,62 33,39 66, И 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 зл.) 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
Продолжение табл 12.3 Вещество Уксусная кислота Ундекан о-Ундекановая кис- кислота Уретан Фенатрен Фенилгидразин Фенилуксусная кис- кислота Фенол Формальдегид Формамид Фосген Фторбеизол Фторбутан Фтордихлорметан [5] Фторметан Фтортрихлорметан (фреон-11) Фторхлорметан Фтороксиметан Фторэган Фторэтилен 2-Фторэтиловый спирт Фуран Фурфуриловый спирт Фурфурол Хинолин лотш-Хлоранилин 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 'пп 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 днпл 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 'суОл 117,8 195,9 280 187 340 248 266,5 181,8 -19,3 210 (раз 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 1! л и 23,7 54 — 47,30 23,3 п.) 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 Циклопеитен Циклопропан орто-Цимол Щавелевая кислота Эйкозановая кислота Энантовая кислота Этан Этандиаль Этен (этилен) Этилена окись Этиленгликоль Этилеидиамин Этилакрилат Этиламин М-Этиланилин Этилацетат Этилбензол Этилбутират Этилвиниловый эфир З-Этилгексан Этилизобутират Этилизовалерат [14] Этилмеркаптан Этилметиловый эфир 1 -Этилнафталин Этилнитрат Этилнитрил Этиловый спирт З-Эгилпентан 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 суб 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 суб 119,6 3,293 1,882 19,3 2,410 0,609 1,54 3,363 5,443 I. 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 л. 'кип, 'субл 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 7,5 258,7 (р 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 _ — 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 аз л.) 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 Таблиц; 12.4. Температура плавления полупроводниковых, оптических и высокотемпературных соединений, °С [30—35]. (См. также табл. 12.2) AgFeSe2 AgFeTe2 AgGaSe2 574 387 847 Полупроводниковые и оптические соединения AgGaTe, AgInS2 AgInSe2 AgInTe2 AgSbSe2 AgSbTe2 717 850 777 677 637 AlAs A1P AlSb Al2Se3 Al2Te3 AsSb 1597 1500 1054 As2Se3 As2Te3 BAs Ba2NaNb5O15 BaSrNbOe BiSe 360 362 1900 1430 1480 607 302
Продолжение табл. 12.4 Вещество 3i2Se3 ]аМоО4 >(NbO3J а5 (Р04K а2РЬ a3(V04>2 dAs2 dGeAs2 .dln2Se4 CUPo dSb" d4Sb3 dSiP2 dSnAs2 eGaSe3 еД e2Se3 U3AsS4 uFeSe2 uFeTe., uGaSe2 uGaTe2 u2GeS3 uInSe2 uInTe2 u2S u3SbSe uSbTe2 u^SnSe3 Cuje uTISe2 aP aSb a2Se3 S^f d2SeZ3 d2Te3 eSe2 eTe gIn2Se4 gIn2Te4 gSe gTe As t 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 MgoGe Mg2Pb MgoSn nh;h2po4 NaSb Nd2S3 PbMoO4 Pr Sq SmS SnSe2 SrMoO4 SnTe Y2Teo YVO4 ZnAs2 ZnGeAs2 ZnIn2Se4 ZnIn2Te4 ZnSb Высокотемперап соединения HfC ТаС ZrC NbC Hffi2 TiN TiC TaB2 TaN NbB2 BN HfN ZrN TiB2 ThO2 t 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 урные 3890 3880 3530 3480 3400 3250 3205 3147 3100 3087 3000 3000 2982 2982 2980 2956 Вещество Nb2C NbB4 a-SiC TiB2 HfO2 W2B w2c uo2 we ZrO2 ZrB ThO2-ZrO2 YN ThC2 UN ScN ThN CaO BeO SmBe NdBfi LaBe Ta4Si Ta3Si3 CeO2-ZrO2 UE? CeO Cr2O3 TaB TaS ThS B4C Nb2N ZrO2-SiO2 Y2O3 VB, A IN u2c a-WB UB VN MoB UC Be2C La2O3 BeB6 '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 CaC2 Th2S ThiS? YC YB6 W2B5 NbB vb2 ScB2 Mo3B2 UB12 SrB6 BaB6 bp 6 Ba3N2 ThB4 BaS Be3N3 Be3N2 CaO • ZrO2 Nd2S3 CrB3 Ti2B TiSi2 CeB62 WSi2 ZrSi ThB6 Mo2B NdS Ti5Si3 Th3N4 MoB2 GdB6 La,S3 vd VqB Ce3S4 CrB MoSi, А12О3" TiO Al2O3.BaO BeO-ZrO2 Al2O3-BeO Al3O3-MgO 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) tc, °C, сталей и промышленных сплас Выделены значения ликвидуса, С Стали [24, 25, 26] Углеродистые I 1535 П Х18Н9, Х23Н18 1410 II 0X18HI0 Х13, Х25Т, Х28 1500 Х18Н9Т 1500 | Х20Ш4С2 Х28Л, Х34Л 1350 Х18Н10Т 1400 1410 II Х23Н13 1400 4Х10С2М 1440 1480 303
Марка Бр. А5 Бр. А7 Бр. А10 Бр. АЖ9-4 Бр. АЖМцЮ-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 40-1 5 Копёль МНМц 43-0.5 Куниаль А МНА 13-13 Куниаль Б МНАб-1,5 АВ (Авиаль) АК2 АК8 АЛ! ВМ65-1 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 543 509 638 535 516 505 645 561 443 470 450 Марка 'с 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 Ла ЛА 67-2,5 ЛА 77-2 Л А 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 1040 970 1050 1020 1000 1076 1007 1020 899 940 980 Бр. ОС10-10 Бр. ОС 12-7 Бр. ОСНЮ-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 ту ни [24, 27, 28] 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 ЛО 60-1 ЛО 62-1 Медно-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 МН0,6 (ТП) МН5 МН16 (ТБ) Алюминиевые сплавы [24] АЛ 10В АМг АМгЗ АМг5 Маг МЛ4 МЛ5 МЛ6 МЛ7 488 627 568 638 АМг 7 АМц АН-2,5 АСМ чиевые сплавы [27] 400 430 440 505 МЛ9, МЛ 10 МЛН МЛ15 МА1 Цинковые сплавы [28] ЦАМ 4-1 ЦАМ 4-3 ЦАМ 8-2 390 410 405 ЦАМ 10—2 ЦАМ 10—5 ЦМ1 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 Прсдолжение табл Марка Бр. ОЦС5-5-5 Бр. ОЦС6-6-3 Бр. ОЦС8-4-3 Бр. ОЦСНЗ-7-5-1 Бр. СЗО Серебряная Бр. СН60-2.5 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 МНА13-3 МНЦС 17—18—1,8 НК 0,2 НМ8 НМ 56,6 НММц 3—12 НМц 2,5 НМц 5 В-95 Д16 Д18П МА2 МАЗ МА5 МА8 ЦМ4 ЦОС 3—3 . 12.5 tc 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 Лн1, Ст2 МЛн1, Мп1, У ПМЦ36 ПМЦ48 ПМЦ 54 ПОС40Ч-ПОС90 ПОС10 ПОСК 50-18 Б6 Б83 240 245 800 850 876 183 268 142 416 370 Марка Марка Типографские сплавы [27, 28] Мн, ШЗ, Нт МСМ1, П2 п ПОССу 4-6 ПОССу 5-1 ПОССу 10-2 ПОССу 40-2 ПОССу 18-0,5 ПОССу 95-5 255 II Ш2 260 I Гс, МШЗ рипои 244 275 268 185 183 234 [28, 29] ПСр 1 ПСр 1,5 ПСр 2 ПСр 2,5 ПСр 2,5С ПСр 3 Баббиты [28] Б91 Б93А 223 260 Б 93 БК 270 300 225 265 225 300 304 314 304 440 Марка Ш1 К ПСрЗКд ПСр 10 ПСр12М ПСр44 ПСр65 ПСр72 БН БС6 'с 330 340 295 822 793 650 695 779 400 280 Таблица 12.6. Температура плавления (солидус) tc двухкомпонентиых °С [36] Компонент А 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 в Sn Zn Ag Au .Cu Fe Sb Sn Zn Ag cu Pt Ag Tl Zn Ag Ni Sn Zn Tl Bi Cd Sn Ag Cu Na Sb Sn Tl if Sn Zn Содержание компонента В, % 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 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 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 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 70 420 610 570 1025 755 1315 1000 570 510 Ю25 1000 1530 850 230 355 788 1410 580 780 240 730 340 1230 775 985 250 525 185 480 545 470 350 525 so 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« K78 Na22*i K80 Na20 Rb91,8 Nae.2*1 K70 Na30 K60 Na40 K50 Na50 K90 NalO Na56 K44« Na85,2 Hgl4,8*i Na60 K40 Na70 K30 Na50 Hg50 Bi47,7 Inl9,l Sn8,3 Cb5,3 Pb22,6** Bi36 Hg30 Pb 28Cd6 Bi42 Pb32 Hg20 Cd6 Hg70 Na30 Bi49,4 In21 РЫ8 Snll,6« Na80 K20 Na60 Hg40 Bi53,5 Snl9 Pbl7 HglO,5 Na99 TU*1 Bi50,l Pb24,9 Snl4,6 CdlO,8*2 Bi50,4 Pb25,l Snl4,3 CdlO,2*2 Bi5O Pb25 Snl2,5 Cdl2,5*2 Bi50,l Pb22,6 Snl3,3 CdlO*3 Na70 Hg30 Bi49,5 Pb27,27 Snl3,13 CdlO.I** Bi38,4 Pb30,8 Snl5,4 Cdl5,4 Bi33,7 1П65.3*1 Bi27,5 Cd34,5 Pb27,5 SnlO,5 Bi50 Pb34,5 Sn9,3 Cd6,2 Na90 КЮ Bi58 Inl7 Sn25« Bi35,3 Cd9,5 Pb35,l Sn2O5l Na80 Hg20 Na96,7 АиЗ.З*1 Na90 HglO Na50 Hg50 Bi55,2 РЬЗЗ.З Т111.5*1 Bi51,6 Cd8,l Pb40,3 Bi5O РЬЗО Sn2O*« 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 РЬЗЗ.З Sn33,3 Bi55,5 Pb44,5*i Bi56,5 БгйЗ.б*1 Bi27,2 Pb44,5 Sn33,3 Bi43 Pb43 Snl3 B156 Sn40 Zn4« Bi28,5 Pb43 Sn28,5 K90 T110 Hg70 K30 Bi57 Sn43*x Bi57 T143*1 Cdl8,2 РЬЗО.6 Sn51,2 Pb42 Sn37 Bi60 Cd40** Bi50 Pb50 Bil9 Pb38 Sn43 Bi25 Pb50 Sn25 Bil8,l Pb36,2 Sn45,7 Bil6 Pb36 Sn48 BU3.7 Pb44,8 Sn41,5** BilO,5 Pb42 Sn47,5 Bil3,3 Pb46 Sn40,l K80 T120 Bil2,8 Pb49 Sn38,2 Pb32 Sn68 Cd32 Sn68*! Na70 Hg30 Sn62 Pb38« B144.2 Pb9,8 T148*I Bi47,5 T152.5*1 Bi76,5 T123.5*1 37-39] tc 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 *l Эвтектический сплав. ** Сплав Вуда. *3 Сплав Липоввца. ** Сплав Лихтенберга. •6 Сплав Ньютона. *• Сплав Роуза. 306
Таблица 12.8. Температура размягчения tv, стекол, °С [40J Стекло Кварцевое: KB, КУ, КВР ки I II Лабораторное N29 Ц32 N846 Термостойкое: N13 Т16 Т28 Щ23 Ц26 Пирекс Симакс Uninost 1160 1220 1300 1100 580 565 590 582 620 680 680 645 710 730 565 570 530 Стекло N51-А 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 ip пластмасс и полимеров, °С [29, 41—44] Пластмасса Аман Аминопласты Асботекстояит Асбостеклотекстолит Винипласт Гетинакс Дифлон Древесно-слоистый пластик Делан Капролон Капрон Карбамидные смолы Лавсан Нейлон Ннплон Оргстекло СОЛ Оргстекло 2-55 Пенопласт изолан Пенопласты Пенопласты эпоксидные Пенополиуретаны Пентапласты Полиакрилаты Полиамиды Полиарилаты Поливинилфторид Поливинилхлорид Полиимиды <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 Терилеи Фенопласты Фенопласты ударопрочные Фторопласт-3 Фторопласт-ЗМ Фторопласт-4 (тефлон) Фторопласт-4М Фенилон Целлофан Целлулоид Шеллак Эпоксидные смолы Эпоксикремиийорганический 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 70 225 307
Таблица 12.10. Температура кристаллизации (застывания) топлива, масел и гидравлических жидкостей, Вещества расположеиы в порядке возрастания tn!l [44, 22, 38] Вещество Топливо* Бензин Б-70 Керосин Реактивное Т8 Дизельное А Дизельное ЗС Дизельное 3 Дизельное Л Мазут: топочный Флотский Мазут 40 Мазут 100, МП Масло трансформаторное*8 ФМ-5 ФС-5 ФС-56 ATM-65 Гексол, ПМС-50 Т-750, Т-1500 ТК, ТКп С-220 ГХБД ТХБ Совтол Совол Масло моторное*2 МТ-14П МТ-16П ЧС-20П Моторное Т t —60 —38 -55 —55 —45 —35 — 10 —6 10 25 — ПО —100 —90 —70 —60 —53 —45 —30 —21 — 16 J 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*2 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 t -80 —70 —60 —49 —30 —25 —20 — 15 — 10 — 12 —20 —15 —5 —70 —60 —50 —45 —35 —30 -18 —15 Таблица 12.11. Температура плавления tnsl и кнпеиия tKan 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 RI13B2 R114 R114B2 R115 'ил — 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 'к ш 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 —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 П5 108 170 191 ЗОЯ
Продолжение табл. 12.11 Марка или состав, % МИПД гкс ткос цтм Цифенилбутан ПС14 МаС) 23,1; вода 76,9 дкм "лицерин Лифенилэтан Этиленгликоль Na22, K78 Дифенил 30,9; орто-терфенил 47,5; жета-терфенил 21,6 ' Na56 K44 Дифенил 40,2; орто-терфенил 59,2; пара-терфеиил Дифенил 50,5; оряю-терфенил 59,5 'пл —47 —36 —33 —30 —25 —23 —21,2 —22 — 17,9 -17,9 — 15,6 — 11 10,5 19 22,7 23 290 440 457 296 295,3 153,9 335 290 272,6 197,3 784 297,5 825 287 286,5 Марка или состав, % Дифенилметан Дифенил овый эфир оряго-Терфенил 65,8; мета- терфенил 33,5; /шро-терфе- нил 0,7 орпго-Терфенил 66,3; мета- терфенил 33,7 TiBr4 оряго-Терфенил А1С13 22,5; А1Вг3 77,5 Дифенил А1С13 80,7; NaC! 9,7; KCl 9,6 Нафталин мета-Терфенил Bi 55,5; Pb 43,5 яара-Терфенил t 25,4 27,0 28,9 29,3 39 56,25 67 69,5 70 80,2 87,45 125 212,7 '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 солавами, 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 вешеств, 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 хла донов. 12.3. ПЛАВЛЕНИЕ И КИПЕНИЕ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ДАВЛЕНИЯ Процессы плавления, кипения и сублимации зависят от давления в соответствии с уравнением Клапейрона— Клаузиуса dT/dP = T(AV/AH), где Т, АН — температура и теплота перехода; ДК — из- изменение объема вещества при переходе; Р — давление. Температура кипения и сублимации всегда возраста- возрастает с увеличением давления. Зависимость ТКИП(Р) и ТсуъАР) 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 Тал(Р) для элементов и некоторых неорганических и органических соединений приведены в табл. 12.12, 12.13. Там же приведены значе- значения производной dTnn/dP, с помощью которых можно вычислить значение 7"„л при сравнительно малых откло- отклонениях от нормального давления (до 100—1000 МПа). 309
Таблица 12.12 Элемент Азот Актиний Алюминий Америций Аргон Астат эарий эериллий Зром Ванадий Зисмут Зодород Зольфрам "адолиний 'аллий "афний "елий ^елий-3 "ерманий "ольмий Дейтерий Европий Железо Золото 4ндий 4од Иридий Иттербий Иттрий кадмий ^алий кальций кислород <обальт кремний криптон <сенон 1антан 1итий 1ютеций Загний Марганец Чедь Молибден Мышьяк Натрий Неодим 1еон Нептуний Никель Ниобий Элово Эсмий 1алладнй ПЛ 21,95 19,40 6,41 2,50 24,89 55,80 4,30 5,00 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 Гпл, "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 dtrmldP, 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 10-2 °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 ОА oU 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 Дополнн- литература [16, 171 [171 [161 — [16, 17] [18, 19] [20] 117] [17, 21] [221 [19] [17] [17] — [16, 17] [17] [17] П~7] [17] [17] [17] 20 [17 [16, 17] [17] . [17] 310
Продолжение табл. 12.12 Элемент "Тлатина Тлутоний Празеодим 7рометий Протактиний Радий Радон 5ений Родий Ртуть Рубидий 'утений Самарий Свинец Селен Сера (ромб.) Сера (моно- (моноклин.) Серебро Скандий Стронций Сурьма 'аллий 'антал Геллур Гербий Технеций "итан Горий 'ритий Углерод ^ран Лосфор Хром Цезий Церий Цинк Дирконий dtnJdp 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 25,93 100 750 4,81 16,30 Давление, МПа 10 1749 638 934 1093 1574 842 —68 3177 1963 —38 41 2250 1072 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 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 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] - [17] _ [17, 23] - [17] _
Таблиц; 12.13. Температура плавления индивидуальных соединений в зависимости от давления /,, и производная dtn31/dP, 10~2 °С/МПа, при нормальном давлении [171 °С, Соединение Алюминия антимонид Аммиак Вода [6] Вода тяжелая, D2O Вольфрама карбид [20] Галлия антимоннд Галлия арсенид Индия антимонид Индия арсенид Индия фосфид Калия тетрасиликат Кадмия теллурид Кремния тетрахлорид [16] Лития хлорид Меди хлорид Натрия бромид Натрия иодид Натрия фторнд Натрия хлорид Ортофосфорная кислота Рубидия хлорид Серебро азотнокислое Синильная кислота Углерода двуокись [16] Углерода дисульфид [16] Углерода гетрахлорид Ц6] Цезия хлорид трет-Амиловый спирт Анетол Анилин [16] Ацетамид [16] Ацетонитрил Ацетофенон Бензиловый спирт Бензойный ангидрид Бензол [16] Бензонитрил Бензофенон 116] Бетол Бромбензол [16] 1-Бромнафталин жета-Бромнитрофенол Бромпропан [16] Бромтолуол Бромуксусная кислота Бромэтан н-Бутиловый спирт [16] mpem-Бутиловый спирт Валериановая кислота Дибензил 1,4-Дибромбензол Дибромметан [16] 1,2-Дибромэтан [16] 1,4-Диоксан Дифениламин dtnU/dp —6,90 8,82 —7,68 —7,78 0,0 —5,0 3 4 — 10,0 449 1 —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 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 10 50 Давлен» 100 Неорганические соединения 1059 —77 —0,8 —22,0 ('< 3 2850 699 1138 1024 5 ГПа) 939 1060 764 1043 -65 607 430 744 658 993 803 43 720 213 —12 —55 —ПО —19 — 1056 -74 —3,84 14.3 МПа) 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 —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 е, МПа 500 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 1000 991 3 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) — 3000 853 135 4 МПа) . 2850 550 1036 403 811 973 . 381 1245 1426 93,5 170 — — 138 80 132 — 213 (800 МПа) 312
Продолжение табл. 12.13 Соединение 1,2-Дифенилэтан [16] Дифенилметан Дихлорметан [16] Дихлоруксусная кислота Диэтиловый эфир Додекан Иодтолуол Камфора Каприловая кислота орто-Крезол [16] летс-Крезол парс-Крезол Кротоновая кислота орто-Ксилол мета -Ксилол пара-Ксилол Масляная кислота Ментол Метан Метилбензоат Метиловый спирт Метилоксалат Метилциклогексан Метилциклопентанол Миристиновая кислота Муравьиная кислота Нафталин Нафтиламин 1-Нафтол Нитробензол [16] Нитрометан 1-Нитронафталин opmo-Нитрото лу ол жета-Нитротолуол пвра-Нитротолуол орто-Нитрофенол жета-Нитрофенол пара-Нитрофенол ,[16] Нонан Октадекан Пальмитиновая кислота Пентадекан Пентахлорэтан Пиперидин Пропилбромид Пропионовая кислота Салол Тетракозан Тимол Тиофен орто-Толуидин парс-Толуидин 116] Трибромметан [16] Тридекан Трифенилметан Уксусная кислота [16] Уретан Фенол [16] Формамид Хлорбензол [16] жета-Хлорнитрофенол Хлороформ [16] dtnJdp 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 —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 t 26 39 19 45 82 C0 Л — 13 —35 31 4 55 —169 —2 -95 65 —123 45 70 15 99 52 C0 108 17 —22 61 7 28 66 57 106 125,5 —47 40 74 25 —18 -2 -104 -10 55 Да в лею 100 68,4 71 137 —102 13 65 лш 35 69 26 56 1Па) 1 —25 47 14 65 — 155 8 -92 76 —119 54 81 21 . МПа) 120 27,9 —15 63 17 41 79 68 115 137,1 —40 51 84 124 —6 6 —98 0 68 58 C0 МПа) 62 —14 —7 56 20 21 НО 28 103 48 7 —36 57 —55 71 6 3 68 31,5 32 126 37,7 156 53,4 12 68 —47 е, МПа 500 1000 83,2 B00 МПа) 119 C00 МПа) -46 - 0 - —75 C00 МПа) 79 | — 115 C00 МПа) 86 97 C00 — — — 218 Vina) — — — — — 99 C00 МПа) —101 C00 МПа) —79 C00 МПа) 151 —95 — -69 116 C00 МПа) 40 C00 МПа) - - 164 C00 МПа) 107 1 184,5 72 C00 МПа) 92 ПО C00 МПа) 151 C00 МПа) 198,8 D00 МПа) 8 119 —53 — 97 C00 105 59 153 115 101 178 C00 119 81 115,48 25 17 96 —6 МПа) зооо _ 157 . . . — — —_ —_ z — — —. — —. 205 142 204,9 (8 0 МПа) 194 . МПа) 148,3 176 184,6 84,5 79 222 B,5 ГПа) 243 B,5 ГПа) 313
Продолжение табл. 12.13 Соединение Хлортолуол Хлоруксусная кислота [16J Цетиловый спирт Циклобутанон Циклогексан Циклогексанол Энантовая кислота Этилацетат Этиловый слирт [16] пл/ 27,81 17,34 23,84 24,42 54,12 40,82 18,27 11,34 9,14 10 11 63 51 —49 12 30 —6 -82 —116 50 21 71 61 —39 33 46 2 -78 —113 Давлень 100 34 80 72 —28 59 66 11 -73 —108 е, МПа 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 н др. Л.: Химия. 1983. 2. Термодинамические свойства неорганических ве- веществ/У. Д. Веретенин и др. Под ред. А. Н. Зефирова. М.: Атомиздат. 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., Вииицкий 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—10/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-эксперн- ментатора: Пер. с англ. М.- Изд-во иностр. лит. 1949. 15. Cannon J. F.//Phys. and Chem. Ref. Data. 1974. Vol. 3, № 3. P. 781—824. 16. Справочник химика. — 3-е изд./Под ред. Б. П. Ни- 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, № 9. P. 4526-4532. 20. Vereshchagin L. F., Fateeva N. S//High Temp— High Press. 1977. Vol. 9, № 6. P. 619—628. 21. Свенсон К. Физика высоких давлений: Пер. с англ./Под ред. Л. Ф. Верещагина. М.: Изд-во иностр. лит. 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 314 ред. И. К. Кикоина.— 1-е изд. М.: Атомиздат, 1976 25Фокин М. Н., Русков Ю. С, Мосолов А. В. Тнтан 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. Бокнй 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- ческне свойства неметаллических материалов (карбиды). Л.: Энергия. 1977. 36. Smithsonian Physical Tables. 9th ed. Washington. 37. Канаев А. А., Копп И. 3. 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 Павлушкнна 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,
ГЛАВА 13 УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ КРИТИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ВЕЩЕСТВ Э. Б. Гельман 13.1 УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА Уравнением состояния называют уравнение f(P, V, Т)=0, отражающее функциональную связь между темпе- температурой Т, 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 р0 — давление при Т=0; Y — 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 Рс = Аг2 ехр {Ь A — г)} — Кгт, где r={V/VoI13 (Vo — 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 А, К и Ъ определяются из эксперимента н 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 PeV, pax и превосходить его. при высоких температу- температур Постоянная Грюнеизена [2] y=$VlkTCv, где р* — 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 E=C/2)RT (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] PV/RT = 1 + B/V + С/1/2 + ..., 0) где V—объем одного моля газа, см3/моль; R — газовая постоянная; В, см3/моль; С, см6/моль2 —второй, третий и т. д. в^нриальные 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 Грюиейзена и параметры уравнения состояния Ми—Грюнейзеиа некоторых веществ (fs — постоянная Грюнеизена при степени сжатия s = V/Vo) Вещество Ag А1 Аи Be Cd Со Си Fe Ge In Mg Mo Nb Ni Pb Pd Pt Rh Sb Si Sn Та Th Ti и V w Zn Zr 1 A12O3 CsBr CsCl Csl Fe3O4 MgO NaBr NaCl Nal SiO2 Андрадит Гранат Гроссулярит Диопсид Лабрадор Оливин Ортоклаз А, 101" па Ь 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 Чонные 1,60 1,93 1,97 2,01 1,40 ,50 ,40 ,56 ,55 ,59 5,71 ,1 ,4 ,0 0,9 0,4 1,2 3,5 1,9 1,6 2,6 1,0 1,6 1,6 1,6 1,3 0,4 2,0 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 1,2274 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 13,5293 10,9916 7,9029 19,9553 2,5933 2,6438 9,9448 7,0985 7,1077 11,5108 5,7902 7,0914 4,6213 13,9474 9,3517 12,3419 8,3348 5,3840 13,0215 8,8513 11,6741 7,5979 8,1274 23,8180 10,2740 7,1227 7,3234 12,1914 8,6963 кристаллы и минералы ,4 ,5 ,4 ,5 »о ,0 ,0 ,0 ,0 0,5 1,2 0,2 0,2 0,2 1,0 3,1 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 4,2629 7,5090 11,4866 9,0538 3,9333 12,7322 6,7287 10,8196 8,9488 12,3490 12,6690 11,9457 3,8243 17,6332 17,0914 4,1678 3,4413 6,7857 да» па 2,8691 2,6180 9,0935 2,0571 24,9224 90,5267 5,4910 10,1639 4,6185 1,3320 2,9191 15,9899 19,9267 4,9922 1,8836 5,6172 13,8758 27,5471 1,0790 4,4217 1,7868 9,6194 2,6512 1,4761 4,5397 9,3461 17,4481 2,0362 3,9410 41,7202 0,9547 0,6259 0,5968 26,8730 4,3377 10,9796 0,7644 1,1733 0,4972 1,2123 4,8305 29,7665 2,8428 2,3652 10,1128 25,7285 3,5255
т, к 293,15 400 500 600 700 800 900 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2400 Таблица 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 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 CH3F —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 СНС1„ —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] С3Н2 — 162 —87 —51 -28 — 12 1 7 14 23 29 34 37 39 43 С2Н4 — 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 C2N2 —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 36.19 36,36 36,70 со2 —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 F2 —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 н2 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 Н2О _ -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 N2 [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 NH3 —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 Т, 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 N2O —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 о2 — 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 о3 — 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 SFe —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 so2 -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 Xe — 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, см6/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 со2 3159 2499 2173 2005 1911 1852 1814 1786 1744 1709 1679 1650 1622 1571 F2 1368 1205 1146 1113 1090 1072 1056 1040 1011 983 959 934 912 872 н2 297 283 271 260 251 242 234 227 215 204 195 188 181 169 н2о 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 N2 1437 1332 1288 1258 1233 1210 1188 1167 1128 1092 1059 1028 1000 951 о2 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 21442 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 из. Г Помимо уравнения A) иногда используют разложение RVjRT в ряд по давлению RV/RT= 1+В'Р+С'Р2+ ..., коэффициенты которого связаны с внрнальными коэффи- коэффициентами соотношениями B = RTB', C=(RT)*(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 TKV, давле- давления Рьр и объема VHp, приведенным в табл. 13.4—13.6. Наиболее употребительными из двухпараметрических уравнений являются: уравнение Ван-дер-Ваальса [4, 5] уравнение Дитеричи [4] Р (V — Ь) = RT ехр {—alRTV), Tl/2V(V + b) ' a = 0.42787?2 7-5/2 b = 0,26V Kp. Иногда используют также эмпирические уравнения состояния, содержащие большее число параметров: мо дифицированное уравнение Редлиха—Квонга с тремя па раметрами [30], уравнение Битти—Бриджмена с шестьк параметрами [31], уравнение Бенедикта—Вебба—Рубина с восемью параметрами [32] и др. Точность аппроксимации эмпирическими уравнения ми состояния индивидуальна по отношению к исследуе- исследуемому газу и зависит от размера области изменения пе- переменных, достигая в отдельных случаях нескольких долей процента Среди двухпараметрнческих 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 оав, 6ав химического соединения АВ можнс приближенно вычислить через постоянные йа, Ьа и ае, 6в компонентов А и В этого соединения: v~. ав ЬАВ = ЬА + Ьв. Аналогично можно вычислить постоянные для смеси А+В компонентов А, В: уравнение Вертело [4] (Р + a/TV2) (V — b) = RT, уравнение Редлиха—Квонга [29] 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
13.4. Критические параметры и постоянные Ван-дер-Ваальса простых веществ [9]. В круглых скобках указана погрешность приведенного значения Формула N2 Аг Bra н-Н2 р-Н2 napa-W HD НТ W Не 3Не h-D2 napa-D2 DT Аи К о2 Кг Хе Li Си Мо Na Ne Nb Оз Pt Rn Hg Rb Pb Se S Ag P 2 a Cs Zn Zr 126,25 D) 150,65A0) 584 E) 33,24 E) 32,98 32,98B) 35,91 B) 38,3 >11880 [10] 5,20A0) 3,34 B) 38,350B) 38,2 38,26 D) 39,5 >4820[14] 826 B0) >2480[14] 2280 E0) 154,78E) 209,38A0) 289,74A) 3223 F00) >5390[14] 11 150E50) 2503 E0) 44,45A0) >9880[14] 261,05A0) >6450[14] 377,5 1763A5) 2106A5) ~>»Ч07П П41 1590 B0) 1313 E) >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) 5,081 A0) 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=> 0,304B) 0,531A) 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 0,155 {12] 0,194B5) 0,41 B) 0,908 1,099 C) 0,12 — 2,62 0,207C0) 0,484A) 0,537 5,'3E) ' 0,347 C5) 1,235 [17] 0,563 0,112 0,144 [12] 0,574 [16] 0,573 0,43D) См3/моль 92,1 F) 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] 202 B6) 78 92,3 119,47 58A5) 36,5C,5) 111A6) 41,7 89,4 — ад1" 246 B5) 147 [17] 158 53,7 215 [12] 66,2 [121 124 308 C0) — Н-м« моль" 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 Азот Аргон Бром Водород: нормальный равновесный пара- Водорододейтерий Водородотритий Вольфрам [14] Гелий Гелий-3 Дейтерий: нормальный равновесный пара- Дейтеротритий Золото [10] Иод Кадмий Калий Кислород Криптон Ксенон Литий [10] Медь [10] Молибден [15] НазриЙ Неон Ниобий [10] Оаон Платина [10] Радон Ртуть [10] Рубидий Свинец [10] Селен*1 [19] Сера*2 [18] Серебро [10] Тритий нормальный Фосфор Фтор Хлор Цезий Цинк [10] Цирконий [10] молекуле Se равно 2,3 [17]. олекуле F равно 2,78 [18]. Таблица 13.5. Вещество Азот: дифторхлорид [20] закись Критические параметры и постоянные Ваи-дер-Ваальса неорганических соедииени В круглых скобках указана погрешность приведениого значения Формула NF2C1 N2O гкР, к 337,4 309,58A) Ркр, МПа 5,15 7,255A) 0,453~A) 97,27 а, Нм* 0,6450 0,3852 «и. Ь, см'/моль 68,122 44,347 318
Продолжение табл. 13.1 Веществе ОКСИД оксодифторид перекись трифторид фтордихлорид Алюминий' трибромид трииодид [12J трихлорид Аммиак Арсин [20] Бор: трибромид трииодид [12] трифторид трихлорид Ванадия оксихлорид Висмут: трибромид трихлорид Воздух Вода (водорода окись) бромистый йодистый селенистый сернистый фтористый хлористый цианистый Водорода перекись [12] Вольфрам: гексафторид гексахлорид тетрахлороксид грихлороксид Гафпий: тетрабромид гетраиодид тетрахлорид Германия тетрахлорид Гидразин Гидразина тетрафторид Дейтерий: бромистый йодистый селенистый сернистый хлористый оксид перекись [12] Дейтероаммнак ДбЙ Т€ р ОЗрС И Н Диборан уыс-Дифтордвазин транс- Дифтордиазин Дициан Железа пентакарбонил Молибден: гексафторид пентахлорид Мышьяка трихлорид Никеля тетракарбонил Формула NO NOF2 NO2 NF3 NFC12 AlBr3 A1I3 AICI3 NH3 AsH3 BBr3 BI3 BF3 BCI3 VOClg BiBr3 BiCl3 . H2O HBr HI H2Se H2S HF HC1 HCN H2O2 WF6 WC16 WOCI4 WOCI3 HfBr4 Hfl4 HfCr4 GeCl4 N2H4 N2F, DBr DI D2Se D^S DC1 >2o JD3 hi uc-N2F2 pa«c-N2F2 2N2 e(COM oF6 oCI5 sCl3 i(COL гкр. К 180A) 349,45E0) 431 A) 233,10A0) 337,45A) 763 B) 955 [20] 625,65E0) 405,45E) 373,0 573 E) 773,15 260,85A0) 451,95A0) 636 [20] 1220 E) 1178E) 413,8 647,30E) 362.95B0) 423A) 411A) 373,55A0) 461 C) 324,55E0) 465,65E0) 708,5 444E) 923C) 782D) 637C) 746F) 913C) 724 B) 552 B) 653 309 362,0 [20] 421,8 [20] 412,35 372,25 323,4 [20] 644,05A0) 17 05,45C0) 79 П Г9П1 89,85B) 272 260 400A) 563A0) 473 E) 50C) 54,45E0) 73 A0) Ркр, МПа 6,54B) 10,1A) 4,531 A2) 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) 4,7 3,7 [20] 1,86C) 3,9 — ,00B) ,8 [12] ,6 .0A) .8D) ,3 05) ,0E) Ркр, г/см« 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) 1,05 2) 0,65A) 0,230 [12 0,574 [12 0,363 — 0,14C) 0,559 [12] 0,584 [12] — 0,93C) ,74C) ,720 0,5A) «tab 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) 18 [12] 13 [12] — 26 69 52 41 a Нм* ' моль* 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 Ь, СМ3/МОЛ1 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 30,625 53,290 75,263 48,944 48,486 69,536 103,22 67,66 4,000 42,57
Продолжение табл. 13.5 Вещество Ниобий: пентабромид пентахлорид пентафторид [20] Нитрозил: фтористый [12] хлористый Нитронил фтористый Оксонитротрифторид [12] Олова тетрахлорид Перхлорилфторид Рений: оксид оксохлорид Ртуть: дибромид дииодид дихлорид Селена тетрафторид Селеноуглерод Сероуглерод Сера: 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 121] трихлорид пентабромид пентахлорид Титана тетрахлорид Углерод: двуокись окись селеноокись сероокись Угольная кислота Урана гексафторид Фосфин Фосфоний хлористый Формула NbBr5 NbCl6 NbF5 NOF NOC1 NO2F NOF3 SnCl4 FCIO3 Re2O7 ReO4Cl HgBr2 Hgl2 HgCl, SeF4 CSe2 cs2 SFe SO2 SF5C1 SF4 SO3 NSF3 NF2-SF5 SiH4 SiH3Br SiH2Br2 SiH2I2 SiF2Cl2 SiH2Cl2 SiH3I SiBr4 Sil4 SiF4 SiCl4 SiHBr3 SiHI3 SiF3Cl SiHCl3 SiFCl3 SiHgCl SbBr3 Sbl3 SbCl3 TaBr5 TaCl5 TiCl4 co2 CO COSe COS H0CO3 UFe PH3 PH4C1 1009E) 803,5B,0) 737 349,4 [20] 440 [20] 349,5 [12] 302,65 591,85A0) 368,65 D0) 942 C) 782 C) 1011 A0) 1070A0) 972 E) 563 [12] 612B0) 552A) 318,70A) 430,65B0) 117,7B) 364 [20] 491,15E0) 385 443,35C0) 270A) 454A0) 550A0) 660A0) 368,92 B) 470A0) 515A0) 656A0) 850A0) 259,00B) 506A0) 610A0) 760A0) 307,63B) 495A0) 438,41 B) 409A0) 904 [20] 718,2 794,05E0) 973 E) 767 C) 638 C) 304,15E) 132,92C) 394,25E0) 375,40A0) 304,19 504A) 324,45B0) 322,25B0) PKP> МПа 4,88A1) 6,3 7,98 9,36 [21] 9,3 [12] 6,42 3,744E) 5,4 6,9C) 4,91 B5) 11,52D0) 7,0A,0) 7,90B) 3,759 7,88A) 8,гГE) 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) 6,2Tl) 7,380 4,59 F) 6,54 D) 7,37D) PKP, г/см* 1,05D) 0,68D) 1,21 0,595 0,602 0,593 [20] 0,742E) 0,637 1,45C) 0,95B) 1,555F0) 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 ,39 B) 0,30 [21] — 469 397 155 82,3 108 169 [20] 351 161 334 362 174,6 200 173 199 122 z 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] — Н-м* "' 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 z 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 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
Вещество Фосфонитрилфторид: тример тетрамер пентамер дифторхлорид пентахлорид тридейтерид трифторид трихлорид фтордихлорид Фтора оксид Фторимин А лор. оксид [12] пентафторид [12] трифторид [12] Цирконий: бромид иодид клорид Формула [PNF2]3 [PNF2]4 [PNF2]5 PF2C1 PC15 PD3 PF3 PCI3 PFC12 NHF2 C12O C1F5 CIF3 ZrBr4 Zrl4 ZrCl4 460,85 496,35 523.95 362,32 E) 645,15 [22] 323,6 [20] 271,10B) 563,15 462,99E) 215.,5A) 403 465 415,75 447,5 805 F) 959 F) 778 B) —. — — 4,520 . 4,325 4,99 4,96 9,4 6,58 5,26 5,8 4,3 E) 4,1E) 5,91 A5) 0,520 0,553 0,520 0,56 [20] 0,97A0) 1,13A0) 0,73 B) П — 264 97,6 167 231 420 530 319 родолжение т H-m4 .—. — — 0,8470 0,4955 1,3906 1,2514 0,2733 0,5026 0,9589 0,9585 1,0112 4,3374 6,4560 2,9881 абл. 13.5 — — — 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 I В круглых скобках указана погрешность приведен я-дер-Ваальса органических веществ. >го значения, фр. — фреон 8/моль Амилбензол [21] Бензол * 1,3-Бутадиеи (дивинил) к-Бутан 1-Бутен tjuc-2-Бутен трснс-2-Бутен к-Бутил бензол етор-Бутилбензол [21] mpem-Бутилбензол [21] 1-Бутин (этилацетат) 2-Бутин (диметилацетат) н-Гексадекан [24] 1,5-Гексадиен Гексаметил бензол н-Гексан 1-Гексен н-ГеПтадекан [24] к-Гептан 1-Гептен Дейтерометан [9] цис- Декагидронафталин [21] транс- Декагидронафталин [21] к-Декан [24] с10н22 Углеводороды [23] 2,65 4,92 [24] 4,33 3,797 678,9 562,6 [24] 425 425,16 419,6 435,55 428,61 645 639,6 463,6 488,6 725,15 507 767 507,4 503,98 735,15 540,2 537,23 189,2A) 677 664 519,5 4,02 4,20 4,10 2,887 2,72 2,72 2,97 1,32 2,735 4,66A) 2,49 2,61 2,П 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 0,205B) 0,247 0,254 370 1001 432 97,7 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 531,25 580,01 205,21 305,48
Продолжение табл. 13.6 Вещество 2, 2-Диметилбутан 2, З-Диметилбутан 2, 2-Диметилгексаи 2, З-Диметилгексан 2, 4-Диметилгексан 2, 5-Диметилгексан 3, З-Диметилгексан 3, 4-Диметилгексан 2, 2-Диметилпентан 2, З-Диметилпентан 2, 4-Диметилпентан 3, З-Диметилпентан 2, 2-Диметилпропан (нео- 1, 1-Диметилциклопентан [24] цис-\, 2-Диметилциклопен- тан [24] транс-1, 2-Дцметилцикло- пентан [24] цис-\, З-Диметилциклопен- транс-1, 3-Диметилцикло- пентан [24] Дифеннл 1,2-Диэтилбензол 1, З-Диэтилбензол [21] 1, 4-Диэтилбензол к-Додекан [24] Изобутилбензол Изопропилбензол (кумол) орто-Ксилол [24] .мета-Ксилол [24] парс-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 -Мети лнафталин 2-Метилнафталин 2-Метилпентан З-Метилпентан 2-Метилпропан (изобутан) 2-Метилпропен (изобутилен) 2-Метил-З-этилпентан 3-Метил-З-этилпентан Метилциклогексан Метилциклопентан Нафталин к-Нонадекан [21] к-Нонан [21] я-Октадекан [21] к-Октан 1-Октен я-Пентадекан [21] к-Пентан 1 -Пентен Формула сен14 CBHxg CgHig с8н18 с8н18 с8н18 с8н18 с7н16 С7Н1в Q -Hie С Hi с57н12 С7Н14 с7н14 с7н14 с7н14 с7н14 С12Н10 С10Н14 с10н]4 С10Н14 с12н26 С10Н14 с9н12 с8н10 С8Н10 с8н10 сн4 с5н12 с5н10 С?Нм с7н16 с8н" Q J-] CnHin С Н.л сен14 С4Н10 с4н8 с8н18 с8н18 с,н14 с н Q 18Нз8 с8н18 с8н16 С5Н12 с5н10 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 сма/мо'ль 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. н" 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-Петен 1-Пентин (пропилацетилен) Пропадиен (аллеи) [24] Пропан Пропен (пропилен) «-Пропил бен зол Пропин (метилацетилен) н-Тетрадекан 1, 2, 3, 4-Тетрагидронафта- лин [21] 1,2, 3, 4-Тетраметилбен- зол [21] 1, 2, 3, 5-Тетраметилбензол ГО11 [21] 1, 2, 4, 5-Тетраметилбензол (дурол) 2, 2, 3, З-Тетраметилбутан 2, 2, 3, З-Тетраметилгексан ГОК1 [Щ 2, 2, 5, 5-Тетраметилгексан [25] 2, 2, 3, 3-Тетраметилгептан [25] » 2, 2, 3, 4-Тетраметилгептан IOC1 |25] 2, 2, 4, 4-Тетраметилгептан [25] 2, 3, 3, 4-Тетраметилгептан [25] Толуол (метилбензол) и-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-Триметилпентан 2, 2, 4-Триметилпентан (изооктан) 2, 3, 3-Триметилпентан 2,3, 4-Триметилпентан сргпе-Трифенил лета-Трифеиил пара-Трифенил н-Уидекан [21] Циклогексан Циклогексен Циклогептан [26] Циклооктан [26] Циклопентан Циклопентен [21] Циклопропан Цимол Эйкозан Этан [9] Этен (этилен) [9] Этилбензол З-Этилгексан З-Этилпентаи орто-Этилтолуол [21] .штш-Этилтолуол [21] Формула с6н10 с5й8 l_3ri4 с3н8 СзН« C8Hi2 СЛ Ci4H30 с1он12° С10Н14 Cu)Hi4 С10Нг4 с8н18 СхоН22 Ci0H22 СцН24 CUHS4 син24 CUH24 QHg с н с9н12 О,н12 С9Н12 Цв С8Н2в0 с10н22 с8нц с.вн? с8н18 с8н18 с18н18 р II ^18^19 CUH24 свн12 свн10 С7Н14 с8н1в С5П10 с6н8 С3Не §й С9Нв С2Н4 С8Н„ с8н8 С7Н1в с9н2 Гкр, К 476 475 493,4 393,85 369,82 365,0 638,30 402,38 695 719 700,1 686,8 675 567,8 623 581,5 607,6 592,6 574,6 607,5 591,72 677,2 664,45 649,05 637,28 531,1] 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 1,514 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 1,1 4,87A) 5,066B) 3,609 2,608 2,891 3,1 3,1 Ркр, г'сы* _ — — 0,217 0,233 0,273 0,245 0,24 0,309 0,308 0,308 0,306 [21] 0,248 - - - - _ - 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 [21] 0,27 0,277 0,24 0,203E) 0,227 E) 0,284 0,251 0,241 0,28 0,28 — 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 148 124 374 455 416 430 [13] 430 [13] Н-м* ' МОЛЬ2 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 no/70-Этилтолуол [21] Этилциклопентан Этин (ацетилен) [9] Анизол (метилфениловый эфир) Ацетальдегид [9] Ацетон Бензальдегид 1 -Бутанол 2-Бутанол mpem-Бутанол к-Бутилацетат Валериановая кислота Винилэтиловый спирт 1-Гексанол 1-Гептанол Дейтероуксусная кислота [9 Дейтероэтанол [9] 1-Деканол Диизопропиловый эфир Диметилоксалат Д името ксиметан 1 , 2-Диметоксиэтан 1, 4-Диоксан Дифениловый эфир [24] 1, 1 -Диэтоксиэтан (ацеталь) Изоамилацетат Изобутанол Изобутилацетат [21] Изобутилбутират Изобутилизобутират Изобутилвалерат Изобутилпропионат Изобутилформиат Изовалериановая кислота Изомасляная кислота Изопентилбутират Изопентилпропионат Изопентилформиат 2, З-Ксиленол 2, 4-Ксиленол 2, 5-Ксиленол 2, 6-Ксиленол 3, 4-Ксиленол 3, 5-Ксиленол орто-Крезол мета-Крезол пара-Крезол Масляная кислота Метанол [9] Метилацетат 2-Метил-2-бутанол З-Метил-1-бутанол З-Метил-2-бутанон Метилбутират Нетилвалерат [21] Метилизобутират Цетиллаурат Метиловый (диметиловый) эфир Формула с9н12 We 636 569,45 308,33A) 3,1 3,398 6,24A) 0,28 0,'262 0,232A) Кислородсодержащие соединения \23\ С7Н8О С2Н4О СдН6О С7Н6О sas с4н10о свн,2о2 с4н10о2 с4н8о -- с6н14о с2н3Ъо2 C2H5DO с10н22о с5н12о С4НеО4 СлН-шлОо СдН О с12н10о СлН^Ог сЙа, с8н16о2 с8н16о2 с9н18о2 С7Н14О2 с5н10о2 с4н10о2 С4Н8О2 С9Н18О2 СеН12О2 СйН10О С8н1оО с8н10о С8Н10О с н о С7Н8О C4HgO2 СН4О CgHgO2 CsHi О с5н12о2 с5н10о с5н10о2 с5н12о2 с5н10о2 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 0,238 A5) V р 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 Нм4 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 z — 2,8353 3,1861 2,8127 2,1828 0,9654 1,5966 2,3195 2,5791 2,8914 2,4830 0,8691 Ь, см3/мол 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 . z — 144,84 160,87 142,26 123,87 67,047 112,27 149,37 165,78 181,73 163,62 77,418 324
Вещество 4-Метил -2- пентанон Метилпропионат 2-Метил гетрагидрофуран Метилформиат [9] 2-Метилфуран Метилэтилкетон (бутанон) Метилэтиловый эфир 1-Нонанол 1-Октанол 2-Октанол Паральдегид 1-Пентанол 2-Пентанон З-Пентанон к-Пентилформиат 1-Пропанол 2-Пропанол н-Пропилацетат к-Пропилбутират к-Пропилизобутират к-Пропилизовалерат Пропилена окись к-Пропилпропионат Пропионовая ки/лота Пропилформиат Тетрагидрофуран Уксусная кислота [9] Уксусный ангидрид Фенетол (этоксибензол) Фенол Фуран Циклогексанол Циклогексанон Этанол [9] Этилацетат Этилбутират [21] Этилена окись [9] Этилизобутират Этилизовалерат Этиловый (диэтиловый) эфир Этилпропиловый эфир Этилпропионат opmo-Этил фенол жтс-Этилфенол пара-Этилфенол Этилформиат Этиловый эфир нонановой кислоты Этиловый эфир октановой кислоты С6Н12О C4HSO2 С5Н10О С2Н4О2 с5н6о С4Н8О С3Н8О С9Н20О С8Н18О С8Н18О сен1ао3 с5н12о с6н10о с5н10о СчНоО С3Н8О с5н10о2 с7н14о2 С7Н14О2 с8н16о2 С3НеО свн12о2 с3н6о2 С4Н8О2 %&. С4Н6О3 CsH10O С6Н6О С4Н4О сен12о2 С6Н10О С2Н6О С4Н8О2 с6н12о2 QH1^2 свн12о2 с&о2 с5н12о с5н10о2 С8Н10О С8Н10О CsH10O с3н6о2 син22о2 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 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 — 0,312 0,322 0,349 E) 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 Прод у 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 олжение т Н-м* 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 абл. 13.6 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] зензотрифторид [21] Бромбензол эромметан [12] эромтрииодметан [9] Бромэтан [9] "ексафторацетон 'ексафтордихлорпропан [28] "ексафторэтан QH5F3 СеН5Вг СН3Вг СВг13 С2Н5Вг C3FeO C3FeCl C2Fe 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 0,62 0,617 2,5954 2,8968 0,9045 1,1881 1,3115 2,0077 0,7479 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- он-iz) щ Дифториодметан [9] Дифторметан [9] 1, 2-Дифтор-1, 1,2, 2-тетра- хлорэтан [34] Дифторхлорбромметан [28] Дифторхлорметан (фреон-22) [9] 1, -Дифтор-2-хлорэтилен [9] 1, 1-Дифтор-1-хлорэтан [9] 1, 1-Дифторэтан [9] 1, 1-Дифторэтилен [9] орто-Дихлорбензол [21] jwe/ла-Дихлорбензол [21] пора-Дихлорбензол [21] Дихлорбромметан [34] Дихлордибромметан [34] Дихлорметан [9] 1, 1-Дихлорэтан [9] 1, 2-Дихлорэтан [9] 1, 1-Дихлорэтилен [12] цис-1, 2-Дихлорэтилен [12] транс-1, 2-Дихлорэтилен [9] Иодбензол Иодметан [9] Пентафторбензол Ш-Пентадекафторгептан Пентафторбромбензол 1,1, 2-Пентафторпропан Пентафторхлорацетон Пентафторхлорбензол Пентафторхлорэтан (фре- ] 1 с\ mi ОН-115) |У] Перфторбензол Перфтор-к-бутан Перфтор-2-бутилтетрагидро- фуран Перфтор-к-гексан Пек Пер< Перс; ПеК Перс Пер< Пер< Пер4 )Тор-1-гексен >тор-к-гептан >тор-1-гептен >тор-к-декан >торметилциклогексан >тор нафталин тор-м-нонан >тор-к-октан >тор-к-пентан )тор-к-пропан Перфторпропилен Перфторциклобутан Перфторциклогексан Перфторциклогексен Тетрафтордихлорэтан [24] 1, 1,2, 2-Тетрафтор-1, 2-ди- 2-дихлорэтан Формула СеН4Вг2 СН2Вг2 CHfBr2 СН212 CHF2Br CF2Br2 CF2I2 CF2C12 CHF2I CH2F2 C2F2C14 CF2ClBr CHF2C1 C2HF2C1 C2H3F2C1 C2H4F2 C2H2F2 CeH4Cl2 CeH4Cl2 CeH4Cl2 CHCl2Br CCl2Br2 CH2C12 C2H4C12 C2H4C12 C2H2C12 C2H2C12 C2H2C12 aa1 CfiHFs QF5B? C3F5C1O C6F5C1 C2F5C1 CeFe C4F610 CeF14 2k C7F14 Ci0F22 CeF СЙ Сд Ft о CqFo C3Fe С eFi2 CeF10 C2F4C12 C2F4C12 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 A) 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) 5,83 E) 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 Pup. r/CM8 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 см3/мо'ль _ 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 H-m« * моль2 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 ,2477 ,5745 ,7091 1,3619 ,4743 ,4088 3j354b 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, СМ3/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 t ~ 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- трихлорэгэн [yj Трифторуксусная кислота Трифторхлорметан [9] Трифторхлорэтилен [9] 1, 1, 1-Трифторэтан (фре- (фреон-143) [91 1, 2, 4-Трихлорбензол [28] Трихлорбромметан [34] Трихлориодметан [9 1,1, 1-Трихлорэтан [9] Трихлорэтилен И 2] Углерод: четырехбромистый четырехиодистый четырехфтористый четыреххлористый [9] Ш-Ундекафторпентан 1Н-Ундекафторциклогексан Фосгеи [9] Фторбензол Фторбромметан [34] Фтордибромметан [34] Фтордихлорбромметан [9] Фтордихлорметан (фреон-21) Фторметаи [9] Фтортрибромметан [9] Фтортрихлорметан (фреон - И) И 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] Анилин \цетонитрил Зензонитрил Формула C2F4C12 С2Н2С14 С2С14 СНВг3 C6HF13 CHI3 CF3Br CF3I CHF3 C3H3F3 C2F3C13 C2HF3O2 CF3C1 C2F3C1 C2H3F3 CeH3Cl3 CC 13Вг CC13I C2H3C13 C2HC13 CBr4 CI4 CF4 CC14 C5HFU CeHFu CC12O CeH8F CH2FBr CHFBr2 CFCl2Br CHFC12 CHgF CFBr3 CFCI3 CHFClBr CFClBr2 CH2FC1 C2H4FC1 C2H5F C2H3F CH2ClBr CHClBr2 CH3CI CHC13 CDCI3 C3H7C1 C3H5C1 CClBr3 C2H5C1 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) 375,31E0) 327,8 632,4 555,5 654,4 416,25A0) 536,55E0) 535,9A) 503 514 674,67 460,35E0) Ркр. 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) 3,76 G) 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) 5,47 B0) 4,58 5,02 5,27E) Азотсодержащие соединения CeH7N C2H3N C,HBN 699 548 690,4 5,31 4,80 4,22 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) odd 0,83 0,353A0) 0,50C) 0,968 0,331 \23] 0,34 0,237 см3/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 —. 195 270 173 H-m4 1 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 2,6837 1,8120 3,2977 ft, СМ3/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 90,800 136,82 117,83 170,22 327
Вещество к-Бутиламин Бутиронитрил Диметиламин [9] Л?, Л'-Диметиланилин N, Л'-Диметил-орто-толу- идин Ди-к-пропиламин Диэтиламин [9] Изоксазол Изохинолин Капронитрил 2, З-Лутидин 2, 4-Лутидин 2, 5-Лутидин 2, 6-Лутидин 3, 4-Лутидин 3, 5-Лутидин Метиламин [9J Л'-Метиланилин Метилгидразин Нитродейтерометан [9] Нитрометан [9] х-Пиколин З-Пиколин •у-Пиколин Пиперидин Пиридин Пиррол Пирролидин я-Пропиламин Пропионитрил орто- Толу идин мета-Толуицин иоро-Толуидин Триметиламин [9] Триэтиламин [9] линолин Этиламин [9] Этилендиамин [9] Формула C4H9N C4H7N C2H7N C9Hi4N CeH15N C4HUN C3H3NO C9H9Nn C;HgN C7H0N C7H9N C7H9N C7H9N C7H9N CH5N C7H9N CH2N2 CD3NO2 CHgNO2 Г Н N ^еп71м CeH,?NT C5H5N C5H5N C4H9N C3H9N C3HBN C7H9N C7H9N C7H8N C3H9N CeH15N Г Н N 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> МПэ 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) _ . — 0,24 — — — — — — — 0,223 [28] 0,170 0,352A0) ; — — 0,312 0,286 0,240 0,233C) 0,26 0,243 0,29A) Продолжение т CM6/MOJIb _ — 300 — — — — — — — 254 [28] 271 173 — — 254 249 230 254 390 185 206 H-M- 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 абл. 13.6 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 Диаллилсульфид Диметилсульфид [9] Диэтилсульфид [9] Изопентилсульфид Метилмеркаптан Метилэтилсульфид Тетрагидротиофен Тиофен Этилдисульфид Этилмеркаптан [9] Диметилдихлорсилан Триметилдихлорсилан Триэтилхлорсилан Даутерм D8% дибензила, 58% нафталина) Даутерм G3,5% дифенило- вого эфира, 26,5% дифе- нила) Серосодержащие соединения \23] 653 5,53B) 0,309 3,96E) 0,279 503,05E0) 556,95E0) 664 470,0 553 632,0 579,4 642 498,65E0) 7,24 4,26 5,695 5,49E) 0,300 Кремнийоргашческие соединения [32] C2HeCl2Si C3H9ClSi CaH5Cl3Si 520,35 I 3,49 497,75 3,20 559,95 I 3,33 Смеси [28] 801 0,369 0,297 0,406 801 4,15 1,3339 2,2833 2,0956 1,7192 1,3204 2,2654 2,2565 2,7429 4,5037 328
тараметрами вещества) и при которых уравнение со- ггояния вещества удовлетворяет условиям (dP/dV)r — 0, [62P/6V2)r=0. Состояние, соответствующее критическим тараметрам, 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- лаемость, 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- состояния реальных газов. М.—Л.: Госэнергоиздат. 1948. 5. Бретшнайдер С. Свойства газов и жидкостей: Пер. мюльск./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. нгл. 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, № 3. P. 133—134. 12. Термодинамические свойства индивидуальных ве- ществ: 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. М., Каримходжаев И.//Журн. физ.- хим., 1974. Т. XLVIII. Вып. 5. С. 1243—1245. 15. Seydel U., 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. Chen. Thermod. 1974. Vol. 6, № 6. P. 525—535. 18. Rau H., Kutty T. R. N., Guedes de Carvalho J.// J. Chern. Thermod. 1973. Vol. 5, № 2. P. 291—302. 19. Hoshino H., Schmutzler R. W., Hensel F.// Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 1976. Bd 8, № 1. S. 27—31. 20. Ma thews J. F.//Chem. Revs. 1972. Vol 72, № 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, № 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., Bridgeman 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 иатяжеиие представляет собой основ- основную термодинамическую характеристику поверхностного слоя жидкостей и твердых тел иа 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 с имеет два определения П. 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 ограннчивающему 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 е=а+т)Г, где т) — 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 а(Т) близка к линейной: g=gb—а(Т—Го), где о — поверхностное натяжение при температуре Тв; тем- температурный коэффициент а «0,1 мДж/(м2К) в достаточ- достаточно широком интервале температур. При критической тем- температуре о=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.к жидкости, Па, под ис- искривленной поверхностью (уравнение Лапласа): A) где Т\ и г2 — главные радиусы кривизны. Для выпуклой поверхности г>0, для вогнутой г<0, В случае сфериче- сферической поверхности Рк=±2а/г, где г — радиус сферы. 2. Краевой угол смачивания 6, образуемый жидко- жидкостью возле поверхности твердого тела (уравнение Юн- Юнга): где ат и ат — поверхностное натяжение твердого тела и жидкости на границе с окружающей средой; оТж — по- поверхностное натяжение на границе твердое тело — жид- жидкость; 3. Давление насыщенного пара Рг, Па, над искрив- искривленной поверхностью жидкости (уравнение Кельвина): Pr = P0expBaVJrRT), C) где Vm — молярный объем жидкости, м3/моль; Ро — дав- давление пара над плоской поверхностью, Па; г —радиус кривизны, м; Л=8,314 Дж/(моль-К) — универсальная га- газовая постоянная; 4. Адсорбцию веществ, самопроизвольно концентри- концентрирующихся на поверхности раздела фаз (уравнение Гиб- бса): Г = —da/ф, D) где Г — удельная адсорбция (масса вещества, адсорби- адсорбированного иа единице площади, моль/м2); р, —химиче- —химический потенциал этого вещества в фазе, из которой оно адсорбируется, Дж/моль. В случае разбавленных рас- растворов Г = {—deldc) c/RT, Dа) где с — молярная концентрация раствора, моль/м3; 5. Состояние адсорбционного слоя поверхностно-ак< тивного вещества на поверхности жидкости (уравнение Фрумкина—Фольмера): — Ь) = kT, E) где я=о—а — двумерное (поверхностное) давление, Н/м; о 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 иа 1 молекулу адсорбированного вещества, м2; Ь — собст- собственная площадь этой молекулы, м2; k — константа Больцмана, Дж/К; 6. Электрокапиллярный эффект (уравнение Липп- мана): = ps. F) COS 6 = (о, — aTffi)/6ffi, B) где ps ~-плотность поверхностного заряда, Кл/м2; ф — потенциал электрода, В; 7, Дифференциальную емкость двойного электриче» ского слоя С, Ф: 330
С =d2a/d(f. G) 8. Равновесную форму (огранку) кристаллов (урав- (уравнение Гиббса—Кюри—-.Вульфа): где О; — поверхностное натяжение грани кристалла; ft; — ее расстояние от центра кристалла; 9. Работу образования Wc критического зародыша прн образовании новой фазы (уравнения Гиббса), Дж. При гомогенном образовании: а) конденсация пара при давлении Р Wc = l6™W2m/3{RT In p/po?> (9а) где Vm — молярный объем жидкости, м3/моль; Рв — дав- давление насыщенного пара над плоской поверхностью жид- жидкости; Р/Ро — относительное пересыщение; б) кристаллизация из пересыщенного раствора кон- концентрации с Wc = Штио3 V2JCRTlnc/c0)\ (96) где Со — концентрация насыщенного (равновесного) рас- раствора при данной температуре Т; в) кристаллизация из расплава (9в) где Гпп — температура плавления; ГПл—Т=&Т— пере- переохлаждение; 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): Ли = BoT?/SI/2; A0a) Рра = BОт?ЫI/2, A06) где ? — модуль Юнга, Н/м2; 6 — межмолекулярное (меж- (межатомное) расстояние; I — длина зародышевой трещины, которая при напряжении Ррл начинает самопроизвольно расти; 11. Длину капиллярных волн % 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{da/d In s), A2) где ?s — модуль упругости пленки, Н/м; s — ее пло- площадь, м2; 13. Число Бонда Во, определяющее соотношение гра- гравитационных и капиллярных сил: 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 = PU2//o, 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 ст и с™ 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- иие 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 б, мН/м 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 Нормальный водород 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 ,844 ,729 ,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,'281 0,226 0,210 0,149 0,107 — Г Нормальный дейтерий н-О, 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 ,983 ,973 ,743 ,621 ,428 ,240 ,119 0,824 0,637 0,538 0,531 0,425 0,364 0,294 0,235 0.181 — г Паравс довод пара-Н2 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 . . Т | а Ортодейтериь opmo-D2 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 1,999 1,914 1,787 1,697 1,493 1,379 1,275 1,181 1,075 0*887 0,699 0,597 0,537 0,432 0,342 0,264 0,261 14.4. ОРГАНИЧЕСКИЕ ВЕЩЕСТВА Таблица 14.3. Поверхностное натяжение предельных углеводородов от СН4 до С8Н18, мН/м, в зависимости от темперауры t, °C 17] 14.3. ВОДА Таблица 14.2. Поверхностное иатяжеиие воды < мН/м, в t 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 ПО 120 » 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 зависимости от t 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 > 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 температуры t, С [7] 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 355 360 361 ° 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 t 362 363 364 365 366 367 368 369 370 371 372 373 374,15 » 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 с2н6 Пропан 3 8 Бутан к-С4Н10 Изобутан шо-С4Н10 Пентан н-С6Н12 Изопентан ызо-С5Н12 Гексан н-С6Н14 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 • 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 Вещество Гептан н-С7Н1б Октан н-С8Н18 Изооктан шо-С8Н18 40 60 80 100 120 140 160 180 200 210 220 20 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 5 О О О О О 25 30 40 50 60 70 80 90 • 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 :яжение а нормальных предельных С9Н20 доС20Н42, мН/м[7] углеводородов Вещество Нонан Декан Ундекан Додекан Тридекан Тетрадекан Лентадекан Гексадекан Гептадекан Эктадекан Нонадекан Эйкозан t, °С 0 24,84 25,73 26,57 27,24 27,87 — 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 26,26 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 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. Поверхиостиое натяжение непредельных углеводородов рядов этилена и ацетилена и диолефииов, мН/м, в зависимости от температуры t, °C 17] Продолжение табл. 14.6 Вещество 1 t Этилен С2Н4 Гексен-1 QH12 Гептен-1 сгн14 -120 —ПО -100 0 10 20 25 30 40 50 0 10 20 25 30 40 50 75 - 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 с8н1б Ацетилен с2н2 Пропадиен С3Н4 t 0 10 20 25 30 40 50 75 100 —80 —70 —60 —50 —50 —40 —30 —20 23,83 22,87 21,97 21,44 20,95 19,99 19,03 16,6,4 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 Диклопентен с6н8 0 10 20 25 30 40 • 25,25 23,94 22,65 21,99 21,32 20,03 Вещество Циклопентан с5н10 Циклогексен сен10 t 13,5 0 10 20 25 23,30 29,00 27,80 26,61 26,01 Вещество Циклогексен с6н10 Метилцикло- пентан с6н12 Циклогексан С6Н12 Метилцикло- гексан С7Н14 Этилцикло- гексан C8Hi6 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 C6HSNH2 Хлорбензол С6Н6С1 Нитробензол CeH5NO2 0 10 20 30 40 50 100 150 180 0 10 20 30 40 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 28,7 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 о ароматических углеводородов, мН/м [7] Вещество Бензол С6Н6 Толуол С7Н8 opmo-Ксилол С8Н10 жета-Ксилол С8С10 пара-Ксилол С8Н10 Этилбензол С8Н10 «зо-Пропилбензол (кумол) 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] Вещество Дифтордихлорметан (фреон-12) CF2C12 Трифторхлорметан (фреон-13) CF3C1 Хлористый метил СН3С1 t 20 30 —30 —20 —10 0 10 20 30 0 10 • 9,0 7 5 23,5 22,0 20,5 18,5 17,3 16,0 14,0 12,0 11,0 Продолжение т Вещество Четыреххлористый углерод СС14 t 0 10 20 40 60 80 100 150 200 250 260 270 абл. 14.8 29,5 28,2 26,9 24,5 22,1 19,7 17,3 П.7 6,5 2,1 1,4 0,7 Таблица 14.9. Поверхностное натяжение о спиртов, эфиров, кетоное и органических кислот, мН/м [7] Вещество Метиловый спирт СН3ОГГ Этиловый спирт С2Н6ОН Изопропиловый спирт С3Н,ОН Бутиловый спирт С4Н9ОН Глицерин С3Н6(ОНK Эфир диэтиловый С4Н10О Этилацетат С4Н8О2 Ацетон С3Н6О 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 50 20,1 20,1 21,2 22,1 58,0 13,5 20,5 19.9 24,8 f, "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] 14.5. ЖИДКИЕ МЕТАЛЛЫ Вещество Амилацетат Амиловый спирт Анилин Бензальдегид Бензол Бромбензол Бромоформ Бутиловый спирт Гексадекан Гексиловый спирт Гептан Гептиловый спирт Декан Дибромэтан Днхлорметан Дихлорэтан Днэтиловый эфир Додекан Изоамиловый спирт Изобутиловый спирт Изовалериановая кислота Изооктан Изопентан Иодбензол Каприловая кислота Капроновая кислота жта-Ксилол орто-Ксилол пара-Ксилол Мезитилен Метилбензоат Нитробензол жта-Нитротолуол орто-Нитротолуол Октан Октановый спирт Олеиновая кислота Пентан Сероуглерод Стирол Тетрадекан Тетрахлорэтилен Толуол ФУрфУрол Хлорбензол Хлороформ Четыреххлористыи углерод Циклогексаи Циклогексанол Цимол Этил бензол Этилбромид 12,0 4,4 5,8 15,5 35,0 38,1 40,0 1 Я 1 ,о 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 1б'б 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 Тг /, °С 29 39 64 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 блица жидких Li — 395 381 367 353 339 325 311 297 283 269 255 241 227 223 14.11. Поверхностное натяжение о щелочных 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 металлов, мН/м [7 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. Поверхиостиое натяжение жидких металлов, мН/м, в зависимости от температуры t, °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 f-Qf\ Dot) 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
Продолжение табл. 14.12 Продолжение табл. 14.12 Металл Гафний Германий Диспрозий Железо Золото Индий Иридий Иттрнй Кадмий Кальций Кобальт Кремний Лантан Магний [11] 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 !473 1573 1673 1773 1873 1973 2073 2173 2273 650 700 750 800 302 2996 452 1356 1672 1727 ИЗО 1830 420 1855 2460 ° 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 на поверхностное кассовое содержание, Кислород, t = 0,0006 0,0077 0,02 0,041 0,07 мН/м =1570 °С 1717 1632 1541 1362 1151 и углерода натяжение железа [8] Массовое содер Углерод, 0,42 2,25 3,15 3,50 4,15 жание, а, ыН/м * = 1550°С 1847 1822 1793 1805 1788 14.6. РАСПЛАВЫ СОЛЕЙ Таблица 14.14. Поверхностное натяжение расплавленных солей [1] Вещество BiCl3 КСЮз KNCs U °с 271 368 175 о, мН/м 66,0 81,0 101,5 Вещество NaNOg K2Gr2O7 Ba(NO3J t, °C L мН/ь 308 397 595 116,6 129,0 134,8 336
14.7. ТВЕРДЫЕ МЕТАЛЛЫ Таблица 14.15. Удельная свободная поверхностная энергия твердых металлов [12] Металл Алюминий Бериллий Висмут Вольфрам Железо •у-Железо Золото Индий Кобальт Медь Молибден t, °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 \ Аргон / Водород Гелий \ Водород / Вакуум Аргон Аргон от. мДж/м* 1140+200 1000 521+6 2830+470 2900+290 1910+190 2320+80 2170+300 1450+.80 1400+65 1390+80 633±7 1970+175 1720 2200+200 2100+200 1920+200 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 Продолжение г Атмосфера Вакуум Аргон Вакуум Вакуум \ Аргон / Вакуум Воздух Вакуум \ Аргон / Азот Гелий Вакуум \ Аргон / Вакуум Вакуум Гелий Азот (жидкий) чабл. 14.15 от, мДж/м' 2100+100 1820+.18О 1860+190 673±7 2340+800 1800+200 560+6 1140+.35 1140+90 562±6 2680+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: Наукова 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., Чекии Б. В., Нестереико 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 ется уравнением Фурье Теплопроводность — молекулярный перенос теплоты где q —плотность теплового потока, Вт/м2; X — тепло- (теплоперенос) в сплошной среде, обусловленный нали- проводность, Вт/(м-К); \Т — градиент температуры, чием градиента температур. Коэффициент теплопровод- К/м. Ниже приведены соотношения между единицами ности (как теперь принято, теплопроводность) определя- теплопроводности: 122-2159 337
1 Вт/(см-К)=Ы02 Вт/(м-К) 1 эрг/(см-с-°С) = 1-Ю Вт/(м-К) 1 кал1Т/(см-с-°С)=4,1868-102 Вт/(м-К) 1 калш/(см-с-оС) = 4,184-102 Вт/(м-К) 1 ккалш/(м-ч-°С) = 1,16222 Вт/(м-К) 1 Btu1T/(ft-h-°F)= 1,73073 Вт/(м-К) 1 BtuIT-in/(ft2-h-°F) =0,144228 Вт/(м-К) 1 Btuth/(ft-h-°F)= 1,72958 Вт/(м-К) 1 Btuth-in/(ft2-h-°F) = 0,144131 Вт/(м-К) 1 CHU/(ft-h-oF) = 3,1152BT/(M-K) 1 Вт/(м-К)= 1-Ю-2 Вт/(смК) 1 Вт/(м-К) = 1-105 эрг/(см-с-°С) 1 Вт/(м-К) = 2,38846- Ю-3 кал,т /(см-с-°С) 1 Вт/(м-К) = 2,39006-Ю-3 кал№/(см-с-сС) 1 Вт/(м-К) =0,860421 ккал№/(м-ч-°С) 1 Вт/(м-К) = 5,77789- 10~2 BtuIT/(ft- h-°F) 1 Вт/(м-К) = 0,693347 BtuIT-in/ffta-h^F) 1 Вт/(м-К) =5,78176-Ю-2 Btuth/(ft-h-cF) 1 Вт/(м-К) =0,693811 BTuth-in/(ft2-h-cF) 1 Вт/(м-К) = 0,32100 CHU/(ft-h-F) Примечание. Международная калория: 1 каЛ[Т =4,18? Термохимическая калория: 1 калш = 4,1840 Дж . Британская тепловая единица: 1 BtuIT = 1,05505-10» Дж. 1 Btu№ = 1,05435-103 Дж. 1 CHU = 1899,1 Дж. (точное аначение). 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 dT/dt = где Т(х, у, z, t) —температура, К, в точке с коорднна- Дж/(кг-К); у~ плотность, кг/ма;у2Т = д2Т/ + д2Т1дг2, К/м2, 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- репоса. 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 цифр в приведенных значениях % в целом согласуется с их по- погрешностью. Однако в тех случаях, когда целесообраз- целесообразно показать характер изменения К (например, в зависи мости 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 А, при средних и высоких температурах для твердых веществ близки к значениям коэффициента теп- теплопроводности хорошо отожженных еысокочистых (сте- (степень чистоты 99,99%) образцов. При низких температурах теплопроводность твердых элементов сильно зависит от степени совершенства кри- кристалла, наличия примесей и других дефектов. Значениях 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 105 Па. 338
В цесом погрешность значений К 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 Т"-6) н давления (табл. 15.2 и 15.3). Газ можно считать существенно разреженным до давле- давления порядка 106 Па при комнатной температуре и до давления примерно 4-106 Па прн 7"«1000 К [8]. Для оценки теплопроводности разреженного газа применима формула Эйкспа Х = l02rcv/M\l (9/4)R/cvl где i] — динамическая вязкость, Ua-c;cv — молярная теп- теплоемкость при постоянном объеме, Дж/(моль-К); Л1 — молярная масса, кг/моль; R — универсальная газовая по- постоянная, равная 8,31 Дж/(моль-К). При высоких давлениях X 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 стремьтся 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] X @ °С) = 9-10~3 N~1/4 (Гкип ТI/2 №, где Л' — число атомов в молекуле жидкости; Гкип — тем- температура кипения, К; v — плотность жидкости, г/см3; ср — 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 КA) может быть приближенно представлена выражением [15] X @ = Л @ °С) [1 - 0,0If G^/23,5 - 1)] , где t — 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 5-106 Па. При высоких давлениях, достигающих 1,2-109 Па, теплопроводность при темпера- температуре 0 °С можно рассчитать по формуле [15] I (р) = X @ Па) [ 1 + (Гщш То)-1/2 (р/1,44 • 107J/3|, где у0 — плотность при р=0 Па, г/см3; р — избыточное давление, Па. Теплопроводность жидкостей рассмотрена в [9, 11, 15, 16]. Экспериментальные данные собраны в [6, 13—15]. 15.5. ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ ТВЕРДЫХ ГЕЛ 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 н 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 н 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- ностями монокристаллов и аморфных тел. Теплопроводность металлов и сплавов можно оце- оценить, используя закон Видемана—Франца: X = L0oT, где L0 = 2,445-10-8 Вт -Ом/К2 — число Лоренца; а —элек- —электропроводность, (Ом-м)-ь Т — температура, К- Для большинства металлов и сплавов закон Видемана—Фран- Видемана—Франца справедлив прн высоких н очень низких температу- температурах. Для чистых металлов в области промежуточных температур этот закон дает завышенные значения Я. 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 породи 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]. 339
Таблица 15.1. Теплопроводности простейших химических веществ, Вт/(м-К) [4] Элемент Азот газообразный [6] Алюминий, ро=О,594-10-9 Ом-см Аргон газообразный [6] Варий, ро = О,25-1О-в Ом-см Бериллий поликристаллический, Ро = 13,5-10-» Ом-см Бор поликристаллический Бром жидкий Ванадий, р0 = 1,72-10~в Ом-см Висмут: поликристаллический || тригональной оси X тригональной оси Водород газообразный [6] Дейтерий газообразный [6] Вольфрам, ро= 1,7-10-» Ом-см Гадолиний: поликристаллический, Ро = 3,71-1О-8 Ом-см ||оси с, р0 = 2,62-10-в Ом-см J, оси с, р0 = 4,43 X Х10-в Ом-см Галлий*5: | I оси а, р0=0,1-10-9Ом-см оси Ь, р0 = 0,034 X \ 1U " VJM • СМ || оси с, р0 =О,425Х XI О"9 Ом-см Гафний поликристаллический, ро = 4,23-Ю-6 Ом-см Гелий газообразный [6] Германий Гольмий: поликристаллический, р0 = = 2,67-Ю-6 Ом-см || оси с, р0 = 3,21 X X 10"' Ом-см X оси с, ро=2,82- 10Ом-см Диспрозий: поликристаллический, р„ = S = 4,93 • Ю-8 Ом-см 4 _ 15 700 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 10 _ 23 500 1800 180 14 _ —. 290 _ - 9700 12 14 И 1200 3300 350 9,5 0,0171 1800 12 13 12 10 20 II700 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 40 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 80 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 т, 150 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 К 200 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 9,6 300 0,0257 237 0,0177 18 200 27 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 11 400 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*8 —. — 11 600 0,0446 230 0,0307 126 10,6 33,3 13 — — 0,305 0,216 137 — 14,9*з 12,3*4 46,2ж — _ 21,3 0,244 27 14*б —. — 12 800 0,0554 220 0,0374 106 9,6 36 15 —. — 0,38 0,27 125 — 16,4*з 14,3** _ — _ 20,8 0,301 20 15*8 —. — 14 1000 0,065 93ж 0,0436 91 9,9 36 17 — — 0,45 0,32 118 16*2 17,8*з 16,3** — — _ 20,7 0,355 17 165*в — — 15
МММ Продолжение табл. 15,1 — II оси с, ро = 5,77Х X оси с, р0 = 4,59 X X 10~в Ом-см Звропий Железо, Ро = 14,3-10-» Ом-см Золото, р0 = 5,50- 10~в Ом-см Индий поликристаллический, рс = 0,587-10"9 Ом-см Иод Иридий, ро = 19,МО"9 Ом-см Иттербий поликристалличе- поликристаллический [29] То же, рB93К)/ро = 4,9 [30] Иттрий: поликристаллический, р0 = = 5,54-Ю-8 Ом-см || оси с, р0 = 2,3 X XlO-o Ом-см Хосис, р0=8,7-Ю-6Ом-см Кадмий: поликристаллический, рс = Л 1 1 О 1 Л—Н Ли ow = 0,112-10 и Ом-см || оси с, ро = 0,134 X Х10"9 Ом-см 1 оси с, ро = 0,103 X ХЮ"9 Ом-см Калий, ро = 2,2О- 10"9 Ом-см Кальций, р B73К)/р0 = 70 [31] Кислород газообразный [6] Кобальг поликристаллический, ро = 90,75-10"9 Ом'СМ Кремний Криптон газообразный [6] Ксенон газообразный [6] Лантан поликристаллический, Ро = 1,29- 10~в Ом-см Литий, р0 = 37,2-10"9 Ом-см Лютеций: поликристаллический, ро= = 1,45 -Ю1 Ом-см || осис, р0=0,76-10-еОм-см * — 2,5*' 680 2100 5000 520 — — 2,7 5,3 1,9 30 000 26 000 31000 1900 — ПО 300 _ 8,8 260 7,9 16 10 о,4 11 _ ИГО 3200 590 1300 — 12 7,0 13 5,0 1200 1150 1250 460 z 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 so 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 т, 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*9 75*9 94*9 44ж 0,047 67 62 0,0174 0,0106 18 48ж 13«i 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*" 1000 - _ 32 270 126 — - 25 - - - 31ж 0,070 52 31 0,0256 0,0163 23 60ж 16*ii
Продолжение табл. 15. Элемент j. оси с, ро = 2,65х Х10~6 Ом-см Магний поликристаллический, Ро = 2,61 - 10-е ом-см Марганец, ро= 11,3- Ю~в Ом-см Медь, р0 = 0,589 • 10"9 Ом-см Молибден, Ро=0.167¦ 10"'Ом-см Мышьяк Натрий, ро= 1,47-10"9 Ом-см Неодим поликристаллический То же [32] Неон газообразный [6] Никель, р0-- 11,2-Ю"9 Ом-см Ниобий, ро = 67,9-10"9 Ом-см Олово: поликристаллическое, р0 = 0,132-10"9 Ом-см || оси с, ро = 0,170 X Х10-» Ом-см 1 оси с, ро = 0,118 х Х10-» Ом-см Осмий: поликристаллический, р0 = = 23,4-10-в Ом-см || осис, р0=16,7-Ю-9Ом-см 1 оси с, р0 = 27,8х ХЮ"9 Ом-см Палладий, ро=12,3-10"9Ом-см Платина, р0 = 10,6-10"9 Ом-см Ллутоний поликристалличе- поликристаллический [33] Лразеодим поликристаллический Лрометий Радий [23] эений поликристаллический, ро = 3,66-1О-9 Ом-см Родий, р0 = 8,40-Ю"9 Ом-см 4 5,3 3800 0,96 16 200 61 - 4900 - 1,1 — 860 140 18 000 14 000 20 000 420 590 350 760 880 - _ - — 2500 1200 10 15 5600 1,6 24 000 150 _ 2200 - 2,1 - 1800 290 1900 1500 2200 1020 1400 870 1150 1200 - _ - — 3600 2800 20 19 2700 2,4 10 800 290 _ 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 т, 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 — — 72 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 - 76ж 18 — 0,080 66 58 32ж - 87 — — 80 73 11 16 19 — 44 136 800 146 12*12 366 118 - 67ж 20 — 0,097 68 61 36 ж — 87 — — 87 76 12 18 20 — 44 127 1000 84ж 14*12 352 112 — 58ж 22 — 0,112 72 64 41ж - _ 87 — — 94 79 - п 21 — 45 121
Элемент Ртуть: поликристаллическая || тригональной оси X тригональной оси Рубидий, р0 = 38,4-10~9 Ом-см Рутений поликристаллический, р0 = 15,8-Ю"9 Ом-см Самарий поликристаллический, ро = 6,73-Ю-9 Ом-см Свинец, р0 = 0,682-Ю"9 Ом-см Селен: || оси с _L ОСН С аморфный Сера: поликристаллическая аморфная Серебро, р0=0,621-10-9Ом-см Скандий п оли кристаллический, ро= 10,6-10"в Ом-см Стронций Сурьма поликристаллическая Таллий поликристаллический, р0 = 0,240- Ю-е Ом-см Тантал, ро=О,214-Ю-8 Ом-см Теллур: || оси с _L оси с Тербий: поликристаллический, ро = 2,19-Ю-в Ом-см || оси с, Ро=1,87- Ю-6 Ом-см юсис, ро= 2,37- 10~в Ом-см Технеций поликристалличе- поликристаллический [27J Титан поликристаллический, р0 = 1,90-Ю Ом-см Продолжение m абл. 151 т, к 230 280 200 190 620 5,6*13 2200 140 27 0,032 10,6 14 700 2,8 __ 190 1800 46 670 250 8,4 18*" Ц*13 - 5,8 10 46 58 40 ПО 1500 6,1 180 140 36 0,042 8,2 16 800 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 во 33 40 29 61 190 7,1 41 13 3,6 0,13 0,65 0,16*1 470 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 - 27 200 29 34 26 59 118 11 37 6,1 1,7 0,26 0,36 0,185 430 15,5«5 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*15 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*» 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*1° 15*i: 13+17 49 19 300 12,8ж — — 25ж 102 16*" 19ж _ — — I 396 17,2*i5 28 17 — 59 4,2ж — 15,3«8 16,4*17 14,9*1' 51 20 1000 11,7ж — — 22ж 98 — 22ж —. — - 379 17,7"* 26 27ж — 60 6,5ж — I6,7*i6 18*1' 17*1' 55 21
Продолжение табл. 15.1 Элемент Торий, ро = 26,8-10-» Ом- см Туллий: поликристаллический, р0 = = 1,8-10-6 Ом-см || оси с, ро=3,5-1О-вОм-см J. осис, р0=1,7-10-вОм-см Углерод: аморфный алмаз типа I алмаз типа Па алмаз типа IIв графит пиролитический: || оси с ± осис Ураи поликристаллический, Ро = 2,14- 10~в Ом-см Фосфор: черный поликристаллический белый аморфный Фтор газообразный [6] Хлор газообразный [6] Хром поликристаллический, Ро = 60,8-10-» Ом-см Цезий, р0 = 41,8-10-» Ом-см Церий, рB93К)/рB0К)=1,93 Цинк поликристаллический, * , 1 по. 1 л-о /-ч.. „,.. Ро —¦ 1, zo • 1 \г* им • см Цирконий поликристаллический, ро=218-1О-9 Ом-см Эрбий: поликристаллический || оси с _L оси с 4 360 82 14*13 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 НО 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 41 130 37 11 12 10 т, 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*" __ — 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*18 __ — 2,5 __ __ 1 N 530 44 — 65 17ж 22 67ж 24 16 Примечание. Знак|| (J) означает, что приведенное значение тепло- проводности относится к направлению, параллельному (перпендикулярному) указан» ной оси. ** 1 = уи к,. " р C00 К) = 130-10-» Ом-см [26]. *« р C00 К) = 127-10-» Ом-см [27]. ** р C00 К) = 136-10-» Ом-см [27]. начения >• для поликрнсталлического галлня близки к значениям I для монокристалла в направлении осн о. *• р C00 К) = 90-10-» Ом-см [27[. •' Данные из [28]. ¦ 294,258 К — точка плавления. •" Т = 100 К. •» р C00 К) = 65-Ю"» Ом-см [271. •12 р C00 К) = 165-10"» Ом-см [26]. *13 Т = 6 К. •" Данные из [34]. :." t <?°° к.) = ?-2'1?;: ом-см_ р C00 К) = 78-10"» Ом-см [27]. ;с C00 К,=.27-.О-. Ом-см
Таблица 15.2. Теплопроводности неорганических газов при атмосферном давлении [6, 14] Азота закись N2O 9,75 13,4 17,3 25,3 41,1 48,1 200 250 300 400 600 700 Азота оксид NO 120 200 300 400 600 800 10,2 17,6 25,9 33,6 47,8 62,7 71,2 Аммиак NH3 200 300 400 600 800 13,3 24,4 37,4 66,8 98,5 Водяной пар Н2О 373 473 573 673 773 873 973 1073 25,1 33,3 43,4 54,8 67,0 79,9 93,4 107 Водяной пар D2O 373 473 573 673 773 80 100 150 200 300 400 600 800 1000 1200 24,8 33,9 44,2 56,1 76^9 Воздух 7,5 9,3 13,8 18,0 26,2 33,8 46,9 57,3 66,7 76,3 4,53 13,2 I Сера шестифтористая SFe 200 300 400 32,'7 43,2 54,0 1000 Сероводород H2S 3,36 200 250 300 400 11,2 14,8 20,3 34,4 Серы диоксид SO2 270 300 400 600 800 1000 1200 1370 9,70 14,8 25,3 35,7 45,7 54,8 61,6 ерода диоксид С02 200 300 400 600 800 1000 1200 1400 9,38 16,6 24,3 40,7 55,1 68,2 80,3 92,1 Углерода оксид СО 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 15. 3. Теплопроводности органических газов при атмосферном давлении [6] Ацетон СН3СОСН 300 350 400 450 11,2 15,7 20,4 25,3 28,3 Бензол С6Н6 320 350 400 450 500 600 11,9 14,7 19,7 24,8 30,2 41,0 47,8 300 350 400 450 500 570 н-Бутан С4Н10 13,8 16,1 22,1 28,4 35,2 42,4 53,3 н-Гексан С6Н14 360 400 450 500 600 630 19,1 23,6 29,5 36,0 50,0 54,5 н-Гептан С^ 400 450 500 600 630 19,6 21,7 27,4 33,5 46,6 51,0 п- Ксилол С8Н1С 450 500 600 700 24,0 29,7 41,2 52,7 Метан СН4 120 150 200 300 400 500 600 700 750 12,8 16,2 21,8 34,2 49,3 68,0 109' 118 420 450 500 600 320 350 400 450 470 260 300 400 500 600 700 800 -Октан С8Н18 22,2 25,4 31,1 43,7 -Пентан С6Н12 16,6 20,0 26,0 32,5 35,2 Пропан С3Н8 13,5 18,2 31,1 45,9 62,6 81,3 101 Пропилен С3Нв 230 250 300 350 400 450 500 10,9 12,5 17,6 23,5 30,0 36,7 43,5 57,9 лирт н-амиловый CsH^ 420 450 500 600 23,6 26,7 32,6 47,2 Спирт изопропиловый С2Н7ОН 400 450 500 560 25,4 31,0 37,3 45,4 Спирт метиловый СН3ОН 400 450 500 570 23,8 26,1 31,6 37,5 46,8 Спирт этиловый С2Н5ОН 400 , 31,6 37,8 47,2 450 500 570 345
т. к Толуол 380 400 450 500 600 700 Ю-3 Вт/(м-К) С7Н8 16,5 18,7 24,5 30,2 41,7 53,6 Углерод четырехфтористый 200 250 300 350 400 450 500 600 700 4 8,98 12,6 16,5 20,4 24,2 27,8 31,2 37,5 43,5 Углерод четыреххлористый СС14 300 350 400 450 500 600 6,71 8,34 9,95 11,6 13,2 16,4 Фреон-11 CFC13 300 350 400 450 500 8,7 10,7 12,7 14,7 16,4 Фреон-12 CF2CI2 250 300 350 400 450 8,0 10,2 12,4 15,0 17,5 Фреон-13 CF3C1 250 300 350 400 450 Фреон-21 300 350 400 450 9,4 12,5 15,6 18,6 21,7 CHFC12 9,0 11,5 14,0 16,4 Продолжение табл. 15.3 Т. К X, 10~» Ет/(мК) Фреон-22 CHF2C1 250 300 350 400 8,0 10,6 14,2 16,6 Циклогексан СвН12 380 400 450 500 600 630 200 250 300 350 400 450 500 600 700 19,2 21,7 28,0 35,0 51,0 56.4 Этан С2Нв П,4 15,6 21,4 28,5 36,1 44,3 53,0 71,5 90,7 Этил хлористый С2Н5С1 260 300 350 400 450 500 540 8,85 11,6 15,3 19,4 23,8 28,6 32,7 Этилен С2Н4 180 200 250 300 350 400 450 500 600 9,7 11,0 15,2 20,6 27,0 34,2 42,4 51 0 66,2 Этилформиат НСООС2Н5 350 400 450 500 600 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 Газ Азот N2 Аммиак NH3 Аргон Аг Водород нор- нормальный м-Н2 Водяной пар Н2О Воздух Гелий Не Т, 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 и давлениях К, 10-* Вт/( 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 95,1 116 152 183 244 301 355 475 100 108 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*i 684* ! 67i*i 551*i 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 6, 14] л-К) при р, 10s 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 ПО 118 135 165 193 251 306 359 478 500 145 101 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,С 74,4 80,S 94,7 _ — 69, 59, 52, 53, 56. - — 612 732 741 675 548 395 272 236 225 _ 87, 76, 72, 75, , . 194 216 266 318 369 485 346
Газ Кислород О2 Метан СН4 Углерода диоксид со2 фреон-14 Сг4 Этан С2Н6 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 • 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 Продолжение пгабл D Вт/( 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 . 15.4 и-К) при р, 106 Па 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 1000 - — 136 118 131 151 171 119,5 87,3 85,6 90,6 _ 135 124 - Продолжение табл. 15.5 ** Жидкость при давлении ниже критк Таблица 15.5. Теплопроводности жидкостей на линии насыщения [6, 14J Т, К А Азот 65 70 80 90 100 ПО 120 125 Аммиак 200 250 300 350 400 Ю-3 Вт/(м-К) N2 160 151 132 114 96,6 79,5 62,8 52,0 NH3 657 562 467 360 230 Т, К X, ю-3 Вт/(м-К) Аргон Аг 85 90 100 ПО 120 130 140 150 126 120 108 96,3 84,2 71,8 59,2 40,4 Ацетон СН3СОСН3 200 250 300 350 400 450 500 197 178 159,5 140,5 122 103 84 Бензол С6Н6 290 300 350 400 450 148 143 128,5 113,5 99 Вода Н2О 273,15 323,15 373,15 423,15 473,15 523,15 573,15 623,15 643,15 561 644 679 682 663 622 548 445 424 Вода тяжелая D2O 277,15 323,15 373,15 423,15 473,15 523,15 573,15 623,15 н-Вод 16 18 20 22 24 26 30 32 Гели 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 568 620 640 631 596 541 478 378 ород Н2 85,0 95,0 100 103 104 102 97,6 92,8 83.7 1 I He I 19,1 20,3 23,2 28,1 34 8 43,4 Глицерин С3Н8О3 280 300 400 500 282 288 300 315 Дифенил С12Н1С 350 400 450 500 550 580 137 130 123 116 109 105 90 100 ПО 120 130 140 150 Спирт 180 200 250 300 350 400 450 4S0 Кислород О.2 148 135 122 109 95,1 82,0 65,3 метиловый СН3ОН 943 236 218 202 188 176 167 162 Спирт н-пропитвый 150 200 250 300 350 400 450 480 Спирт 160 180 200 250 300 350 400 420 С3Н,ОН 1Й2.5 176 166 154 144 136 128 124 этиловый С.3Н5ОН 207 202 196 ISO 166 153 143 140 м-Терфенил СШН14 350 400 450 480 136,5 133 130 128 Толуол С7Н8*Х 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 X, 10-» Вт/ (м-К Углерод четыреххлористыи СС14*1 250 300 350 400 450 470 113,7 102,7 91,5 80,4 69,5 65,1 Углерода диоксид СО2 220 250 270 290 295 300 Фреон-11 CFC13 181 140 113 90.0 173 223 273 323 373 413 120 108 96,1 83,9 72,0 63,0 Фреон-12 CF2C12 123 173 223 273 323 353 129 112 93,1 76,0 62,0 53,7 *» Рекомендованы в [6] Т. К >¦• Ю-* Вт/(м-Ю Фреон-21 CHFC12 203 223 273 323 373 134 127 109 92,0 75,5 Фреон-22 CHF2C1 123 173 223 273 323 353 163 143 119 96,5 75,2 Этиленгликоль (СН2ОНJ 280 300 350 400 450 250 254 260,5 260 254,5 Таблица 15.6. Теплопроводности масел и некоторых продуктов перегонки нефти [13, 15] Вещество Бензин Б-70 (жнд- кий) Вазелин Газолин Керосин Т-1 (жид- кнй) Масло: касторовое оливковое парафиновое трансформа- (ГОСТ 982-80) АМГ-10 ВМ-4 МС-20 ТМ-1 ХФ-22 Парафии Топливо дизельное t, °с —50"-50"-200 25 30 —50- 0- -300 20 20 30 —50- 0. -100 20--100 -30". 100 0---150 —50- - ¦ 100 —50--100 30 20--100 0, 0. 0, X. Вт/(м-К)*> 13---0,11---0,080 0,18 0,14 13--ОЛЬ--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. стве образцовых веществ. Таблица 15.7. Теплопроводности сталей [22, 23] Марка стали (массовый состав) Железо Армко зарубежного производства, хорошо отожженное, р0 = 0,69 ¦ 10~6 Ом-см [4] Же Армко *3, рB96 К)=14,5 • 10Om.cm [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*4 @,15 —0,25 С; 0,35 —0,65 Мп; 0,17 —0,37 Si) Ст. 35*4 @,32 —0,4 С; 0,5—0,8 Мп; 0,17 —0,37 Si) 10-0-0-"80---150" • "-300- 00---1000 300-•-600-•¦1000-¦-1183-••1673 300-•-600-¦-900 300-•-600-¦-800 300-•-600-•-900 300---600--800---900 300-00"-800 36,2-1,2".113"-105-" ¦¦¦85,5-..72,7--53,1-2,3 71 •¦•52"-32-2"-38 88-..58--33 83-7"-44 86-4--32 86-4...38--31 85-0--36 348
Продолжение табл. 15.7 Марка стали (массовый состав) •» Ст. 45*4 @,4 — 0,5 С; 0,5—0,8 Мп; 0,17—0,37 Si) Ст. 65Г@,62-0,7С; 0,9—1,2 Мп; 0,17—0,37 Si) 15Х @,12 - 0,18 С; 0,4—0,7 Мп; 0,17—0,37 Si; 0,7 - 1 Сг) 15ХА @,12 — 0,17 С; 0,4 —0,7Мп; 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) 30Х**@,.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) 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 — 0,37 Si) 50Г2*4@,46 —0,55 С; 1,4 —1,8 Мп; 0,17 — —0,37 Si) 40ХС*4@,37 —0.45С; 0,3 —0,6Мп; 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,ЗЗС; 0,4 — 0,7 Мп; | 0,17-0.37 Si; 0,8—1,1 Сг; 0,15—0,25 Мо) J ЗОХМ @,26 —0.34С; 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) ЗОХГСА @,28 —0,34 С; 0,8—1,1 Мп; 0,9-1,2 Si; 0,8—1,1 Сг) 15Л —55Л*5@,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*6 A,15— 1,24 С; 0,15 —0,35 Мп; 0,15-0,3 Si) У12 A,15— 1,24 С; 0,15 —0,35 Мп; <0,2 Сг; 0,15 —0,35 Si) [36, с. 197—198] Р18@,7-©,8С; 3,8 —4,4 Сг; 17,5—18,5 W; 1-1.4V: <1Мо) Р12@,8-0,9С; 3,1 — 3,6 Сг; 12— 13 W; 1,5 - 1,9 V; < 1 Мо) [37] 12Х13*6 @,09 — 0,15 С; 12— 14 Сг; < 0,8 Si; < 0,8 Мп) 300 300 300- 300- 300- 400- 300- 300- 300- 300- 300- 300- 300- 300- 300- 200- •-600- ¦-600- •-600- 00- •-500- ¦¦700 ••600- 00- 00- •600" •600- ¦1200 ¦600" • 600- •500- •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- 5- -38. • •51. • •36 6- ••35- .... -38. ..41" -26 ••37" • •26" .19- • 31" >.«. Вт/(мк) ••30 -24 -33- ¦ •28 -46 •35 •34 • 37- •37- • 38- •32- • 26- •26 • 33" -30 •31 • 35 • 33 •25 • 24 • 34.-33 349
Марка стали (массовый состав)*1 07Х21Г7АН5*6 « 0,07 С; 6—7,5 Мп; 19,5—21 Сг; 5 —6 Ni; 0,15 — 0,25 N) [24] 15Х12В2МФ*6@,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; 0,5 Si; 11 — 13 Сг; 0,4 —0.7W; 0,15 —0,3V; 0,2 — 0,4 Nb) 12Х18Н9Т*6 «0,12 С; 1 — 2 Мп; 17 — 19 Сг; < о,8 Si; 8 —9,5 Ni; 5 • С —0,8 Ti) 12Х18Н10Т*6«0,12С; <2Мп; < 0,8 Si; 17—19 Сг; 9 — 11 Ni; 5-C — 0,8 Ti) [24, 38] 12Х18Н10Т*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 «0,08 С; 0,8 Si; 1—2 Мп; 17—19 Сг; 11 — 13 Ni; 8C— 1,2 Nb) 10Х18Н9ТЛ «0,14 С; < 1 Si; 1—2 Мп; 17 — 20 Сг; 8—11 Ni; (С — 0,03)-5 — 0,8 Ti) ХН35ВТ «0,12С; 1— 2Мп; 14— 16 Сг; \ 34 — 38№; 2,8 — 3,5W; 1,1 — 1,5 Ti) ХН35ВТР «0,1 С; <1Мп; 14,4— 16 Сг; \ 35 — 38 Ni; 2,8 — 3,5W; 1,1 — 1,5 Ti) J Э11—Э13, Э1100 —Э1300 [40j Э41—Э43А [40] Э310 —ЭЗЗО [40] Э45 —Э46 [40] Чугун: серый средней прочности легированный 10---20--- 200-•-300- 200-•-300- 200-•-300- 10---20--- 300-••600- 200-•-300- 200-•-300- 200-•-300- 200-•-S00- 200-•-300- 300 300 300 300 300 400 700 т, к 40-•-80-•-300 •-900-••1400 •-600---900--- ¦-600---900--- 40---80---150- •-900-•-1100 •-600-••1400 --600-••1000-• •-600-••1000- •-600-•-1000-• •-600-••1000-• 1400 1400 ••300 •1400 •-1200 •1400 •1400 30 33 Продолжение •-31-- •-33-. 13,5---14 1,? 15 13 14 14 13 13- ¦••3,7 11,0-- •••5 •33- • 34- ,5-- •¦5 15, 0---19,8-- 5- - -14 •-15-- •-15-- ..14.. ..14.- 29 12 15 13 42—50 29—58 25-54 • •1 16- 19- 18. 15- табл. 15.7 т/(м-К) ,9-- ••32 ••32 • 19- ,5- 1 •26,С 5--- •-17 ••23- • •25- •17- 10,2—17 ••30 •23---28 8,2-.• •-27,8 8 • •18 ••26 ••28 ¦ -19 шло, указывают на округленно содержание компонента в процентах (при ** Теплопроводности соответствуют указанным температурам. •з Массовый состав, %: 99,5 Fe; 0,033 С: 0,12 S; 0,14 Мп; 0,025 S; 0,005 Р; 0,20 Си. •* Сталь литая отожженная. *в 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—11 AI; 3—4 Fe; 1—2 Мп) БрБ2, отожженная в течение 2 ч при 7=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 A8.07 Sn; l,86Zn; 0,16 Pb; 0,013 Р) Константан*2: МНМц40-1,5 C9—41 Ni; 1—2 Мп) зарубежного производства E5 Си; 45 Ni) Копель МНМц43-0, 5*2 D2,5—44 Ni; 0,1—0,5 Мп) [41] Латунь: Л62(гп; 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 РЬ) ЛС59-1ВBП; 57—61 Си; 0,8—1,9 РЬ) Манганин: МНМцЗ-12 B,5—3,5 №; 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-•-800 105-••130 59---77-- 2,3-.-5,0 340 42---55-- 94--. ПО- 34--.52 84-- -ПО- 18---65-- 6,0-•-20- 21---26-- 0,8.-.3,5- 25---58 П0---150 71---84-. 110--120 110-- -120 84---120- 70-.-Ю0- 92---140 3.4---10- П0-..140 22---36 0.5..-2-. 29—37 ПО-•-200 240-•-260 «, Вт/(м-к) •••150 • 84 •••11-.-2I.--37 •54 ••130 ••120 •П0---170 •-77---190 •31---37 ••8,8-.-13-..18..-23 •••200 •ПО •••140 • •150 ••120 • 19-•-34--.54.--120 -•180 .7...13...16-.-22 351
Таблица 15.9. Теплопроводности сплавов никел Сплав (массовый состав, %) Алюмель НМцАК2-2-1*2 A,6—2,4 А1; 1,8—2,7 Мп; 0,85—1,5 Si; Г\ С 1 О fs\\ \A 1 1 0,и—1,2 Co) |/*1J Инвар C5 Ni; 65Fe) Монель НМЖМц28-2,5-1,5 B7—29Cu; 2—3Fe; 1,2—1,8Mn) Нихром Х20Н80Т B0-23 Cr; 0,4-1,5 Si) Ферронихром Х15Н60 A5—18 Сг; 20—25Fe; 0,4—1,5 Si) Хромель НХ9,5*2 (9,0—10 Cr; 0,6—1,2 Со) [41] НМц2,5 B,3-3,3 Мн) МНц5 D,6—5,4Мп) 44НХТЮ (Fe: 0,4—0,8А1; 5,2—5,8Сг; 43,5—45,5№; 2,2—2,7Ti) 41НХТА (Fe; 0,5—1,0 Al; 4,9—5,7Cr; 41,5—43,5 Ni; 2,2—3,0 Ti) 19HX (Fe; 10—12Cr; 0,3—0,6Mn; 18—20 Ni; 0,2—0,4 Si) 65HFI(Fe; 64,5—66 Ni) 79HM(Fe; 76,5—80Ni: 0,3—0.5Si; 3,8—4,1 Mo; 0,6—1,1 Mn) я [22, 24 т. 293-- 273-• 273-• 273-¦ 273-¦ 293-• 293 293 293 293 293 293 293 , 40] к •1073 •573 •673 •873 •673 •1073 *•», Вт/(м-К) 27---44 11 - - -13 22---34 12---23 12-- -18 18---34 53 48 16 16 16 29 13 Таблица 15.10. Теплопроводности сплавов алюминия [24, 43] Сплав (массовый АД1 нагартованный (примесь <0,7) АВ @,45—0,9 Mg; 0,5—1,2Si; 0,1—0,5 Си; @,15—0,35 Мп) АД31 закаленный, искусственно состаренный @,1 Fe; 0,65 Mg; 0,1 Mn; 0,38Si) АДЗЗ@,8—l,2Mg; 0,4—0,8Si; 0,15—0,4Cu; 0,15—0,35 Cr) AK4A,9—2,5Cu; 1,4—1,8 Mg; 1—l,5Ni; 1,1—l,6Fe; 0,5—1,2 Si) [22] AK8 закаленный, искусственно состаренный C,9—4,8 Си; 0,4—0,8 Mg; 0,4—1 Mn; 0,6— 1,2 Si) Тоже АЛ1 C,75—4,5Си; 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) АЛ8(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—7,3Zn; 1,6—2,2 Mg; 0,8— l,2Cu; 0,2—0,45 Fe) 4---10---20---40---80---150- 300 300-¦-573 4-.. ю-•-20---40-•-80-•-200 300—673 300-•-573 300---500-¦-600-•-700 20---40---80---150---300 300-•-573-•-673 300-•-400-•-600 ЗСГ-..473---673 300-•-473-•-573 300-•-473-•-673 4---10---20---40---80---150- 300 10---20---40---80--150---30I 300-•-473---673 4---10---20---40---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---160---170---170 50---72---100---125---160 160-••180-•-180 130-..140-¦•150 150--¦160---155 160---170---180 92---100---110 4,6---12---25---49---77--. 100-•¦130 10---20---40---66---92---1Э 120---130---150 11—28- - -58- - -110— 140--- 150-••170 180---180---190 160---170---160 « Теплопроводности :уют указанным температурам. 352
Продолжение табл. 15.10 Сплав (массовый состав, %) B95E-7Zn; 1,8—2,8 Mg; 1,4—2 Си; 0,2— 0,6Мп; 0,1-0,25Сг) ВАЛ1 E,5-6,2Си; 0,8—1,2№; 0,6—1 Мп; 0,15—О.ЗСг; 0,05—0,2Zn) ВАЛ5 F,5-8,5 Si; 0,35—0,55 Mg; 0,1—0,3Ti; 0,15-0,4 Be) ВАД1 отожженный C,8—4,5 Си: 2,3—2,7 Mg: 0,5-0,8 Мп; 0,08—0,15 Ti) ВД17 B,6-3,2 Си; 2—2,4 Mg: 0,45—0,7 Мп) Д1 отожженный C,8—4,8 Си; 0,4—0,8 Mg; 0,4-0,88 Мп) 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- 300- 300- 20- 300- 20- 10- 300- 20-• 300 Т, к ¦-473-•-673 •-473-•-673 •-573-•-673 •80-•-300 ••673 •40-•-80-•¦150---293 •20-0-"80-50--300 ••573 .40--80-50--300 •••673 155- 130- 150- 30- 130- 30- 9--- 120- 27-- 140- *«. Вт/(м-К) ••160-• 160 50- -160 ••160"-160 -61--160 ••170 •55--97-25--170 19--37--61--90--120 ••160 • 38-1-"85--140 ••160 Таблица 15.11. Теплопроводности сплавов титана Сплав (массовый состав, %) ВТ1 отожженный на воздухе в течение 40 мин приТ = 873К @.014С; 0,16Fe; 0,045 Si; 0.028N; 0,0092Н) [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) [22] BT14C,5-6,3A1; 2,5—3,8Mo; 0,9—1,9V) BT16 A,8—3.8A1; 4,5—5,5Mo; 4—5*5V) BT3-1 E,5-7Al; 2—3Mo; 0,8—2,3Cr: 0,15- f\ A QJ\ ГОО1 0,4 bi) [zzj OT4C,5-5A1; 0,8—2 Mn) \ 0T41 A—2,5 Al; 0,7—2 Mn) / OT40 @,2-l,4Al; 0,2—l,3Mn) OT42E,7-6,7A1; 1— 2,3Mn) 10- 300- 300- 300 300- 300- 300 300- 300- 300- •20-- ••673- -673- ••673- ••673- •673- •673- •673- т. к 40-"80--150--300 -973 •973"-1173 ••973--1173 •-973-••1173 ••873 ••973--1173 -973--1173 [44] 5,5- 8,8- 8,4- 7,1 8,4- Ю-- 7,9 9,6- 13-- 7,1- •10- •12- •13- •13- 15--- ¦13-- 15-- ¦13-- h", I .14. •17 •17- •17- 18- -16 18- •18- t/(m-K) •-18--20--16 ••20 -•20 •21 •20 ••21 ¦ Теплопроводности соответствуют ук MAI A,3-2,5 Mn) Таблица 15.12. Теплопроводности спла Сплав (массовый состав, %) MA2 C-4 Al; 0,15—0,5 Mn; 0,2—0,8 Zn) MA2-1*2 C,8—5 Al MA5 G,8-9,2 Al; MA8*3 A,5—2,5 Mr МАИ A,5-2,5 Mn MA15 B,5—3,5Zn; 0,4—0,8Мп; 0,8—l,5Zn; 0,1 Са) 0,15—0,5 Мп; 0,2—0,8 Zn) ; 0,15—4,35 Са) 2,5—3,5 Nd) 0,45—0,9Zr) [46] BM65-1 E-6 Zn; 0,3—0,9 Zr) ВМД1 A,2-2 Mn; BMC1 C—4 Al; 1, МЛ2*4 A—2 Mn) 2,5-3,5 Th) 2—2Zn; 0,4—0,9 Zr) bob магния [24, 45] Т, К 300--473-•-673 300- 20- 300 300 300- 300 300- 300 293 293 •473--673 80- -300 ¦473--673 •473- -673 126- 96- 13- 59 130 110- 110 117- 130 96 130 «, Вт/(м-К) •-138---134 -105---113 •26---Э6 ••117--117 -126--126 353
Продолжение табл. 15.12 Сплав (массовый состав, %) МЛЗ*4 B,5—3,5 А1; 0,15—0,5 Мп, 0,5—1,5 Zn) МЛ4*5 E—7 Al; 0,15—0,5 Мп; 2—3 Zn) МЛ5*5 G,5—9 Al; 0,15—0,5 Мп; 0,2—0,8 Zn) МЛ6*6 (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—0,8 Cd) [46] МЛ10*6 @,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 Al; 0,5—1 Zr; 2,6—3,8 Th) МЛ15*7 D—5Zn; 0,7—1 Zr; 0,6—1,2 La) ВМЛ1*6 @,5—1 Zr; 2,5—4 Th) г, к 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 X-i, Bt/(m-K) 105 80 77 77 120 110 130 110 140 110 Теплопроводности соответствуют указанн ' Отожженный в течение 30 мнн при Т = ; •¦ То же при Т = 623 К- 1 Литой. Таблица 15.13. Теплопроводности жаростойких и на основе тугоплавких металле Сплав (массовый состав, %) ХН60В (Ni; «0,1 С; 23,5—26,5 Сг; 0,3—0,5Ti; «0,5 Al; 13—16 W; 4 Fe) ХН60Ю («0,1 С; 15—18 Cr; 2,6—3,5 Al; «0,3 Mn; «0,8 Si; 55—58 Ni) ХН70ВМЮТ (Ni; «0,12 C; 13—16 Cr: 2—4 Mo; 0,1— \ 0,5V; 5—7 W; 1,8—2,3 Ti; «5Fe; 1,7—2,3 Al) 1 ХН70ВМТЮ (Ni; 0,1—0,16C; 14—16 Cr; 1—1,4 Ti; [ 1,7—2,2 Al; 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) ХН80ТБЮ (Ti; «0,08 C; «1 Mn; 15—18 Cr; «3Fe; 1—1.5Nb; 1,8—2,3Ti; 0,5—1 Al) MB50 (W: 47,5—50 Cu) BP20*2 (W; B0+0,5) Re) BMI (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—0,5C; 0,3—0,6Zr; 0,8—1,3 Ti; f 1—l,8Nb) 1 ЦМВ30 (Mo; 0,01 C; 30 W) Nb3Sn, сверхпроводиик-(G0,5+0,05)№>), ГС=18,ЗК[47] 200- 200- 200- 200- 300- 200- 573- 523- 373- 673- 4... ••300- ••300- •¦300- ••300- •¦900 •¦300- ••773- ¦-773- ••773- ••973 6--10 жаропрочных т, к •-600-- ¦-800-- ••800-- •-600-- •-800-- •-973-- •-973-- •-1473- •••20-- -1000 • 1400 • 1400 •1000 -1400 ¦1173 •1173 ••2173 плавов и сплавов Ю Х*>, Вт/(м-К) 9,0---9,8--.14---23 8,0---9,6---19---29 7...8--.18-.-24 И- - -12- - -16- - -24 13-•-23 11---12-¦-21---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 Таблица 15.14. Теплоповодности сплавов на основе благородных металлов [24] Сплав ( Ag-Cu Ag-Pd массовый (92,5 А (90 Ag; (80 Ag; E0 Ag; (95 Ag; (90 Ag; (80 Ag; E0 Ag; состав. %) g; 7,5 Cu) 10 Cu) 20 Cu) 50 Cu) 5 Pd)*2 lOPd)*2 20 Pd)*2 50 Pd)*2 Т. к 300 300 300 300 300 300 300 300 X*>, Bt/(m-K) 350 345 340 310 220 140 92 35 Продолжение табл. 15.14 Сплав (массовый состав, %) Ag — Аи зарубежного про- производства (99,63 Ag; 0,37 Аи)*3, *4[7] (90Ag; ЮАи) C0Ag; 70Аи) Pt —Rh(90Pt; lORh)*3 [36] Pt— Ir (90Pt; 10Ir)*5 T, К 20---40-- •••80---100 300 300 300—400 300 X«, Bt/(m-K) 290---330--- •••350---360 200 290 30 30 354
Продолжение табл. 15.14 Слав (массовый состав. %) (8OPt: 20Ir)*5 GOPt: 30Ir)*s ди_Ре зарубежного произ- производства , отожжен - ный, р(ЗООК)/ро = =9,0 (Аи; 0,03 Fe)*3,*4 [7] ди—Со зарубежного произ- производства, холодно- холоднотянутый (Аи; 2,1 Со)*3. *4 [7] Т, 300 300 4-10 •--20-- ...80-- 4---10- ••¦20-- •••80-- К •40-•- -300 •40-•• ¦100 Вт/(м •' К) 18 16 50--• -••210- •••250 1,0--- ¦ • • 8,5 •••20- 130-•• •-240-- •••310 4,2--. ¦-14-- ••24 ** Теплопроводности соответству *» Механически обработан в холо *• Сплав термоэлектродный. ч Атомный состав, %. « Штампован в холодном состоя Таблица 15.15. Теплопроводности Сплав (массоньн U-A1 (99 U; (90 U; G0 U; E0 U; A0U; радиоактиви состав, %) 1 А1) 10 А1) 30 А1) 50 А1) 90 А1) UA1S, y = 6,8 г/см3 USi, 7 = 15 U-Cr (95U; (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; A0 U; UBi U3Bi4 UBi2 F5U + 20PU +10 продукте ,6 г/см3 ,2 г/см3 5Сг) ЮСг) 30 Сг) 50 Сг) 70 Сг) 5Fe) 10Fe) 30Fe) 50 Fe) 70 Fe) 5Zr) 10 Zr) 30 Zr) 50 Zr) 70 Zr) 5 Mo) 10 Mo) 30 Mo) 50 Mo) 90 Mo) -f 5Mo + в деления) G0U+20Pu+10 про- продуктов деления) ых металлоЕ т, к 200-•-300-• 200-•-300-¦ 200-•-300- • 200-•-300-¦ сплавов на основе [22] ¦900 -900 •800 •¦¦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---808- 323-••573- • 868 ...873-••1073 А*', Вт/(м-К) 14---14-.. ••¦13 6 10-- -10 — • - *9 8 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 ПО 21 19 17 15-•-23-•-22 9.6---16--- •••24¦¦•30 Сплав (массовый Th—U (90 Th; (80 Th; (Zr + 8 U) (Zr+8U+1H) остав, %) 10 U) 20 U) 323- 323- 373- 373- Продолжение m T, К -•1073 •¦1073 -•723 •-473-•-673 36 35 14 20 абл. Вт/( ...44 -••43 •••17 •¦¦18 15.15 м • K) •¦•17 Таблиц р и подшипниковых материалов [46 15.16. Теплопроводности припоев [46] Сплав (массовый состав, %) А", Вт'(м - К) Алюминиевые антифрикционные сплавы АН2,5(А1; 2,7—3,3№) АО6-1 (А1; 5,5—7 Sn; 0,7— l,3Cu; 0,7—1,3№) БКА (Pb; 0,95—1,15Са; 0,7—0,9Na; 0,05—0,2 AI) Б16 (Pb; 15—17 Sn; 15— 17 Sb; 1,5—2 Си) Б83 (Sn; 10—12Sb; 5,5— 6,5 Си) Б88 (Sn; 7,3—7,8Sb; 2,5— 3,5 Си; 0,8—1,2 Cd; 0,15—0,25 Ni) 300 300 130 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; B7+l)Cu; A6+2) Zn; (8+l)Cd; B±0,5)Ni) C+0,5) Mn) ПСр70 (Zn; G0+0,5) Ag; B6+0,5) Cu) 300 300 300 300 4...10... ...40...80--- •••300 4..-10--- ••20-.-40--- ...80---100 10---20--. ...80--- ••¦150---273 300 300 300 50 38 34 42 18...40-- - - -51---49 -••50 4,0-•-11- ¦••18---20 ••-23---24 3.4---5-- - - -1 i - -16 105 38 170 Теплопроводности соответствуй емпературам. 355
Таблица 15.17. Теплопроводности полупроводников Полупроводник Cd3As2 нелегированный, и = 2-1018 см-3 CdSb р-типа, и = C -Н 5) • 1015 см~3, ZnSb, чистота исходного материала 99,9999% ZnO*1, концентрация примесей <s2,5-1018 см-3 [48] ZnS, гексагональная структура, концентра- концентрация примесей < 5-Ю17 см~3 [48] CdS, концентрация примесей > 1016 см~3, || оси с CdSe и-типа, чистота исходного материала> > 99,99%, нелегированный, || оси с CdTe, концентрация примесей <: 2-1018 см-3 [48] HgSe и-типа, и D,2 К) = 2,1-10" см~3 [49] HgTe р-типа, концентрация акцепторов Юм — 1018 см-3 BN*2 [50] A1N*3 Г50] AlSb р-типа, R C00 К) = 7,0 см3/Кл GaP р-тнпа, R C00 К) =75 см3/Кл GaAs л-типа, и G7 К) = 2-1016 см-3 GaSb р-типа, п= 1,5-10" см-3 InP и-типа, и G7 К) =2-10м cm~3 InAs и-типа, и G7 К) = 3-101в см-3 InSb n-типа, п=7-1013 см~3 SiC и-типа, концентрация атомов N 1017 см~3, || оси с PbS р-типа, и C00К) = 1,7-1018 см~3 PbS природный, и C00 К) = 1,48-1017 см~3 PbSe р-типа, и C00 К) = 5,4-1018 см PbSe и-типа, я = 6,4-1017 см-3, легирован- легированный Си Bi2Te3 п-типа, и 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 — - I 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) 140 B50 К) 58 36 70 490 2,6 1,8 2,9 провод- *' Приведены средние значения теплопроводности ZnO гексагональной струкутры: Хср = 1/3 BХД + XJ, где Xfl н Xf ности вдоль осей а и с соответственно; для 30 < Г < 300 К ХЙАС = 1,2. *2 Горячепрессованная поликристаллическая керамика плотностью 97% теоретической, размер зерен 20 мкм, концентрация примесей *3 Синтетический монокристалл, атомное содержание кислорода (I ± 5)-1020 см~3. Обозначения: «-концентрация носителей тока; Н— постоянная Холла. Таблица 15.18. Теплопроводности некоторых диэлектрических монокристаллов, Вт/(м Кристалл (атомное содержание, %) ВеО [50, 51] MgO А^Оз*1 Сапфир*2, || оси с SiO2*3, || оси с TiO2 №О2 UO2*4 LiF: @,02е Li) G 46 Li)*5 E0,Iе Li) NaF*«, || [100], [52] 4 47 270FK) 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 1 20 5100 3000 12 500 10 000 530 600 220 1,65 10000 2800 1800 14 000 . 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
Проаолмение табл. 15. Кристалл (атомное содержание, %) CaF2, || [100] MnF2*', || оси а CoF2« NaCl КС1 RbCl NaBr KBr KI SrTiO3*>, || A00) Y3FeA2*10, II [100] T, К 4 700 67 4,2 530 630 310 95 480 700 1,5 13,5 [0 2E00 430 900 510 190 160 250 360 8,5 125 20 2800 450 27 310 225 85 70 90 130 20 220 40 570 135 19,5 80 70 30 27 34 39 19 112 80 60 40 25 34 20 U 13 15,5 12 18 37 150 22 16 15,5 15,5 16 15 300 12,5 7,7 7,4 4,8 5,02 12 7,4 Ю-5 см-3. « Размеры образца: диаметр 5 мм, длина 50 мм. *' Концентрация примесей Cr, Fe, Mg, Si меньше *3 Размеры образца 5X5X40 мм. *4 Антиферромагиетик при Т-< 30 К- •5 Нормальный изотопический состав. •• Атомное содержание примесей меньше 1 • 10"» см~3, сечение разца 5,1X5,1 мм. рромагнетик при Т < 38 К, ось образ составляет длина 11, 3 мм. средний диаметр образца Таблица 15.19. Теплопроводности стекол [24, 53] 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 SiO2; 13B2OS; 2Al203;4(Na2O + K2O)) известково-натриевое свинцовое тугоплавкое D0—50 РЬО) Фарфор [55] Фаянс разных сортов Флинт: тяжелый ТФ1 баритовый БФ8 Хрусталь, -j = 2,6 -i- 2,85 г/см3 [15] 60--80-.-160--300-00-¦ •••800"-1100 60"-70-•-80--90 90". 150--300 293 300 300 300 20...80-50--300 20--80-50--300 20- -80- -150" -300 80- •• 150- • -300- 00- • -700- •••1140 300 90- 50- -300 293 293 0,13-,135"-0,16"-0,25- •••0,52--0,70 0,41".0,52".0,96-,36" ••¦1,63--1,81-.1,98 0,45-,52--0,58...0,64 0,52.,87".1,2 0,75 0,92 1,3 0,84 0,142-,54. 0,84- 0,142-,46"-0,70" 0,142"-0,36-,51-,71 0,96--.1,35"-1,68. •-1,72- •••1,81".2,25 0,93—1,3 0,34.,52---0,70 0,81 0,88—0,91 [ температурам. 357
Таблица 15.20...Теплопроводности плотных (пористость П — 0%) спеченных оксидов [22]*1 А12О3 ВеО [51] СаО SiO2 AigO \Ю TiO2 ZrO2 г/см3 3,7-3,6 3,01 3,0—3,1 2,3—2, 3,3—3,5 5,0--5, 4,0—4, 5,2—5,3 400---700--- 1100-•¦1500-• •2000 400---700--- ¦¦¦ 1000- •• 1500- • ¦¦•2000 100---700--- •-1500-•-2200 6 400---700--- •¦¦1300---1500 400---700--- --¦П00---1700-- •••2000 ¦-700-" ¦•1700 400---700--- ••1500 00.--900--- -•1500-•-2000 1 400- 30---13---7--- ...5...7 15...д...&...8 13...9-..6---7 36---16-- ...6---Э 13---6---5 8-.-5---3 •'•2,0-'-2,0 Таблица 15.21. Теплопроводности upcconai и спеченных карбидов [22, 57] теплопроводност Карбид в4с Ве,С (в Аг) Сг3С2 Сг2,С6 HfC МоХ NbC NbX SiC ГаС ТаХ TiC VC we w2c ZrC t. г/см-1 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 Т. К 300--¦1100 300-•-900 293 293 573- • • 1473 293 400-••1200-•• ••-2500 400 200---300--- •¦-600-•• 1000-• ¦ ••¦1S00---2500 573--•1673-•- •••2673 293 523-•-973 293 293 293 573-••1673- •• •••2673 X* 28- 32- 13 18 9-- 7 14- 19 36- 34- 36 33- 25 29 36 53- , Вт/(м-К) ••13 • •18 •17 ••44.-.44 ..31... 23---16-.. 12---14 •-40---38 • •11 ••35-.-38 Теплопроводности соответствуют указа Теплопроводно : температурам. Таблица 15.22. Теплопроводности прессованных и спеченных боридов, нитридов и силицидов при комнатной температуре [22] Продолжение табл. 15.22 Соединение ВаВв СаВ, СгВ2 м°А NbB2 SrB6 _ 5,6 8,0 6,0 — X, Вт/(м-К) 36 23 22 27 17 26 Соединение Mo3N NbN TaN TiN VN ZrN 9,9 8,4 13,8 5,21 6,04 7,35 x, Вт/(м-К) 50 10 23 29 31 14 Соеди нение ТаВ2 W2B6 CrN2 Cr,N MoN г/см» 11,7 4,5 11,0 6,1 5,9 6,5 8,6 Вт/ (м- К) 11 24 32 23 32 60 16 Соединение CrSi2 MoSi2 NbSi2 TaSi2 TiSi2 ZrSi2 Jc> 4,4 6,3 5,45 8,83 4,35 9,33 4,88 Bt/(m-K) 6 29 26 13 19 18 Таблица 15.23. Теплопроводностт? плотных обожженных огнеупоров при атмосферном давлеии: Изделие (массовый состав, %) Из кварцевого стекла (:> 97 SiO2) Дшасовые (^> 93 SiO2) Динасовые с добавками (80 <: SiO2 < 93) Полукислые « 28 А12О3; < 85 SiO2) Шамотные B8 < А12О3 <45) Муллитокрезшеземистые D5 < А12О3 < 62) Муллитовые F2 < А12О3 < 72) 7, г/см», при г =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 400 1,9 0,34 1,7 1,4 0,92 0,94 1,4 4,9 1,3 (м-К), 800 3,0 0,46 1,9 1,8 ,1 ,1 ,4 1,1 ,5 при *, ° 1200 4,5 0,94 2,3 2,1 1,2 1,2 1,4 3,8 1,7 С 1600 _ 1,8 3,0 — 1,1 1,4 3,9 1,8 358
Продолжение табл. 15.23 Изделие (массовый состав. %) Муллитокорундовые G2 < А12О3 < 90) Корундовые (глиноземистые) (>90 А12О3) Периклазовые (> 90 MgO) Форстеритовые E0 < MgO < 65; 25 < SiO2 < 40) Карбидкремниевые на различных связках (>70 SiC) Бадделеитовые (> 90 ZrO2) Цирконовые (>50ZrO2; >25 SiO2): плавленые поликристаллические т, г/см», при t =20 °С 2,89—2,68 3,9—3,7 3,12—2,89 3,55—3,37 2 34 2 63 з'зб—з',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—20 200 2,7 20 4,1 26 5,7 4,5 3,3 35 13 1 »8 1,8 5,7 4,6 1, Bi 400 2,6 12,8 3,5 17 4 8 з'э 2,8 32 12 1.7 1,6 5,1 4,2 /<м-К), 800 2,4 6,7 2,7 8,3 000 2,0 27 9.7 1,7 1,4 4,3 3,5 при К 1200 2,3 5,2 2,4 5,6 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*2 19 7,2*2 2,3 1,25*2 4,0 3,1 Таблица 15.24. Соединение (массовый состав U02, спеченный диоксид [59] ThO2, спеченный диоксид, 77 = РиО2, спеченный диоксид, 77 E0 UO2 + 50 РиО2) Теплопроводности высокотемпературных = 0% = 0% F0 UO2 + 40 А1), спеченная смесь D7 UO? + 53 ВеО), спеченная A9,9UO2 +80,1 С), спеченна F0Ш2 + 40МО)*2 E0UO2 + 50W)*2 B0UO2 + 80 полиэтилен) B0ГО2 + 60 полиэтилен + 20 и3о8 ис ис2 C0,3 UC + 69,7 С), спечен ная UN(94,3U; 5,32 N, 0,034 С; 0,047 0) US PuBel3 смесь и смесь сажа) смесь 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 4,36 300- .finn.. т, к . ir\f\n ••-2600-•-3120 400-• 200-• 300 300 300 300 373-• 373-• 273-- 273-• 300 •500-• •300-• •1273 •773-• •363 •363 373---673-- 473- 300 473- 300 300 •1873 •1073 •700- •700- •1273 •1100 композиций ядерного топлива [22] 1600 • 1100-••1800 -1100-.-1500 8 ••¦3,3" 8,2---6, 7,2-.-6, 4,3 7,0 23—35 18 32---27 52---44- 0,31---С 0,37---0 6,8 25---22- 13---20 57 16---21 11 90 >-•», Вт/(мК) •3,4 9---4,6---3,0---2,0 3... 4,2-- -ЗЛ- -.2,2 • •42 ,24 ,33 ••27 « Теплопроводности соответствук " Объемное содержание, %. температурам •
Таблица 15.25. Теплопроводности строительных ! = B5 ± 5)°С и атмосферном давлении материалов при / ¦¦ Продолжение табл. 15. 26 [22, 23] 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 (влажный) [60]: глинистый и суглинки пески и песчаный скальный Гудрон Доломит плотный в сухом состоя- 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 1есок сухой эаствор: портландцементный (без песка) цементно-песчаный известково-песчаный эубероид Толь бумажный 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 0,5 1,9 1,13 1,4 1,6 1,8 1,8 1,8 0,6 0,5 1,0 0,7 0,5 А, Вт/(м-К) 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 ц а 15. 26. Теплопроводности древесных материалов [15, 22] Материал Бальза Береза Дуб 2ль Кедр красный т, г/см- 0,11—0,13 0,72 0,825 0,45 0,47 t, °с 30 20 15 60 20 А*\ Вт/(ы.К) 0,043—0,052 0,15 0,20 0,11 0,095 Материал Клен Лиственница Пробковое дерево Сосна: поперек волокон вдоль волокон Тополь Фанера Опилки в качестве за- засыпки Стружка в качестве на- набивки К, г/см» 0,72 0,6 0,113 0,545 0,545 0,58 0,6 0,25 0,30 ,.-c 30 20 30 15 15 50 20 20 20 А*', ВтДмК) 0,19 0,13 0,045 0,15 0,40 0,17 0,15 0,093 0,12 *х Теплопроводности древесины приведены в направлени пендикулярном волокнам. Теплопроводность вдоль волокон в 2—3 раза выше ¦ риалов 7¦ древесины, г/см». гсярном волокнам. 1еплопроводность вдоль волокон в 1—з ле теплопроводности поперек волокон. Влажность мате- '—10%. Теплопроводность сухой древесины, Вт/(м-К), .ценить по формуле X » 0.0232+ 0.174 7- где -\ — плотность 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) г, 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* C 350 350 450 450 450 450 600 600 900 100 100 600 600 600 900 900 600 А Ю-3 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 материаль асбсзурит-600 асботермит совелит 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 иа керамической связке (плиты, сег- сегменты, скорлупы): марки 250 марки 400 Перлнтоцементные изделия (полуци- (полуцилиндры, плнты, сегменты): марки 250 марки 350 Перлит вспученный мелкий: марки 75 марки 150 Пенобетонные изделия Пенопласт ФРП-1 и группы 75 группы 100 Плиты теплоизоля- теплоизоляционные из мине- минеральной ваты на синтетическом свя- связующем: марки 60 марки 175 Совелитовые изделия (полуцилиндры, плнты, сегменты): марки 350 марки 400 Торфоплиты, сегмен- сегменты, скорлупы Холст стекловолок- нистый ВВ-Г Холсты из микроульт- расупертонкого штапельного волок- иа горных пород Т, 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,Ь0 0,065—0,085 ,086—0,11 ,055—0,075 0,15—0,21 0,35 0,40 0,275 0,35 0,10 0,03—0,07 W 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 Ю-з.ВтДм-К) 1бо+о, т 130+0, 1* 99+0, И 77+0, 1* 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] Материал (массовое содержание, %) Асбест волокнистый Ацетилцеллюлоза F0 аэрогель-В -+- 40 алюминиевой пудры) Бумага толщиной 75 мкм [221 Вата: минеральная стеклянная хлопковая Войлок: графитирован ный (вакуум, й = = 10 -4- 20 мкм) графитированный углеродный (аргон) из карбида цирко- циркония (аргон, d= = 16 мкм, П = = 80%) стеклянный Волокно: базальтовое каолиновое (d = = 4 мкм) Ипорка*2 Картон теплоизоля- теплоизоляционный БТК-1 Каучук: натуральный фторированный ФК-20 вспененный отвер- жденный Кожа Лед Майлар (лавсан) Пенолегковес высоко- высокоглиноземистый (ар- (аргон) Пенопласт: ПС-1 (dnop = = 0,5 мм) nC-4(rfnoP = = 1,5 мм) Пенополиуретан : ППУ-104Б ППУ-305А Пеностекло Перлит (воздух, р = = 0,13 Па) г/ст;,з 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 t, °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 Ю-3 ВтДм-К) 81-. 150- •160 ..94П 200—ЗПО 0,35 96 16-- 36- 20-• 26-- 32- 400- 80- 800- 14-. 38-. 60-- 38 23- 84 42 23-- 15-• 170 2200 ПО- 400- 15- 18-. 38.- 25-¦ 49-• 61- 0,83 ¦47 •57 •52 •59 •59 •¦1200 • 280 ••1200 •44 ¦78 ¦380 ¦39 ¦59 •33 •¦150 -480 •40 •44 •67 -43 62 ¦80 361
Материал (mdcconoe содержание, %) Плексиглас аморфный прозрачный Плитка теплоизоля- теплоизоляционная ПМТБ-2 Полистирол Поролон Порошок: А1,О3(й=0,21мм, Л =51 %) MgO(d=0,18 мм, Л=42%) ZrO,, (d= 0,20 мм, Л=42%) Пробка измельченная (d<3 мм) _ натуральная синтетическая Слюда; мусковит, J. ПЛОСКОСТИ спайности ;| ПЛОСКОСТИ СПЭЙ- ности флогопит, J. плос- плоскости спайности Снег [62] Стеклотекстолит, ± армирующим слоям Тальк (воздух, р= = 0,13 Па) Тефлон Ткань: из кварцевого во- волокна (d = 6 -=- Н- 8 мкм, тол- толщина слоя 0,4 мм, 7 = = 0,34 кг/м3) углеродная гра- фитированная (аргон, d = = 5 мкм, тол- толщина слоя 0,45 мм, 7 = =0,33: кг/м3) Шелк Эбонит [22] Эбонит вспученный Экранная теплоизоля- теплоизоляция: а люминизирован- ная с одной стороны лавса- лавсановая ¦ пленка толщиной 5—12 мкм с 1,174 1,06 0,034 _ - 0,037 0,161 2,8 2,8 2,8 0,25 1,2 2,12 0,10 1,2 0,064 0,022 Продолокение табл. 15.28 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 -18(Х« <20 — 190---10 200-•¦ ¦600---1000 200-¦¦ •-•1000--- ¦••1800 0 20 —100---20 —200<« <20 л", Материал Ю-3 Вт/(м-К) (массовое содержание, %) 150- - -200 рифлением Зх ХЗ мм и стек- 15...36---96 ловуаль ЭВТИ-7 A5 экранов на 82 1 см, р= 10-3Па) 13-•-40 пиобиевая фольга толщиной 360-•-600 15 мкм с рифле- рифлением в виде 480-•-780 шаровых сегмен- сегментов высотой osn 450 0,05—0,1 мм -Й0- -450 B0 экранов м 9...34 1 см, вакуум) Т. г/см3 — Продолжение t. vc с 36---50 •'Теплопроводности немонолитных воздуха при давлении 1.01- 10s Па, 00-•• - -1000-¦• ¦•1200 материалов если среда 11 ... 150 *2 Белая мягкая пена карбомидных смол. 1ZU---1/U р —давление газа; П — пористость. 550 табл. IS. 28 Ю-3 Bt/'(mKi 42---77--. -¦•130 приведены для и давление не ее, Таблица 15.29. Теплопроводности горных пород, 3400 Вт/(м-К) [6 450---570 160 Порода 190-•-390 3] ХсР Осадочные породы 1 ,о ¦^Ргиллит' глинистый сланец -3O.--2bO Глина Доломит 120- ¦¦ Известняк ...180---290 Каменная соль Мел Песчаник Торф Уголь 130-¦• Ил, глина, песок --¦270---460 Магматические Базальт Гранит 40 Лава 160 Обсидиан 19---32 Туф 1,3 1,6 3,2 2,3 3,6 1,6 1,8 0,07 0,45 0,84 породы 1,3 2,4 2,5 0,49 1,5 2,3 ОД Метаморфические породы Гнейс Кварцит Мрамор Сланец 2,0 5,3 2,6 2,3 xmin' Xmax 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 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 аигл./Под ред. А. А. Померанцева. М: Натка, !964. 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. W., Liley P. E.//J Phys. Chem. Ref Data. 1972. Vol. 1. A° 2. P. 279—425. 5. Но С Y., Powell R. W., Liley P. E.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1974. Vol. 3. Suppl. № 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/ А. 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, ЛЬ 2. Р. 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. 11. 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 фонопы. Теория явле- явлений переноса в твердых телах: Пер. с англ./Под ред. В. 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. Могилезский 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., Back- strom G.IIRev Pro^r. Phvs. 1984 Vol. 47. P. 1347—1402. 22. Чиркин В. С. Теплофизические свойства мате- материалов ядерной техники: Справочник. М.: Атомиздат, 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 literaturc/NBS (US) Monogr. 131, 1973. 26 Зиновьев В. Е., Коршунов И. Г. Теплопровод- Теплопроводность и температуропроводность переходных металлов прн 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., Янош Ш., Петрович П. и др.//Физика низких температур 1978. Т. 4, № 10. С. 1305—1315. 29.. Chuah D. G. С, Ratnalingam R.//J. Low Temp. Phys. 1974. Vol. 14, № 3/4. P. 257—276. 30. Алиев H. H., Волькенштейи Н. В.//Журн. экспе- рим. и теорет. физ. 1965. Т 49, вып. 5A1). С. 1450—1452. 31. Cook J. G., van der Meer M. P., 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, № 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, № 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. А., Чашкин Ю. Р.//Измерительпая техника. 1976. № 3. С. 28—31. 39. Сергеев О. А.//Теплофизические 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., Бейлии В. М. Сплавы для тер- термопар: Справочник. М.: Металлургия, 1983. 42. While G. К. Experimental techniques in low-tem- low-temperature physics. — 3d ed. Oxford: Clarendon Press, 1979. 43. Алюминиезые 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. Спразочник металлиста. — 3-е изд./Под ред. А. Г Рахштадта и В. А. Бромстрема М.: Машинострое- Машиностроение, 1976. Т. 2. 47. Cody G. D., Cohen R. W.//Rev. Mod. Phys. 1964. Vol. 362, № 1 (part 1).P. 121—123. 48. Slack G. A.//Phys. Rev. 1972. Vol. B6, № 10. P. 3791—3800. 49. Whitsett C. R., Nelson D. A., Broerman J. G. et al. //Phys. Rev. 1973. Vol. B7, № 10. P. 4625—4640. 50. Slack G. A.//J. Phys. Chem. Solids. 1973. Vol. 34, № 2. P. 321—335. 51. Slack G. A., Austerman S. B.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42, № 12. P. 4713—4717 52. Jackson H. E., Walker С T.//Phys. Rev. 1971. Vol. B3, .N» 4. P. 1428—1439. 53. Новицкий Л. А., Кожевников И. Г. Тсплофпзи- ческие 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—970. 55. Шадричез Е. В., Смирнов И. А.//Приборы и тех- техника эксперимента. 1968. № 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. К., 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\х Ньютона определяется соотношением nxyWy, A6-1) 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 = T]/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 A0~2 мм рт. ст.). Верхняя граница опре- определяется условием идеальности газа, согласно которому длина свободного пробега частиц много больше среднего расстояния между ними п~Ч3. 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 о~3/2 (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 сеченнем соударения, имеет A6.2) где т—масса частицы газа; <v>^\ 2kT/tn—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 Л/2. 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» стности, 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 дазления при наличии в газе процессов ассоциации, щих число частиц в системе. 364
Таблица 16.1. Вязкость газов при атмосферном давлении и различной температуре, 10-« Па-с (погрешность данных 1—10%) [1, 2, 4] 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 — 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 — D2 3,86 4,88 5,79 7,77 9,55 11,2 12,7 15,5 18,0 — N2 5,59 6,87 10,0 12,9 15,5 17,9 22,1 25,9 29,3 35,2 40,4 — о2 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 — 8,56 12,9 16,8 20,3 23,6 29,5 34,8 — 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 — со2 — — 10,2 12,6 15,0 19,5 23,6 33,9 39,5 — H2S — — 13,0 17,3 — COS — — 12,5 16,6 20,4 — cs2 — — — 10,1 13,6 16,9 20,2 HCN — 7,58 10,8 13,9 — — — 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 PH, 11,8 15,6 19,1 CC14 9,9 13,0 16,0 19,0 — Продолжение табл. 16.1 Т, К 60 150 Я00 250 300 400 500 600 800 1000 1500 2200 Вг2 - _ 15,5 20,3 25,1 29,9 39,2 — - 18,6 23,0 27,2 NH3 - 6 89 8,53 ю,з 13,9 17,6 21,4 28,8 35,9 — BF3 - _ 12,1 14,6 17,1 21,7 26,1 30,2 на - 12,1 14,6 19,6 24,3 28,8 HI - 15,9 19,0 25,1 31,0 36,7 H2S - 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 NO2 - 13,0 21,3 - 10,0 12,6 15,0 19,5 23,6 27,3 34,1 40,0 52,5 so2 _ 8,62 10,8 13,0 17,3 21,3 25,1 32,1 38,4 H2O - 9,13 13,2 17,3 21,3 29,5 37,6
16.2. Вязкость газообразных углеводородов и их прои при атмосферном давлении, 10~в Па-с [1, 2] Газ Ацетон С3НеО Ацетилен С2Н2 Бензол С6Н8 Бромметан СН3Вг изо- Бутан изо-С4Н1с и-Бутан K-QHl0 Тетрахлорметан СС14 Тетрафторметан CF4 Пентафторхлорэтан C2F5CI Трифторхлорметан CF3C1 Дифтордихлорметан CF2C12 Дихлорфторметан CHC!2F Дихлортетрафторэтан C.,Cl2Fi, Этан С2Н6 Этанол С2Н5ОН Этилен С2Н4 Диэтилэфир QH10O к-Гептан к-С7Н16 н-Гексан и-С6Н14 Метан СН4 Метанол СНЯОН Хлорметан СН3С1 н-Октан н-С8Н18 изо-Пентан мзо-С5Н12 и-Пентан к-С5Н12 и-Пропан н-С3Н8 Пропилен С3Н6 Пропан С3Н8 Трихлорфторметан CC13F Трихлортрифторэтан C2Cl3F3 Трифторметан CHF3 5ромтрифторметан CBrF3 ызо-Пропанол изо-С3Н8О к-Пропанол и-С3Н8О Температура Т, 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 . z — — 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 z 19,6 27,6 . .—, . — Таблица 16.3. Вязкость газообразного азота при различных температуре и давлении, 10~6 Па-с [3] т. к 80 100 120 140 160 180 200 250 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 Давление, 10» Па 1 5,52 0,88 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 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 47,0 150 _ 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 Та при Т. К 30 50 100 200 300 500 750 1000 блица )азличны 1 1,6 2.49 4,21 6,81 8,96 12,6 16,6 20,1 16.4. Вязкость газообразного водорода х давлении и температуре, 10~6 Па-с [3] 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 , 10s Md 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 20,4 386
16.5. Вязкость частично диссоциированного водорода, 1(Н Па-с [3] (блица 16.7. Вязкость частично диссоциирован» двуокиси углерода СО2, 10 Па-с [3] Г, 103К 1 8 2,'о 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 ,о, 29,6 32,0 34,8 37,3 37,7 34,2 36,8 39,'б 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 10а 29,6 31,9 24,4 37,2 40,0 37,6 41,3 40,7 41,1 42,3 43,8 45,4 47,2 48,9 50,6 52,4 54,1 55,9 57,7 59,5 61,4 63,3 Да 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 влен 1 К, )ь 29,6 31 24 8 2 36,6 39 42 44 2 3 7 47,6 50 51 52 52 52 52 53 54 | 9 7 7 6 7 ,2 1 55,3 56 58 ,7 ,3 59,9 61 ,7 63,5 Па 1 в 29,6 31 24 36 8 2 6 39,0 41 44 46 8 2 9 49,7 52 55 57 4 1 5 59,3 60,5 61 61 61 61 62 63 64 65 1 4 5 8 3 ,1 ,1 ,4 1С 29,6 31 24 36 8 2 6 39,0 41 44 46 49 51 54 57 59 62 5 0 5 1 7 4 1 8 5 65,0 67 3 69,2 70,9 72 74 73 74 1 ,0 ,8 ,5 2-10» 29,6 31,8 24,2 36,6 39,0 41,5 43,9 46,4 50,0 51,5 54,1 56,8 59,5 62,2 64,9 67,4 69,8 72,0 73,9 75,5 76,8 77,4 Таблица 16.6. Вязкость частично диссоциированного водяного пара, КГ5 Па-с [3] 7,95 9,03 9,76 10,2 6,12 6,59 7,03 7,42 7,75 7,98 8,10 8,14 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 6,12 7,'04 7,46 7,84 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 6,12 6,60 7,05 7,49 7,89 8,24 8,54 8,77 8,93 9,08 9,14 9,22 9,39 9,65 10,0 10,4 10,9 11,5 12,0 12,5 13,0 6,12 6,60 7,06 7,49 7,90 8,28 8,60 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 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 Т. 103 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 3 56,4 61,5 66,7 74,3 79,0 86,6 94,2 101 106 111 116 122 127 ю5 56,4 61,4 66,3 71,2 76,2 81,7 87,9 94,8 102 109 116 122 128 10' 56,4 61,4 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, Ю-6 Па-с [3] Т, 103 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 6,0 102 106 111 116 120 125 130 136 142 149 155 162 167 172 10» 106 111 115 120 125 129 134 139 144 149 155 162 168 Давл 10« 106 111 115 120 124 129 134 138 143 147 152 157 162 ние, Па 10» 106 111 115 120 124 129 134 138 143 147 152 156 16! 10» 106 111 115 120 124 129- 134 138. ИЗ 147 152 156 161 10' 106 11! 115 120 124 129 134 138 143 147 152 156 . 161 Таблица 16.9. Вязкость частично диссоциированного кислорода, 10 Па-с [3] Т, 103 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 4,8 102 73,7 79,1 85,9 93,9 100 104 108 112 117 122 127 132 139 142 146 ю3 73,6 78,6 84,0 90,6 98,6 106 111 114 118 123 127 132 137 142 146 Давле 104 73,5 78,4 83,3 88,6 94,8 102 111 118 122 126 129 133 138 142 147 нне, Па 10Б 73,5 78,3 83,0 87,8 92,0 98,6 105 113 121 129 135 139 142 Н5 149 10е' 73,5 78,3 82,9 87,6 92,2 97,0 102 108 115 122 130 , 138 146 152 ( 156 , 1С7 73,5 78,3 82,9 ¦87,5 92,0 96,5 101 106 ш .116 .133 1?о 135 145 153 $67
г. юз к 5,0 5,2 5,4 5,6 5,8 6,0 102 151 156 160 165 170 174 161 156 160 165 170 174 Давле 10< 151 156 160 165 170 174 ние. Па Ю5 153 157 161 166 170 174 10» 160 163 166 170 173 177 10' 1И 168 174 180 184 188 Продолжение табл. 16.9 Таблица 16. 10. Вязкость частично диссоциироваииого фтора, Ю-6 Па-с [3] Т. 103 К 1,0 1,2 1,4 1,6 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, Г 105 57,8 67,4 79,6 92,1 102 114 127 130 137 143 152 185 217 247 а 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-6 Па-с [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. Молярная доля Аг 0 0,05 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 вязкость смес я Аг — Ne при атмосферном давлении, различных значениях температуры и молярной доли Аг, 10~6 Па-с [1] 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
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 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 Темпер 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 чтура, К 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 4.73 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 ¦—Н, при атмосферном давлении, различных значениях температуры и молярной доли Аг, 10~6 Па-с [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 атмосффном давлении, различных температуре и молярной доле СО2, Ю Па-с [1] Молярная доля С02 0 0,й5 0,10 0,15 0,20 0,25 0,30 0,35 Температура, К 300 8,9 10,9 12,1 12,9 13,6 14,0 14,3 14,6 400 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. 16.14 Молярная доля СО2 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, Ю-6 Па-с [3] Т, 103 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 Ю5 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 в 24-2159
Продолжение табл. 16. 15 Т. 10* К 3,4 3,5 3,6 3,7 3,8 3,9 1,0 , 1 1,2 1,3 1,4 1,5 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 ( 3,0 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 , W Па 10 106 109 112 115 118 121 124 127 130 133 136 138 141 144 147 149 152 154 157 160 162 165 167 170 172 174 177 100 105 108 111 113 116 119 122 124 127 130 133 136 139 142 144 147 150 153 155 158 161 163 166 168 171 173 176 Таблица 16.16. Вязкость сжиженных газов и некоторых жидкостей, 10~3 Па-с, при различной температуре. К (давление соответствует условиям насыщения) [1, 2, 3] 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. 370 т, к ,28 ,30 ,34 ,59 ,76 ,91 2,00 2,09 2,11 2,14 2,16 2,18 2,32 2,64 2,93 3,74 3,81 4,02 85 90 95 100 105 ПО 115 120 1^5 130 135 140 145 150 151 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 1 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 0,28 0,24 0,21 0,18 0,16 0,15 0,13 0,12 0,11 0,10 0,089 0,075 0,060 0,045 0,028 Н2 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 Г, К 31 32 33 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 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 ч 0,0058 0,0048 0,0038 Ne 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 N2 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 о2 0,80 0,59 0,46 0,37 0,30 0,26 0,22 0,20 0,17 0,16 0,14 0,13 г, к 115 120 125 130 135 140 145 154 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 405 273 280 300 320 340 360 380 400 420 440 460 480 500 520 540 560 580 600 620 647 Во 90,1 107,2 111 125,1 73,2 75,2 77,8 ч 0,12 0,11 0,10 0,096 0,088 0,078 0,066 0,026 чн3 0,28 0,25 0Л9 0,17 0,15 0,14 0,12 оло 0,097 0,088 0,080 0,070 0 061 о!о51 0,040 0,025 н2о 1,75 о'в2 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 здух 0,13 0,094 0,090 0,082 СО 0,22 0,20 0,19 Т, К 82,8 90,1 99,6 112 130 Г 191 193 198 201 206 210 Н 161 167 172 177 183 188 69,2 73,2 75,3 78,2 80,9 83,'2 С 255 260 265 270 275 280 285 290 295 300 304 310 330 350 400 500 600 ¦ч 0,16 0,15 0,12 0,10 0,066 2S 0,52 0,51 0,49 0,47 0,45 0,44 С1 0,57 0,55 0,51 0,49 0,47 0,46 ?2 0,41 0,35 0,33 0,30 0 28 0^26 о2 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
>ooooooooooooo о о о о о о о о о о о о о о о о о о J-? oooooooooooooo Э^СТЗСЛн^СОКЭ1—< оооооооооооооооооооо зоооооо о oooooooooooo ООО ОО О О ООО О ОО ОО О О ОО О ОО 5ООООО——— 88 OOOOOOOOOOOO OOOOOOOOOOOOO — СО — JC OOOOOOOOOOO ^- i Ie >o о о ос oooooooooooooo OOOOOOOOOOO — — — Je OOOOOOOOOOOOOO ^^7" ё oooooooooo OOOOOOOOOOO -1- OOOOOOOO ooooooo oooo о 5SSS8mS8S3 p oooo ^ы^го^ Р oooooooooooooooo I0 00<]С^СЛ-^С0Ь0ь-ОС0^1С71 ;cococococococococococowco poop I: о oooo ) со со со со п со с OOOOOOOOOOOO-M ^н OOOOOOOO О ??????? j мии ww cocoS SwSS w йсо со со ^ OOOOOOOO ОООООООООООО' оooooоoooooooooooo ) О ОО ООО О
ООООООООООООООООО^-1— о _ „ _ >_ OOOOOOOOOOOOOOOO»- ™ca^cncoM- со со со со со со McncnooS5cnc*3^ со со со со со со со со со со со ОООООООООООООмм-СОСЛм- '.^cococococowcocococo^ol^D^o^ 5 со coCococococococococo ^ ^ ^ ^ О О О О О О О О О О О О О О м- м* м* со со со со со со ( oooooooooooo tOM-tsDCOOl О О О О О ОО О О >— со со со S со со й со S3 со п ?)JCnCOy3jCnCO f**\ CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO CO о о о о о о о о о >— >— ^-ч ЮЮ@ ^COtO ) со со со со сое ооо — >— >— t OOOOOOOOOOO— — N2 КЗСОСЛ ~о сл со |-- го ~^1 d сл »f^ со N3 *— О го Оо ~^1 *^1 с со со со со со со со со со со со со со со со со а сое ООООООООООммммйМ It ОООООООООООО----М ,-П со со со со со со е сососососососо Ш isai^ ООООО g^ СОСОСОСО 4^CON3M cocococo со со со со со со со со ж р j со со ы со со со с ОООООООООО оооооооооооооооооооо
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 0,42 0,32 0,25 0,22 0,19 0,17 0,15 0,14 0,13 0,12 0,12 _ _ _ — Hg 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 _ 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 Вязк )сть рас солей и оснований, 10~3 AgBr 882 922 961 1043 1076 Ag 876 905 942 1007 A 878 900 970 1000 1100 CaC 1070 1,86 1,66 1,49 1,22 1,19 :i i,6i 1,47 1,37 1,19 3,03 2,75 2,38 2,12 1,56 12 4,94 HgBr2 520 530 3,0 2,0 KBr 1020 1050 1080 1,5 1,3 1,2 KCI 1060 1.4 1110 1200 1310 K2Cr 670 690 710 730 750 770 1 2 i!o 0,71 2O7 13,2 11,7 10,4 9,2 8,1 7,0 Т К плавов некоторык Па-с [5] KNO, 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 1,7 1,3 1,0 0,8 „. LiNO3 530 560 580 600 630 660 700 Mg 1080 N, 278 283 288 293 298 6,48 5,48 4,70 4,32 3,63 2,49 2,05 Cl2 4,12 1,21 1,12 1,04 0,97 0,91 N2O4 274 278 282 288 0 52 0^49 0,47 0.44 Na3AlF6 1270 2,8 NaBr 1035 1053 Na 590 610 630 650 670 690 1100 1,42 21 2,83 2,53 2,28 2,08 1,90 1*74 1,43 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 1020 1070 1120 Pb 650 670 690 710 730 750 770 Pb( 770 790 810 830 440 300 210 3r2 10,2 8,06 7 0 6,1 5,4 4,7 4,1 5,53 4,66 4,02 3,59 табл 850 870 880 Sn 303 313 323 . 16.19 3,28 3,06 2,95 CI4 0,81 0,72 0,67 373
Та свинец блица 16.20. Вязкость жидкого сплава — олово при различных значениях температуры и молярной доли свинца, 10~3 [1] Продолжение табл. Т, К 460 470 475 480 500 505 510 520 525 540 550 560 575 0,000 — 2,6 2,0 1,8 1,7 — Молярная доля 0,025 4,2 1,9 — 1,8 1,6 — о.зоо 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, к 580 600 612,5 620 625 637,5 640 650 660 675 700 725 750 775 о.ооо 1,6 1,6 1,5 1,5 — 1,5 — — . — Moj 0,025 1,6 1,5 1,5 —, — 1,5 — 1,4 — — — ярная доля 0,300 2,0 2,0 2,0 1,9 1,8 1,8 — РЬ 0,382 2,3 2,3 , 2,3 2,2 2,2 — — 1,000 3,0 2,8 2,6 2,5 2,4 2,2 2,2 2,0 1,9 1,9 Таблиц; 16.21 Вязкость жидкого сплава железо—углерод при различных значениях температуры и молярной доли железа, 10~3 На-с [1J т. к 1550 1575 1600 1625 1650 1675 1700 1725 1750 1775 1800 1825 1850 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 Мол* 0,9790 7,2 6,8 6,4 6,0 5,6 5,2 4,9 4,6 рная доля 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. Toutoukian Y. S. e. a. Viscosity. N. Y.: NBS Edition, 1974. 2. Stephan К., Lucas К. Viscosity of dense fluids. N. Y., Lond.: Academ. Press. 1979. 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 \N частиц в веществе возникает поток этих частиц j, выравнивающий их кон- концентрации. Связь между потоком и коэффициентом диф- диффузии D выражается законом Фика J = _DVA/. 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 ./V. 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- гиц (атомов, молекул) ./V удовлетворяет условию N 1/ао A7.2) (Оо»10-8-НО-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- гиц 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 D —. (v) A/3, 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 2&77jJ. — средняя относительная скорость соударения частиц примеси и частиц газа; (х — приведен- приведенная масса сталкивающихся частиц; Т — температура га- газа; K=l/No*— длина пробега пробных частиц в газе; N — плотность частиц газа. Соотношение A7.3) является точным, если о* 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 = D0G7273I'6, 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 Ar Кг Хе N2 о2 UFe D,,, см*/с 1,62 0,452 0,156 0,08 0,048 0,17 0,18 0,0165 а 1,71 . 1,92 . 1,9 1,92 1,6 Темпера- Температурный интер- интервал, К 14—296 77-353 — 77—353 77—353 144—296 Газ н2 СО НС1 НВг со2 СН4 Н2О (пар) Do, см2/с 1,28 0Л75 0,125 0,079 0,097 0,206 0,277 Коэффициент самодиффузии газов. В табл. 17.1 представлены значения коэффициентов самодиффузии Д, при нормальных условиях (Г=273 К, р=0,1 МПа). Дан интервал температур, внутри которого коэффициент диф- диффузии можно аппроксимировать степенной функцией D0 G7273)*; приведены значения параметра а. A7.4) Таблица 17.2. Коэффициент самодиффузии газов при высоких температурах, см2/с (давление атмосферное; теоретические данные получены с использованием потенциала межатомного взаимодействия, восстановленного из экспериментов по рассеянию атомных пучков) [I] ,513,0 0,85 1,72 0,50 1,01 1,56 3,08 5,05 13,3 26,9 46,7 70,3 3,9 7,76 12,7 18,5 ,03 7,50 2,834,14 2,43 7,5 5,7 3,32 4,32 10,4 13,8 207 250 25,2 32,6 41,1 50,4 60, 17,6 6,6 8,0 17,8 22,1 26,8 31,9 37,4 43, J 9,4 350 2,0 83,896,5 13,8 16,4 19,222,2 21,926,631,837,343,2 49,6 10,9 12,6 22,5 93,2 49,6 27,2 1260 1670 318 169 93,7 49,4 174 1840 414 190 107 55,7 197 375
Рис. 17.1 Погрешность данных, представленных 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 j2 частиц первого и второго сортов выражаются соотношениями j2= —nD21 gradx2, A7.5) 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, x'i + x2=l, Di2=Dn. Коэффициент диффузии Dab частиц произвольного сорта в смеси двух газов А и В определяется соотноше- соотношением (закон Бланка), справедливым с погрешностью до нескольких процентов: Дй = xA/D1A + xBIDm , A7.6) где D\A и Die — коэффициент взаимной диффузии проб- пробной частицы в газах А к 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 A, 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 давлений. Для систем, пред- представленных в табл. 17.5, эта зависимость имеет вид D =. Do G7273)° ехр (—SIT — 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 G7273)tt exp {—S/T), A7.8) причем экспоненциальный множитель можно заменить единицей при Г>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 лекулярной массой, для описания которого применима формула Эйнштейна—Стокса d12 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]: Da = КД2, A7.10) где К\ — коэффициент, не зависящий от свойств раство- растворителя, а Кг—коэффициент, не зависящий от свойств растворенного вещества. Коэффициенты Ki и Кг зависят от температуры, однако если известно значение Г>12 при температуре Т,, то величина О^С^г) может быть опре- определена на основании следующего соотношения: A7.11) где г]2(Г2), Г]2G) —динамическая вязкость растворителя при температурах Г2 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 К2 представ- представлены в табл. 17.9 и 17.10. Коэффициент диффузии в сильноразбавленном рас- растворе электролита выражается соотношением Dis==_?nWnMLW?lf A?Л2) где #=8,314 Дж/(К-моль) —газовая постоянная; Г — температура; Хо+, Яо- — проводимость раствора по поло- положительным и отрицательным ионам в пределе нулевых концентраций, А-г=экв/(см4-В); п+, гг —валентности катиона и аниона соответственно; F=96 485 Кл/моль — число Фарадея. Значения ионной проводимости ^о* 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. йцфй^ В табл. 17.14—17.20 приведены значения коэффици- коэффициента диффузии в различных жидкостях и расплавах. 376
Таблица 17.3. Погрешность коэффициента диффузии для систем трех групп, % Группа 11 III Система Не—Ne, He —Ar, He —Kr, Не — Xe: Ne — Ar, Ne —Кг, Ne —Xe, Ar —Kr, Ar —Xe, Kr —Xe, H2 — N2 3He —4He, He —H2, He —N2, He —CO, He — O2, He — воз- воздух, He —CO2, H2 —Ne, H2 — Ar, H2 — Kr, H2 — D2, CO— воздух, CO —CO2, N2 —Ar, N2 — CO, N2 — CO2 Ar —CH4, Ar —CO, Ar —CO2, Ar —воздух, Ar — SFe, H2-Xe, H2-CH4, H2-O2, H2-SFe, CH4-He, CH4-N2, CH4 —O2, CH4 —воздух, CH4 —SFe, N2 —Ne, N2 —Kr, N2 —Xe, N2 —CH4, N2 —O2, N2 —SF6, O2 — Ar, O, — CO2, O2 —SFe, CO2 —воздух, CO2 —N2O, CO2 — SF6, SF6 —He, SFe — воздух, CO — Кг, CO — O2 , CO — воздух, CO — CO2, CO - SF6 Температура, К 1,75 6 65 2 4 300 1 2 3 500 2 3 4 103 5 7 10 104 10 15 20 Таблица 17.4. Погрешность значений коэффициентов взаимной диффузии для систем IV группы Система Н20 - N2 Н20 - 02 Н20 —воздух HgO — СО2 20 ]SJe 20 С4Н0 Ц J4 H_N2; О —N,; о-о22 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 Tj—104 К [2] Система 3Не-4Не Ne-Ne Не—Аг Не-Кг Не-Хе Не-Н2 Не - N. Не-СО Ne-Ar Ne-Kr Ne-Xe Ar-Кг Ar-Xe Ar - N. Kr-Xe fr-H, 4-co N2-co A 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 • 1,501 1,509 1,552 1,609 1,644 1,510 1,524 1,524 1,546 1,555 1,584 1,556 1,563 1,519 1,608 1,564 1,500 1,548 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 S', K2 1,894 2036 5416 1170 38,10 1067 1077 3825 * 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 I II II I I I I Таблиц Система He — CH4 He-O2 He — воздух He — CO, He — SF6 Ne-H2 Ne —N2 Ne —CO Ar — CH4 Ar —N2 Ar-CO Ar-O2 Аг — воздух Ar — CO2 Ar — SFe Kr —N2 Kr —CO Xe — H2 Xe —N2 H2 —CH4 H2-O2 Ho — воздух H2 - CO2 H2 - SF6 CH4-N2 CH4 O2 CH4 — воздух CH4 - SFe N. — O2 N2 - HaO N2 - co2 N2 — SF6 CO-O2 CO — воздух со — co2 CO - SF6 O2 — H2O O2 — H2O O2 - CO2 O2-SF6 a 17.6. Параметры эмпирической зависимости A7.8) [2 Do, 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 • 1,750 1,710 1,729 1,720 ,627 ,731 ,743 ,776 ,785 ,752 ,752 ,736 ,749 ,646 ,596 ,766 ,766 ,712 ,789 ,765 ,732 ,750 ,750 ,570 ,750 ,695 ,747 ,657 ,724 ',072 ,570 ,590 ,724 ,730 ,803 ,584 >,072 ,632 ,661 ,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—10* 244—10* 276—1800 328—10* 248—104 248—104 242—10* 242—10* 293—104 252—104 252—10* 200—550 298—10* 298—10* 294—10* 298—10* 298—10* 285—10* 282—373 288—1800 328—104 285—I О4 285—10* 282—473 297—10* 282—450 450—1070 287—1083 297—10* Группа ти III II II II III II III III III II III III III III III III III III III III III II II III III III III III III IV II III III III III III IV IV III III 377
Продолжение табл. 17.6 Система Н2О — воздух Н2О — воздух СО2 — воздух SF6 —воздух Н2О - СО, QQ N2O СО2 - SF6 Н-Не Н — Аг н~н2 N — N, О-Не О-Аг О —N2 о-о2 Do, 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 2,072 ,632 ,590 ,576 ,500 ,866 ,886 ,732 ,597 ,728 ,774 ,749 ,841 ,774 ,774 S. к _ 102,1 121,1 307,9 . - Темпера- Температурный интервал. 282—450 450—1070 280—1800 328—104 296—1640 195—550 328—472 275—10» 275—I О4 190—10* 280—104 280—I О4 280—104 280—I О4 280—I О4 Группа точное IV IV IV IV IV III III IV IV IV IV IV IV IV IV Таблица 17.7. Коэффициент диффузии метастабильиых атомов инертных газов в собственном газе при давлении 133 Па A мм рт. стЛ, см2/с (погрешность данных не превышает 10 %) [3] АТОМ HeB3S) Не B1S) NeCP2) Ar CP2) Кг («Р2) Хе (зр2) 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 17.8. Коэффициент диффузии метастабильных атомов ртути в инертных газах при температуре и атмосферном давлении D, см2/с [4] различной Атом инерт- инертного газа Не Не Аг Кг Хе Состояние атома ртути 63Р0 63Р0 63Р0 63Р0 63Р0 63Р0 63Р„ 63Р„ 63РО 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 о', 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 вмулой = D0 exp (-Q/RT), A7.13) где JDo —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 Ki для растворенных г Растворенное вещество Аллиловый спирт Анилин Ацетон Бензальде- гид Бензол Бромбензол Бромэтан Бутиловый спирт Вода 1, 2-Дибром- этан Диэтиловый эфир Изоаллило- вый спирт Подметан Метиловый спирт Муравьиная кислота Нитробензол г, к 288 288 288 288 298 288 288 298 288 288 288 280 288 279 288 еществ в 1 ь *| 2,3 2,2 3,5 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 разбавленном растворе [4] Растворенное вещество Пиридин Пропиловый спирт Пропионовая кислота Тетрах лор- метан Трихлорме- тан Толуол Уксусная кислота Фенол Фурфурол Хлоральгид - рат Хлорбензол Этиловый спирт т, к 293 288 288 298 288 298 298 278 288 288 288 288 Ь 3 *k 2,7 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. 10. Значения К2 для различных растворителей [5] Раствора Бензол Бромбензол Вода Метиловый спирт Тетрахлорметан Толуол Хлорбензол Этиловый спирт т. к 288 298 298 288 298 298 298 298 К.х, Ю-* см-с-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, А-г-экв/(см4-В). Данные приведены к концентрации 1 г-экв/см3 [6] Катион н+ Na+ К+ nh? Ag+ 350 38,7 50,1 73,5 73,4 61,9 Анион он- С1- Вг- I- NO" *о 198 76,3 78,3 76,8 71,4 68,0 Катион Т1+ l/2Mg2+ 1/2Са2+ l^Sr2* 1/2Ва^ 1/2Си2+ 1 /2 Zn2+ l/3La3+ 1 /3 СО (NH-4+ 74,7 53,1 59,5 50,5 63,6 54 53 69,5 102 Анион нсо- HCOjf сн3со;г С1СН2СО^ CNCH2COJ" сн3сн2со^- СН3(СН2JСО^- c6h5coj- HQOJ- 1/2С2<^- 1/2SO?- l/3Fe(CNK- l/4Fe(CN)*- хо 44,5 54,6 40.9 39,8 41,8 35,8 32,6 32,3 40,2 74,2 80 101 111 Таблиг ia 17.I2. Коэффициен! г диффузии неорганических веществ, растворенных в во §! [iOEd Вг2 со„ со СаС12 CdSO4 CI, Р eg 0,00105 0,00173 0,00183 0,00193 0,00230 0,00309 0,00429 0,00501 0 0 0,29 0,37 1,5 о' 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 •Si Л 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 воренное ;ство || СоС12 CuCl, CuSO4 D2O К, на центра - , моль/л и 0,0062 0,0127 1,5 0,1 0,5 0,95 0 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 оо ел ел ооо 9,0 Де 11 Е-Г 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 i Si 1 k Q 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 зл 2,7 3,4 379
g Paci ное HNOS H2O KBr K2CO3 KC1 KI KNO3 кон K2SO4 LiBr LiCl центра - моль/л 0,84 3,0 3,0 20 0 1,0 3,0 0,00125 0,00194 0,00325 0,00585 0,00704 0,00980 0,02 0,1 0,5 0 0,05 0,10 0,20 0,50 1.00 1,5 2,00 0,01 0,01 0,10 0,10 1,0 1,0 5,5 5,5 0,05 0,20 0,40 0,80 1,0 2,0 2,5 0,1 0,9 3,P 0,02 0,05 0,28 0,95 2,3 4,4 0,01 0,01 1,0 1,0 4,2 278 279 280 282 293 283 283 298 298 298 298 298 298 298 298 298 282 282 282 282 282 282 282 282 273 291 273 291 273 291 273 291 291 291 291 192 291 291 291 287 287 287 293 293 293 293 283 283 282 291 282 291 282 Л 1,7 1,8 2,4 2,3 0,9 1,2 1,96 1,95 1,95 1,94 1,93 1,92 1,91 1,89 1,82 1,7 1,56 1,54 1,53 1,55 1,61 1,67 1,73 1,3 1,7 1,24 1,61 1,21 1,59 1,37 1,8 1,45 1,39 1,35 1,28 1,24 1Л7 2,0 2,16 2,82 1,27 1,12 1,0 0,92 0,93 1,04 0,88 1,16 0,81 1.06 0,84 Продолжение табл. и Й § as Lil MgSO4 N2 NH3 NaBr Na2CO3 NaCl Nal NaNO3 NO h oa NaOH Na2SO4 NaCH3COO Ni (NO3J PI (NO3J ZnSO4 Zn(CH3COOJ центра- , моль/л II 4.2 1,3 0,5 1,0 3,0 4,5 0 0,683 3,55 2,9 2,4 0,05 0,40 1,00 2,0 3,0 4,0 5,0 1,0 2,0 0,6 3 5 6 0 0,05 0 0,02 0,1 0,9 3,9 1,4 0,2 0,0088 0,0226 0,068 0,22 0,82 0,025 0,050 0,55 2,95 2 2 291 283 288 288 288 288 291 277 277 283 283 291 291 291 291 291 291 291 283 283 286 284 284 286 289 298 293 285 285 285 285 283 285 291 291 291 285 285 293 293 293 293 273 291 17.12 | i Q 0,11 0,93 0,54 0,53 0,59 0,73 1,63 1,23 1,23 1,0 0,45 1,26 1,2 1,24 1,29 1,36 1,43 1,49 0,93 1,04 1,04 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 Ацетон нит- нитрил Анилин Бензол н- Бутан Винил хлорид Гидрохинон Глицерин Глюкоза Диэтиламин Кислота винная Кислота ук- уксусная Кислота бензойная Кислота щавелевая Кофеин Лактоза Мальтоза Маннит Метан 293 293 293 288 293 275 283 293 333 277 293 333 298 323 348 293 288 283 288 288 288 293 286 298 293 283 283 283 293 293 283 293 333 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*1 0^52 0,97 0,61 1,19 0,91*2 1,21 1,53 0,42 0,46 0,328 0,426 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 бензиловый бутиловый изоамиловый метиловый пропиловый этиловый Уретан Фурфурол Этилацетат Этиленгликоль Этилбензол (С 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 s бк 0,48 0,59 0,85 1,92 0 99 Ь20 1,38 0,53 0,69 0,58 0,56 1,44 0..36*3 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. 1 Концентрация 0,05 моль/л. Коэффициент диффузии воды рителях, Г = 300 К, молярное Таблица 17.14. в органических растворит содержание воды <1 %, Ю-5 см2/с [6J Растворитель Спирт: метиловый этиловый «-пропиловый изо- пропиловый н-бутиловый изо-бутиловый бензиловый Этиленгликоль Триэтиленгликоль Глицерин Ацетон ФУРфУрол • 1 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 н-Гексадекан н-Бутилацетат «-Масляная кисло- кислота Толуол Дихлорметан 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, Г = 288 К, молярная концентрация раствора 1 %, 10~5 см2/с [7] Продолжение табл. 17.16 Аллиловый спирт Анилин Ацетанилид Ацетилдифениламин Ацетонитрил Беизальдегид Броманилин Бромбензол Бромнитрофенол З-Бромпропилен Бромфенол Ванилин Гидрохинон Дибензиламин к-Дибромбензол Дибромнафталин Динодметан Динитробензол Динитронафталин 2,4-Динитрофенол 1,1-Динитрогидрид Дихлорнафталин Изоамиловый спирт Иодбензол Йодоформ З-Иодпропилен Кислота: промпропион овая дихлоруксусная иодпропионовая молочная пропионовая трибромуксусная трихлоруксусная фталевая хлорбензойная хлоруксусная ,49 ,50 0,98 2,64 ,66 ,41 .75 ,43 ,22 ,34 ,00 ,25 ^55 ,33 ,68 ,56 ,32 ,40 ,36 ,52 ,34 ,65 ,83 ,72 ,35 ,36 ,36 ,36 ,62 ,23 ,45 ,52 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 Четыреххлористыи уг- углерод Этил: бромистый йодистый Этилен: бромистый йодистый Этилнитрат 1,24 1,38 1,58 1,29 1,12 1,32 1,21 1,41 1,40 1,62 1,40 0,78 1,70 1,16 1,34 2,50 1,30 1,68 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 паствора ненулевой концентрации последняя указана V в скобках, моль/л [5, 6] Растворимое вещество Ацетон Бензол «-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-° cmVc 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 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 н-Гексан Додекан Метилэтилкетон Пропан Тетрахлорметан Толуол Азобензол @,2) Аконикотин @,04) Аллиловый спирт A) Амиловый спирт Изоамиловый спирт Ацеталь A) Ацетамид Ацетоин Бромнафталин СО,05) Бромоформ Бруцин @,06) Вода Гидрохинон Двуокись углерода Иод Иодбензол Камфара Кислород Мочевина Пиридин Резорцин Салигенин Стеариновая кислота @,2) Тетрахлорметан Фенол @,1) Хлора ль A) Хлороформ A) Бромбензол Бромбензол @,1) Иод Иод @,1) Растворитель Бензол Ацетон м-Гексан Этиловый спирт Уксусная кис- т, к 298 298 280 280 298 318 338 353 303 303 298 280 298 313 280 298 298 293 298 298 288 298 313 280 298 298 303 298 298 298 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 298 293 290 293 293 303 285 293 293 293 293 298 293 293 293 293 280 280 289 D, 10 СМ2/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 1,58 3,25 1,51 3,60
Продолжение табл. 17.16 Растворимое вещество Бромоформ Нитробензол Фенол а-Бромнафталин Адипиновая кислота Бензол Винная кислота Вода Дифенил н-Дихлорбензол Масляная кислота Метиловый спирт Олеиновая кислота Пропан н-Пропиловый спирт Ацетон Вода Иод @,1) Метилэтилкетон Нитробензол Уксусная кислота Этилбензол Бензол Иод @,1) Иод @,1) Бромбензол а-Бромнафталин Бром Фенол Фенол Зромбензол а-Бромнафталин Тетрабромэтан @,06) Зромбензол Иод @,1) Иод @,1) Бромбензол Растворитель Эфир этиловый Эфир дибензи- «-Бутиловый спирт Этилацетат Гептан Анизол Декалин Сероуглерод Изоаллиловый 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, 1<Г6 см2/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 6,05 8,40 1,13 0,47 0,34 3,40 0,20 0,20 0,48 0,36 0,94 1,59 1 *36 1,44 Таблица 17.17. Коэффициент диффузии веществ в расплавленных солях [7] Диффундирующее вещество AgNO3 AgBr AgCl Среда KNO3 KNO3 NaNQ, NaNO3 KBr KCI KCI T, К 630 660 600 630 1050 1000 1050 D, 10"scmVc 4,56 4,86 4,57 5,06 4,92 4,63 5,10 Диффундирующее вещество Ba(N03J KBr KCI PbCl2 NaNO3 Sr(NO3J TIBr T1C1 T1NO3 TINO3 Среда KCI, LiCl KCI, LiCl KNO3 NaNO3 KNO3 KNO3 KCI, LiCl KCI, LiCl KNO3 KNO3 NaNOg KBr KCI, LiCl KCI 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, Ю-* СМ2/С 5,61 6,61 2,06 3.71 3,0! 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] Альдегид салици- салициловый Ацетилдифениламин Бензальдегид Бром@,1М,285К) Броманилин Бромбензол а-Бромнафталин Бромнитробензол Бромоформ B91 К) Бромфенол Дексахлорбензол (< 1 % , 281 К) н-Дибромбензол Дибромнафталин ле/ла-Динитробен- зол Динитронафталин н- Дих л орбензол Дихлорнафталин Иод @,05 М,293К) Иодбензол A%, 281 К) Йодоформ Кислота: фталевая хлоруксусная 1,78 0,90 1,73 2,00 ,41 Метилсалицилат Нафталин A%) Нитробензол а-Нитроиафталин 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 1,48 1,60 1,24 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 диффу шн атомов металлов в амальгамах, 10~5 см2/с [7] Металл Li Na К Rb Cs Ag Аи Tl т, к 298 298 298 280 298 289 298 298 D 0,93 0,86 0,71 0,53 0,64 1,11 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 на 17.20. Коэффициент диффузии в расплавленных металлах [8] Диффунди- Диффундирующий металл Mg Аи Si Si Rh Pt Ag Аи Pb Диффузионная среда Al Bi Fe Fe Pb Pb Sn Sn Sn Т. к 1000 800 1750 1830 800 760 800 800 800 D, ID cmVc 7,54 5,22 2,4 10,8 3,52 1,95 4,8 5,37 3,68 Табл Металл Ag Al Au Co Cu o-Fe ¦y-Fe 8-Fe Ni Pb Pd Pt B-Pu a-Th Hh Be.j. Be, U Та o-U / La Pr Sb,J_ Sb, D ица 17.21. Параметры выражения A7.; Те мперату риый 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 !700—i800 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 Do, СМ2/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 10s 0,52 0,62 0,12 2 0,002 0,014 0,002 0,36 210 0^087 [10] 0,10 56 Q, кДж/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 [Ю] 123 [Ю] 150 201 3) для коэффициента самодиффуэ Металл Cd,x Cd, || Mg.X Й1Я P-TI «•ты а-Т1, |] a-Zr P-Zr Cr Hf Li Mo Na Nb e-Pu Rb w In,X In, || P-Sn.j. P-Sn.fl 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 ии металлов D см«/с 0,10 0,05 1,5 1,0 6,4-Ю-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 6,3-10' 0,54 43 3,7 2,7 10,7 7,7 47 11 0,16 [81 Q, кДж/мол* 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 17.22. Параметры выражения A7.13) для Кристалл т, к Z)o, см2 /с Q, кДж/моль Аг 78 350 17,4 С (графит) 2270—2620 10 680 коэффициента самодиффузии в некоторых кристаллах Ge 1000—1200 10,8 291 а-Р белый 273—303 1,1-10-' 39,3 Хе 121—158 7,3 34,9 383
Таблица 17.23. Параметры выражения A7.13) для коэффициента диффузии малой примеси в серебре [8] Примесь Fe Со Ni Си Zn Ge Ru Pd Ag Cd In Sn Sb Аи Hg Tl Pb т, 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 ?>„, сы>/с 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 Ag Cd Sb Аи Hg Tl T, К 719—1074 701 — 1077 743—1076 500—1000 <1356 <1356 <1356 807—1056 <1356 <1356 600—1000 700—1000 <1356 785—996 ?H, см2/с 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 Таблица 17.25. Параметры выражения A7.13) я коэффициента диффузии малой примеси в золоте [8] Примесь Fe Со Ni Ag Аи Pt Hg т, к 700—950 700—950 700—950 700—1000 700—1050 800—1050 500—1030 ?>„, 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 Таблица 17 26. Параметрь коэффициента диффузии малой Примесь Mg А1 Si Ti Cr Mn Fe Co Cu Mo W Au Г. 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 выражения примеси в Do, см»/о 2,3-10-6 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 A7.13) для никеле [8] 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, характе Металл РЬ Sn In Tl P-Al изующие направление диффузионного потока |10 Примесь Си Ag Аи Zn Cd Hg Tl Sn Na Ni Pd Си Аи [001] [100] Ag [001] [100] Zn Cd [001] [100] Hg [001] [110] In [001] In [100] Sb [001] [100] Аи Ag Ag Аи Na+ 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 Do, см*/с 7,9-10-3 4,6-10-2 7,5-lO 4,1-10-3 8,7-10-3 1,6-10-2 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 7,1-1O-3 0,18 5,9-10-3 220 120 7,5 30 12 34 79 77 9-10-3 0,11 0,033 5,3-10-4 2-10-4 1,65-10-4 0,78- 10-4 0,34-10-4 14,5-10-4 0,65-10~4 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 ИЗ 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 и к Na Примесь Си Ag Аи Zn Na Аи Аи температур, К. 320—450 340—430 320—420 330—450 330—450 280—326 270—350 Do, 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 Примесь Аи Си Со Аи Ag Zn Со Fe Ni Mn 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-* 5,4-10-* 1,8-10-* 5,4-Ю-3 2-Ю-3 0,049 Q. кДж/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 примеси в р-Т1 [8] D = Dol exp (— QJRT) + D02 exp {—QJRT)* 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 ¦Si ъ 2 36,2 21 10 74 76 80 130 170 13 7 3,8 7,2 1 J 125 101 137 146 154 144 126 130 133 146 155 132 151 ¦si Ъ 1,0 5 34 3,4 14 12 15 16 20 9,5 3,6 9,5 50 Я j 250 237 __ 258 274 270 254 257 252 291 272 291 335 преобладает первый член выраже- Таблиц Диффунди- Диффундирующий элемент А1 Аи в Bi с Cd а 17.31. Параметры выражения A7.10) для коэффициент; Прочерки означают, что концентрация примеси Диффузионная среда А1 Аи Си РЬ Си Ag Си РЬ a-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 1 взаимной диффузии металлов i нечезающе мала Г, 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 Ш Do, см«/с 1,1 2,9- Ю-2 2,9-Ю-2 7,4-Ю-2 7,Ы0-2 5,3-Ю-4 1,Ы0-4 6,8-Ю-6 0,35 105 1,8-Ю-3 1,67-10-2 0,49 0,12 7,9-Ю 2-Ю-2 4,9-10-5 1 сплавов. Q, кДж/моль 137 159 156 64 164 125 112 94 59,5 260 77 120 153 137 76 84 94 р 25—2159 385
Продолжение табл. 17.31 Диффунди- Диффундирующий элемент Со Сг Cs Си Fe Зе Hg п Li Vlg Wn ч 4i Э 3d ч >b >п -Sn rh п J Диффузионная среда Си Pb a-Fe T-Fe Сталь o-Fe T-Fe Сталь W Ag Al Аи Ge Pt р-латунь D5 % Zn) Аи Fe-20 % Ni-C Ni W Ge Cd Ag Ge Si Al Си W Fe Th a-Ti P-Ti Аи Си Pt p-Ti Ag Аи Си Аи Си Й Ag Си Pb W Pb w Атомная концентрация диффундирующего элемента, % 3 1,6 . — — — 1-й адсорбционный слой 2-й адсорбционный слон 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 1000—1250 760—1230 920—1170 740—870 920—1170 670—1120 510—560 2050—2500 2400 1650 500—550 2000 ?>о. см2/с 0,44 3,04-Ю 1,83-Ю-3 0,4 1,2-Ю5 90 3-Ю4 1,8-10* 10 0,2 1,64-Ю-2 5,9 - Ю-6 2,3 8,4.10-2 1,06-Ю-з 5,8-10-* 1,9- Ю-4 4,8-Ю-2 3,8-Ю-2 1,16-Ю-4 18. Ю-0.92 КГ 8,4-10-з 11,5 87 2,6 7,3-Ю-5 2,5-Ю-з 2,3-10-з 1,5-Ю-2 0,1-10-1 7,2-Ю-6 6,3-Ю-4 5- Ю-3 3,1-10-з 3-Ю-3 6,6-10-3 2,Ы0-з 1,2-10 0,35 1,74-Ю-3 6,5-Ю-5 7,8-Ю-4 1,6 6,4.10-6 1,13-Ю-з 1,6-Ю-6 1,24-Ю-з 1,0-Ю-6 5,3-Ю-6 0,9 7,8-10-в 4,1-Ю-з 4,0 1,13 1,0 0,47 2,5- Ю-2 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
Диффунди- Диффундирующий элемент V Y Zn Zr Диффузионная среда ct-Fe 7-Fe Сталь W Zn Al Cu ^-латунь D5 % Zn) W Атомная концентрация диффундирующего элемента, % _ Самодиффузия в Zn чистотой QQ QQQ 0/ УУ,УУУ % Самодиффузия в Zn чистотой по no v УУ,УУ % 0,84 6,8—9,7 3 0—28,6 — — Г, К <1800 <1800 <1800 2000 <690 <690 690—730 630—1150 1000—1130 910—1150 <1100 2000 и родолэюение Do, СМ2/С 380 103 13 0,11 0,22 0,38 12 з-ю-6 3,7-10-" 3,2-Ю-3 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] Ион Li+ Na+ Na+ К+ К+ К+ К+ Rb+ Cs+ Cs+ ci- Br- ci- Br- I- Cr ci- I- Соль LiF NaCl NaBr KF KC1 KBr KI RbCl CsCl Csl NaCl NaBr KC1 KBr KI RbCl CsCl Csl Диапазон темпера- тур, 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 Dc. см«/с 0,8 5,6 3,5- Ю-6 76,9 0,67 2 137 1,8- Ю-5 0,01 Ю-» 33,3 1,1 0,1 80 60,7 1,0 178 ю-3 1,2-10 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 NaCl При- Диапазон месь температур, К Li К 850—1000 1000—1100 670—930 D,,, СМ2/С 0,8 5,6 Q, кДж/моль 192' 290 48,3 Кристалл Nal KBr КС1 КС1 При - 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 I OH CI 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 Продолжение Dc), cmVc 28,5 1,62 33,8 380 20 500 6-Ю-4 1,7-Ю-3 3,9- Ю-3 ю-* 0,04 0,015 8- Ю-3 0,02 8,2-Ю-5 0,2 5-Ю-3 0,091 50 1,5-Ю-3 20 2,2 26,8 0,7 5,8-10-" 1,3-10-» 10,6 50 1,2-103 1,5- Ю-3 4,7-Ю-6 ю-3 0,064 5,6-10-» 1,1-10-» табл. 17.3, Q. кДж/моль 192 192 138 192 187 216 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 94 100 387
Таблица 17.34. Параметры соотношения A7.13) для коэффициента диффузии иона Ag+ в кристаллах [1] Диффузионная среда o-Agl a-Cul a-Cu2S a-Cu2Te a-Agl a-Ag2S a-Ag2Se a-Ag2Te «-A&I NaCl PbCI2 Pbl2 PbS NaBr <*-Ag2Se т. 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, см2/с 4,5-10-3 3,3-10-* 2,4 1,6-10-4 4,6-10-4 1,6-10-* 3,8-10-5 5,8-10-3 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- Ag+ Cu+ Li* Na* Pb++ ci- Диффузион- ная среда CuBr a-Cu2S a-Cu2Te Cu3Sb AgCl a-Agl a-A&S AgCl AgBr PbCl2 Pbl2 Agl Cu2S т, к 5'18 503 603 603 749 794 723 511 753 443 503 603 693 723 573 473 523 578 653 387 420 438 453 844 967 Q, 10-e cmVc 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-" l,35-10-9 7,35-10-9 1,1-10-* 1,1-10-* 4,9-10-3 Таблица 17 Диффундирующее вещество Ag (из AgNO3) ВаМоО4 BaWO4 MgMoO4 MgWO4 SrMoO4 SrWO4 ZnMoQ, ZnWO4 .36. Коэффициент твердых солей | Диффузион- Диффузионная среда Na-стекло Na-пермутит Cu4Sn BaWO4 BaMoO4 MgWO4 MgMoO4 SrWO4 SrMoO4 ZnWO4 ZnMoO4 взаимной диффузии 1] Г. К 627 627 723 1223 1223 1073 1073 1223 1223 1073 1123 1073 1123 D, 10-" см'/о 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 н2 Не NH3 Диффузион- Диффузионная среда SiO2 SiO2 Пирекс Анальцим* 1', К 473 773 293 773 293 773 Do. 10-» cmVc 8,5 11 5,7 2,9 1,3 5,5 Q. кДж/моль 42,7 42,7 23 23 36,4 - 1 Природный алюм 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 o-Fe Nb Nb Nb Та Та V V Си Си Си т, к <900 >631 <631 <1800 >273 <223 <1000 <1000 >273 <200 <600 <600 <600 600—1100 800—1100 800—1100 Do, см*/с 2,9-Ю-3 6,9-Ю-3 4,8-Ю-3 7,5-10-* 5,0-Ю-4 0,9-10-* 5,2-10~4 4,5-Ю-4 4,4-10-* 2-Ю-6 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. 17.49 Кристалл КС1 КВг К1 RbF RbCl RbBr Rbl CsF CsCl CsBr Csl Газ Ar Kr Ar Xe Xe Kr Kr Kr Kr Xe Xe Xe Xe Xe 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 ?>„, CM2/C 7,9-10-4 8-10-5 10° 105 10 1,5 2,5 7,9-104 4-10' 5-10-4 1,3-10е 1,6-Ю-3 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- 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 Do, cmVc 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 2,5-10-6 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 ЮоО—1200 1000—1200 1000—1200 1000—1200 ЮОО—1200 900—1200 ЮОО—1200 1000-1200 900—1200 900—1200 900—1200 1000—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 Полу- провод- Si Те Se AlSb InAs Диффун- Диффундирующее вещество н Li Си Ag Аи Na К Zn В А1 Ga 1и Те С Si Ge Р As Sb Bi о s Cr Fe He Tl Se Hg 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, cmVc 0,0094 0,0025 0,0023 0,0047 0,4 0,002 0,0011 0,0016 0,0011 0,1 6-10-' 4,8 90 18 16,5 0,33 5,4-103 6,3-105 20 34 9,2 103 0,21 0,92 0,01 0,0062 0,11 320 260 3,4-10-5 3,5-10-4 io-5 3,8-10-' 4,9 9,4-10-6 5,4-10-6 2,8-10-8 1,4-10-6 4,8-10-8 5,2-10~6 0,33 0,0035 6-105 3-10' 0,036 7,3-10-* 0,0058 2-10-6 0,0037 6- Ю-4 3,7-IO-6 1,5-Ю-6 6,8 13 3,4-Ю-5 130 Q, кДж/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 62,8 113 104 112 113 113 212 212 124 261 Диапазон температур, К 1240—1480 300—400 700—1100 670—970 1100—1400 1400—1600 1100—1500 800—1100 800—1060 1250—1550 1000—1400 1400—1700 1300—1 POO 1300—1 POO 1300—1 POO 1350—1700 1400—1700 1400—1700 1300—1600 1300—1600 1300—1 POO 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 MH—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 900—1200 920—1170
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 Sb Cu Ag Au Li a 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. cM2/c 3200 0,0087 34000 2,4-10-5 3,8-lO 1,5-10-8 2,3-10~4 105 7-Ю10 1,3-lO 3,6-10-* 30 1,1-10-' 2-10"9 l,4-10-4 3,5-10 io-7 7-10 7-10-4 4-10-6 io-5 1,6-10е 1,3-10-в 5-Ю-6 4-105 0,016 2,7-10" 10"' 6,6-lO 3200 107 4-10* 0,53 10~3 4-10 0,0013 3-10 7,5 6-10* 180 0,65 2,6-10-5 3 Ы-10-5 2000 0,0015 0,24 200 3-ю-6 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 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 1070—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 Продолжение табл. 17.40 Полу- провод- CdSe CdTe ZnS ZnSe ZnTe HgTe Диффунди- Диффундирующее Se P Se In Au Cu Zn S Cu Zn Те Cd A>. cii'/c l,3-105 1,7-10-* 0,041 67 3,7-10-4 3-10-1 l,5-10~4 1000 l,7-10-5 0,01 2-10-4 з,ыо-4 <3,кДж/моль 42,8 203 130 154 193 64,7 147 314 328 332 64 183 367 66,7 Диапазон температур, К 1220—1700 1070—1270 950—1200 720—1300 600—1000 370—570 1170—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. Marrero T. 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 аигл. Л.: Химия. 1971. 6. Рид Р., Праусииц 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. K-, Turnbull D.//Diffusion in Solids. Amsterdam: North Holland. 1975. 11. 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 . A8.D где АВ—молекула; v, 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—i>'=l)l4. 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, v'=0). Погрешность приведенных данных составляет не- *,см*/с О 15 Z0 ?5 V Рис. 18.1 Зависимость константы скорости колеба- колебательной релаксации молекулы СО при столкновении с атомом Не от колебательного квантового числа моле- молекулы СО (и)+Не ->-СО (v—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 н 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 [CO(v)+CO(v')—*- —^СО(у—1)+СО(ч'+1)] от колебательного квантового числа v молекулы (Г=ЗОО К) 13] Таблица 18.1. Константа скорости колебательной релаксации двухатомных молекул, находящихся в первом колебательно-возбужденном состоянии, к, 10-w см3/с [1, 2] Молекула н2 йь NO Примесь н2 ЙЬ" а. N0 о2 т 300 0,8 0,3 [5] 1,3 0,18 640 0,06 емпература. 800 — 0,56 11 К 2000 — 14 97 4,7-10s 260 391
Продолжение табл. 18.1 Продолжение табл. 18.1 Молекула АВ Br2 HF НС1 НВг HI DF DC1 CS D2 HF HC1 HBr DF DC1 Примесь к HF HC1 HBr HI DF DC1 CS Еь DF He Ar F H2 D2 Na DF H H2 Ar D2 HD Br Cl He Ne Kr H D Cl, He HD Ne DF Kr Br H2 D2 Ar N2 Sf D2 He Cl йь Br & D Температура, 300 18 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-IO5- 500 _ — 10* — 8000 — — — _ — — — — — — 120 1200 8200 1,7-10§ — — — Молекула AB H2 CO NO Cl, N2 D2 °2 Примесь M HF He*2 Ar D2 He H Ne Sb" D2 o2 О Ar CO h! He H2 g- He H2 D2 He H2 He Ne Ar Kr H2 D2 & °a Температура, К 300 8300 0,2 0 I 0,'24 0,27 [5] 0,009 too 0,12 5] 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- Ю5 [6] 2,5-10* [6] 6500 [6] 1,9-10* [6] 4,4-105[6] 3-106[6] 800 _ 3 z 2,1 [5] — — — 5800 — — — 360 — — — — — — — 2000 _ 2000 300 [5] 2,7-10- 5,3 — — — 5-10* — z — — 2500 — — — — — — — — — k = 0,011-10- ¦¦ k = 0,017-10- 'ft = 0,18-10-» "> cms/c при 77 К [»]. i« см3/с при 77 К [1.2]. • см3/с при 77 К [4]. Таблица 18.2. Константа скорости колебательной релаксации молекул HF (DF) при столкновении с невозбужденными молекулами HF (DF) к, 10~12 см3/с [9, 10] HF (v) + HF @) -»- HF (v — 1) + HF @) 1,5 7,4 16 23 34 41 1 6 13 21 28 32 ,2 ,2 0,88 4,6 8,8 15 20 24 0 2 5 9 12 14 ,57 ,9 ,6 ,4 392
Продолжение табл. 18.2 DF (v) + DF @) -* DF (в — 1) + DF @) 1,0 4,4 9,3 13 18 21 0 2 4 7 10 12 ,56 ?3 ,8 ,7 ,3 0 ] 4 6 7 8 ,42 ,9 ^ I ',2 ,5 ,8 0,74 3,2 6,7 10 13 15 1,34 5,4 11 17 21 27 DF (») + HF @) -*• DF (v - 1) + HF @) 1,1 4,5 11 16 22 25 0,73 3,1 7,3 11 16 18 0 2 4 и 14 ,72 ,5 ,9 ,3 0, 2, 4, 8 10 12 52 2 4 HF (v) + DF @) -»- HF (v — 1) + DF @) 1,8 8,3 18 30 41 53 1,4 6,9 14 24 31 37 0,95 4,6 9,4 15 21 25 0,97 4,4 9,6 14 20 22 0,63 3,0 6,1 9,3 12 13 1,0 4,5 10 16 21 22 Таблица 18.3. Константа скорости колебательной релаксации двухатомных молекул, находящихся в различных колебательно-возбужденных состояниях k, 10~la см3/с (Г = 300 К) [1, 2] Моле- HC1 HF DP Примесь M H[7] cim Br[8] Ha °2 N2 Da co2 H2 H2 N2 V 1 50 8,3 0,28 0,0044 0,0011 0,0046 0,09 1,1 0,68 0,18 0,023 2 85 14,2 1,4 0,0088 0,0074 0,026 0,57 5,7 0,21 0,06 0,074 3 110 18,3 _ 0,014 0,02 0,08 1,4 10 0,15 0,14 0,17 4 T — _ 0,019 0,05 0,14 3 20 0,21 0,29 0,3 5 _ _ _ 0,14 0,57 5,7 30 0,49 _ — 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 сечение 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 ,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 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 >ассеяния электронов иа Хе 120 80 50 37 28 21 8,2 4,0 1,9 1,4 1,3 1,4 1,5 2,1 8,6 15 23 32 34 35 35 33 32 80 22 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 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 и молекулах, Ю6 см2 [27] о, 7,3 8,0 9,0 9,6 10,1 10,6 12 14 14,5 15 16 17 17,5 18 , . о2 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 : . няо 4000 1700 790 500 350 — .
Таблица 18.5. Сечеиия пени миговского процесса А++ В ->- А + В++ * при тепловой энергии, 10~1в см2 (данные являются результатом усреднения по многочисленным измерениям, погрешность данных 50 — 100%) [II, 13] в Н Аг Кг Хе Hg HeB3S) Na Zn Cd к,- go NO co2 SFe Ne Cs r Rb He 23S 22 7 8,8 12 270 100 14 36 72 2,3 5,3 14 8 17 51 28 6,5 36 70 32 35 2'S 33 25 34 40 17 2,7 11 25 16 36 70 53 22 38 86 89 84 26 69 56 50 73 40 Ne 3,1 1 12 42 46 2 1,7 7 21 11 38 25 - - — 4 - - - — 2,8 400 - - - 2,8 400 Ar 1 30 53 65 - - - _ 1,8 - - - _ 1,8 - - - — 1,6 - Kr - - 93 no 1,9 - - - _ - - - — 1,8 - - - - Таблица 18.6. Среднее сечение (усреднено по состояниям тонкой структуры) и константа скорости ассоциативной ионизации при столкновении с участием возбужденных атомов A* -f- В -»- АВ+ + е [11, 13] Продолжение табл. 18.6 А* LiB »Р) NaC2P) К D »Р) Rb E 2Р) Cs F 2Р) HeC3S) HeC 3P) НеC3?>) Не C V) Не C W) Rb F 2Р) Rb(83P) Rb(9aP) RbA0«P) в LiBaP) Na C aP) К D V) RbE2P) Cs F 2P) He He He He He Rb Rb Rb Rb T, К 900 500 500 470 425 320 320 320 320 320 475 520 520 520 скорости, КГ*3 см8/с _ 380 9 3,2 2 _ _ - — - 16 000 3000 6600 9400 Среднее сеченне, 10-" см" 0,005 3,8 0,13 0,7 0,54 0,07 1,7 3,2 2,1 17 — _ _ — А* CsGaP) Cs(8 аР) Cs(9 аР) CsA02P) КF2Р) К G 2Р) К(8*Р) К (9 аР) и и и Th Th Th HgF«Pe) в Cs Cs Cs Cs К К К К о оа О3 О оа О3 Hg Т, К 425 470 500 500 570 570 570 570 2000 2000 2000 2000 2000 2000 400 скорости, 1СГ<з смз/с 1100 13 4600 6800 3000 45 000 74 000 75 000 _ _ _ — _ _ Среднее сечение, 10-'в 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: д*^В-^А + В+ +е. A8.2) В процессе второго типа, который называется ассоциа- ассоциативной ионизацией, часть энергии, необходимая для о.т- рыва электрона, выделяется в результате образования молекулярного нона; Таблица 18.8- Сечение резонансной перезарядки иона на собственном атоме, 10~16 см2 [20] А* ЬВ^ A8.3) В случае, если энергия связи молекулярного иона АВ+ превышает потенциал ионизации молекулы АВ, процесс ассоциативной ионизации может протекать н 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 пеннкнговской и ассоциативной ионизации ха- характеризуются погрешностью несколько десятков про- 18.4. ПРОЦЕССЫ РЕЗОНАНСНОЙ ПЕРЕЗАРЯДКИ К этим процессам относятся АВ+ + АВ-^АВ4 АВ+; A8.4) АВ~ + АВ-^АВ + АВ-. A8.5) А+ f-A.-*A-t A+; A8.6) А- + А-»-А + А- 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, 10~16 см2 [20] Ион к °2 СО+ NO+ о2 0,1 _ 66 50 82 49 13 Энергия столкновенш 1,0 25 52 36 67 37 7 10 17 38 25 52 25 5,5 100 7 32 18 39 17 4,7 , эв 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 А] Si р s Cl Аг к Са 5с Ti у Сг Мп Fe Со Ni Си Zn Ga Ge As Se Br Кг Rb Sr v Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sb Те 1 Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Prn Sm Eu 0,1 67,1 37,1 313 150 120 95,6 60,5 60,2 54,7 38,3 350 211 204 169 110 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 Энерг^ 1 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 Ю 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 -говения 100 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 эВ ЦХЮ 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 10 000 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 97 395
Продолжение табл. 18.8 Ахсм Gd Tb Dy Но Er 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 Энергия столк 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 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 гювения 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 10 000 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 иоиа на собственном атоме, 10~16 см2 [20] Атом н Li В С О F Na А1 Si Р S С1 к Fe Со № Си Se Вг Rb Ag Sn Sb Те I Cs Аи 0,1 415 640 323 166 123 85 822 380 222 293 148 122 939 605 463 472 181 153 487 313 326 220 162 320 Эиерг 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 новеиия 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 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 ПО 57 54 40 36 505 99 18.5. ИОННО-МОЛЕКУЛЯРНЫЕ РЕАКЦИИ Таблица 18.10. Процесс Не+ + 2Не ->- Не* + Не Ne+ + 2Ne ->- Ne* + Ne Ar+ + 2Аг -* Ar+ + Ar Kr+ + 2Rr ->- Kr+ + Кг Xe+ + 2Xe -* Xe? + Xe Cs+ + 2Cs-* Cs^ + Cs Константа скорости процессе! k, IO-30 смв/с( k 1,0 0,60 2,2 2,3 2,8 150 i, происходящих при участии молекулярных ионов, Т 300 К) [21] Процесс Hg+ + 2Hg — Hg* + Hg He* + 2He -+ He+ + He Аг+ + 2Аг -> Аг* + Аг Аг* + Аг + Не -»- Аг+ + Не Cs++2Cs-> Cs++ Cs Ne+ + Ne + He -> Ne+ + He к 1 G00 К) 1,7G7 К) 32G7 К) 5,5(80 К) 300 3,0 396
Продолжение табл. 18. 10 Процесс Ar+ 4- Ar + He -*¦ Ar* + He Kr+4-Kr4-He -* Krg4-He Xe+ + Xe 4- He ->- Xe+ 4- He Hg+ + Hg+He-^ Hg+4-He Ne+ + 2He->NeHe+ + He Ar+4-Ar4-Ne -*- Ar+4-Ne HeH+ 4- 2He -* He2H+ 4- He Нз4-2Аг -*¦ Ид Ar + Ar Li+ 4- 2Ar -* Li+Ar + Ar H+ + 2H2 ->- Н3 4- H2 D+ + 2D2 -* D* + D, h; + 2h2 ->h!4-h2 dJ + 2D2- D^4-D2 N+ + 2N2 -*- Ng4-N2 N+ + N2 + He -»- N* 4- He m+ 1 9N -*¦ N+ 4- N *2 • 2 4 * 2 Oo 4- 20 -»- ot 4- О» 2 ' ^W2 4 1 2 C^ 1 f*\ 1 ил \_ /Л^" 1 I-Гл (л, 4~ O2 -\- He —>- O^ ~f~ He O2 4-O2 +Kr -*- O4 + Kr 0+ 4- 0 4- HoO -»¦ O+ 4- HoO 2 ' 2 ' *w°-' r 4 1 x A2v_/ 02+2N2 -+ OgN24-N2 O2+Na + He^- OgNa 4- He 02 + H24-He^O2"H24-He 02 4-O34-He-*O5 4-He 0+ + N24-He — N2O+4-He N0+ 4- 2NO -* N2O2 4- NO C0+ 4- 2CO -*- C2O2 + CO COJ + 2CO2 ^ C2O4 + CO2 Г1 U^ 1 Of "LJ f*1 1-J+ 1 f*1 \J C2H2 4-2C2H4 ^-C4H8 4-C2H4 02+ + CO24-He ^CO^+He 02 4-N2O4-He -> N2O3+4-He 02+4-SOa4-He^ SO; 4- He M + i ?~\ 1 Л*- ЛЛ*-*1"\"^ 1 Дг Щ+ 4-O2 4-Ar-> MgO2 +АГ • 1,0(82 K) 0,6 1,3 1,7 G00 K) 0,21 3 0,4 B00 K) 1 1,8 30 30 0,65 0,45 30 30 (80 к) 85 2,5 1.5 8 A80 K) 1 C i )O 0,8 19 (80 K) 0,74 (80 K) 100 B00 K) 54 (80 K) 5 140 320 2000 23 B00 K) 52 B00 K) 600 B00 K) 2,5 Процесс Ca+ + O2 + Ar -* CaOg 4- Ar Fe+ 4- O2 4- Ar -»- FeO^ 4- Ar Na+ + O24-Ar-^NaO2 4-Ar K+4-O24-Ar -* КО2+АГ Li+ + 2N2 ^ LiNg+N2 Li+4-2Oa ^ LiO2^O2 Na+ 4- 2O -»- NaO+ 4- О LiNj + 2N2 -> Li (N,)* 4- N2 OX 4- N2 4- He -> N4O2 4- He Ol4-O2 + He ^O^ + He O4 4- N2 4- He -» O4N2 4- He 0; + 2O2 -^ Og 4- O2 Об 4- 2O2 -^ Og 4- O2 NO+ 4- 2N2 -^- NO+N2 4- N2 NO+ 4- 2O2 -> NO^ 4- O2 NO+ 4- 2CO2 ^ NOCO2 4- CO2 NO+ 4- COa 4- He ^ NOCO2 4- He NO+ 4- CO2 4- Ar -* NOCO2 4- Ar NO+ 4- CO2 4- N2 -*¦ NOCO2 4- N2 NO+ 4- 2NH3 ^ NONH, + NH3 NH^ 4- NH3 4- Oa -> N2H^ 4- O2 Na+ 4- 2CO2 ^ NaCO^ 4- CO2 Na+COa 4- 2COa ->- Na+ (CO2J 4- CO2 Cs+ 4- SO2 4- N2 ^ CsSOg 4- N2 Na+ + He 4- H2O -»- NaH2O+ 4- He Na+ 4- 2H2O ->- NaHaO+ 4- H2O K+ 4- He + H2O -* KH2O+ ¦ |- He K+ 4- 2H2O -^ KH2O+ 4- H2O Cs+ 4- H2O 4- N2 -* CsH2O+ 4- N2 Xe+ 4- H2O 4- He -* XeH2O+ 4- He NO+ 4- H2O 4- He ^ NOH2O+ 4- He NO+ 4- H2O 4- N2 -* NOH2O+ 4- N2 NO+ 4- H2O 4- O2 -* NOH2O+ 4- O2 k 6,6 1,0 0,2 <0,2 2,0 1,1 0,1A93 K) 2,2 10 (80 K) 5 (80 K) 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
Продолжение табл. 18.10 Процесс NO+ + Н2О 4- NO -> NOH2O+ 4- NO NO+ + 2Н2О -*¦ NOH2O+ 4- Н2О NOH2O+ 4- Н20 + Нэ NOH2O+ 4- Н2О 4- Аг NOHaO+ + H2O 4- N2 NOH2O++H2O + O2 NOH.O+ 4- Н2О + NO Н3О+ 4- НаО + Не -*¦ ч- NO (H2O>2 4-Не ч- NO(HgO)?+Ar ч- NO(H2OJ +N2 ч- N0(^0);+О, -*¦ NO(H,O)?+NO HsO* 4- Не к 150 150 300 900 1100 800 1100 120 Процесс Н3О+ 4- Н2О 4- Аг ч- Н3О+ 4- Н2О 4- N2 ч» Н3О+ 4- Н2О 4- О2 ч- NOg 4-H2O4-N2 ч- Og + Н2О 4- Не ч. О+2 + H2O+N2^ I О2 4- Н2О + О2 ч- О2~4-Н2О4-Аг ч- Н5О2+ + Аг Н5О2 4- N2 н6о2+ + о2 NO2HaO+ 4- N2 Н2Од 4- Не %о; + оа i2Oo 4- Аг k 40 340 270 500 87 270 200 170 Таблица 18.11. Константы скорости процессов, происходящих при участии молекулярных отрицательных ионов, k, IO-30 см6 (Г = 300 К) [21] Продолжение табл. 18.11 Процесс О-+ 20, 4-0,-4-0, О" 4- 2О2 4- О" + О2 О~ 4- О2 4- Не ч- 0~ 4- Не О- 4- СОа 4~ Не ч- СО" 4- Не О- + 2СОа ч- СО" 4- СОа О" + СОа + Не ч- СО" + Не О74-2СО2 ч- СО^ + СО, О~ + СО2 4- О2 ч- СО" + О2 О- + N2 + He ч- N2O- + He O7 + N, + He .NaO7 + He k 0,9 0,4 0,34 B00К) 150 90 47 B00 К) 9 20 0,04 B00 К) 0,04B00 К) Процесс о- + н2о + о2- О" + Н2О + О2 - OJ 4- Н2О + О2 ч НзО- + Н2О 4- О2 NO- 4- СОа + Аг - NO- + N2O + Ar - NO" 4- H2O -f NO Br- + 2Bra 4- BrJ Cl- + HoO + NO - WO- + O2 + Ar- н2оа- + о2 - H2O~ + O2 HaO~ + O2 Ч- H4O- + O2 * NO-CO2 + Ar * N3O- + Ar 4- NO2HaO- + NO + Bra ¦*- C!H2O- + NO > WO" 4- Ar k 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 где N-, 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 dNjdt = —«peKAUV+, A8.8) A8.9)
(А—атомарный илн молекулярный ион). Выражение для коэффициента тройной рекомбинации, см3/с, имеет вид [12] Ne: 0,6 • lO~27Ne A8.10) пазоны температу- температуриводимых аппро- аппров табл. 18.13, где указаны также ры и энергий, в которых погрешнос ксимаций не превышает 30%. Ион-иониая рекомбинация. В плазме электроотрица- электроотрицательных газов важный механизм нейтрализации заряжен- заряженных частиц связан с ион-ионной рекомбинацией: где е — заряд электрона; Ne — плотность электронов, см; Те — температура электронов, эВ. Выражение A8 10) справедливо в пределе больших плотностей элек- электронов, когда переходы между высоковозбужденными со- состояниями 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 aTp/Afe от темпера- температуры плазмы для атомов К, Cs, N, Ar, He, H [12] оГтр с ,/-22 иГ*3 ГО'28 w~zs /О'30 м6 - - \ V k>cs * \\у / 5" T,10JK Рис. 18.3 Коэффициент радиационно-столкновитель- ной рекомбинации при различной температуре для раз- различных газов [12] A8.12) 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: A8.14) где а0^-значения коэффициента при Г=Г0. 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» 106 Па [17]. В табл. 18.15 представлены зависимости констаит 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 обпазовываться в резуль- результате парных процессов диссоциативного прилипания электронов [17]: Ат-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 A8.16) и в результате прилипания электрона к молекуле при тройном столкновении: 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, сме/с, зависит от температуры и состава газа. В табл. 18.6—18.20 и на рис. 18.4 приведены сечения н константы скорости про- процессов A8.15) —A8.17). 399
Ион а Ион а Ион Ион а Таблица 18.12. Коэффициент диссоциативной рекомбин* 0,3 СН+ 5A00К) о; 23 B00 К) NaCO; 50 N4 1,8 СО+ 6,8 n; 15 нио; 80 Аг; 6,9 со; 3,6 n2o; 17 н13о; 28 кг; 10,3 Хе2+ 20 сн; 8,7 A00 К) н3о+ 10 E40 К) nh4.nh; 27 1ЦИИ При Т HeNe" 0,2 = 300 К, Ю-' с с; 10 A00К) Не^ 34 (80 К) н6о2+ 20 E40 К) nh4(Nh3); 25 OS 2,0 1,7 F00 К) Hfll 34 nh4(nh3); 25 Н+з 2,3 н9о; 36 СО-СО+ 13 м"/с [15] К 3,3 NO+ 3,7 Cs; 0,2F00 К) ml 18 К 30 NaO^ 50 СО*(СО> 19 Таблица 18.13. Энергетическая зависимость сечения и температурная зависимость константы скорости диссоциативной рекомбинации электронов и молекулярных ионов [16] Ион н2+ HD* D2 сн* NH* ОН* К NO* а, 10-1Е СМ2 5,5 f'-Oliy*8 8 ("irH'92 2 ("lfI>0 / о,т у.о 14 v~/ l(tf- з, 1<ГГ cms/c 2,3 (-f^H 2K (-^-)°Л 1.6 (-f^-H'3 з fJ9L\0'4 o,86 (-^)°-5 0,75 |-^_| ' / 300 \°'« 3,5 (^)°'5 -(if Примечание - - - - - 400
Продолжение табл. 8.13 Ион дг; KrJ XeJ Hi hd+ D3 4 4 H5 h: o, 1СГ15 см* _ - - ¦°(™Г /' 0,1 V'° 8Ы 5,6 (-^)'-S з. (^)" ... f^I-8 V C(? / / 0,1 V^4 a, W~7 CM3/C /3oo^-« /зооу-1 ... (f^61 (^H-7 \ e 1 \ ) 27 (^M - «(-f-r - - - — Г Примечание — - - Te < 2000 К, е(;<0,15эВ е(;>0,15 эВ ее<0,07эВ, Ге<1000К ее>0,07 эВ ее<0,08эВ, Ге<1000К ее>0,08 ЭВ ве<0,05 эВ ее>0,05 эВ se<0,09 эВ ее>0,09 ЭВ ее<0,5эВ 26-2159 401
Продолжение табл. 8.13 Ион н2о+ Н30+ (D30+) С2Н* с2н; нсо* N2H+-(N2O+) + + Н5 Н3О+-(Н2О) Н3О.(Н20J Н3О+.(Н2ОK Н3О+-(Н2ОL Н3О+-(Н2ОN NH4 -(NH3) а. Ю-15 СМ* 0,5 (-^у-" ,8 (±L)U \ &е I ( 0,2 \2>0 6 1 1 / П П8 \1>0 18 1^А 5 (—)' / ол V0 14 (~) бо (-^f-I'2 / 0,1 N1-0 »(—) / 0,2 \из 8>4 ("VJ / 0 1 V-0 12 [—)_ 4,4 (—!— 1 - 6,3 5,4 5,4 9( 7,5 3,8 36 25 22 38 49 60 75 28 а, 10-' см»/с __ — / зоо \0-5 ш 1 зоо у5 / 300 \0'5 U ) - зоо \0-5 - 2,0 'зоо\0-147 Примечание ее>0,5 эВ ее<0,15 эВ ее>0,15 эВ ?е<0,1 эВ, Гв<1000К - e<;<0,l эВ Е(;>0,1 ЭВ ^е < 0,1 эВ ее>0,1 эВ гв = зоо к ге<0Л эВ. ее ^> 0,1 эВ Те = 300 К Гв = 205 К те = зоо к: Ге = 415К те = зоо к Те = 205 К Те = 205 К 402
Продолжение табл. 18.13 Иен NH; • (NHs)s к CO-(CO) С0+-(СОJ 02+ • (О2) - — - - - се, 10-? CMs/c 30 14 (у-0H'4' 13 (~\ ' 19 (Щ'33 23 Примечание — - - Г* =205 К Таблица 18.14. Константа скорости парной ион-ионной ргкомбинации 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 Т = 300 К, Ю см3/с [19] н+ н- о+ + о- N+ -h 0- о2Чо; N2+ + O2 no+ -no; 2 ! °2 Na+ + 0- о; -о- SF3 -г SF5 SF5 + SF- CClg т CI- k Г17] 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 СС>з -г- С1- СС12F+ + С1- CCI2 F* + С1- nh:+ci- СГ4-С1- о2+ + со" CFg + F- NF* + F- N2F+4-F- Н3О+ (Н2ОK + NO" NO+(N02J+NO3 (HN NH4 (NH3J + С1- NH4+ (NH3J + NOg Н3О+ (Н2ОK + CI- Оз О3K к [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- KrJ + F" Хе++ CI- Xej" +СГ Инерт- ный Ne Ar Kr Xe Ne Ar Kr Xe Ne Ar Kr Xe Ne Ar Kr Xe Ко 0,27 0,19 0,33 0,36 0,47 0,18 0,29 0,33 0,37 0,12 0,26 0,31 0,36 0,11 0,23 0,27 0,30 нцентрация 0,81 0,52 0,84 0,93 ,2 0,48 0,73 0,85 0,96 0,3 0,68 0,80 0,88 0,30 0,60 0,70 0,80 2,7 1,5 2,2 2,2 2,4 1,4 1,8 2,0 2,0 0,86 1,7 1,8 1,7 0,80 1,5 1,6 1,6 атомов ин 5,4 2,4 2,7 2,1 2,0 2,1 2,5 2,2 1,8 1,6 2,2 1,9 1,4 1,4 1,9 1,8 1,5 10,8 3,0 2,2 0,91 0,8 2,6 2,0 1,5 1,1 2,3 1,8 1,3 0,8 2,0 1,8 1,3 0,9 ртного газа, 27 2,1 1,0 0,56 0,47 2,0 0,95 0,60 0,44 2,1 0,8 0,54 0,34 20 0,81 0,52 0,40 54 1,2 0,49 0,2 0,26 1,2 0,48 0,3 0,23 1,3 0,41 0,27 0,17 1,2 0,42 0,27 0,19 135 0,45 0,20 0,13 0,09 0,45 0,19 0,13 0,09 0,50 0,17 0,12 - 0,48 0,17 0,11 26* 403
Таблица 18.16. Сечеиие диссоциативного прилипания электрона к молекуле SO2, отвечающее образованию отрицательных ионов различного сорта, 10~18 см2 [23] Продолжение табл. 18.16 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 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 Сорт 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 i 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 она 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 0,1» 0,11 0,05 0,0 0,01 0,0 — — — — 18.17. Константа скорости диссоциативного прилипания электронов к молекулам в электрическом поле, 10~ш см:!/с [23—25] Молекула SF6 CF4 C2F6 C3F8 C4F10 CCI2F2 H2O N2O HC! 1тг>г HI 0,2 _ __ — — — — — 6,5-10-" 1,6 34 БЗ 0,5 _ — — — — — _ 1,2-10 2,6 26 l _ — — — — — _ 0,001 _ - 5 6,3 0,39 — — — _ 0,017 _ E/N 10 7 0,68 — — — _ 0,8 _ - , 101» В с 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 60 5,8 — 1,0 — 0,6 - 3,9 _ - 2,5 _ -
Та бл иц г Молекула СС!4 СНС!3 СН2С12 CJKlj Ы-1-С2Н3С13 1-1-2-С2Н3С!3 СН3Вг С2Н5Вг к-С3Н,Вг «зо-С4Н9Вг «зо С5Н1вВг изо-С6Н13Вг K«c-QF6 2-C4F6 1 3 CaF цис-С F 2-CjF, i{uc-QF8 4uc-CeFw 2 F 2 F 'lUc-C Fi- fwf-GJF ""CkF CC12F2 CC!F3 :o2 3r HBr 18.18. Коэффици ;ит диссоциативного и рилипания электрона к молекулам в электрическом поле, К)-10 см3/с [23—25] Средняя энергия электронов, эВ 0,25 700 150 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 0,5 450 195 90 80 50 35 0,2 0,65 0,67 0,85 1,0 130 420 300 350 230 480 480 540 540 540 150 800 220 18 0,027 90 1,3 8,6 0,75 350 130 120 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 1 8(Г 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 1,5 . 0,0075 0,34 0,32 0,40 0,42 0,5 . 0,0003 25 4,6 . . 0,0016 0,16 0,17 0,18 0,3 . — — — . 0,0011 20 — 2ч5 . 0,075 0,085 0,12 . 0,2 . . . 0,009 16 — 3 — — 14 — Таблица 18.19. Константа скорости тройного прилипания электрона к молекуле (Г 300 К) к, Ю-31 см6/с [17] Продолжение табл. 18.19 Не Ne Аг Кг Молекул 0,45 II 0,23 0,5 0,5 зО2 Хе н2 n! 0,85 4,8 1,4 1,1 Третья частица н2о со2 H2S NH3 с2н4 k 143 31 100 25 Третья частица Молеку/ СО Молекул N2Q k а СО 2,7 a N2O 0,06 0,03 Таблица 18.20. Константа скорости разрушения отрицательного иона при соударении с атомной частицей (Г = 300 К) [17] Продолжение табл. 18.20 Реакция И" -f Н ->- Н2 + е Н- + 02-^Н2О+е H-+NO->HNO + e Дефект энергии, эВ 3,8 1,25 1,4 Константа скорости, 10-'г см^/с 1800 1200 500 Реакция О" + 0 -»- О2 + е1' О~ + N -*- NO + e О~ + Н2 -* Н2О + е Дефект энергии, эВ 0,54 3,6 5,1 3,1 1,4 КскНорТост1 50 200 200 600 200 405
Продолжение табл. 18.20 продолжение табл. 18.20 Реакция О~ -t-CO-+CO2+e O- + SO2-*SO3 + e О~ + С2Н4-*-С2Н4О + е О~ + О2 (iAg) ->¦ О3 + е О7+О2-*-2О2 + е Oi"+N2-^O2 + N2 + e С~+О->О3+е О7 + N -ч- КО» + е О7 +0., ('Дя)-^-0Н-е СГ + Н-*-НС1 + е 0Н~ + 0 -*- Н02 + е ОН~ + Н -»¦ Н2О + е CN~ + Н -> HCN + е S~+ O,-^SO2 + e S- + CO-^COS + e С~ + СО ->¦ С2О + 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-" см3/с 600 2000 800 300 2,2-10~с О,СЗ(СС0К) 0,00018 F00 К) 300 400 ?00 S0O 200 1000 1000 30 300 400 Таблица 18.21. Сечение тушения резонансно-возбужденных атомов щелочных металлов молекулами (Т = 400 ~ 500 К), Ю-" см2 [14] Тушащая мслеку™ N2 н2 HD Da СО Na 2р 39 17 11 10 88 К SPl/2 35 7 11 2 - к 2Р3/2 39 4 14 ] - К гр 26 7 12 8 - № ЗР1/2 47 6 6 3 - •/2 40 3 5 5 - Cs 66 7 8 4 - 67 5 7 3 - Реакция C~ + CO -*¦ 2CO + e С +N2ON F~ + H -*¦ I Cl~ -t-H-» I- + H-* F СГ + N-»- ci- + o^ NO- + He- N0 - H re NO" -i h, - NO- + КО NO" + CO NO" + N20 NO~ + CO2 NO" -f NH: CN- + H — hs- + h- f CO + N2 -j- e JCN + NO-j-e -IF + e HCl-j-e C1N + e СЮ + е ^ NO + He -f- e -* КО + He + e -* Ь С + H2 + e -^2K0 + e -*¦ NO + CO -4- e ->NO + N2O+e -*¦ NO + CO2 + e -^NO + NHs+e HCN + e H2S+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, Ю-12 см3/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 -^ 1800 К), Ю-16 см2 [4] Тушащая молекула н2 N2 о2 СО со2 Н9О D2 а 3 16,3 12,2 40 29 6 — й 8,6 22 36 40 51 2 — 3,3 19 52 42 67 2,9 „ XI 3,0 22 84 37 75 4,0 „ а 5,2 48 13 — р 0,2 20 41 43 102 5,5 — к 1,3 18 47 41 91 25 — 18.23. Константа скорости тушения возбужденных атомов и молекул инертных газов при столкновениях с атомами и молекулами, 10-" см3/с (Т =300 К) [14] Тушащая частица Не* Ne Аг Кг Хе * Константа *™ 0,00072 Ar CP2) 0,00011 Аг CР„) 0,00057 скорости чтения процесса HeB»S) + He(»S Кг CР2) 1 1 1 1 1 o)-*2He('So) Хе (8Р2) 0,00023 равна 0,00036- Не2 С3ф 0,44 3,1 0-» cms/c Ar CPi) 0,9 22 0,1 33 406
Продолжение табл. 18.23 Тушащая частица D2 32 о2 СО N0 С!2 Еь ш НВг со2 N20 NF3 ^2^4 ""Нл Ne CP2) 5 8,4 5,4 -_ 41 41 17 22 7,8 14 8,7 6,5 3,6 17 1,6 20 71 75 75 52 54 44 14 3 50 27 Аг №„) 7,8 7,8 1,6 24 13 25 72 90 59 48 7 55 17 Кг №) 3 2,5 0,4 16 5,8 19 73 72 ., 40 31 12 33 37 18 Хе Г3Р2) 1,6 1,9 22 3,6 27 72 75 45 44 9 33 23 _ 3,0 — 5,6 9,5 6,1 Ar CPi) 20 0,9 25 5,0 35 50 45 63 56 Ar OP,) 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 G" = 300 К) [14] Тушащая Аг N2 о2 н2 D2 NO СО со2 N2O н2о Оз О2 ('Ag.) — - 0,00019 0,00027 0,004 2500 — - _ - 0,47 _ 0,23 0,02 52 - 5 0,3 19 - 330 1900 О (>S) 0,039 - 30 0,058 - 4-104 - 30 940 4,2-Ю4 6,9-104 О (-D) - 6100 5400 2-10" 1,5-10* 1,7-10* 7000 1900 1,3-104 1,2-10* 1,9-10* N(*D) — 1,5 690 290 - 9200 405 43 - - - NBP) 0,07 6 6 0,19 - 3300 90 0,12 - - N. (Л»В+) — - - 0,27 - 6600 440 - - - - Таблица 18.25. Сечение тушения возбужденного атома Hg F3Pj) при соударении с атомами и молекулами (Т ^300 К) [14] Тушащая частица I, 10~16 СМ2 н2 22 D2 22 о2 57 N2 0,9 со 19 со2 9 Хе 0,002 18.8. ПРОЦЕССЫ ТУШЕНИЯ ВОЗБУЖДЕННЫХ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ ПРИ СТОЛКНОВЕНИЯХ С ТЯЖЕЛЫМИ ЧАСТИЦАМИ Сечения и константы скорости этих процессов пред» 0,002 ставлены в табл. 18.21—18.29. Погрешность приводимых данных достигает 50%. 407
Таблица Возбужденная частица ArDd[3/2]) р ( 3D2 Ръ,п) F (Зр4 D7'/2) О(Зр* Р) СО (Bi 2) N2 (С3 т^и) CF2 (iB2) ОН (А2 2+) СО (а3 П) NH (fc1 2!+) ND (fci 2+) СН (с2 2+) 18.26. Константа скорости тушения радикалов и молекул, Аг 1,9 0,4 1,2 1,3 0,4 0,22 1,8 2,5-10-" 5-Ю-8 »2 1,6 0,3 1,0 2,0 1,1 0,1 0,2 0,15 4,5-Ю-6 3,8-10-' 0,0007 1,3 0,3 0,8 1,7 0,9 0,3 1,5 2,4-Ю-5 некоторых электронно-возбужденных атом 10-1° см3/с (Г = 300 К) [1^ С12 1,3 1,5 1,9 3,7 . Тушащая СО 2,3 0,5 1,5 3,0 1 -Л 0,6 3 12,6 0,048 частица СО2 1,6 0,6 1,8 3,5 1,8 0,6 1,3 0,16 — — — 1, 22] CF4 3,3 0,6 1,8 4,2 2,5 0,9 0,05 .—. — — — — SFe 5,1 0,9 2,6 4,8 3,3 1,1 — — — — — — СС14 2,2 0,3 0,9 3,1 3,1 1,0 —. — — — — — юв, SiF4 1,6 0,6 1,8 3.1 2,0 0,7 . . . D2 — — 1,6 — . — Продолжение табл. 18.26 Возбужденная частица Аг Dd [3/2]) FCp"D7/2) О(Зр* Р) СО (В12) CF2 (iJ32) ОН (А2 2+) СО (а3Л) СН (с2 2+) Тушащая частица КО Е 2,4 О CР) — 1,9 0,18 - — 3,1 С2Н4 - — 5,9 Не - 1 55 I I I Л' DS) - — 0,34 нв - - 0,92 0,01 0,009 NH, - — 0,0039 ND3 - — 5,2-10~4 н2о - Е 5 0,45 NO, - 3,5 Таблица 18.27. Константа скорости образования эксимериых молекул при парной реакции замещения, 1О-1о"см3/с (Г = 300 К) [26] Таблица 18.28. Константа скорости k образования эксимерной молекулы при тройном столкновении А* + В + С -э- АВ* + С, Ю-33 см6/с (Г=300 К) [26] Реакция Аг CЯ2) + F2 -+ ArF* + F Аг CЯ2) + NF3 -ч. ArF* + NF2 Аг CЯ2) + С12 + ArCl* + С1 Кг CЯ2) -г F2 -ч- KrF* + F Кг CР2) + NF3 -> KrF* + NF2 Кг CР2) -+- OF2 -r KrF* + OF Кг CЯ2) + С12 -> КгС!* + С1 Хе CЯ2) -1- F2 -»- XeF* + F ХеCЯ2) -f- NF3 -»- XeF* -f- NF2 Xe (V2) + OF2 -»- XeF* -L OF Хе CЯ2) + C!2 -4- XeCl* + Cl Xe (SP2) + Br2 -> XeBr* + Br KcKOCpToacH™ 9,0 1,0 7,1 6,2 1,0 5,3 7,3 7,5 0,9 5,7 7,2 10 A" HeB3Sj Ne (V2) NeCP0) Ne (iPj Ar (»P2) Ar (»P,) Kr CP2) Kr CP0) в He Ne Ne Ne Ar Ar Ar Kr Kr С He Ne Ne Ne Ar Ar Ar Kr Kr Эксимерная не; Ne*2 Ne; Ne; Ar; Ar; Ar; кг; кг; k 0,23 0,5 0,07 G7 K) 5,8 10 14 12 36 54
A* Kr(V,) КгрРх) Xe(Vs) XefPo) ХерЛ) HgCP0) HgfPx) Cs(№P) Xe(V2) XeCP2) Xe(V2) KrCP2) XeCP2) HgfP0) Hg2(O+g) Ne^Pj) Ar pPx) ArF (B1/2) KrF(B1/2) KrF(B1/2) KrF(B1/2) XeF(B1/2) XeF(B1/2) в Кг Кг Xe Xe Xe Hg Hg Cs Xe Xe Xe Ar Ar Hg Hg Ne Ar Ar Ar Кг Кг Xe Xe с Кг Кг Xe Xe Xe Hg Hg Xe He Ne Ar Ar Ar N2 N2 Ne Ar Ar Ar Ar Kr Ne Xe Продолжение Эксимерная кг; кг; хе; хе; xe; Hg; hs; Cs; Xe2* Xe*2 xe; KrAr* XeAr* Hg; Hg; Ne; АГ; Ar2F* ArKrF* Kr2F* Kr2F* Xe2F* Xe2F* табл. 18.28 k 30 1,6 55 40 70 250D70 K) 160 4200 F20K) 160F70K) 14 26 1,0 0,7 1000 D30 K) 200 5,8 12 490 90 600 600 780 260 Таблица 18.29. Константа скорости T молекул ft, Ю-12 см3/с (Г-300 К) [26] Эксимериая молекула ArF(B1/2) Тушащая частица Аг Кг Хе F2 k 9 1600 4500 1900 Эксимерная молекула KrF(B1/2) Тушащая частица Аг Кг F2 KrF NF3 k 5 3,6 650 370 52 XeF (Bl/2) XeF (C3/2) XeCl (Blj2) XeBr(B1/2) HgCl (Bl/2) He Ne Ar Xe 1 NF3 He Ne Ar Xe N2 F2 XeF2 NF3 Ne Xe HC1 Br2 Xe CH3I He Ne Ar Продолже * !l ЭМоГкуГ 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 9 500 360 0,041 0,033 0,05 HgBr (Bl/2) HgI(B1/2) HgI(C3/2) Ar2F BB2) Kr2F BB2) ¦ше табл Кг Xe N2 Cl2 ССЦ He Ar Xe N2 Br2 HBr CFsBr CCl3Br Ar Xe CF3I He Ne Ar Xe N2 He Ar ft. F2 18.29 k 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 0 0,S 1,0 1,5 1-5678 е,зВ Рис. 18.4. Сечение диссоциативного прилипания элект- электрона к молекуле F2fe) и NF3 (б) [23] 18.9.ФОТОИОНИЗАЦИЯ И ФОТОРЕКОМБИНАЦИЯ При фотоионизации A-rhw-+A+ + е A8.18) энергия, необходимая для отрыва электрона от атома илн молекулы, содержится в излучении. Сечение фото- 409
ионизации атомов вблизи порога не зависит от энергии фотона, поэтому пороговое значение сечения фотоиоииза- ции служит основной характеристикой этого процессагис- пользуемой при описании явлений в низкотемпературной плазме. На рис. 18.5 показана зависимость сечения фото- нонизащш атома гелия от длины волны налетающего фо- фотона [281 Рис 18.5. Зависимость сечения фотононизации атома гелия от длины волны падающего излучения [28] блица 18.30. Пороговые значения сечения фотоионизации некоторых атомов [28] Атом н Не Li Be В С N О F Ne Na Mg Ar К Ca Ga Kr Rb In Cs Tl Пороговая длина волны, 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 Сечеиие, 1(Г18 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], = 23,8а 7/2 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] офи = 0,022Х3/п*5. A8.20) 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), 2-10-WX °*р Г^Г A8.21) где е — энергия электрона, эВ. На рис. 18.6 представлена температурная зависимость коэффициента фоторекомби- фоторекомбинации электрона и протона в водородной плазме [32] Процессом, обратным процессу фотоионизации 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 ления 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 С J. S. M.//Chem. Pbys. 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. G., Moore С B.//Ibid. 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. IWitchel 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., 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. Думан 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— 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 А. А. Радциг, В. М. Шустряков 10.1. 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 иоиов и электронов в плазме. Кроме того, будет представлена информация об энергии связи электронов в отрицательных иоиах 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-\ отсчитанные от уровня основ- основного состояния атома. Кроме того, часть данных была получена методами измерения порога фотоионизации, 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 изоэлектроиных 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 определення 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 6^1%; В— •О%; С— <SjlO°/o 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
Атомный номер 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 эле! ронная конфигураци н (Is—2S, /2) D (b-2S1/2) т (b-2S1/2) (Is2—lS0) 3He (Is2—!S0) Li Bs—2S,,9) Be Bs2—lSQ) В Bp— Pj ;9) С BJD2—SPi)) N Bp3 —^3,2) 0 Bp4—3P2) F Bp5 2Pg ,2) Ne Bp«-iS0) Na Cs—2Sj/2) Mg Cs2_lSo) Al Cp—2Р,/2) Si Cp2—3P0) p s Cl Cp5_2p0 j 6Arl Sc Cd4s2—2?>3/2) Ti Cd24s2—3F2) V Cd34s2-—4Fg ,2) Cr Cd54s—7S3) Mn Cd4s2-«--S5/2) Fe Cd4s2-»?L) T ?T- аблица 19.1. Потенциал 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,i 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 Атомн номе 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 ионизации атомов ый р Атом (валентная элект- электронная конфигурация — основной терм) Со Cd74s2—4FQ ,9) Ni Cd84s2—3F4) Си Ds-*S1/2) Zn Ds2—1Sq) Ga Dp-2P?/2) Ge Dр2-3Р„) As Dp3_4$0 j Se Dp4—3Рг) Br /4p5 2P® ) Kr Dp6—^o) Rb Es-2S1/2) Sr ES2 lgQ) Dd5s2-2Dv2) Zr Dd25s2—SF 2) Nb Dd45s—вО[/2) Mo Dd65s—'S3) Tc Dd65s2-«S5/2) Ru Dd'5s—5F6) Rh Dd«5s-4F9/2) Pd DdW-iS0) 2Cdi V2 SIn Es^-2P?/2) Ep2—SPO) Ep3—4S°/2) Те Ep4—3P2) I (Ьрь-Ч» ) Xei Cs Fs-2S1/2) 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 53 506 6,634 54 514 6,759 57 204 7,0924 58 700 7,28 59410 7,366 60 200 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 Атомным номер 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 Агом (валентная элект- электронная конфигурация — основной терм; Ва FS»-JS0) La Ed6s*-W3/2) Се D/5d6s2 - 43$) Pr D/36s2_4/0,2) Nd D/46s2_5/4) Pm D/56s2_6W0/2) Sm D/e6s2—iF0) Eu D/'6s2-8S°/2) Gd Df5d6s2—SC°) Tb D/»6s?-»fl°5/2) Dy D/i°6s2-»/s) Ho D/ii6s2_4/05/2) Er D/l26s2_3//(j) Tm D/136s2-2^/2) Yb D/146s2_lS()) Lu D/i45d6S2-2ZK/2) Hf Ed26s2—3/72) Та Ed36s2-^F3/2) W Ed46s2—5DC) Re Ed66s2_eS5/2) Os Ede6s2—6?>4) Ir E«F6s«-*Fe/2) Pt Ed96s—SD3) Au Ed«6s-2S1/2) Оптический предел, см; потеициал иониза- ионизации, 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 С О 63 600 7,89 64 000 7,98 64 000 7,88 70 450 8,73 73 000 9,05 72 300 8,96 74409,0 9,2256 AHTo|eT 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 рониая конфигурация — основной терм) Hg (&»-чг0) Т1 (№6p-*F®/2) РЬ Bi FP3_4S0/2) Ро Fр4—3Р2) At Fр5_2рО/2) Rn (Bp'-'So) Fr G,-2S1/2) Ra Gs2-1S0) Ac Fd7S2-2D3/2) Th Fd27s2—3F2) Pa E/26d7s2-4K1I/2) U E/36d7s2-iiLg) Np E/46d7s2-"LI1/2) Pu E/e7s2_7f()) Arn E/'7S2-*S°/2) Cm E/'6d7s2—"Dg) Bk {5f»7s*-«H°l5/2) a E/107s2_5/8, Es Fm EЛ2752-3#е) Md E/13752_2,р0/2) No E?147s2—^o) Оптический предел, см *; отеициал 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 52 000 6,5 53 000 6,6 54 000 6,6
Табл 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 и ца 19.2. Элем 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 Потенциал ионизации иона, где и —. Z нт « 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 атомных ионое — N+ 1, N~ Ш 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 B <: Z <: 36), эВ (XX — спектроскопический число электронов в системе) 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 52,5 340,23 392,09 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 V. 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 99,4 108,8 110,7 119,53 128,1 90,64 95 99 102 108 103 108 117 120 128 81,7 88,6 78,5 символ 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 tf 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 29 30 31 32 33 34 35 36 Элемент X Со № Си Zn Ga Ge As Se Br Kr 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 379 384 401 420 358 369 379 388 403 XIV 411 430 435 454 475 409 421 431 441 451 Атомный номер 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Элемент X p s Cl Ar К Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Си Zn Ga Ge As Se Br Kr 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 96S 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 10S7 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 Cr Mn Fe Co Ni Си Zn Ga Ge As Se Br Kr KX1I 6625,8 6851,3 1721 1788 1800 1846 1894 1905 1953 2010 880 910 886 913 939 XXIII 7246,1 74S2 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
Продолжение табл. 19.2 Атомный номер Z 29 30 31 32 33 34 35 36 Элемент X Си 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 14 119 14 440 3633 3684 3712 XXXIII 15 029 15 370 3865 3912 XXXIV 15 968 16315 4105 16 937 17 290 XXXVI 17 936 Таблица 19.3. Потенциал ионизации одно-: двух- и трехзарядных тяжелых атомных ионов C7 <? Z <? 92), эВ (X; — 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 Cd In Sn Sb Те I Xe Cs Ba La Ce и 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 III 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 Таблица 19.4. Потенциал ионизации молекул IP Молекула IP, эВ || Молекула IP. эВ 1. Двухатомные молекулы AgF AiCl A1F АЮ A IS AlTe Ar2 ArKr ArXe As2 At2 AuBr AuSi 11,4(B) 9,4 (C) 9,8 (C) 9,5 (C) 9,5 (C) 9,0 (C) 14,5 (A) 13,4 (A) 12,0 (Л) 12 (C) 8,3 (C) 9,2 (C) , 8,3 (C) | ВС BF BH BO BSi BaCl BaF BaO BeF BeH BeO Br2 BrCl 10,5 (C) 11,1 (A) 9,8 (B) 13,5(C) 7,8 (C) 5,0 (B) 4,9 (C) 6,9 (C) 9,1 (C) 8,2 (B) 10,1 (C) 10,52(A) 11,1 (B) Продолжение табл. 19.3 Атомный номер Z 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 78 79 80 81 82 83 88 90 92 Элемент X Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Pt Au Hg Tl Pb Bi Ra Ac Th U С II 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 III 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 Продолжение табл. 19.4 Молекула BrF ВЮ c2 CF CH CN CO CS CaF CaH CaCl CaO CeO IP, эВ 11,8(В) 10,3 (Л) 12,15 (Л) 9,20(В) 10,64 (Л) 14,2 (Л) 14,014 Л) 11,33 (Л) 6,0 (С) 5,9 (В) 6,0 (В) 6,5 (С) 4,9 (С) j Молекула С12 C1F СЮ СоО CrF СгО Cs2 CsBr CsCl CsF Csl Cu2 D2 IP, эВ 11,50 (Л) 12,7 (В) 11,0 (В) 9,0 (С) 8,4 (С) 8,4 (С) 3,64 (В) 7,72 (Л) 8,3 (В) 8,8 (В) 7,25 (Л) 7,4 (В) 15,467(Л) 416
Продолжение табл. 19.4 Молекула DBr DC! DF Dl DT DyF c-v? :rF F2 FeO laF aaO jaS jaSe jaTe }\ jeBr 3eC jeCI ]eF jeO jeSi деТе \r Cl D F I T e2 Ю oF 3r 1 Br Cl F I S Se Те 31 л b Br Cl ) \ Ma D Cl F 2 IP, эВ 11,67 (Л) 12,76 (Л) 16,06 (Л) 10,39(Л) 15,475D) 6,0 (С) 6,3 (С) 15,686 (Л) 8,7 (В) 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) 11,1 (В) 8,2 (С) 10,1 (С) 15,4259 (Л) 11,67 (Л) 12,75 (Л) 15,445 (Л) 16,04 (Л) 10,38 (Л) 15,451(Л) 22,22 (Л) 7,5 (В) 6,2 (С) 9,3 (В) 9,85 (Л) 10,08 (Л) 10,5 (В) 9,1 (В) 9,5 (В) 9,6 (С) 8,5 (В) 7,0 (С) 7,1 7,6 9,5 4,0 8,4 8,2 Ч % В) В) 9 4,7 (С) ill 11,3 (С) 7,85 (В) 8,6 (С) 4,9 (В) 8,4 (В) 7,5 (В) 7,8 (С) 7,4 (С) Молекула MnF МоО N, NF NH NO NS Na2 NaBr NaCl Nal NaLi NaK NdO NiCl NiO 8b OH от fe PH PO PbBr PbCl PbF PbO PbS PbTe Pd2 PdO PdSi PrO PtB PtSi Rb2 RbBr RbCl Rbl RhO RuO s2 SH SO Sb2 Se2 SeH lie SiF SiO SnBr SnCl SnF SnO SnS SnSe SnTe SrCl SrF IP, эВ 8,7 (С) 8,0 (С) 15,581 (Л) 12,3(В) 13,1 (Л) 9,264 (Л) 8,9 (В) 4,90 (Л) 8,3 (В) 8,93 (Л) 7,64(Л) 4,9 (В) 4,6 (С) 5,0 (D) 11,4 (В) 9,5 (С) 12,071(Л) 12,9(Л) 12,9 (Л) 12,9 (Л) 10,5 (Л) 10,5 (С) 10,6 (В) 8,2 (В) 78 С) 7,5 (С 7,5 (С) 9,0 (С) 8,6 (С) 8,2 (С) 7,7 (С) 9,1 (С) 8,4 (У 4,9 (С) Ю(О) 7,9 (С) 3,45 (В) 7,7 (В) 8,3 (В) 7,1 (В) 9,3 (С) 8,7 (С) 9,356 (Л) 10,4(Л) 10,29(Л) 9,0 (С) 8,88D) 9,06 (Л) 7,4 (С) 10,2 (В) 7,26 (Л) П,4 (Л) 7,4 (С) 6,6 (С) 7,4 (С) 10,5 (С) 9,7 (С) 9,7 (С) 9,1 (С) 5,6 (В) 4,9 (С) Моле SrO т ТаО Те2 ТеО Ti2 Tib TiS TIBr TICl TIF Til WO uc UN UO us Xe2 ZrN ZrO 2. BH2 BaCl2 Bal2 BeF2 BrCN CC12 CF2 CH2 CO2 COS cs2 CaCl2 CICN C1O2 Cs2O CsOH FCN GeBr2 GeCl2 r rr ueF2 HCN HO2 H2O H2S ICN Ж NH2 NO2 N26 o3 so2 SiC2 SiF2 SiO2 SnCl2 кула IP, эВ 6,1 (С) 1^ dft7 IA\ 6,0 (С) 8,29 (Л) 8,7 (В) 6,3 (С) 6,4 (С) 7,1 (С) 9,14 (Л) 9,70 (Л) 10,5 (В) 8,47 (Л) 6 4(Ь 5,0 (D) 9,1 (Л) 6,2 (С) 7,0 (С) 5,7 (В) 6,3 (С) 11 13 (Л) 7,9 (С) 6,1 (С) Трехатомные молекулы 9,8 (С) 9,2 (В) 8,1 (С) 14,7 (С) 11,84 (Л) 13,2 (В) 11,8 (В) 10,396 (Л) 13,79 (Л) 11,18 (Л) 10,07 (Л) 10,3 (Л) 12,34 (Л) 11,1 (С) 4,45 (Л) 7,21 (В) 13,32 (Л) 9,5 (С) 10,4 (С) 11,8 (В) 13,73 (Л) 11,53 (Л) 12,614 (Л) 10,47 (Л) 10,87 (Л) 6,8 (В) 12,11 (Л) 10,15 (Л) 9,78 (Л) 12,89 (Л) 12,52 (Л) 12,34 (Л) 10,2 (В) 11,0 (С) 11,7 (С) 10,2 (С) Продолжение табл. 19А Молекула SrCla ио2 XeF3 IP эВ 9,7 (В) 5,5 (В) 12,42 (Л) 3. Четырехатомные молекулы ВВг3 ВС!3 BF3 bhs BI3 сн3 с2н2 Н.2О2 нво2 NH3 PF3 10,68 (Л) 11,73 (Л) 15,95 (Л) 11,4 (С) 9,40 (Л) 9,840D) 11,406(Л) 10,9(С) 12,6 (В) 10,15 (Л) 9,71 (Л) 4.Пятиатомные СВг4 ССЦ W- Ж'2 СН3Вг СН31 SiH4 SnBr4 SnCI4 XeF4 5. C2C14 C2F4 C2H4 CH3OH N2F4 N2H4 6. SFe UFe XeFe B2He C2He C2H5Br QH5OH молекулы Шест моле 11,0 (В) 11,47 (Л) 12,31 (Л) П,77 (Л) 12,98 (Л) И,35 (Л) 10,53 (Л) 9,538 (Л) И,4 (С) 11,0 (Л) 12,10 (Л) 12,65D) «атомные кулы 9,34 (Л) 10,12 (Л) 10,51 (Л) 10,85 (Л) 12,0D) 8,74 (Л) эолее сложные молекулы 15,7 (Л) 14,14 (Л) 12,19(Л) 11,41 (Л) 11,50 (Л) 10,29 (Л) 10,47 (Л) • 27—2159 417
Таблица 19.5 Энергия связи электронов из внутренних оболочек свободных атомов, Атомный номер Z 3 4 5 6 7 8 9 10 Атом Li Be В С N О F Ne Электронн вое числе « 1 1Sl/2 64,40 123,6 201 296 403 538 694 870,27 ые подоболочки, главное кванто- н угловой момент вылетающего электрона ii 2Sl/2 12,93 16,59 20,33 28,48 37,86 48,47 2"l/2 2Р3/2 А1, 3Sl/2 Атомный номер Z 11 12 13 14 15 16 17 18 Атом Na Mg At Si P S Cl At Электронш ie подоболочки, главное квантовое число н угловоР к 1Sl/2 1079 1311,3 1567 1844 2148 2476 2829 3206 электрона Li 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 2Р3/2 38,0 57,6 80 104 134 168 206 248,6 At, 3Sl/2 10,62 13,46 16,15 20,20 24,59 29,24 II. Атомный номер Z 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 Z=19-r- Атом К Са Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr 36 Электронные подоболочки К "./» 3614 4048 4494 4970 5470 5995 6544 7117 7715 8338 8986 9663 10371 11107 11871 12662 13481 14327 и 2Sl/2 384 447 503 567 633 702 755 851 931 1015 1103 1198 1302 1413 1531 1656 1787 1923 и ^2 303,3 360 408 465 525 589 656 726 800 877 958 1052 1146 1251 1362 1479 1602 1731 главное ki 300,7 356 404 459 518 580 652 713 785 860 938 1029 1119 1220 1327 1439 1556 1678 антовое число и угловой момент вылетающего электрона 3Sl/2 37 48 56 64 72 80 89 98 107 117 127 141 162 184 208 234 262 293 м2 -,/2 24,82 34,7 ¦ 33 39 44 49 55 61 68 75 82 98,7 111 130 151 173 197 222 м. ЗР3/2 24,49 34,3 33 38 43 48 53 59 66 73 80 96,1 107 125 145 166 189 214,6 At4 3*3/2 21 33 46 61 77 95,0 3V 20 32 45 60 76 93,8 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 1/2 15203 16108 17041 18002 18990 20006 21050 22123 54 Электрон U 2s 2068 2219 2375 2536 2702 2872 3048 3230 2p 1867 2010 2158 2311 2469 2632 2800 2973 -1ые подоболочки 2p ^3/2 1S07 1943 2083 2227 2375 2527 2683 2844 3s 325 361 397 434 472 511 551 592 главно 3P Fl/2 254,3 288 315 348 382 416 451 488 3p3/2 245,4 278 304 335 367 399 432 466 3d 3/2 117,4 144 163 187 212 237 263 290 о и угле 3d 5/2 116 142 161 185 209 ЙЯ4 259 286 ВОЙ MOW 114 40 48 56 62 68 74 81 ент выл 21,77 29,2 30 35 40 45 49 53 ^тающего электрона 20,71 28,2 29 33 38 42 45 49 0, 1/2 418
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 ISl/2 23225 24357 25520 26715 27944 29204 30496 31820 33176 34561 Электронные подоболочки, г и 2Sl/2 3418 3611 3812 4022 4242 4469 4703 4945 5195 5453 и 2",/2 3152 3337 3530 3732 3943 4160 4385 4618 4858 5107 и 2/2 ЗОЮ 3180 3357 3542 3735 3933 4137 4347 4563 4787 ¦Mi 3Sl/2 634 677 724 775 830 888 949 1012 1078 1149 лавное * М2 3/2 526 565 608 659 707 761 817 876 937 1002 вантово м3 ЗР3,2 501 537 577 625 669 719 771 825 881 941 е число М. М3/2 318 347 379 419 455 497 542 589 638 689 и угловой моме Ms М5/2 313 342 376 412 447 489 533 578 626 677 N, 4Sl/2 87 93 101 112 126 141 157 174 193 213,3 it вылет N,, 4Р1/2 58 63 69 78 90 102 114 127 141 157 Продолжение табу ающего Л'з 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 4/2 17,58 20 28 37 46 56 67,5 . 19.5 О, 5Sl/2 11,03 13,10 16,86 17,84 20,61 23,40 Атом- Атомный номер 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 IV. / Атом Cs Ва La Се Рг Nd Pm Sm Eu Gd Tb Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Re Os Ir Pt Au Pb Bi 7 ec H-83 Электронные К Sl/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 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 2p . 1/2 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 2p rt 3/2 5014 5249 5486 5726 5968 6213 6464 6720 6981 7247 7518 7794 8075 8361 8651 8946 9250 9564 9884 10209 Ю540 10876 11219 11567 11923 12288 12662 13041 13426 подобо 3s 1/2 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 1ОЧКИ, M2 3p ^1/2 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 Зр„.„ 3/2 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 квантов 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 e число 3d 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 угле 4s 1/2 233 254 273 291 307 321 335 349 364 380 398 416 434 452 471 490 514 542 570 599 629 660 693 727 764 809 852 899 946 ВОЙ МО 4р ^1/2 174 193 210 225 238 250 261 273 286 300 315 331 348 365 382 399 420 444 469 495 522 551 581 612 645 686 726 769 813 меит в 4р ^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 шетаю 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 щего электрон? 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 92 99 106 114 134 139 153 167 02 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 5р 3/2 17,21 22,8 19 22 24 25 25 25 26 27 28 28 29 30 30 31 32 35 38 41 45 49 53 57 61 72 79 90 101 419
Продолжение табл. 19.5 I < 84 86 87 88 89 90 91 92 93 94 V. Z = Атом Po At Kn Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu К 1Sl/2 93105 9573C 9840C 101135 10392C 106760 109655 11260C 115605 118675 121795 = 84-=- u 2V2 16933 17485 18053 18640 19240 19850 20475 21115 21763 22432 23103 M Элект 2"l/2 16242 16780 17335 17905 18490 19090 19700 20320 20953 21605 22270 ронные подоболочки, глав %» 13815 14213 14615 15030 15450 15875 16305 16735 17170 17615 18062 3Sl/2 4160 4315 4480 465С 48Ж 5005 5187 5372 5553 5745 5938 ЗР./2 3850 4000 4155 4320 4490 4660 4835 5007 5185 537С 5545 3рЗ/2 3300 3415 3535 3660 3790 3920 4050 4180 4308 4440 4560 *ое квантовое чи 2rf3/2 2800 2905 3015 3135 ММ 3375 3495 3610 3730 3855 3975 3d5/2 2685 2785 289С ИМ -11 К 3225 3337 3445 3555 367( 3780 4si/2 992 1043 1095 1155 12К- 1275 1335 139( 1445 1505 1565 лои 4р1/2 855 902 95С 1005 1062 1118 1173 1228 1277 1332 1383 угловой мо 4P3/2 720 760 795 840 885 930 972 ЮН 105( 109С 1125 4d3/2 500 533 565 604 640 680 718 748 785 820 852 «eHTt 4d5/2 475 504 535 572 608 645 682 713 743 775 805 ылетг 4f5/2 190 212 235 265 243 320 350 375 395 420 442 ющег 4f7/2 184 205 230 255 285 312 340 365 385 410 430 о электрон* 5sl/2 183 198 215 235 260 280 295 313 328 345 355 Pl/2 137 150 165 184 205 222 238 2.50 265 288 298 5Р3/2 108 118 129 144 158 173 185 190 200 210 220 О. 5«3/2 39 45 53 65 75 90 100 102 ПО 115 120 0, М5/2 Я5 42 4* 6( 7( 8? 9? 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 нона. 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 ±1-н±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 420 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 н 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 прн этом энергия сродства молекулы X к протону равна изменению энтальпии с обратным знаком для написанной реакции, или если воспользоваться понятием теплоты об- образования AH°f частиц X, Н+ и ХН+, получим РА (X) = AH°f0 (X) + ДЯ^о (Н+) - ДЯ№(ХН+);
Таблица 19.6. Энергия сродства атомов к электрону (ЕА) Атомный номер Z 2 3 5 6 8 9 11 13 14 15 16 17 19 21 22 23 24 26 27 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 84 85 Отрицательный ион (электронный терм) н- (is) Не- DЯ) Li" (XS) В' CР) С" DS) С- (Ю) О- BР) Na-(iS) АГ(ЗРо) АГ (UD2) Si" DS) Si- (Ю) Si- BP) p- CP) S" BP) СГ (*S) K~ (JS) Sc~ (*D) Sc- CD) Ti" DF) V- E?>) Cr- (»S) Fe- DF) Co- CF) Ni- B?>) Cu- (*S) Ga- CP) Ge- DS) As- CP) Se- BP) Br- (*S) Rb" (*S) Y- (!?)) Y" C?>) Zr- DF) Mb- E?>) Mo- FS) Tc- E?>) Ru~ DF) Rh~(»F) Pd- BD) Ag- PS) In- CP) Sn- DS) Sb- (SP) Те- BР) I" (XS) Cs- (*S) La- CF) Та- (*?>) W- (eS) Re- (bD) Os- DF) Ir- CF) Pt- BD) Air (*S) TI- (SP) рЬ" C4|) Per <2P) At- PS) Конфигурация нешней электрон- электронной оболочки Ь-2 Is2s2p Is22s2 2s22n2 2s22/>3 2s22/>3 2s2 2p5 3s2 |p2 3/73 3/73 3p» 3/74 3/?s 3/76 4s2 3d4s24p 3<24s24n 3d34s2 3d44s2 3d54s2 3d74s2 3<284s2 3<294s2 3dlo4s2 4/72 4? 4? 5s2 4d5s25p 4dSs2Sp 4d35s2 4(i45s2 4d55s2 4rf65s2 4rf'5s2 4d85s2 4rf95s2 4rf105s2 5/?2 5/?3 б/?4 6s2 5rf26s2 5rf56s2 5d66s2 5d76s2 bd86sP 5d96s2 5rf106s2 6? 6p5 6p6 ЯЛ. эВ 0,75421 (A) 0,077 (B) 0,618 (Л) 0,28 (C) 1,263(Л) 0,035 (В) 1,46112 (A) 3,40 (A) 0,5479 (Л) 0,44 (B) 0,33 (B) 1,39(Л) 0,52 (В) 0,03 (В) 0,746 (Л) 2,07712 {А) 3,62 (А) 0,5015 (Л) 0,19 (С) 0,04 (?>) 0,08 ф) 0,53 (С) 0,67 (В) 0,15(В) 0,66 (В) 1,16 (Л) 1,23 (Л) 0,3 ф) 1,23 (Л) 0,80 (С) 2,021 (Л) 3,37 (Л) 0,4859 (Л) 0,31 (С) 0,16 ф) 0,43 (В) 0,89 (В) 0,75 (В) 0,6 ф) 1.1 (D) 1,14 (Л) 0,56 (В) 1,30 (Л) 0,3 ф) 1,11 (А) 1,1 (С) 1,971 (А) 3,059 (Л) 0,4716 (Л) 0,5 ф) 0,32 (С) 0,82 (А) 0,15 ф) 1 Л Ф) 1,57 (А) 2,13 (А) 2,3086 (А) 0,3 ф) 0,37(В) 0,95 (В) 1,9 ф) 2,9 ф) Таблиц Молекула Двухатомны АЮ AsBr AsCl AsF AsH ВО Be2 ВеН ВеО Вг2 СВг CF СН CN CS СаН С12 СЮ CsCl F2 FeO I2 IBr IC1 KBr KCl KI Li2 LiCl LiF LiH LiN MgH NH NO NS NaBr NaCl NaF Nal NaH Sh OD PH PO RbCl s2 SF SH SO SeH SiH TeH ZrfH a 19.7. Энергия сродства молекул к электрону (ЕА) ЕА, эВ г молекулы 2,42 (С) 3,6 (С) 1,3 (С) 1,3 (С) 1,3 (С) 1,0 ф) 3,0 (С) 0,3 ф) 0,7 ф) 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 ф) 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 ф) 0,59 (В) 0,44 (С) 0,3 (?») 0,4 ф) 1,05 (С) 0,3744 (Л) 0,03 ф) 1,19 (А) 0,79 (В) 0,73 (В) 0,52 (В) 0,86 (В) 0,32 ф) 1,'8277 (Л) 1,8255 (/4) 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 ф) Молекула EA. эВ Трехатомные молекулы A1F2 АЮ2 AsBr2 AsCl,2 AsF2 AsH2 BF2 BO2 c3 CF2 C2H CH2 CNS COS cs2 CoH2 FCN FeH2 GeF2 HNO LiCN LiNC LiOH MnH2 NCO NH2 NF2 NOo N О NiH2 o3 Ik PF2 s3 SCN SH2 so2 S2O SeCN SiH2 SiCN SiH2 2,3 (С) 4,1 (С) 3,5 (С) 2,2 (С) 0,8 ф) 1,27 (В) 2,2 (С) 4,0 (С) 2,5 (С) 2,1 ф) 3,73 (В) 0,65 (А) 2,0 (С) 0,5 ф) 0,85 (D) 1,45 (А) 4,0 ф) 1,05 (В) 1,3 ф) 0,34 (С) 0,74 ф) 0,62 (D) 0,22 ф) 0,44 (С) 2,6 ф) 0,757 (В) 1,7 (D) 2,42 (В) 0,24 ф) 1,93 (А) 2,103 (Л) 0,9 ф) 1,27 (А) 1,4 (С) 2,09 (В) 2,2 ф) 1,1 (С) 1,11 (^1) 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 PBrCl2 PC13 POC12 SF3 so3 SO2F 1,2 (?») 1,92 (С) 1,07 (В) 2,82 (В) 3,0 ф) 3,6 (С) 4,4 (С) 3,7 (В) 1,6 ф) 1,6 Ф) 1,5 (С) 0,8 (?>) 3,8 (С) 2,9 (С) 1 J (С) 2,8 (С) 421
Продолжение табл. 19.7 Таблиц* 19.8. Энергия сродства к протону (РА) SiF3 SiH3 2,7 (С) .,4 (?>) .,5 (?>) Пятиатомные молекулы CC13F CC12F2 CD3O C2F3 CF3Br CF2CO CF3I CF3O CF3S CH3Br CH3O CH3S Li CeF, FeF4 HNO3 MnF4 OH • H2O POCI3 PtF, SF4 UF4 1.1 (?>) 0,4 (?>) 1,55 (B) 2,0 (?>) 0,9(?>) 2.4 (?>) 1.5 (C) 1,4 (?>) 1,8 (?>) 0,4 (?>) 1,57 (B) 1.6 (D) 1,22 (C) 0,24 (?>) 3,6 (C) 5,4 (C) 0,6 (?>) 5.3 (C) 1,95 (C) .,4 (D) 5.2 (C) 2,35 (B) 1,7 (?>) Шестнатомные и более сложные молекулы C3F3 PtF5 SF5 UF5 if: с2н5 C4H2N Fe2I-5 IrF, MoF6 OsF6 PtF6 ReF6 TeF6 UF6 WF6 C3F5 C,H5O C3H5S № C4F5 C2H6N U C4F7 C.F. 4,0 (?>) 2,3 (D) 3,3 (C) 6,5 (C) 3,7 (C) 4.0 (C) 1,6(?>) 2.2 (C) 0,89 (C) .,7 (?>) 4 (?>) 4.3 (C) 4.2 (C) 4.1 (?>) 8,0 (C) 3,9 (?>) 0,55 (C) 3,0 (C) 3.3 (B) 5,0 (B) 4.3 (C) 2.2 (?>) 0,6 (?>)• 1,4(?>) 4.4 (C) 1.0 (D) l,0(?>) 2.2 (C) 0,6 (?>) 1,79 (B) 2.8 (C) 3.1 (Z>) 2,74 (C) 2.3 (C) 0,5 (Z>) Атом Аг Вг С1 Cs F Н Не РА, эВ 3,87 (Л) 5,73 (В) 5,34 (В) 7,59 (В) 3,42 (Л) 2,651 (А) 1,845 (А) Ахон I Кг N Ne О S Хе Zn РА. эВ 6,31 (В) 4,41 (В) 3,4 (С) 2,08 (В) 5,1 (В) 6,87 (В) 5,15 (В) 6,77 (В) Таблица 19.9. Энергия сродства молекул к протону (РА) со CN cs н2 2н2 HBr HCl HF Двухатомные молекулы 6,15 (A) HI 5 (?>) 8,2 (Л) 4,40 (В) 4,56 (В) 6,10 (Л) 5,86 (В) 4,09 (В) Трехатомные молекулы 6,3 (С) 7,2 (С) 4,8 (С) 6.1 (С) 5,50 (В) 4,10 (В) 6.2 (С) 8,6 (В) 5,5 {В) 7,46 (А) 7,23 (В) 6,4 (С) 7,4 (В) H2Se Н2Те NH2 \ Четырехатомные и более сложные молекулы 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 — •^30%. с2н2 сн3 H2CS HNOa (HFW nh| PHq SO3 CF4 5,5 (С) 5,4 (С) 8,0 (A) 8,1 (С) 5,2 (С) 6,6 (С) 8,9 (А) 7,9 С) 8,07 (А) 6,2 (В) 5,2 (С) СН3С! g"h HNO43 SiH4 TiCI4 с2н44 (HF)8 SF6 сан6 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 а'+ есть отношение ве- вероятности образования в единицу времени иона кратно- кратности i к плотности потока электронов. Сечение полной ионизации а„ связано с о'+ соотношением 0„ = 0++ +2о2++303++... 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. Постоянная 19.10. Константы a, b и с эмпирической формулы A9.2) для сечений ионизации оболочек атомов, может принимать значения 4, 5, 6 и 7 для s-оболочек; 4,5 и 6 для р-оболочек; 5 и 6 для d-оболочек; Константа а с Константа а b с Константа а b с константа а Ъ с и 4 0,60 0,56 2s 0,3 0,6 3s 4 0 0 ns 4 0 0 Is2 4 0,75 0,50 2s2 0,5 0,6 3s2 4 0,3 0,6 «s2 4 0 0 4 и 2P 3,8 0,6 0,4 3, 0,35 0,6 np 4 0 0 nf 3,7 0,6 0,4 b для 3,5 0,7 0,3 ЭР- 0,40 0,6 np* 4 0 0 np 3,4 0,7 0,3 f-ooo 2p3 3,2 0,8 0,25 Зр3 0,45 0,6 np3 4 0,2 0,6 3,1 0,8 0,25 лочек, 2pi 3,0 0,85 0,22 Зр4 0,50 0,5 np* 4 0,3 0,6 np 2,8 0,85 0,20 константа 2,8 0,90 0,20 3ffi 0,55 0,45 np» 4 0,4 0,6 2p* 2,6 0,92 0,19 3" 4 0,6 0,4 4 0,5 0,5 2,5 0,90 0,18 а имеет единицу 3d 3,7 0,6 0,4 4d 4 0,3 0,6 nd 4 0 0 np 2, 0, 0, I 32 7 3d2 3,4 0,7 0,3 3,8 0,45 0,5 nd2 4 0,2 0,6 np 2,0 0,93 0,16 3d3 3,1 0,8 0,25 4d3 3,5 0,6 0,4 nd3 3,8 0,3 0,6 nf 1,8 0,94 0,15 lir14 см2- э 3d4 2,8 0,85 0,20 4d4 3,2 0,7 0,3 fid4 3,6 0,45 0,5 nfs 1,6 0,95 0,14 3d5 2,5 0,90 0,18 4d5 3,0 0,8 0,25 nd5 3,4 0,6 0,4 np» 1,4 0,96 0,13 В* 3d6 2,2 0,92 0,17 4d6 2,8 0,85 0,20 nd6 3,2 0,7 0,3 3d7 2,0 0,93 0,16 4d7 2,6 0,90 0,18 nd7 3,0 0,8 0,25 »'" 1,3 0,96 0,12 nf 1 0 0 3d8 1,8 0,94 0,15 4de 2,4 0,92 0,17 fide 2,8 0,85 0,20 И 2 97 12 r 3d9 1,6 0,95 0,14 4d» 2,2 0,93 0,16 nds 2,6 0,90 0,18 1,1 0,97 0,11 3i10 1,4 0,96 0,13 4d™ 2,0 0,94 0,15 nd10 2,4 0,92 0,17 nf1* 1,0 0,97 0,11 заряда и в случае ионизации молекул включает также диссоциативную ионизацию электронами. При энергии электронов Е, значительно превышаю- превышающей потенциал ионизации Ua. оболочки а атома, сечение ионизации описывается соотношением Бете [26, 27] c+==aoqa\n(E/Ua)/EUa A9.1) где па — константа, значение которой, как показывает соавнение с экспериментом, при ?>¦ Va может изменять- изменяться от 2,6 до 4,5- Ю-16 см2 • эВ2 [27]; qa —число эквн- ьалентных электронов на оболочке а Формула Бете лежит в основе многих эмпирических соотношений, ис- используемых для аппроксимации сечении ионнзацнн ато- 65 во 55 „ 50 145 » 40 103 ?,эВ Рис. 19.1. Сечение ионизации Н (относительная по- погрешность ±7%) [31] N \ \ \ mob. Наиболее часто для сечений однократной ионизации атомов из основного состояния используется аппроксима- аппроксимация, предложенная Лотцем [27, 28] aaqa 28]: ' i(E/VJ X {1— baexp[ca— (E/Ua— 1)]}, A9.2) 3,2 0,8 — — т 1 ill Hf1 "f J I -\\ и Hit -4- 4 i i и и \ IE n- ...it Hlfoooo 10s Рис. 19.2. Сечение ионизации Не: » - [32]; О - [33] ?,эВ 423
B i 1 П'—1 if i | | о \ rttil 3 10 100 ?,эВ Рис. 19.3. Полное сечение ионизации Не из мета Сильного состояния 23S [34] ?,зВ Рис. 19.4. Сечение ионизации Ne: » - 132]; О - [33] 4 <ч, 3 t о о о _ 4 ° w № и i i -1- h ii H 'IT III J II ?,эВ Рис. 19.6. Сеченне ионизации Кг: О - [32]; » - [33] Рис. 19.7. Сечение ионизации Хе; О - [32]; * - Г331 о -i- ° •1 If | ?\ i ' 1 ч] 11 II Ш In II 1 * L nr 10* Рис. 19.5. Сечение ионизации Аг: О - [32]; • - [33] ?,эВ где аа. , Ъо. ъ со. — постоянные для данной оболочки, определяемые из сравнения с экспериментом. В табл. 19.10 приведены эти постоянные для различных оболочек атомов [28]. Погрешность аппроксимации составляет 40—30% [28], она может превышать эти значения вблизи порога ионизации и максимума сечения. Аппроксимация не учитывает вклад в суммарное сечеиие ионизации воз- возбуждения автоионизационных состояний атомов. На рис. 19.1—19.34 приведены значения сечения для элементов н 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
80 120 160 E,aB 0 40 80 120 160 ?,эЕ Рис 19.8. Сечение многократной ионизации инертных газов [35] У 5- 10 50 100 Е,эВ Рис. 19.9. Полные сечения ионизации С и N [36] : ^» Jill I m ,» 106 106 ! I I I" I 1062+ 0,1 '5 10 50 100 ?,aB Рис. 19.11. Сечения ионизации S [38] 7 10 50 100 ?,эВ Рис. 19.10. Ссчення ионизации О: о+ -[36]; з'+ -[37] С I о J" о • г OOO, o0ooooNa • Li 5 10 20 Е,эВ Рис. 19.12. Полные сечения ионизации Li н Na [39] 425
оо°Ч о ° |°°оооо< /оо< 4 10 20 ?,эВ Рис. 19.13. Полное сечение ионизации К [39] 2* /V in У Ca ——-—^ 160 ?,эВ Рис. 19.16. Полные сечения ионизации щелочноземель- щелочноземельных металлов [42] ° ' 1— е л 1 ° ° °. о S в ia 4 2 0 50 100 150 200 ?,ЭВ Рис. 19.14 Полное сечение ионизации Rb [40] / 1 1 1 1111 \ II,|| 10* 10s E,aB Рис. 19.17. Полное сечение ионизации Hg (относитель- (относительная погрешность ±20%) [43, 44] I I I р f % Оочс ¦а—о 0 20 40 60 80 ?,эВ Рис 19.15. Полное сечение ионизации Cs [41] —у -f- f Ад 2 1 0 40 80 120 Е,аВ Рис. 19.18. Полное сеченне ионизации РЬ и Ag [45] 426
¦i0'4 0,2 о о о j HI А f \ о 1 1 п к 'li 1 Рис. 19.22. Полное сеченне ионизации Н_> О — [3-;. » _ [зз] 50 100 150 ?,ЭВ Рис. 19.19. Сечение ионизации Ga и In [46] 10 Рис. 19.20. Сечение полной и однократной ионизации U [47] ' \\4i\\ р. -ш iin } ¦ сл 0,6 ° —?- "in:"" if ° $ i 11 4-- • II II 103 Рис. 19.23. Полное сечение ионизации О - [321; » [33] if 5 10 50 100 ?,эВ Рис. 19.21. Сечение многократной ионизации U [47] Рис. 19.24. Полное сечение ионизации О2: О - [3-,. • - [33J 427
- - i o°J>' -• :>• I|L| * о V I 2,5 10 1С2 10s ?,эВ Рис. 19.28. Полное сечение ионизации С2Н4 [32} Рис. 19.25. Полное сечение ионизации СО и NO [32] • * J 3 2 1 0 ¦ о о I I j о 'о °, о о°° о о - о* о о '} , ^ocoocoj o с > 10 iO2 Е,эВ 0 100 200 ?,эВ Рис. 19.26 Полное сечение ионизации N2O [32] Рис 19.29. Полное сечение ионизации SF6 [32] •4 1 0 7 h l \\ Н А iм, I I о сн4 J_ т 9 I И I 6 to J / - / -Y |/^— -—I— во* \ \ Z~i 100 150 ?,эВ 10 ID2 ?,эВ Рис. 19.30. Сечение полной и диссоциативной иону Рис. 19.27. Полное сечение ионизации СО2 и СН4 [32] ции SO2 [48] 428
¦/ 7/ -// p+ *2 .20 0 50 100 ?,эВ Рис. 19.31. Сечение ионизации Р2 [49] 0 50 100 ?,эВ Рис. 19.34. Сечение ионизации As4 [49] - J 1 _^ p« —^ pj p+ —-^ xS 0 50 100 ?,эВ Рис. 19.32. Сечение ионизации Р4 [49] - -/- г / s— — —. 0 50 100 ?,эВ Рнс. 19.33. Сечение ионизации As2 [49] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Edlen В. Atomic spectra//Spectroscopy I/Ed, by S. Fliigge. Encyclopedia of Physics. Berlin: Springer 1964 Vol. 27. P. 79—220. 2. Moore С E. 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. F., Conway J. G. Multistep laser photo- ionization of the ranthanides and actinides//Lanthanide and Actinide Chemistry and Spectroscopy. Amer. Chem. Soc. Symp Series 13l/Ed. by N. M. Edelstein. Washington: Amer. Chem. Soe. 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. Гурвнч, 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- НИ6 10. Shirley D. A., Martin R. L., Kowalczyk S. P. e. a.// Phys. Rev. 1977. Vol. В15. P. 544—552. 11. Mehlhorn W., Breuckmann В., Hausamann D.// Phys. Scripta. 1977. Vol. 16. P. 177- 185. 12. Porter F. Т., 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 H., 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., Eyermann С. Л//Atom. Data Nucl. Data Tabl. 1984. Vol. 31. P. 433—493. 17. Месси Г. Отрицательные ионы: Пер. с англ. М.: Мнр, 1979. 429
18. Смирнов Б. М. Отрицательные ионы. М.: Атомиз- дат, 1978. 19. Hotop H., Lineberger W. C.//J. Phys. Chem. Ref. Data. 1975. Vol. 4. P. 539—576; 1985. Vol. 14. P. 731—750. 20. Mead R. D., Stevens A. E., Lineberger W. С 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//Ibid Chap. 21. 22 Christodoulides A. A., McCorkle D. L., Christopho- rou L. G. Electron affinities of atoms, molecules, and ra- dicals//Electron—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., Liebman J. F., 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., Собельмаи И. И., Юков Е. А. Сечения возбуждения атомов и ионов электронами. М.: Наука. 1973 30. Вайнштейн Л. А., Собельмаи И И.. Юков Е. А. Возбуждение атомов и уширение спектральных линий. М.: Наука. 1979. 31. Bell К. L., Gilbody Н. В., Hughes J. G. e. а.// 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. F., Smith А. С. Н.// J. Phys B: Atom, and Molec. Phys. 1976. Vol. 15. P. 2617—2631. 35. Stephan K., Helm H., Mark 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. фнз. 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., Шустряков 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. 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 (Ne, Na — плотность электронов н нейтральных частиц соответственно; Те — 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 « 1/4; Ne € «0.1) B0.2) где е — заряд электрона; k — постоянная Больцмана; щ — 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 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- й 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
-* ел со-pop -*1 СЛСО о о о о о о с оойгогосг) оо~~1 — СП 00 IP им ъ?~° 1 1 1 1 II 1 И II MINI! §Б883Йё 1 II 1 1 1 1 Mi h l l l l l I l 8 § I Q оООООМСЛ0)-ООООООО "oo"totocot-V ^"^ ¦^1С7)СЛ4^СОЮЮ— n-o OOOOOOOOOOO - -M -^ o, bo *-i "ks --J Ь ? eg g о о о о о о о о Cn4^COO5tOCO00"^l | | | | | | И | ~^=Я5л^^ыг-?Р oooooooooo I I I I I I I I I Me85|||S|S| j^CO^h-w—OOOOOOOOOOOO I I I N,V«eO.%N,g3D3jbggg;-||g| I II I I Vo"«V-v|SS NIIIM 5^rropppoo CTiCn rf^W Ю — OOOOOOOOOOO ZQ O5 >P* CO CO tO tO tO tO tO tO ОООООООООО'^СЛСОь-OOOOOOO ¦>! СЛ CO — ggg i siiiiggs^sKoc^^oobo—о 00 n- CO ¦**! 00 O5 CO -^1 OOOltfb — 0СЧО5СЛ CO WS3>- OOOOOOOO 1 N)WO>WO> WbOggobO-OOOO 4^ O5 O5 О СЛ О СаЭ Ю ^^ *-* | | | ОООООО 00О5 СОСЛ СЛСЛ rf^CO tO — —— 00 СО ^ 1— 000) СО О^ О5 О СЛ tO ""* •"* О О II 1 II 1 1 1 1 со*. Тосл »*.?% 1 1 1 toco ^сльэоэсл^ю mooaiooto^^^-^i-^tototoootoooco^CAStoco 1 1 1 1 1 1 II 1 1 1 Ь «^bwlow 0,16 0,5 0,74 l'l 1,2 1,S 1,4 1,8 65 130 180 250 & ,s & н >i & >
Продолжение табл. 20.1 E/N, 10-1' В-см2 10 30 50 70 90 100 200 300 300 800 1000 26 39 52 66 85 96 230 290 430 — CO 0,42 0,82 1,1 1,3 1,4 1,6 2,8 3,7 5,1 —. NO 47 66 84 — . — 0 0 1 ,28 ,63 ,1 — — H2O 2,3 7,5 27 58 110 (nap) — 0,022 0,029 . 85 75 — — 74 150 190 280 400 470 CH4 _ .—. ™ 4,9 5,2 5,1 5,3 6,6 7,8 CF, 150 150 [70 220 300 — [2] 0 0 3 3 4 5 5 ,1 ,6 ,7 ,0 ,7 ,0 ,5 SF6 43 53 77 86 97 100 160 190 260 340 360 [2] _ 5,1 5,5 6,8 — Продолжение табл. 20.1 E/N, 0~17 В-см2 [2] 0,1 0,2 0,6 10 20 40 60 80 100 200 300 400 500 600 800 1000 - _ 80 82 . . , 0,75 1,9 3,1 3,3 N2O 0,7 1,3 18 53 80 0,35 0,51 1,2 1,9 2,45 3,1 . C3F8 _ . 160 190 220 240 — . . — — 3,1 3,8 4,3 4,6 QF10 — — — — — 140 150 170 200 _ — — .— — 2,85 3,4 3,9 CCI2F2 — — — — — 190 220 250 — — — — 3,7 3,7 3,8 3,9 41 Cl, _ 95 94 92 94 115 . . 1,8 2,-8 2,6 2,8 3,2 , . Br2 _ 63 74 80 82 103 _ 1,1 2,6 2,8 3,0 3,1 3,1 NH3 0,17 2 7 3,4 4,4 10 50 110 . HC1 o 4 9 27 61 88 100 130 ._ . няется плотность заряженных частиц в плазме, много больше радиуса Дебая 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. = Dt(l+TJTt), B0.5) где Tt и Те — температура ионов и электронов соответст- соответственно. Соотношение B0.5) выполняется 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 х и дрейфовая ско рость 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 Ее, 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!^ 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 Ион + Не* Ne+ HeNe+ Ne* Ar+ Kr+ Xe+ H+ D+ № N2 o+ Hj Kr+ Xe+ Rb? Cs+ Hg+2 н3+ D3 n; Ba+ О! H- 0- 02~ O3 co- coco; °2 20.2. He 0,27 0,43 0,79 0,66 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 Li+ ! 0,63 Na+ 1 U ,6 Коэффи Ne 0,44 0,24 0,107 0,17 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 цнент диффузии ионов О,, см2/с, в различных (В случаях, когда температура газа отлична о Аг 0,098 0,069 0,056 0,039 0,056 0,045 0,056 0,059 Л AQQ и,иоу _ 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 0,015 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 _ _ — газах т 300 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 гри нулевом электрическом поле и К, ее значение указано в скобках) D2 - 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 о2 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 _ — — СО 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 атмоо] SFe — — — - _ - — - - - - - - — — — — — — — - - — - _ — — ерном С12 - _ 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 давлен! Вг2 - _ — 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 •и [3-7]. сн4 _ - _ — 0,059 — 0,058 _ - — - - - - - - — — — — — — — — — — - — — 0,067 соа 0,078 0,054 (,044 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
8 CO J- en С с о к" к » Ион 037 о 066 О Ю О ^> 1 059 z> 058 О 069 о 065 О 0,24 0,33 1 0086 о 010 О 034 с 1 о 690 о ш о 53 о Ьй 032 о 1 01 о 1 о 1 05 о 1 062 о 058 о 1 0,33 1 9900 о 0097 029 о 1 со 0' о 025 о 1 1 о 1 057 о 057 О 1 0,33 1 0065 о 0073 о ""о 026 о 038 О 058 о 1 о 52 О Ь И 023 с 034 О 054 о 153 о 48 о ь 1 1 О о 023 о 1 1 1 1 1 1 | 1 ll 0067 о 1 1 1 1 и о ?, 1 056 о 1 1 014 о 1 1 052 о 1 1 1 1 0057 о 1 1 1 1 1 24 О сп \ 056 о 1 1 015 о 1 1 057 о 1 1 1 1 § о I 1 1 1 1 я о сп 1 061 о СП о о 027 о 1 051 о 1 054 о 054 О 1 0,26 I I 023 о 031 о 0475 о а о СО о 1 077 о о о 044 О 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 069 о 20 О 53 О Ь X 1 1 О о о 043 о 1 1 071 о 1 0,33 1 1 1 1 087 о - со о 55 О ь X I 067 о СО о о 038 о 1 1 1 1 1 о 1 1 1 1 1 1 \ 337) 16 о 45 о О, X f 063 о CSI У о 1 о 1 1 1 . 055 о 1 1 1 1 1 1 064 337) 15 О S3 о о_ X I 062 о о о о о 1 1 1 1 1 1 1 1 0076 о 1 1 1 058 337) ° 14 о 1 X I 058 О ^Jt о о 028 О 1 1 1 1 1 1 1 1 0051 о 1 1 1 S о 13 о 1 1 1 058 о 01 о 024 о 1 1 1 1 1 1 1 1 0051 о 1 1 1 043 о 2 о 1 1 1 058 о о о 027 о 1 1 1 1 1 1 1 0054 о 1 1 1 051 о ,3 о 1 048 о 1 1 1 1 062 о 1 о 067 о 065 О 1 0,26 1 1 1 033 о со о 061 о 15 о S о 1 1 1 1 1 045 о 1 1 1 1 1 1 1 1 037 о 050 ° § о 1 51 о +00 1 1 1 1 I 1 046 О 1 1 1 1 1 1 1 028 о 038 о 057 о 1 | 1 1 1 i I 046 о 1 1 1 1 1 1 1 028 о 1 о 1 о 1 1 о" 1 1 1 | 1 070 о 1 1 1 1 | | 1 1 054 о 070 О 092 о 1 , о 1 1 1 1 он о 1 1 1 1 1 1 1 0056 о 1 019 о я о 047 о ] | I 1 1 I 011 о 1 1 1 1 1 1 1 0047 о 1 018 о 027 о § о т 1 '1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 ш о 092 о [ 1 1 1 I 1 1 1 1 1 I 1 0070 о I 026 о 037 О 055 о 1 | 1 | 1 1 1 1 1 1 1 | 1 0055 о 1 021 о о о о 1 1 ¦s 1 1 I 1 о 1 1 1 1 1 1 1 1 0067 о 1 о о 1 о 058 о | о Й
I I I I I I II I I I I I I I I I I I I I I II I I I I I I I II I I I I I I I II I I I I I I I I I I I I I I II I I I I I I I I I I °~ I I I oo ooooo о s s s s s s § о о о" о о" о о ? 3 8 S S 5 8 О о О О О О О h о о и ? II I I I I I I I ? II I I I I I I I д II I I I I I I I II I I I I I I I II I I I I I I I о о ооооо о о - I I I I I I I I I | I I | Я".Я^ оооооооооо I ||| |S88S§8ЩSЦS оооооооооо I I I I 1111II§ 1111 оооооо оо I I I I I I S 11 I I I 5 § I ооооооооо I I I I loooooooooo оооооооооо СО СО СЧ ¦^ СО СО "^ СО СЧ СО CS ОО "^ OJ СО о ооо ооооооооооо I mi I i I I I I I I § I I о о | 11S II | | | | | | 11 | оооооо оо о ооо ооооооооооо 3- V ¦* Ю * 1О Ш ¦* П * ¦* Ш N ¦* | о ооо оооооооооо oS. и ии'Г'^~ 435
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 т] от ее парамет- параметров дается следующим выражением 1 аупр + где Т—температура плазмы; М — масса атома; ауПр — сечение упругого рассеяния при столкновении атомов, приводящего к передаче импульса; срез — сечение резо- резонансной перезарядки иона на атоме; Ni, Na - плот- плотность ионов и атомов соответственно. В равновесной плазме отношение NilNa 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 арез » оупр, при NilNa ~ аупр/Орез « 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 104 106 106 106 106 Тта*, К 7800 8600 10 200 10 000 9000 0,069 0,058 0,048 0,060 0,067 Чта*, Па-С з,о-ю-4 3,4-Ю-4 3,9-Ю-4 3,3-Ю-4 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 1и 11 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 ксеяона при давлении и температуре [8, 9], 10 Па-с Р, Па 10* 106 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] Т, 103 К 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 т], Ю-4 Па-с 0,71,21,82,4 2,8 2,1 1,2 0,6 0,3 0,1 Таблица 20.7. Вязкость частично hi пара Cs при различных давлении и температуре [11] г, 103 К 2 3 4 5 7 10 Давление, Па 317 6,85 3,34 5,58 11,6 26,0 1С 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 1С4 412 561 224 66,8 37,7 63,2 105 412 583 488 226 80,5 91,0 10е 418 MW 663 482 221 188 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 NJNa^Y^m/M (m — масса электрона; М—масса атома, иона). При этом, поскольку обмен энергией электронов с атомами мал (~т/Ж), 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 равновесияЛ <±.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 где х„, Хе, Kim — вклады в теплопроводность, обуслов- обусловленные нейтральными частицами, электронами и перено- переносом энергии ионизации соответственно. Вклад последнего слагаемого в теплопроводность максимален при Ne/Na~ ~|.' т/М и в этих условиях достигает 30%. Поскольку равновесная степень ионизации газа зависит не только от температуры, но н 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, 1(Г2 Вт/(см-К) [81 Таблица 20.9- Теплопроводность плазмы воздуха при атмосферном давлении и различной температуре 10-2Вт/(см-К) [10] Газ Не Ne Аг Кг Хе Температура 2 0,51 0,17 0,055 0,032 0,024 0,66 0,22 0,08 0,045 0,030 1,0 0,29 0,1 ),052 0,038 1,2 0,32 0,12 0,07 0,05 1,5 0,35 0,Н 0,09 0,06 Ю* К 1,7 0,4 0,17 0,12 0,08 - 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 Т, 10" К 2 3 4 5 6 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, 103 К 12 13 14 15 16 2,57 3,35 3,94 4,0 3,46 т, 10" К 17 18 19 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. Linuma 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 m B1.1) где m, e— 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+1/ТфОн. Это приводит к правилу Матиссена Рполн = Рост + Рид СП . B1.2) где рост —не зависящее от температуры Т остаточное сопротивление, связанное с технологией данного образца металла и тем меньшее, чем совершеннее образец; рия(Т)—сопротивление идеальной решетки данного ме- металла, обусловленное рассеянием на фононах и сильно зависящее от температуры, которое описывается форму- 437
лой Блоха—Грюнайзена: в/т КГ* Г . B1.3) Таблица 21.1. Удельное сопротивление р0> температурный коэффициент ае при 0°С и характеристическая температура в чистых металлов [1,2] где К — постоянная, связанная с удельным объемом ме- металла; М — атомная масса; 6 — характеристическая тем- температура Дебая — параметр металла, характеризующий максимальную частоту колебаний решетки (fia>maxsfe6). Для высоких температур Г/6^,1 B1.4) т. е. сопротивление растет с увеличением температуры линейно; для низких температур Г/64С1 B1.5) »= 124,4 КТ6/Мб6. Для металлов с ПФ, близкой к сферической, закон рсоГ5 начинает выполняться при Г<0,16.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 Фермн. (Так, для висмута Г<0,1 К). Наличие некоторых примесей может заметно влиять на рид G"), это является причиной отклонения от прави- правила Матиссена. Рассеяние на магн-нтных 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 р™^ ~~ аЙ2/е2 — 0,2-10~8 Ом-см (а — межатомное расстояние). В этой главе значительное место уделено металлам и сплавам, находящим разнообразное применение 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 р0, 10~6 Ом-см, и температурного коэффициента сопротивления ао = •=l/po(dp/dr), Ю-5 "С, при 0°С представлены в табл. i.i.1 11J. 13 четвертом столбце приведены значения ха- характеристической температуры G, полученные из измере- измерений теплоемкости [2]. Из выражения B1.3) следует, что для любого металла приведенное сопротивление г = рт/рв должно быть универсальной функцией приведенной тем- температуры Г/6: гт =1,056 G76) FF/T), B1.6) Пользуясь табл. 21.1, можно получить значения удельного сопротивления в широком диапазоне темпера- температур РГ = Р.'Г/'.. B1-7) где ро н г0 — значения удельного и приведенного сопро- сопротивлений при 0 "С, а значения функции F (в/Т) 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 графнта-1, так и искусственно выращенным монокристал- монокристаллам пиролитического графита-2. В табл. 21.4 [9] приве- приведены соотношения между сопротивлением н длиной про- 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 fi-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 Тулнй Уран Хром Цезий Церий Цинк Цирконий Эрбий 10"» Ом-см 2,50 36 3,2 18,2 110,0 4,89 140 40 30 87 56 8,6 2,06 8,19 4,93 30 7,07 6,1 4,06 5,57 57,6 8,55 79 4,31 278 91 39,2 1,55 5,03 26 4,28 71 6,14 16,1 11,15 9,5 9,77 9,81 42 65,8 18,9 4,35 94,07 11,29 7,16 88 19,2 1,49 30,3 39,0 16,2 12,4 42 13 79 21 14,1 18,1 72,7 5,65 41 107 «п. 10-ь к-, 460 649 900 390 454 510 176 369 440 17! 119 651 402 490 411 130 462 673 417 604 213 489 240 412 50 136 628 433 473 475 546 200 692 343 465 420 377 396 460 171 455 462 99 637 458 148 428 430 383 511 517 382 546 275 195 282 301 503 97 417 440 252 0, К 433 1 1 1 1481 398 120 383 182 325 252 190 183 477 162 112 420 118 210 91 229 460 150 344 183 403 409 347 423 282 156 163 477 276 199 467 271 237 152 416 512 72 56 555 169 105 227 147 220 78 245 420 160 200 248 606 40 179 328 290 188 438.
Таблица 21.2. Значения функции F(Q/T) при различных 6 /Т [3] Продолжение табл. 21.2 0,1942 0,1867 0,1795 0,1725 0,1658 0,1593 0,1531 0,1471 0,1414 0, О,1306 0,1255 0,1206 0,11599 0,11150 0,10719 0,10306 0,09909 0,09529 0,09165 О, О, 0,025185 0,024956 0,024740 0,023819 0,023111 0,022125 0,021500 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 0,027974 0,027584 0,027218 0,026873 0,026549 0,026243 0,025955 0,025683 0,025427 0,6486 0,6307 0,6128 0,5950 0,5775 0,5600 0,5428 0,5259 0,5091 0,4927 0,4766 0,4453 0,4301 0,4153 0,4008 0,3867 0,3729 0,3595 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 9,7 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 0,05800 0,05589 0,05386 0,05192 0,05005 0,04826 0,04655 0,04490 0,04332 0,04181 0,04035 волок в диапазоне значений диаметра от 0,05 до 4,0 мм и удельного сопротивления материала от 0,016-10~4 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). 0,03762 0,03633 0,03509 0,03276 0,03167 0,03061 0,02960 0,02863 0,02769 0,02593 0,02510 0,02430 0,02353 0,02279 0,02208 0,02139 0,02073 0,02009 re no 100 PO Б0 W W 0 Ом ¦CM 1 1 —^ i 00 0 y iGa J? / r Pb -Zn 7 ЮС Г" Jj A С П ^—- ^—~- Ca g 7Й П Ni r~ 1 1 J 00 №0 ntr Рис. 21.1. Изменение сопротивления с температурой неко- некоторых металлов в твердом н жидком состояниях [9] 439
0,9 Рис. 21.2. Зависимость относительного удельного сопро- сопротивления различных жидких металлов pr/ртл 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<Р«:10 ГПа. Все данные соответствуют измерениям при температуре 25—30° С [1]. Таблица 21.4. Сопротивление и длина проволок диаметром от 0,05 до 4,0мм 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 1,2 1,4 1,6 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 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 1,13 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 Сопротивление проволоки длиной 1 м, Ом 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 0,639 0,0298 0,0191 0,0122 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 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 7,1 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 0,0062 Длина проволоки сопротивлением 1 Ом, м !' 0,0327 I" 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
т. Металл эериллий Висмут Вольфрам Галлий Гафний Графит 1* Графит 2* б Л И Ц S t. °с О О —183 20 0 20 —195 20 —195 21.3. Кристал- струк- тура Геке. Ромб. Куб. Ромб. Геке. » * Удельное сопротивление для Рц > 3,58 127 0,892 [100] 55,5 32,7 5400 2300 1,7-10е 3-Ю6 р , Ом см 3,12 99 0,843 [111] 17,3 32.0 41 20 44,3 25,9 РХ/р11 0,88 78 0,945 0,31 0,98 7,6-Ю 8,7-Ю-3 2,6-10-* 8,6-Ю-6 анизотропных я Металл Кадмий Магний Мышьяк Олово Ртуть Сурьма Цинк • Графит 1 тический. леталлич t, -с 0 0 0 0 —45,5 0 0 гских кристаллов [4—8] Кристал- струк- тура » Тетр. Ромб. )> Геке. ,о-зРом.см 7,73 3,58 26 9,09 17,8 26,3 5,59 Р , .о1- Ом-см 6,35 4,22 23,8 13,08 23,5 36,0 5,39 и графит 2 — природный н искусстве нн px/pii 0,87 1,21 0,92 1,46 1,32 1,37 0,96 о1Й ПИрОЛИ - с удельным сопротивлением от 0,016 до 1,40-10~* Ом см [9] lilfl 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 ,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 1,80 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 1,19 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 1,31 I 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 0,40 204 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 0,0065 0,0049 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 0,0196 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 11,8 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 1,81 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 €,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 0,202 0,275 0,359 0,561 0,808 1,10 1,44 2,24 3,51 5,05 6,87 8,98 441
Таблица 21.5. Изменение сопротивления некоторых металлов при плавлении [ 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 1Q-» 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 АК/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 <пл- °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 AV/Vm +0,041 +0,042 +0,027 +0,035 +0,037 +0,028 -J-0,038 —0,09 +0,03 +0,042 +0,026 °c 100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1550 1600 1650 Таблица 21.6. Удельное сопротивление некоторых жидких метг К 15,49 21,8 28,2 _ _ _ _ _ _ _ _ — K..NaM 41,61 47,23 54,33 62,21 69,37 78,29 88,23 99,68 _ _ _ _ _ — 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 _ — Ni _ — — — — — — — — — — — 109 ПО П05 Ш8 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 _ — _ 34,55 35,55 35,65 35,70 35,7s — — — _ — _ — uuiob p, Ю-6 Ом • см [9] 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 измеи Металл Алюминий Барий*1 Бериллий Ванадий Висмут*2 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, ХС Натрий Неодим Никель*6 Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Полоний Празеодим Реиий (Д/?//?го) Родий Ртуть*» Рубидий Рутений Самарий Свинец Серебро Стронций*7 Сурьма Сурьма, »хС(87°) 5 2,15 —24.5 0,85 —6,5 0,66 2,65 1,2 1,5 1,7 0,69 — 3,95 50,9 —7,2 0,465 П Q и,У —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 ш 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 1 » / -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 >ние сопротивленш 1 ЧИСТЫХ металлов при всестороннем сжатии, % [1] - 1 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 Дав 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 - ление, 10" 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 — i34 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 9,7 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 11,1 _ 10,0 118,5 -59.4 — 11,8 45,4 16,9 —89 16,3 - о = - (Л 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 - P—R*)f 90 —SO, 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 16,9 18,4 56,2 11,4 24,67 34,2 40.4 —265, 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 j Металл Сурьма D Г от С) Таллий*» Тантал Титан Торий Тулий Уран Хром*8 Цезий*"» Церий™ Цинк Цинк ^±С (87°С) Цирконий- 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 Давление, 10 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 8 Па 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 " При 8-10» Па скачок от 103.2 до 148,5%. *2 При 24,7-10" Па скачок от +51.4 до—76,1%. при 2,6-10» Па о '6,4 до —38,3%. *8 Дяя твердого галлия @ "С) при 10» Па &R/R0 = —2,47%. *» Увеличение давления. В обратном ходе гистерезис, при 2-10», 10» и 5-10» Па AR/R0 = — 8,4; -4,4; —1,7%. « При 10» Па излом. •о При 13.59 ¦ 10» Па переход из жидкого состояния в твердое, скачок от —26,2 до 75,3%, прн 4 • 10» Па скачок от —101,7 «о -112%. *'При 4,6-10' Па максимум +405%. *• При 4.5-10» Па скачок от -36,1 до 54%. *» При 3,4 ¦ 10е Па излом, &R/R,, = 9,76%. *'» При 2,207 • 10> Па скачок от 120,3 до 143,9%, при 5.495>: <10» Па максимум +102%. •" При 7 ¦ 10е Па скачок от +2,7 до —41,8%, «2 Выше 8 ¦ 10" Па падение сопротивления на 16—17%. Продолжение табл. 21.8 21.4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА НЕКОТОРЫХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ Ниже в таблицах н 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 с употребляемых до температуры tmaK [1] С^лав Константен Манганин Медь-алюминий Медь-марганец ! Массовое соде 54Cu, 86Си, 85Си, 84Си, 85Си 95Си, 91Си, 45№, 12Мп, 15Мп 13Мп, 9,5Мп 5А1 9Мп эжанне 1Мп 2Ni ЗА! 5.5А1 90,5Си, 9,5Мп J 400 300 300 400 400 350 350 350 Ом • см & 50 43 51 50 45 11 33,4 35.2 к 1 —3 1—2 0,8 -0,2-н—2 1—3 80 —0,8 9,1 Сплав Медь-марганец- алюминий Никелин Никелин - нейзильбер Нейзильбер Массовое содержание компонентов, % 93Cu, 88 Си 67Cu, 58Си, 54Си, бОСи, 5Мп, ЮМп 30Ni, 22Ni, 26Ni 17№, 2A1 2A1 2—ЗМп 20 Zn 20Zn 23Zn о 1 400 400 300 300 300 300 3 a & 22 38 40 36 43 30 1 5 -3 11 31 23 35 та 21.9. Удельное сопротивление при и 1000 °С сплавов, употребляемых до температуры tmax [1] Сплав Нихром Хромоалю- миниевый Массовое содержание компонентов 70—80Ni, 20Cr, 0—2Мп 70Ni, 62Ni, 63Ni, 20Ni, 65Fe, 72Fe, 86Fe, 8Fe, 23Fe 20Fe 55Fe, 30Cr, 20Cr 12Cr, 20Cr, 15Cr 15Cr, 25Cr 5A1 5A1, 2A1 2Mn 2Mn 3Co j 1150 1150 1100 1150 1000 1350 1300 1000 3 ё & 106 110 110 112 97 140 145 110 i 112 120 119 125 130 142 151 122 444
О ЧзО, Ч О_о- а —л- *-* .——* Рис. 21.4. Зависимость удельного сопротивления элек- электродного графита от температуры [10] поперек (а) и вдоль (б) направления прессования 900 1000 1100 1200 1300 П00 1500 г°ь Рис. 21.5. Зависимость удельного сопротивления уголь- угольного материала из нефтяного кокса выше температуры отжига от температуры [10] rt/rt0 1J00 0,98 0.96' Л f W -100 1 \\ 2 -М а, 10 J zoo гтх -1 40 20 0 -20 Рис. 21.6. Зависимость относительного сопротивления (/) и температурного коэффициента B) манганина от тем- температуры [11] JU Т §20 < 10 й у у As Hi у Мп ^-—• ш-— АХ ^— с у р .—¦ .— у .— ——' ^—— в р, ГПа 0,5 0,7 Содержание примес 0,3 21.3. Влияние давления на относительное сопротив- Рис. 21.7. Зависимость удельного сопротивления стали от ление металлов [4] содержания примесей [11] 445
— s 2DD Ь А 1 I % 600 800 Ш0Т,К Таблица 21.11. Проводимость проводниковых бронз при 20 °С [11, 12] Рнс. 21.8. Зависимость относительного сопротивления ни- никеля и палладия от температуры. Сопротивление норми- нормировано на точку Кюри для никеля F31 К) [4] ^—' 00 300 И а 5оо во i \ К 0 70В Т,К Рис. 21.9. Зависимость температурного коэффициента со- сопротивления никеля от температуры [4] Таблица 21.10. Удельное сопротивление р и температурный коэффициент а При 20 °С некоторых Сплав Алюмель Розе Вуда Копель Монель Пермаллой С Платиноири- диевый Платиноро- Платиносе- ребряный Массовое содержание 2Mn, 2A1, ISi, Ni, остальное Со 48Bi, 28Pb, 24Sn 56Bi, 14Pb, 14Sn, 16Cd 64Fe, 36Ni 90Fe, 10A1 88Fe, 12Mn 96Fe, 4Si 44Ni+Co, 0,1—Шп, остальное Си 67Ni, 28Cu, остальное Fe + Mn 70—75Ni, остальное Fe+ + Cu+Cr 90Pt, lOIr 85Pt, 15Ir 80Pt, 20Ir 90Pt. lORh 33Pt, 67Ag lo-fru..™ 305 67 54 75 100 55 50 465 48 55 23,6 27,4 30 21,7 27 _ 190 230 327 ^200 ^90 я=120 - 123 100 80 139 24 Рнс. 21.10. Влияние примесей на удельное сопротивление серебра [И] Сплав Бронза*: кадмиевая @,9% Cd) оловянистая @,8% Cd, 0,6% Sn) алюминиевая B,5% Al, 2%Sn) бериллиевая B,25% Be) фосфористая G%Sn, 0,1% Р) Медь хромистая @.5% Сг) СостоЯН„е Отожженная Твердотянутая Отожженная Твердотянутая Отожженная Твердотянутая Отожженная Состаренная при 350 Отожженная Твердотянутая Состаренная °С 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 I — медь. • Остальное у всех Таблица 21.12. Электрические свойства латуней различных марок при 20 С [11] Сплав Томпак Латунь Латунь железисто- марганцовистая Латунь марганцо- марганцовистая Латунь свинцовис- свинцовистая Марка, состав, % (остальное медь) Л-96, Zn4 Л-62, Zn38 ЛЖМц 59-1,1 Fell, MnO,8 ЛМц 58-2 Mn2, Zn40 ЛС59-1 РЫ, Zn40 10-еР6м.сМ 4,3 7,1 8,9 21,2 6,5 ю-" к- 2,7 1,7 1,8 1,3 1,7 446
Таблица 21.13. Удельное сопротивление чугуна и составляющих его компонентов при 20 °С [13J Сорт (компонент) чугуна 10 Ом • см Чугун Серый S5 Ковкий Белый 50±2070±20 Компонент чугуна Фер- Феррит 10,4 Пер- [Цемен- ЛИТ | ТИТ 20 140 Т«; 150— 300 Таблица 21.14. Удельное сопротивление нержавеющих сталей при 20 °С [14] ill 5,7 6.5 7,5 8,0 10,2 9,5 7,5 Таблица 21.16. Электрические свойства отрезка (длиной 1 см и диаметром 1 см) бесконечной танталовой нитн* [11]. Обозначения: Т — истинная температура; R—сопротивление; 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, 10-6 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 /, А 211 254 299 352 408 469 528 602 676 751 910 1002 1095 1189 1288 1394 1502 1606 1715 1830 1948 2075 2164 /э, А/см 4,4-Ю 3,14-10-' 1 57-I0 6,28-10~3 2,8-Ю-2 8,8-Ю-2 2,7-10-1 7,85-10-> 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 т. к 273 300 400 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 2895 R, 10-е Ом 6,85 7,36 10,36 30,4 36,9 44,6 52,4 59,8 69 6 83 \з 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, ю-3 в _ — 7424 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 пзо.'о 1330,0 1547,0 1745,0 1875,0 Таблица 21.17. Свойства отрезка (длиной 1 см и диаметром 1 см) бесконечной вольфрамовой ннти*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 аа_а*, W умножается иа d, U делится на V~d, l умножается иа Yd3 . т, к 273 293 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 1800 1900 2000 тя,к — — — — 966 1058 1149 1240 1330 1420 1509 1597 1684 1771 1857 Ш-ч'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, ю-3 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 /ч, А/см*2 3,35-105 4,77- Ю-*3 3,06-10-" 1,01-10-* 2,08-Ю-8 2,87-10-' 2,91-Ю-8 2,22-Ю-5 1,4- Ю-4 7,15-Ю-4 3,15-Ю-3 447
Продолжение табл. 21.17 Т, К 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 3400 3500 3600 3655 тя, к 1943 2026 2109 2192 2274 2356 2437 2516 2595 2673 2750 2827 2903 2978 3053 3165 1<Г«'Ом| W, Вт 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 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 1 «- | КГ" 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 4,17-10-я 1,28- Ю-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 диаметром I ©и. единицу плошади. Таблица 21.18. Удельное сопротивление и температурный коэффициент сопротивления а„ = р-1 • др/дТ реиия [15] t,° с -253 -200 -100 0 20 100 300 500 700 ю-вР6„.с„ 0,015 2,3 10 17,5 19,3 25,4 40,0 52,0 63,0 3,95 3,83 3,58 3,33 t.° с 900 1100 1300 1500 1700 1900 2100 2300 10-еР6м-см 72,5 80,5 87,0 93,0 98,5 103,0 106,5 109,0 1,о-з°к-> 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 Т, К 300 630 850 1020 1160 1270 1370 1465 1540 10-еР6м.см 10,4 20,4 27,3 32,4 36,7 40,0 43,2 45,9 48,5 Т. к 30 550 810 980 1120 1250 1360 1460 1540 1610 1% Re р, 10-оОм.см 24,2 34,0 42,0 47,0 51,6 54,6 57,4 59,8 62,6 64,4 27% Re Т, К 1400 1600 1800 2000 2400 2600 2800 3000 Р, Ю-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 Тс, 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 B1.8) где 7" — абсолютная температура; Исв— 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 К. 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 ~Х, каждая из которых несет квант магнитного потока Ф0=й с/2е, где h—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 Нс2- Различные характеристики сверхпроводников пред- представлены в табл. 21.20—21.25 и на рис. 21.11. i- ч \ 1 Nt 3Sn NbTi I м 1 72 ; N ? Tn Рис. 21.11. Зависимость критической плотности тока от. индукции магнитного поля при 4,2 К [22] 448
Таблица (массивные 21.20. Сверхпроводимость элементов образцы при Элемент Al Be Cd Ga HI Hg In Ir La Lu Mg Mo Nb Os Pa Pb Re Ph Ru Sn Та Th Ti Tl Tc и V w Zn Zr АлЮМИНЩ Бериллий Кадмий Галлий Гафний Ртуть Индий Иридий Лантан Лютеций Магний Молибден Ниобий Осмий а Р 7 (; Протактиний Свинец Рений Родий Рутений Олово Тантал Торий Титан Таллий Технеций Уран Ванадий Вольфрам Цинк Цирконий а 1 а Р @ 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. атмосферном давлении) V к 116] 1.1796*» 0,0237s2 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*г 0,66 1,4 7,1999*г 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 н ЭЙ6] 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, Ю-»' К/Па —25,5 -18,2 — 18 , -36,6 _—47,5 —39Tl —0,5 190 113 — 1 0 -1,8 -38,6 —2 — 0 -46,3 —2,6 — 17 5,5 —23 -12,5 11 —25 14 — — Продолжение табл. 21.21 " ГЦК — гранецентрированная кубическая; ОЦ К — 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 под давлением [16] As II As III 3a II Ba III Ba IV Bi II Bi II Bi 111 Bi IV Bi V Элемент Мышьяк Барий Висмут т"ах, К 0,25 0,5 3,2 3,0 5,3 3,916 8,2 7,25 7,0 6,7 р, 10» Па 100 140 83 88 200* ! 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 3-La Lu p Pb 11 Sb Se Si Sn 11 Те 11 Те III Те IV Tl 11 Tl III Tl IV O-U p-u Y a-Zr Элемент Церий Цезий Галлий Германий Гафний Лантан Лютеций Свинец Сурьма Селен Кремний Олово Теллур Таллий Уран Иттрий Цирконий гсмах. 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 Р, 10е Па 80 50 125 20 115 160*1 23 250* ! 150*1 170 160 85 130* ! 120 113 70 70 80 2 35 40 10 9,5 170 45 dTJdP, 10-ч К/Па —23 —30 140 —2,2 —49,5 80 -10 —42 — 10 -49,5 —20 з7б « Максимальное дав достигнутое в эксперименте. Таблица 21. Элемент А1 Be Bi Cd Cr Ga o-Hf In P-La Mo Алюминий Бериллий Висмут Кадмий Хром Галлий Гафний Индий Лантан Молибден 22. Сверхпроводимость элементов в плен 5,8 9,6 8 0,9 1,52 8,5 1,3 7 6,74 6,7 ках [16] Nb Re Sn Та ce-Ti Tl V w Zn Элемент Ниобий Рений Олово Тантал Титан Таллий Ванадий Вольфрам Цинк г?а,к 10,0 7 6,0 4,51 1,3 3,15 6,02 4,55 1,9 Та А1 Cd Hg In Nb Pb Sn Tl блица 21.23 некоторых Элемент Алюминий Кадмий Ртуть Индий Ниобий Свинец Олово Таллий Микроскопические сверхпроводников [1 U.HM 1600—1360 760 354—240 38 96—51 300—100 420 параметры 8] Л, нм 16—50 ПО 38-45 64—39 39 39—63 34—75 449
Таблиц Состав з 21.24. Сверхпроводимость бинарных соединений [16] тс, к Ссстао тс, к Продолжение табл. 21.24 Ti3lr Ti3Pt Ti3Sb Zr3Au Zr3Pb ZigSn V3A1 V3Au V3Ga V3Ge V3I11 V3Sb V3S1 VsSn Nb3Al Nb3Au NbgBi NbsGa Nb3Ge Nb3ln Nb3lr BaRh3 Кубическая 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 структура А15 Nb3Os Nb3Pb Nb3Pt Nb3Rh Nb3Sb Nb-,Sn Ta3Au Ta3Pb Ta3Pt Ta3Sb Ta3Sn Cr3lr CfgOs Cr4Rh Cr3Ru Mo3Al Mo3Ga Mo3Ge Mo3lr Mo3O Mo3Os Mo4Pt Mo3Re Mo3Si Mo3Tc W-,0 BiAu2 Calr2 CaRh2 CeCo2 CeRu2 CsBia HfMo. HfV2 KBia LaAla Lalr2 LaOs2 LaRu2 LaPt2 Lulr2 LuRh2 NbBe2 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 Кубическая лавес-фаза С15 PbAu2 RbBia RhHf2 Sclr2 ScRu2 SHr, SrPta SrRha Thlra ThRua YIr2 YPt2 YRh3 Zrlr2 ZrV2 ZrW2 CaAu5 (C 156) 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 Гексагональная лавес-фаза С14 HFOsn HFRe2 HfTe2 LuOsn LuRu'a ScOs, ScRe; ScRU; TaV'a Zr,Ir VRe3 Nb3lr2 NbA-Pdv Nb,Pt' NbRe Ta.,Re3 Ta^Rh, Cr2Re3 l5Ra4 Hf5Re24 NbO Nb3 NbR NbTc MoRe3 2,69 5,61 5,6 3,49 0,86 4,60 4,2 2,24 10,0 ThTca YOs2 YRea YRu2 ZrOs2 ZrRea ZrRu» 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 Cr5Ru3 Mo7lr3 Mo5Oss Mo3Re3 Mo5Ru3 Mo3Tc7 W2Tc3 ReFe3 Кубическая х-фаза А12 3,35 5,86 2,86 2,47 9,7 10,5 Sc5Rea4 TaOs Ta5Re24 Ti5Re24 WRe324 Zr5Re24 ZrTce 5,05 5,3 4,7 1,83 2,42 3,0 6,8 1,84 7,6 2,10 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 В2 Состав GeTe AsSn As-jSu, SbSn InPd LaAg тс, 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 М§0,47 Т10,53 OsTi RuTi TiCo TiO UCo тс, к 7,2 2,75 0,46 1,07 0,71 2,3—0,58 1,70 450
Продолжение табл. 21. Тип структуры В20 С1 С2 Е93 ы2 Состав AuBe GaPt AuAla AuGa2 Auln, CoSia PtGaa PRh2 PtAla AuSba ct-PdBi2 IrTe2 PdSba a-RhTe2 CoHfa CoTia RhHf2 RhZr3 AlLa3 AlZr3 CaPb3 CaTl3 BiT!3 InLa3 InLu3 Laln3 LaPb3 LaSn3 LaTl3 NaPb3 LuCa3 SiNb3 SrBi3 SrPb3 ThPb3 ThSn3 ThTlg YIn3 YPbs YT!3 YbAlg YbPb3 ZrHg3 | 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 D8.2 DO3 D23 D73 Сложные Нитриды Карбиды Гидриды Бориды Состав Си5—Sb RuBel3 La3S4 La3Se4 La3Te4 Be22Re Be22Tc Be,2Mo ХЙ Н&Т?, In14Cd PdaS Ph17SlB Sb2T!7 •j-SnTI TiN ZrN HIN VN NbN TaN MooN ReN0 34 ThN ' UN a-MCx NbC ReC TaCCl° TcC TiC vc p-wc. PdH PdH2 HfB ZrB rf. 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 2,6 1 21 3,14—3,8 3,0—3,55 1,63 5,8 5,20 4,2—G,4 4,86—5,8 8,9—10,7 6,2—8,7 7,5—?,2 16,1 4,84—6,5 5,0 4—5 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—50,0 5 16 3,! 2,8—3,4 Гексагональные структуры Ag2AI Ag,Ga AgiGe Ag5Sb Ag5Sn Au5ln Au5Sn Cu3Ge Cu5Si Pb2Bi RhW RhMo AuSn BiNi BiPd2 BiPt BiRh 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 DO14 D2d D88 PdSb PdT! PtSb PiSn Biln2 MoB2 3-ThSi YGa2 2 AlTh Cd3Mg Hg3Li Lalr5 BaAus ZrEGa3 Zr5Pb3 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—1,0 4,60 1,74 451
Продолжение табл. 21.24 Тип структуры D102 В82 С7 В18 Сложные Состав BsRu, Co3Th7 Fe3Th, Ir3La, Ir3Lu, Ir3Th7 NisTh, Os3Th7 Pt3Th7 Rh3La7 Rh3Th, Pd3Sn2 Zn2Rh NbSa NbSe2 NbTe2 TaS2 TaSe2 CuS AgaF AsRh4 ,6 P-BiaPt ' T-B4RI1 Tc K 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 H&Na MoPd e-MoRh2 Nb3Te4 ct-PdaAs PdgAs^ Re2B TaSi Tl3Bi5 HgSn6 Ta2N MoN 7-M0C* w a%2C T-W2C MoaB5 NbBo Nb2B5 Re2B Ru7B3 Tc< K 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 7,6—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 DOC Тетрагональные структуры AgZn2 AgTh2 AlTh2 AuPba AuTh2 AuTla CoTaa CoZra CuAla CuTha GaHf2 GaZra FeZr2 NiHf, NiTa2 NiZra PdPba PdTh2 PdTl2 PtTla RhPb2 RhSn2 RhZr2 ZrTh2 Mo3P w<p 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 D2C Llo Cc Сложные Бориды Ромбические структуры 0,58 4,70 0,40 0,96 0,93 0,88 B31 Орторомбичес- кие CoUe MnU6 NiUe6 a-LiBi NaBi CaSia LaGe2 LaSi3 Sr2Si3 ThGa2 a-ThSia YGe2 Nb3Bea Ta3Bea Th3Al2 BaBi, Tl5Te3 P-In,Sn AuPb3 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 струкгуры Орторомбиче- ские Ромбоэдричес- Ромбоэдрические Состав CoLu3 CoLa3 BigNi Bi3Rh AlRee PdaSn BiPd KHg2 PtTe We AsS4 NbS2Bel7 Тс, К 0,35 4,01 4,06 3,2 1 j85 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 <X-Pd7p3 P-Pd7p3 Zr3Au AuSn AsSn4 Ge3Rh5 a-Mo2C P-w2c TaB Tc< K 0,70 1,00 0,98 2,48 1,16—1,19 2,12 2,4—7,2 3,1—3,90 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] 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 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. Nb3Sn NbTi NbN 18,1—18,5 9,5—10,5 14,5—17,8 / А/см» (Тл), при 4,2 К A_8) - 105 @) C-8) • 10* E) B—5) • 107 A8) 2) Тл (Т, К) 24,5—28 @) 12,5—16,5A,2) 12 D,2) ?5 A,2) 8-13 D,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. Смнтеллс 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., Березии В. Б., Хайкии 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. N C6. 20. Utton D. В., Soulen R. J., Marshak H.//Low Temj Phys. 1975. Vol. 4. P. 76—85. 21. Durieux M., Astrov D. N., Kemp W. R. C, 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 Т=О К верхняя из заполг ненных электронами энергетических зон (валентная зо- зона) н 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 Г=*=0 К. Обычно удельное сопротивление полупроводников (при Г = 290 К) находится в интервале 10~ Ом-см (в металлах p=10-M0-4 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 ЕЕ 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 Е3 зависит от температуры и давления; зависимость определяется коэффициентами Подвижность носителей и проводимость. Дрейфовая подвижность |1др = ?>др/?', где идр—дрейфовая скорость носителей в электрическом поле Е. Определяется прямы- прямыми опытами по времени распространения инжектируемого импульса неосновных носителей в образце. Удельная про- проводимость о связана с дрейфовой подвижностью (х„, (хр электронов н дырок и их концентрацией пир соотноше- соотношением а=е(пи„ + рип). Измерение эффекта Холла позво- позволяет определить холловскую подвижность (х«=|/?с|, 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 соотношение^ где Ец — напряженность холловского электрического по- поля; / — плотность тока; Н — напряженность магнитного поля; R — коэффициент Холла. В случае носителей одного сорта (концентрацией п) R = ± r/ne. Здесь R измеряется в см3/Кл; п — в см-3; е= 1,6- Ю-19 Кл; г —числовой множитель (так называемый холл-фактор), значение которого определяется механизмом релаксации импульса носителей. Знак R связан со знаком заряда но- сителей (ЖО в образцах га-типа, R>0 в образцах р-ти- па). При наличии двух сортов носителей (например, элек- электронов и дырок) R зависит от напряженности магнитно- магнитного поля: Здесь ап=че[х„; ар=ре(хр; Rn=—1/гае; /?р= 1/ре. При Н- е(р — п) если рфп, и \хр + \>-п если га = р. Холловская подвижность носителей цн определяется соотношением (хн = | Re |. 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 оценка 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 рекомбинаций т и время излучательной рекомбинации т^ для некоторых полупроводников [162] (концентрация носителей близка к собственной, Т = 300 К) Si Ge InSb InAs PbS PbSe PbTe 0,3 3-10-' 10-5 10-6 3-10"e2-10-« 2-10-33-10-33.10-' 10-' 10~B Поверхностная рекомбинация. Помимо рекомбинации в объеме носители могут рекомбинировать на поверхно- поверхности полупроводника. Скорость поверхностной рекомбина- рекомбинации s 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« 106 см/с и более. Обычно 454
Длина диффузии. Длина диффузии LD — расстояние, характеризующее пространственный спад неравновесной концентрации носителей до равновесного значения. Зна- Значение Ld определяется через коэффициент диффузии D и время жизни т с помощью соотношения LD=yrDi. Ко- Коэффициент диффузии и подвижность связаны соотноше- соотношением Эйнштейна D—kTii/e (в невырожденном полупро- полупроводнике). Максимальная длина диффузии характеризует степень совершенства и чистоты кристалла. При Г—300 К 1с«0,5 см в Ge, LD~0,3 см в Si, Ld=«10-2h-10-3 cm в InSb [162]. Структура зои 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 тр\, Щ*г н т. д.) или эллипсоидов (с эффективными массами для зоны проводимости тп ||, mn±i, mn±2*). Для анализа различных экспериментальных данных часто пользуются понятием скалярной эффективной мас- массы плотности состояний (man и тар для электронов и ды- дырок соответственно), которая в случае эллипсоидальных изоэнергетических поверхностей находится из соотиоше- тй =N2/3 [т Ц т} где N — число экстремумов зоны. В случае энергетических зон, имеющих вырожденные сферические поверхности постоянной энергии с эффек- эффективными массами т„\, mvi и т. д., эффективная масса плотности состояний определяется следующим образом: ния анизотропии магнетосопротивления, эффектов типа Шубникова — де Гааза и магнитооптических эффектов. Собственная концентрация носителей. Собственная концентрация носителей щ соответствует идеально чисто- чистому материалу и вычисляется, если известна структура зои и эффективные массы, по формуле 3/4 2kT где man, map — эффективная масса плотности состояний электронов и дырок соответственно; т0 — масса свобод- свободного электрона; k — постоянная Больцмана; аг — коэф- коэффициент температурной зависимости ширины запрещен- запрещенной зоны. Обычно т определяют экспериментально по данным измерений эффекта Холла и проводимости в соответст- соответствующем интервале температур. Температура Дебая TD определяется через граничную частоту Ыт колебаний решетки с помощью соотношения: kTD = hmm. Различным ветвям колебаний соответствуют, вообще го- говоря, различные значения температуры Дебая. Значения То, определяемые из тепловых измерений, являются ус- усредненными по существенным при температуре измерений ветвям колебаний. Более детальную информацию дают, например, измерения упругих констант. Предельная частота оптических фононов ыг, ах 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.): а)/=а>( = а>о. Фактор спектроскопического распределения g в зоне проводимости (или валентной) определяется расщепле- расщеплением энергетических уровней носителей в магнитном поле за счет их магнитного момента 1= 1,2 ... Вводятся также понятия омической эффективной кассы та и циклотронной эффективной массы тс, опре- определяемые соотношениями (эллипсоидальные изоэнергетические поверхности), h dS где ын — 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 е0 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 Eg<3 эВ. Тройные и более сложные полупро- полупроводниковые соединения не описаны *. Не приведены так- также сведения о параметрах различных полупроводниковых приборов (S —¦ площадь сечения изоэнергетической поверхности плоскостью, нормальной к магнитному полю). Общие выражения для тй, пи, , тс см., например, нмым методом определения Е(р) и эффективных масс является циклотронный резонанс. Ценные сведения о зонной структуре и эффективных массах дают измере- 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. единений — 455
Элемент а-В р-в С (алмаз) Р (черный) CZ-S As (серый) Se tt-Se a-Sn Sb Те Таблица 22. 2. Электрофизические свойства элементарных полупроводников [293] Кристаллическая структура Система, группа Ромбоэдр., D%d То же Куб., Of Орторомб., Dg^ Орторомб., D^ Ромбоэдр., E^d Триг., D\, D\ Моноклин. Куб., 0\ Ромбоэдр., D|d Триг., D^,D% а, Ь, с, им 0,5057 (а), и = 58° 06' 1,014 (а), а __ gg° jy 0,3566 [1] 0,331 (а); 0,437 (b); 1,047 (с) 1,046 (а); 1,288 (Ь); 2,448 (с) 0,376 (а); 1,076 (с) 0,435 (а); 0,494 (с) 0,905 (а); 0,907 (Ь); 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 [2921 6,69 6,24 Г„л,К 2350—2400 2350—2400 4300 [123] 1300 1090 490 - 505*2 [121] 903 723 1,97 (?|| с) 1,90 (Ехс) 1,63 (?Цс) Ь56 @ К) 5 ,4 [281 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) 0Eg/dT, 10-* эВ/К - —2 -1,2 [28] —0,5 [292] —2,8 — —2,7 - -5 [122] - +1,8(Г<4,2К) —0,4A00—300 К) 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 I,4(m,) [313] 0,36 (mt) 0,16 (mnl) 0,81 (mn2) 0,24 (mn3) 0,134 (mnl) 1,252 (mn2) 0,141 (mn3) — _ 0,023 [122] _ 1,8 2.35*3 [15] 2,1 [123] 0,17 (mpl) 0,71 («ft 0,59 (mp3) 0,146 (mpl) 0,104 (mp2) 0,166 (Шрз) 1 ,4 (md) _ 0,26 [122] 0,20*4 [292] \>.n, см*/(в-с) 1 [И] 1800 (~T-3'2) [11] 220 7,5 40—550 (анизотропна) - 4 (~Т~Щ 2500 (-Г-65) [11] 105 G8 К) [238] 105 D,2 К) [238] l*p. cm»/(Bc) 120 300 1400 <~Т~3'2) [123] 350 10 50—1210 (анизотропна) 40 0,2 2400 (~T-2) [11] ч _ 11,55 (Exc); 10,24 (? ||c) 5,7 [292] 3,6—4,6 анизотропна) 50 — 7,39 — _ 9,12 (?xc); 8,41 (? || c) 5,7 [121] _ — 6,1 24 [292] nv см-» _ _ - 2,16.10м 10i* _ — 456
Продолжение табл. 22.2 168 A0 К) 211@ К) 140 (Хс) [220] 290 (|| с) [120] 0,068 (тп1) 0,63 (т„а) 0,34 (mn3) 0,06 (т±) 0,05 (/л,,) Vm° 0,093 (тр)х 1,14 (тр2) 0,093 (/лрз) 0,114 (mx) 0,109 (m Ц) СМ*/(Вс) 0,11—2,74 (анизотропна) 2380 ( II с) 1150 ( ' с) см2(в-с) 0,18—3,63 (анизотроп- (анизотропна) 1260 ( || с) 650 (х с) ч 80 D,2 К) - - 23 (±с) [28] 39 ( || с) [28] "v см 3 4,2101!) 5,6-10^ м % o>t = %at = 0,165 эВ [123] »» Переходит в р- Sn при 558 К. *3 Тяжелые дырки. Для легких дырок тр/т0= 0,7 [313]. *г Тяжелые дырки. Для легких дырок тJmB = 0,06 [292{ Таблица 22.3. Электрофизические свойства Si и Ge Эле- Элемент Si Ge Кристаллическая структура группа ' Куб., 0\ То же а, нм [123] 0,543 0,566 г/см='[123] 2,33 5,32 Гпл- К [123] 1690 1210 [117] 689 539 (80 К) 406 353 (80 К) Й°>о. эВ. [123] 0.063 0,037 но [28] 11,7 16 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) ЕГл, эВ 2,3[84] 0,05 [123] 0,15 [84] ?Гд, эВ 1,5 [84] 0,02[123] д5О, эВ 0,044 [123] 0,28 [117] 0,30 [123] dEgidT:- КГ* эВ/К [292] —2,8 —3,7 OEg/dP, ю-» эВ/бар — 1,4 [292] —3,8 [80 К] 5 [123] 3 [292] дЕГл/дТ, 10-4 эв/к -4 [123] дЕГл/дР, 10-' эВ/бар 7 [123] , дЕГА/дР, 10-" эВ/Па A0-« эВ/ат) —A2—14) [123] Эле- Элемент Si Ge m /m0 [84] 0,9163 ( И) 0,1905(x) 1,588(||) 0,0815 (x) 1 0,33 0,22 E II 0,26 0,12 0,537 0,34 ? 0,153 0,043 J 0,25 0,08 0,81 [292] 0,39 [123] I 1,02-1010 Coo K) 2,33-1013 Coo K) 2,3-10E 47 см'/IB-q 3000 3800 (^Г-2.3) P-p, cmV(B • с) 500 [123] (-Г'3) [1171 1820 [123] (-Г-1'67) [28] 457
?Г,(ОН-СМ)~'> 1 Т" 1 1 1 X \ а) г- °\ er,(O ю-* n~n ИГ* 2000 S м-сн)- \ \ \ T,K 00 300 1 \ \ \ zoo \ 150 \ \ «700 300 ZOB г, к о o,s 1,0 2 ? fO3/T, К"' Рис. 22.1. Температурная зависимость удельной прово- проводимости а-В(а) и р-В(б): пунктир — асимптотическое приближение при Яа— I эВ; А — гранулы; А — кристаллы; О — поликристалл ° V °\ о Vs оЧ SN о ч о 103/Т,К~1 Рис. 22.4. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности электронов в |5-В [293]: пинин — расчет по разным моделям \ о о о о 100 30 so 00 gQ ^50 30 20 у ч \ \ о \ s ч 7 300 ?00 S00 BOO 800 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 T,K 103/T,tC' 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 |5-В при высоких темпе- температурах [293] Рис. 22.5. Зависимость холловской подвижности элект- электронов в поликристаллическом |5-В от концентрации но- носителей [7, 141 Рис. 22.6. Температурные зависимости подвижности электронов (а) и дырок (б) в алмазе [3I3] о ч \ \ 458
5 1000 600 500 4-00 300 Г.К Рис. 22.7. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) полной кон- концентрации носителей (б) и холловской подвижности дырок (в) в поликристалли- поликристаллическом черном фосфоре [17]: I — низкие температуры: II — высокие темпе- температуры 459
10~s ч©О. z,8 з,г з,е п3/т,к~1 Рис. 22.8. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности электронов в a-S[37] о° \ ? ? \ \ \ А \ \ V \ \ \ ?'*си3 2^ 8-да75 5,0« Z,0 Z,5 3,0 3,5 ?,0 W3/T, K~1 Рис. 22.10. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности дырок в a-S для образцов с различной кон центрацией дырочных ловушек nt. При фазовом пере- переходе a-S—>-p-S подвижность резко уменьшается [53] 3Z0 30D 280 260 VtO 220 0 2 2 X 2 -1 i i 11 I -а" • С «I ¦\^ Vr \%\ \ \ioo\ ] \pw± ^^ > A 4 Z,7 3,1 3,5 3,9 10s/Т, К- 1D* $ t "^1(P m ? ' 4. Я q ^N \\ \' \ \ к \ ' 4^ ) V Л o\ л>, ¦Mr* 10 * f P f Рис. 22.9. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности дырок вдоль различных кристаллических осей в a-S [39]: пунктир — зависимость ЦсоТ'", где п=1,6 [100], п-1,1 [010], « = 1,7 [001] Рис. 22.11. Температурные зависимости подвижности электронов и дырок (а) и удельного сопротивления (б) в As. Характер зависимости (лщ, шй и Г г'5 Г^0 1571 ти я (б) Г-1.7, 460
f f / У ,' " i • -ic • - 11 с Рис. 22.14. Зонная структура a-Sn [171] Рис. 22.12. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности дырок в тригональном Se [19]: пунктир соответствует зависимости Г~гР it 101Я 1On t / / / / I I ! I г 1 s г 1 8 к А 1 A U Электроны i ?A=U,Z33B Дырк ^\ i & Рис. 22.15. Зависимость концентрации электронов в a-Sn при Г=4,2 К от концентрации доноров [24]: О — легкие электроны: * — все электроны 3.1 3,Z 3,3 3,4- 3,5 3,6 3,7 Рис. 22.13. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности дырок и электронов в моноклинном Se {ЕА — энергия активации подвижности дырок) [20] Рис. 22.16. Температур- Температурная зависимость по- подвижности легких элект- электронов и дырок в a-Sn: сплошные линии — расчет [24] ь z и 10s m * jC 6 ? * z 1 e nL 1 < 1 \ \ Т,К e 8iaz 2 461
1 — X —- - 7 Ал/т-*-») i y_\ j j " \ Л v_ > ^— 1 N A \ - — \ \ V — \ \\ \ Рис. 22.17. Температурные зависимости тензора подвижностей электронов линии) и дырок (сплошные линии) в Sb рации электронов и дырок — 4-1 компонентов пунктирные 1]. Концент- Т, К 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 &=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. I а ' \ ' -О 2 \й тс \\, _ " ! \До 1 i ! \ч \| 2 * г w s ? Z i 88 $ f 1 SB A 9» f H \ \ \ \ I \ Е=0,33B)зВ \ \ \ V г з *• / 2 J *• /,^ 2,J J,5" w то'/т.к-1 103/t,k-1 w3/t,k-i Рис. 22.18. Те-лпературные зависимости удельной проводимости (а), коэффициента Холла (б) и собственной кон- концентрации носителей (в) в Те [30] 462
Примесь Тип" *• Таблица 22.4 Ag А 0,93 0,86 0,40 D 0.59 0,83 А1 А 0,068 . Свойства примесей е 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*1 Fe А 0,4 Ga Л 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 Tl A 0,246 Zn д 0,316 0,617 Таблица 22.5. Свойства примесей в Ge \\\7, 123, 292] Примесь Тип" Еи эВ** А1 А 0,0111 Ag 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 0,05 0,15 Со 0,09 0,25 0,48 Сг 0,07 0,12 Си со ^ со Fe 0,35 0,52 Примесь Тип*1 ?{, эВ*2 Ga А 0,0113 in А 0,0120 Li D 0,0100 Mn A 0,16 Ni D 0,3 О D 0,017 0,04 0,20 p D 0,0129 Pt A 0,2 0,4 s D 0,18 Sb D 0,0103 ¦ D 0,14 Те D 0,11 0,30 валентной зоиы. 463
3000 I «ч 0 > / . .—— . - a) 1,5 ZJ, ZS 1оЗт^З* ,,0 ,,5 f,5 0,5 S) f>s z'° z's^3's о, г 4 —- о— 4 >~-. -4) — -o- -0- .*« '^ v o-o* wk JO p s a) 5K 1П300 S) to'7 (б) в области собственной проводимости Те [30] l J 2 г ' 103 6 / ,, V -<^ 8,6-1 ^8,4-10 •10я 1 г * 6 810 Z У. Б 81OZ Z ? Б 1С3 Г, К 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 [117] 464
? г e ? e ? 2 * * Z a» e m13 s 2 1On WM x^ \ 7 S \ 00 \ у t \ +, -oo \ s \ T, 90 У \ к юо 3 so Ъ т / \ S 701 \Z 7 |\ - 10 ь 10s ~~- 4- to1 7 'о °о \^ —О- з,г № 1031Т,\С1 Рис. 22.24 Температурная зависимость собстЕ концентрации носителей в Ge и Si [221] 1,14 1 о во 160 гни г, к Рис. 22.25 Температурная зависимость ширины щенной зоны Si [58] *1 Т, П Рис. 22.27. Температурная зависимость подвижности электронов в Si при различной концентрации доноров сплошная линия — расчет с учетом фононного рассеяния 4 \ \ \ \ \ 101+ 4 т -2.20 \ А 'Л z-io1Z^ W7Zc*C3 1 С ПГ Рис. 22.26. Зависимость удельного сопротивления Si при 300 К от концентрации донорных или акцепторных примесей [63] • 30-2159 т, к Рис. 22.28. Температурная зависимость подвижности дырок в Si при различной концентрации акцепторов |64j: сплошная линия — расчет с учетом фонониого рассеяния дырок 465
/>,0н -си 2010 S Z 1500 \ 1Z0D «g зов - j ш -- ддо. - \ ¦¦—. \ t 0,5 \ б 8 1OiS Z ?.6 8 101t Рис. 22.29. Зависимости подвижностей электронов и ды- дырок в Si при Т=300 К от концентрации доноров [226] / / / a) - J I / 'z 5 ID"г 5 10*Z * В S1OWZ ? 610™ X ¦¦¦ . 1 = Ш m \ w3 1 10* 101 4 1 у. wn юа юп n, см" h-0 W 10 5 0,Z 0,1 6 8 10г Рис. 22.30. Зависимости подвижностей электронов и ды- дырок в Si при Г=300 К от концентрации акцепторов [226] to* 10" р.с гЗ Рис. 22.31. Зависимости времени жизни неосновных носи- носителей в n-Si (a), p-Si (б), n-Ge (в) и p-Ge (г) от концентрации основных носителей при Т=300 К [10, 237] 466
1UU 50 го т5 is 0,1 0,1 w ¦ \" \ \ лгСе5 I \ ч p-Ge Ч Чч^ \ ч \ \ Рис. 22.32. Зависимость удельного сопротивления п- и p-Ge от концентрации носителей при Т= 300 К [234] 8 6 Ч г 8 ? Ч аи 10 БО 50 W 30 "иго % 3 7 Б 5 ? 3 7 Л \ о V ° \s ¦'¦" У л \ Н-р' \1 \ п ип л 1 \ N 30 НО 50БО 80 100 150 ZOO T,K Рис. 22.35. Температурная зависимость подвижности электронов и дырок в чистом Ge при постоянной кон- концентрации носителей [711 н 6 в1Се г б в 10ю г ч в 10го Рис. 22.33. Зависимость удельного сопротивления силь» йолегированных кристаллов я-Ge от концентрации при- примесей при Т=300 К [225] 0,7В 0,71 Ofit / \ 0,81 ™ ^7,77 0,45 §0,50 |о;25 0,15 0,10 X \ 1 7, К ла,см-а Рис. 22.34. Температурная зависимость энергии прямых Рис 22.36 Зависимость дрейфовой подвижности элект- ,, „ ГСС1 ронов в p-Ge при Г = 300 К от ?g и непрямых Ье переходов в Ge [65] * н сплошная лш 467
0,1 0,1В г. 0,1 0,08 §4 О \ \ \ 1 0,7 А i / Рис. 22.37. Зависимость дрейфовой подвижности дырок в n-Ge при Т = 300 К от концентрации примесей: О 0,2 0,4- О,Б 0,8 х Рис. 22.40. Зависимость ширины запрещенной зоны Si*Gei-;t при Т=300 К от состава. При х=й0,15 проис- происходит переход от зонной структуры Si к зонной струк- структуре Ge Г761 О 0,1 0,4 0,6 0;8 л Рис. 22.38. Зависимость холловской подвижности дырок в p-Ge при комнатной температуре от концентрации ак« Рис. 22.41. Зависимость собственной проводимости цепторов G31 SixGe,-^ при Т=300 К от состава [80] ч,ин D,56Z 0,596 ПЪ8 0,1 0,4 0,6 о,в Рис. 22.39 Зависимость постоянной решетки от состава [74] $1000 Рис. 22.42. Зависимость холловской подвижности элект- роиов в Si^Gei_« при Г=ЗОО К от состава [801 468
Рис. 22.43. Зависимость холловской подвижности дырок в SixGe,-, при Т= 300 К от состава 1801 22.3. ПОЛУПРОВОДНИКОВЫЕ СОЕДИНЕНИЯ 22.3.1. Соединения типа Л'В1—AlBvn 22.3.2. Соединения типа AllBlv—AuBvu Из соединений типа AIlBv наиболее изучены ZnSb и CdSb, а также их твердые растворы, представляющие интерес при создании термоэлектрических устройств. ZnSb и CdSb кристаллизуются в орторомбической структуре (?>!,i!), приводяшей к сильной анизотропии их механиче- механических и электрических свойств. Зонная структура непря- непрямая [18, 117]. Минимум зоны проводимости расположен в rtT и, = /,яэв V т - — \ \ ! { К 3,0 3,5 S,0 S,5 а) Рис. 22.46. Температурная зависимость сопротивления CssSb I891 100 ZOO г, к. Рис. 22.44. Температурные зависимости удельного со- сопротивления (а) и холловской подвижности электронов (б) в CsAu (пленочный образец толщилой 130 им) [8П s g j 7. ч \ - V- V" \ \ \\ \ / V /1Ч 10 11 Ал 1г 103 1С (Г/Ом-См)"' / / - ь * W5 10 si > л г 0 Рис. 22.47. Темпера гурная зависимость подвижности дь рок в Си2О [90] ю19 Рис. 22.45. Зависимость холловской подвижности дырок и их концентрации от проводимости пленок CsAu тол- шиной 270 нм с различной степенью окисления [83] | 379 К ^~- | Рис. 22.48. Температурная зависимость проводимости Cu2S [91]: стрелки, обращенные вниз и вверх, — измерения при повышении и понижении температуры со- соответственно 469
0,3 h iv 5 v_ ,9 S a.) 1 0,75 О о -JOO WO 400 600 T7 К 10 2 * 6 8 1 Рис. 22.50. Зависимость эффективной массы дырок Cu2Se от их концентрации ЮЗ! 1 / с: * г; ^— 100 400 600 BOG T.K i 8 3 6) / о / А о о $ ЕА-0,75эЪ 3,0 3,5 ?,0 %S Sfi 1O3/T,VT1 Рис. 22.51. Температурная зависимость сопротивления Ag2O (пленочный образец) [96] 500 600 700 900 T, 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 I к образцу 9, соответ- соответи й ока (т Рис. 22.52. Температурная зависимость проводимости Ag2S [97]: различные точки соответствуют номинально чистым и стсхиометрическим образцам (электрохимиче- (электрохимический контроль отношения Ag/S не проводился); для а-фазы G<7а,р) существенно влияние термической предыстории различных образцов L Р х>-о— I I I -J и 1 1 i i i i -Та>р=Ь55К > ч * "к Z Z,S 3 3,5 /oJ/r, к-' 470
to* 103 10 1 10'1 oo<x I I J r J 1 h .to3-3 i f A i\ ! i Рис. 22.55. Температурная зависимость проводимости Ag2Se [97]. При 7"<7"а,р =406 К зависимость имеет полупроводниковый характер, при 7*<7'а>р da/dT<0 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 Рис. 22.53. Температурная зависимость коэффициента Холла в Ag,S 11011 а -Ag2s о J -з/г г, к 500 600 700 у- -да 1 1 Рис. 22.54. Температурная зависимость холловской движности электронов в а- и p-Ag2S [101] А, К Рис. 22.56. Температурная зависимость холловской по* движности электронов в Ag2Se [101] 47J
iot,og i "'То 0 t f J f 1 -OcK 1 1 S) 2,5 3,0 3,5 ,5 103lT, 1,75 2,00Z,Z5 2,50 Z,7S 3,00 T, К"' Рис. 22.57. Температурные зависимости коэффициента Холла в различных образцах Ag2Se при низких (а) и высоких (б) температурах [101] 10* h. У 2 300 \ J { 150 I 100 I \t I/ I 75 50 • / —^ i О)Д_77=ГЫ„ Рис. 22.59. Температурная зависимость коэффициента Холла для различных образцов Ag2Te [93]: —, + — знак ЭДС Холла III I ] I I I I I ^* -д—д Д— о, д - I —Л —— г ^ s iz is г Ю3/т,к-7 Рис. 22.58. Температурная зависимость удельного сопро- сопротивления п- и p-Ag2Te [108]: образцы те же, что на рис. 22.59 ° 2 L г 33.3^ 33.7—. ' 33,8 — Is. ^ V \ \] ,1;зз,г%те к Чц к 7 / 7", К Рис. 22.60. Температурная зависимость подвижности электронов в Ag2Te [93] при разной концентрации Те 472
'L -,* s 1 . s If o- ft I III 1 1 J SO SO 10C ZOO Рис. 22.61. Темпера- Температурная зависи- зависимость холловской подвижности элек- электронов в Ag2Te [123]: О, Д — массивные кри- кристаллы; • — пленки толщиной 135 нм со сферолитической струк- структурой, напыленные на подложку при темпера- температуре 120°С юг 10 3/Т, Y, ZS8 о згз з?, 373 33S ИЗ s о \ 2J0 г.60 Z.5S igr Рис. 22.63. Температурная зависимость холловской по- подвижности дырок в AgBr [113] Т, К 50 25 16,7 12,5 10 8,33 7,/» 6,25 f I / 6 ¦ ! —i—\ I -Л 30 60 SO 120 150 1SD 103/T, K'f Рис. 22.64. Температурная зависимость подвижности электронов в AgBr: сплошная линия — расчет с учетом рассеяния электронов на акустических и оптических фононах и примесях [119] 10s %jo* /0 > 1 \ *** 28 Рис. 22.62. Температурная зависимость холловской по- движности электронов в чистом и примесных кристаллах AgCl- /-зонная очистка; 2 - примесь Си; 3-8 - примесь Fe, раз- личная обработка [109] 8 12 16 Z4- 103/Т, К~1 Рис. 22.65. Температурная зависимость дрейфовой по- подвижности электронов в AgBr: / — расчет с использованием измеренной массы полярона; 2 — среднеквадратичная «подгоночная» кривая [120] 473
Таблица 22.6. Полупроводниковые сое, Соединение p-Li3Sb NaSb a-Na3Sb KSb a-K3Sb ?-Rb3Sb CsSb Cs3Sb P-Cs3Bi Кристаллическая структура Система, Куб., 0% Моноклин., Геке, D\h Моноклии., ГексО^ Куб., О* Орторомб., Куб., 0\ То же а, Ь, с, нм 0,656 0,680 (с); 0,634 (Ь); 1,248 (с); р = 117,6° 0,536 (о); 0,95 (с) [1] 0,718(о);0,697(Ь); 1,340 (с); ?= 115,1° 0,603 (с); 1,069 (с) [1] 0,884 0,757 (с); 0,734 (Ь); 1,327 (с) 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 Ее,*в 1,4—1,6 [288] 1,25 [16] 0,82 [16] 1,1 [123] 0,9 [16] 1,1 [123] 1,0 1Ю] 0,8 [10] 0,6 [288] 1,6 [123] 0,55 [16] см2/(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 a-Cu2S a-Cu2Se Cu2Te Ag2O a-Ag2S P-Ag2S P-Ag2Se AgTe a-Ag2Te P-Ag2Te Крис та Система, группа Куб., 0* Ромб., сЦ Куб.,0* Геке, D[h Куб., 0\ Моноклии. Куб., Ol Тоже Ромб. Моиоклин., Куб., 0\ Т а б л и ц а 22.7. Полупроводниковые ллическая структура а, Ь, с, нм 0,426 [1] 1,18 (с); 2,728 (Ь); 1,349 (с) 0,575 [288] 0,396 (с); 0,612 (с) 0,472 0,423(с); 0,691 (Ь); 0,787 (с); g _ 99С35' 0,488 [288] 0,499 0,890 (а); 2,01 (Ь); 0,462 (с) [288] 0,818 (а); 0,448 (Ь); 0,809 (с) 0,658 р, Г/СМа 6,1 [123] 5,6 [216] 5,8 [288] 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 AlBlv 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] Eg,sb 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] _ —3 —20 —12 - - - —0,86 [102] — 474
Продолжение табл. 22.7 Соединение Cu2O «-Cu2S o-Cu2Se Cuje Ag2O a-Ag2S P-Ag2S P-Ag2Se AgTe «-Ag2Te P-Ag2Te TD- K 188 300 2881 235 288] 220 [288] 70 160 [288] 190 [80 K] 150 (80 K) [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 cmV(B ¦ c) 0,1 3,0 288] 2421 200 400 40] 288] 63 60—120 [288] 2000 [16] 10 000 1100 4000 [16] V см*/(В . c) 100 [123] 5,0 1400 [288] 750 [16] 900 [88j (Г-з,2) 18 520 Of\f\ TQftfil zUU Izool 1000 18 4 7,5 [23] 9 [288] - — - - 11,6 17 [288] _ 16 [288] п., см - _ - 3,7-10'5 3,2-1018 — _ 423 К переходит в p-Ag2Te [16]. Таблица 22.8. Полупроводниковые соединения AlBvu Соединение CuBr T-Cul AgC! AgBr Agl Кристаллическая структура Система, группа Куб.,7* Куб05 То же » » Куб., 1% а 0,568 [1] 0,604 [290] 0,555 [290] 0,577 [1] 0,647 [1] гуЬ, 4,72 [121] 6,67 [290] 5,56 [216] 6,47 [216] 5,67 [121] пл 750 [290] 642 ?•01 Ool 87Г[290] 728 [216] 703 [216] 825 [121] Eg.sB 2,9 [16] 3,08 [290] 3,1 [238] 3,0 4,1 242] П] 2,0 [78] 2,8 [10] cmV(B ¦ с) 30[16] _ 70 B00 К) 45 000 [109] A2 К) 240 [10] 4000 1123] 600 000 [82] A,7 К) 50 [16] V (cmVB • с) - _ 40 B00 К) [И] 2 [290] 30 000 D,2 К) — 0,28 [290] 0,33 [290] 0,30 [290] 0,36 [109] 0,29 B91) — mp/mo [290] 1,4 1,4 2,4 _ - — •о [290] 8,6 6,5 11,1 12,4 7,0 [290] 4,06 4,6 3,9 4,6 4,1 TD' К [290J 163 165 161 120 114 Соединение Mg2Si* Mg2Ge* Mg2Sn* Mg2Pb* KPciFSc'r 0,634 0,639 [293] 0,676 0,686 [293] Таблица 22.9. p, г/см» [123] 1,95 3,086 3,592 5,54 [293] Полупроводниковые соединения V К [123] 1375 1388 1051 828 [293] Eg, эВ [293] 0,78 (OK) 0,57 [67] 0,23 0,36 (OK) 0,15 BEgldT, 10-«эВ/К —6,4 [131] -1,8 [67] -3,5 [293] TD. К [293] 450 363 240 244 475
Продолжение табл. Соединение AteGe MgaSn Mg2Pb [293] 0,46 (md) [75] 0,18 (mj) [55] 0,8 (и,,) [133] 0,3 (fflj_) [133] 1,17 (md) [293] — mp/m0 0,87 [10] 2 0 [288] 0,31 [10] 1,28 [10] 0,35 (mD) 0,04 (т„) см«/"в - c) 550 [293] 530 F293] 4335" G7 K) 320 (T 2'2) [123] 12 000 D,2K) см«/(В - c) 70 [123] 110 1180 G7 K) [293] 260 [123] (T~2-2) 14 000 18,8 [293] 21,7 [293] 23,75 [219] «CO 13,3 [293] 13,9 [293] 15,5 [219] см"» [293] 1014 2-1014 2,7-101 — куб., о\. Таблица 22.10. Полупроводниковые соединения AnBv [293] Соединение Mg3As2 Mg3Sb2 ce-Zn3P2 ?-ZnP2 Zn3P2 ZnAs2 Zn3As2 ZnSb ?-Zn4Sb3 CdP4 ?-CdP2 Cd3P2 CdAs2 a-Cd3As2 CdSb ?-Cd4Sb3 Кристаллическая структура Система, группа Куб. Tpnr.,D^ Тетр., D\ Моноклии., Тетр., Dfh Моноклин., Тетр., D\5h Орторомб., Мсноклин., Моноклии., Terp.,D& Тетрагон., Тетрагон., Тетрагон., Орторомб., Моноклин., С\н С Dfft 1,233 0,454(o); 0,508(o): 0,885 (a); 0,81 (a); 0,921 (o); p = 102 1,178 (a); 0,622(o); [117] 1,074 (a); 0,723 (c) [I] 1.859 (c) 0,729 (b); 0,756 (c) 1,145 (c) [2] 0,764 (b); 0,798 (c); 2,364 (c) 0,774 (b); 0,812 (c); l,22(b); 0,820 (c) 0,527 (a): 0,519 (b); 0,766 (c); rp = 80°32' 0,529 (o): 1,256 (a); 0,795(o); 1,265 (o); 0,647(o); [117] 0,815 (a); 1,974 (c) 2,544 (c) 0,468 (c) 2,544 (c) 0,824 (b); 0,853 (c) 0,816 (b); l,196(c) p, Г/СМ» - 4,09 [123] 3,54 3,55 4,54 [16] 4,94 5,58 [123] 6,38 [117] 6,81 2,04 3,90 [288] 4,19 5,60 [123] 5,88 5,64 [288] 6,25 [123] 6,92 [117] — Гпл' K 1073 1500 [123] 1258 1313 [288] 1265 1466 1041 [133] 1288 819 [117] 836 - 1057 970 [123] 1015 [288] 894 [133] 994 [133] 729 [133] 703 2,6 0,82 [151] 2,18 2,0 [288] 1,37 1,15 [10] 0,92 [16] 1,0 (OK) 0,5; 0,61 D,2 K) [103] 1,2 [16] 1,0 [111] 2,02 0,55 [54| 1,13 [16] 1,0 [15] 0,12 (OK) 0,56 [117] 1,25 [16] dE 1ST, Ю-* эВ/К -9 - —5,5 - - - —4,55 : —B,7—3,7) -8,6 — 1,8 —3,3 —5,4 1117] -5,4 [2881 -3,6
Продолжение табл. 22.10 Соединение zz Zn3P2*2 ZnAs2 Zn3As2 ZnSb*3 3-Zn4Sb3 CdP4 P-CdP2 Cd3P2** CdAs2*§ 465 [288] 288 [288] 320 369 A60 К) 234 290 275A20 К) (80 К) [117] 251 235 E5 К) 233 E5 К) 3,1 (md) 0,35 [288] 1,7 [16] 0,175 (тц) [117] 0,146(m1) 0,16 [288] 0,09 [77] 0,05 [188] 0,15 (m,,)[133] 0,58 (fflj_) 0,37 (md) mp/m0 - 2,45 [288] 0,65 [16] 0,53 [18] 0,12 0,5 0,094 (m,,) [133] 0,346 (mx) 0,22 (md) см2/(В • c) 10—20 1800 3,5 500 10 ¦ (Г/300)-1'1 [135] 800 A00 K) 330 150 [111] 3000 (Г-1-1) [54]; 5-104 D,2 K) 100—400 [133] 3000 [288] см* Гв"' с 100 (~Г-3'2)[10] 20 [288] 1000 G7 К) [288] 100 [288] 20 100 17 (-Г-1-64) [16] 700(~Г/2) [50] 980 [16] 600 [288J - 400 [133] ч - 12—15 11,8 37 15,4—17,4 TD, К CdSb P-Cd4Sb3 258 [288] 180 (80 К) [117] 0,046 (md); ?„=174-30,2 [52] 0,72 0,1—0.2 [288] 0,34—0,4 1,07 0.35 [288] *l Анизотропия сопротивления •2 „. = 3,56 - 104 сугК « n, = 10» см"». 2,6 • Ю4; 2,8-104 D,2 K) 660 1000 [288] 430 [16] 2000 [117] 3/2 ( 110 900 [288] , = 14^- 17. , = 11,5 +13.8, . = 16. 42 16,4 Таблица 22.11. Параметры валентной зоны соединений типа AlIBVI Соединение ZnS ZnSe ZnTe CdTe HgSe HgTe Aso- sB ЛСГ.ЭВ Сфалерит 0,06—0,07 0,43 0,9—0,96 0,8—0,9 0,40—0,45 0,94—1,1 _ ftl E2, эВ _ — _ Соединение ZnO ZnS CdS CdSe _ 0,092 0,065 0,42 Д , эВ Вюрцит _ 0,055 0,027 0,041 Ei, эВ 0,007 [159] 0,029 0,015 0,078 E2, 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 Система, Геке. Куб., To же Куб., Геке., То же Куб., Триг., Куб., То же Таблица 22.12. Полупроводниковые соединения Кристаллическая структура группа C6v Он Civ п щ, п Вюрцит*1, 0,325 (с); 0,591 (с) [290] Сфалерит*2, 0,541 (с)[138] Сфалерит, 0,5668 (с) [138] Сфалерит, 0,6104 (с) [138] 0,470 [1] Вюрцит*!, 0,4136 (а); 0,6713 (с) [138] Вюрцит*!, 0,430 (с); 0,701 (с) [138] Сфалерит, 0,648 (с) [138] 0,414 (а); 0,949 (с) [288] 0,585 (с) [290] 0,608 (а) [138] 0,646 (а) [138] р, Г/СМ3 5,60 [121] 5,66 [123] 4,10 [140] 5,42 [121] 5,68 [141] 8.15 [216] 4,82 1139] 5,81 [139] 5,86 [139] 6,20 [121] 8,09 [288] 7,73 [290] 8,26 [139] 8,09 [289] Гпл- К 2248 [123] 2103 [236] 1788 [123] 1512 [123] 1099 [288] 2023 [123] 1531 [123] 1371 [123] 618 [288] 1098 [288] 1071 [123] 943 [123] А1 iBv. 3,35 [144] 3,43 [66] 3,54*з [123] 3,6 [114] 3,67(ш) [138] 3,91 (ш) [123] 2,7 [114] 2,8 [138] 2,1 [47] 2,34 [142] 2,3 [123] 2,68 [59] 2,52*3 [142] 2,4 (s) [214] 1,67 [138] 1,8 [114] l',6G7K) 2,1 [290] 0,15 [289] 0,2 [148]; 0,22 [156]: 0,115 [33] 0,250 G7 К) [33]; 0,302 D,2 К) [38] дЕе/дТ, 1(Г« эВ/ К -8 [144] —5,3*з [Ц41 —3,8 (ш) —4,5 [289J —4,1 [289] -5 [290] -6 [59] —4,4 [1381 —4.6 [1441 -3,0 [68] —5,6 [288| — — 5 [289] 7 [289] ZnO ZnS ZnSe ZnTe CdO CdS CdSe CdTe P-HgS HgSe HgTe —1,94 [155] 2,0 (|| с) (w) 2,3 AС) 1138] 1,46 [148] 1 14—1,37 [289 —0,38 [289] -0,57 1,81 [201] 1,78(|| с) [1381 1,72(хс) 0,6 (|| с) [138] 0,51 ( I с) —1,1 [202] -14 [289] —36 [157] —22 [289] -25 [157] -A,24-1,74) [155] 1,04 [148] "^ 1 , U \_?.иу I 5,25 [148] 0,9—1,1 [138] 6 (|| [1С 4( 1Г1Ю] ЗПМИ11 416 [141] 310 [140] 400 (80 К) [144] 250 (80 К) [114] 415 [288] 250—300 [114] 230 (80 К) [114] 200 (80 К) [114] 160 [236] 242 [114] 143 [288] 0,0732 [254] 0,605 [220] 0,044 1138] 0,031 [138] 0,026 [138] 0,0654 [254] 0,038 [138] 0,027 [138] 0,0212 [138] 0,0171 [252] 0,0512 [254] 0,0545 [220] 0,0367 [138] 0,0394 (w) 0,0263 [138] 0,024 [138] 0,0219 [254] 0,0325 [2541 0,0324 0,0301 0,0263 0,0172 0,0173 0,022 0,015 0,0146 [252] 8,5 [159] 8,54 [289] 8,32 [138] 9,1 [1 9,73 10,1 9,67 21,9 254 9.3 [138] 8,5 [289] 9.4 [1381 9,63 [1 10,6 [138 10,29 [. 11,0 [161] 18,2 [290] 25,6 [114] 21 [252] 4,0 [159] 5.2 [289] 5.13 [138] 5.9 [138] '•"I.., 1141 5.3 [290] 5,2 [138] 5,98 [138} 6.10 [142] 7,6 [114] 7,21 [138] 7,19 [289] 11,3 [289J 7,2 [289, 14 [138, 478
Продолжение табл. 22.12 Соединение ZnO ZnS ZnSe ZnTe CdO CdS CdSe CdTe -HgS -HgS igSe igTe d? /DP КГ" эВ/Па (Ю-эВ/ат) 0,6—1,9 [10] 5,6*3[114] 9 (w) 6 1114] 6A14) _ 3.3 [123] 4 [290] 3,0 [218] 7,9 [290] — _ 5 [289] 10 [84] mn/m0 0,27 [123] 0,34—0,39 [289] 0,27 {w)*a [138] 0,15—0,17 [114] 0,18 [142] 0,12 [289] 0,1 [143] 0,3 0,18—0,20 0,18 (s)*3 [289] 0,11—0,13 [289] 0,10—0,12 (s)*3 0,10—0,12B89] — 0,028 [289] 0,050 [156] 0,017 0,03 D,2 K) [84] 0,59 (t;,, v2) [280] 0,31—0,55 (v3) md/m0 = 0,6 [15] 1,4 (||c, ш)*3[289] 0,49 (j_c, w) 0,6 [138] 0,75 [289] 0,65 [181] 0,15*' [229] 5,0 (||c) [138] 0,7 (±c) md/m0=l,34 [21] >7 ( || c, vt) [138] 0,45 (±c, Vl) [138] 0,9 (±c, o,) [22] md/m0 = 0,63 Ы [138] 0,1*' [289] 0,4*8 — _ 0,17 [84] 0,55 [112] 0,16 0,35 D,2 K) [84] cmV(B - c) 180 [123] 1000 12881 140 200 138] 16] 260 C00—550 K) 530 [114. 138] 6000 E5 K) [153] 350 (соГ-3/2) [114] 340 I ssi 120 500 350 86] 288] 138] 64000 • Г~3/2 [138] E0-200 K)*3 20 (соГ-3/2) («)•¦ Г 1 1 АЛ 144] 580A14] 650 [138] 1200 [121] 3000 G7 К) [121] 57 000 C0 К) [149] 45 (|| с) [289J 13 ( L с) 10 000 G7 К) [289] 100 000 D,2 К) 20 000 [289] 33000 100 000 G7 К) [289] 900 000 D,2 К) V cmV(B -с) - 5 G00 К) [138] 15B00—400 К) [114] 23 [154] 100 (соГ-3'2) [16] ПО [138] 15 [138] 50 [46] 50A14] 80 (соГ/2) [114] 50 [121] — — Соединение ZnO ZnS ZnSe ZnTe CdO CdS CdSe CdTe x-HgS 3-HgS HgSe HgTe Чч [138] 7,8 (±c) [290] 9,02 10,2 18,2 [290] еозз [138] 8,75 (|| с) [290] 9,53 9,33 23,5 [290] eooll [138] 3,7 (±c) [290J 5,13 5,9 7,28 5,17 5,96 7,21 6,25 [290] eoo33 [138] 3,75 (||c) [290] 5^23 6,05 7,9 [290] *J Может кристаллизоваться в структуре типа сфалерита. *2 Может кристаллизоваться в структуре типа вюрцита. *3 Знаками s, w помечены данные, относящиеся к модифика- ям типа сфалерита и вюрцита. Непомеченные данные относятся основной модификации. *4 Тяжелые дырки. усредненное по кристаллографическим направ 1 Легкие дырки ' Масса легких 1 Масса тяжел* 479
Таблица 22.13. Полупроводниковые соединения /4rIgVn [293] Соединение P-Hgl2 CdF2 Cdl2 Кристалличе Система, группа Орторомб., С],у Куб., 0% Геке. екая структура 0,467 (а)! 1,376F): 0,732 (с) [1] 0,539 [I] 0,424 (а); 0,683 (с) р, Г/СМ3 6,09 5,67 532 660 6,05 [26] 3,47 dEgldT, Ю-* эВ/К -G-14) —12 0,25 (тм) 0,29 (т±) 0,4 [26] тр,тв CdF2 Cdl2 1,72 (т„) 0,56(m_L) 100 19 [26] 8,5—25,9 (анизотропна) 5,9—12,9 (анизотропна) 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 к^О. Обзор свойств соединений типа Аг1Вх см. в [241]. Все соединения типа AnBYI являются фазами пере- переменного состава. Полиморфизм и политипизм, свойствен- свойственные многим из них, приводят к сильной зависимости структурно чувствительных свойств от условий выраши- вания кристалла и термической обработки. Наиболее изученные полупроводники кристаллизуют- кристаллизуются в решетках типа сфалерита Т2й 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 Aso (см. рис. 22.97). Крис- Кристаллы гексагональной структуры (вюрцит) слабо анизо- анизотропны (этой анизотропией часто пренебрегают); наличие дополнительного взаимодействия Дсг (кристаллическое поле некубического кристалла) приводит к расщеплению валентной зоны на три подзоны (см. рис 22.98). Экспе- Экспериментально определяемые оптическими методами расще- расщепления Е, и Е2 связаны с Д5О и Асг соотношениями [138] 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 Е*=0,02 эВ (HgTe); 0,07 эВ (HgSe) [138]). * структура. Зонная Mg2Si, ?2Sn [123, Y v 7 Ed 129, 130, 293] [111] [000] [1001
Рис. 22.67. Температурные зависимос- зависимости коэффициента Холла (а), удельно- удельного сопротивления (б) и холловской подвижности электронов и дырок (в) в образцах Mg2Si я-типа A—4) и р-типа E) [134]. Концентрация но- носителей я=2,8-1016-И,7-1018 см-3 (увеличивается от 1 к 4) и р— =2,2-1018 см~8 соответственно 1000 500 500 200 150 MS 100 90 80 75Г,К . 1000 500 300 200 150 115 100 ЯР 80 Т,К I f I 1' 3. Ч 5 л—д—-л *г * ¦ ^_, _CL_O О ; -V S) -IP 1Z 14 Рис. 22.68. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) I p-Mg2Ge[135]: — образцы с различной концентрацией елей, возрастающей в 31-2159 48Х
103 10» 107 10s I105 ос 10? 103 102 10 1 sou л orf» / A / 20 IS TO J "о&сгпЗенмая oSjwlc 8 7 -z / ть —X S Ц К ^ X— 4 2 ?¦ 7 -o-oo-o- 80 120 160 ZOO ZW 1OJ/r,K~f Рис 22.69. Температурные зависимости удельного со- j противления (а), коэффициента Холла (б) и холловской ( подвижности электронов (в) в различных образцах {' n-Mg2Ge с концентрацией носителей, меняющейся от i 1,3-Ю16 до 8,2-1017 см-3 A—7) v 482
"Ч А я V V \ \ - : = - - so 5 / г з у 5 ю3/т, к-' Рис. 22.70. Температурная зависимость собственной концентрации носителей в Mg2Sn, определенная из данных по отражению на свободных носителях (О) и электропроводности (ф) [147] 2 I W I ' ^ В 2 250 д V т 150 1Z5 Л V д 5 А Т о' т г, к 100 85 70 V А 'т о" 1 '% 60 2 v v v Д Д Л О О О о 50 ,^- 10 S Б 2 1 г 300 д ov о zoo г, к 150 Л i \» /У г т Ў \ У • о.о. \ 6 д Й7 Z2 /i' 9 12 1S /е*/г,к-1 %rJ/r,K-f Рис. 22.71. Температурные зависимости удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) для различ- различных образцов n-Mg2Sn с концентрацией носителей, меняющейся отЗ-1016до 6-Ю16 см~3 A—6) в области смешан- смешанной проводимости f 1371 483
о г ч- € л-тип —у- 0 ft ГУ '/ к 8 и / Г е- Z В) 10 ZD р~тип / / г ч i А I * / 4- ^ г) е ю V. Рис. 22.72. Температурные зависимости удельного сопро- | тивления и коэффициента Холла n-Mg2Sn (a), p-Mg2Sn | (б), а также холловской подвижности электронов (в) | и дырок (г) в различных образцах п- и р-типа [146]: !, Концентрация носителей, см-3: У—9-Ю'7 (п); 2 — 1,5-1016 (п); [ ЦР 3-1.3-10» (п); 4-4,3-10» (р); 5-3-Ю16 (р) \
7,2 Б * 1Ог е х * 2 10 8 Б у / /А Г/ + / / f/-— У / Т J У 5" \ Рис. 22.75. Температурная зависимость сопротивления Zn3P2 в собственной области [163]: Рис. 22.73. Температурная зависимость удельного со- концентрация носителей возрастает от У к 6 противления Mg2Pb для образцов р- типа [158] 1пA06 р). Ом-см % — измерения при возрастании температуры образца: О — измерения при уменьшении температуры образца 1 i * f У/ a) 10B 10s 10 г -JO i V • V 1,а 1,5 гр Ю3/т, к~1 106 - - 104 / - 80 l Рис. 22.74. Температурная зависимость сопротивления Рис. 22.76. Температурная зависимость удельного сопро- \ (а) и коэффициента Холла (б) различных поликристал- тивления р, коэффициента Холла RH и подвижности ды- j. лических образцов Mg3As2 [1601 рок |хв в Zn3P2[165] | ! 485
z Б 2 10 г В V Z 10 1000 701 7 500 П т 1 1 / У У / / Т(/ъ / 'X КГ 7 1 ILT т 1' \ л !| 1 /1 •' J \ jj ' г l' И | ц м f li W г у / / л У4 300 А J ^ \ \ 1 г, к \ Z 3,0 3,S Рис. 22.77. Температурная зависимость коэффициента Холла в p-ZnP2[l66]: / — кристаллы, полученные из паровой фазы; 2 — кристаллы, полученные из жидкой фазы да* „ 4 10 в ! I > j ' ^~ ==7 Jj; / /г. —Л Ее \ \ , с —^^й-^Т^У^ \ 1,10 1,05 1,00 0,95 Рис. 22.79. Температурная зависимость ширины запре- запрещенной зоны в Zn3As2 [176] М »ш р' »»¦ i м- Рис. 22.80. Температурные зависимости коэффициента Холла и подвижности дырок в Zn3As2 [177]: —• /?,н. _ цр; О — нелегироваиный образец; Д — 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 Ь и с соответствуют кристаллическим осям, направление С перпен- перпендикулярно 6 и с и составляет угол 12° с моноклинной осью а 486
-JD3 i rr1 ч 1 II 1 -Д / 1/ v~ I / i^* ^* If i//^ y^^~~ "~^~ AL 6) 1 1,5 Z. 2,5 3 3,5 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 точек — коэффициент Хо 2 10е 3 в в I f4 г г ^- У -о* а) собс 103 •\" /^7' . срЯ. -? f X f f \ \ \ \ ¦ I • ^л—-л \ е 8 ю п z ? в s ю п 103/т,к-' Рис. 22.82. Температурные зависимости компонент тензора удельного сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) в ZnSb [180] 487
к. 22.83. Температурная зависимость холловской i движности дырок для трех главных направлений ZnSb [182] ^ 2 Ч-- 10 "а: 5:' 2 / / / / f \ N[fWfl / 2 * в в 10 г 3* Z / Г f 1 n 4 1 / z J- J / ^— л ^T Л"* I /7 Рис. 22.85. Температурные зависимости удельного сопро тквления G, 2) и коэффициента Холла C) в CdP4 [189] / — монокристалл: 2, 3 — поликристаллы 10* 6 * 2 ' = о,г 0,1 0 V \ ч 5 -С у \ Зис. 22.84. Зависимость холловской подвижности ды- юк от их концентрации при Г=300 К в Zn4Sb3 [187] Рис. 22.86. Структура энергетических зон в Cd3?2 [192] (?„=0,53 эВ, Д5О = 0,1 эВ, Р = 6,7-Ю-8 эВ-см, т = 0,5 шп) [192]: А, В, С — разрешенные прямые межзонные переходы; 488
Рис. 22.87. Температурные зависимости коэффициента Холла (а) и удельного сопротивления (б) в монокристал- монокристаллических (/) и поликристаллических B) образцах СC3Рг [190] n i w3 -%- I — -t- 'OSfi 2^1^ - Рис. 22.88. Зависимость подвижности электронов 7^ = 77 К от их концентрации в Cd3P2 [I9l]: 489
0* s s 7 s ' 3 I И- P°^" I -*¦—- у/ б/ / I 7^ Рис. 22.89. Температурные зависимости удельного сопро- сопротивления (а) и коэффициента Холла (б) для монокрис- монокристаллических образцов n-CdAs2 [195]: концентрация носителей возрастает от 1 к 5 Рис. 22.90. Структура энергетических зон в Cd3As2 [293]: ?g=0,12+3,3-10-4 T эВ; ER =0,03 эВ A0 К); ?^=0,05 эВ D,2 К); ?i = 0,026 эВ A0 К); Л^о = 0,21-^-0.31 эВ 7,7-?Z?'7CM3 7,5-1 О17 > У r k /// I/ ^ '' / \ \ ^ 3,35-10" \ 2,30-to17 0 SO 1BO 2?0 3Z0 ?00 Г, К Рис. 22.91. Температурная зависимость концентрации электронов в различных кристаллах Cd3As2 [196]: пунктирная линия соответствует собственной концентрации 490
z L 2 8 e * * * 1 A #- o— •— o— ios-io1s 1j33.10is ^—7-y- ^= Ь^ч i / ¦*—-LT^ 3,e-w78 -Ь3,2-10™ ч к s ~1 T,K 22.92. Температурная зависимость холловской по- подвижности электронов в Cd3As2 [187] W3 R23< \ \ \ / Pi1 \ 1 A И У /^22 у Рзз Рис. 22.94. Температурные зависимости компонент тен- тензора удельного сопротивления и коэффициента Холла в n-CdSb, легированном Ga [205] юп z Рис. 22.93. Зависимость подвижности электронов от их концентрации в Cd3As2 при Г=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 491
120 1 \ s m 6 810™ г ,+ 6 г1Ога г Зис. 22.96. Зависимость холловской подвижности дырок от их концентрации в Cd4Sb3 [187] Рис. 22.98. Зонная структура полупроводников A"BVT (вюрцит) [138] 'ис. 22.97. Зонная гтруктура полупооводпиков типа ^"BVI (сфалерит) [138] Рис. 22.99. Зонная структура P-HgS, HgSe и HgTe [138, 199, 200] 492
г, к 10 -? I Vi lie IXC I We ;:>::? . ¦ о a) 10s л - / 1 с, В II с о - I 1 с, В 1 с • - / II с, 51 с V*llc \ S) 103/Г,К~' T,K ?00 SOO fO fO' 7", К 4- I * f о о л 1 l\c,Blc/ ILc.BWc о / / /1 с, В1 с fSO ZOO Z50 300 W3/T, Рис. 22.100. Температурные зависимости проводимости (а), коэффициента Холла (б) и холлозечой подвижности электро- электронов (в) в ZnO при различных ориента- циях тока / и магнитного поля В отно- относительно оси с [207] 493
Рис. 22.101. Темпера- Температурные зависимости концентрации элект- электронов (а) и их хол- ловской подвижно- подвижности (б) в ZnS [1381: О — гексагональный Zno, легированный А1 и отожженный при 1050 К; О — кубический ZnS, легированный I и отожженный при 950 К z о г. 1Пг \ X \ г, к Рис. 22.103. Темпера- Температурная зависимость дрейфовой подвиж- подвижности электронов в ZnSe [208] 1П16 1O1S с 1Оп I i i Ч I Г го зо w W3/T, К*1 У 7 \ 1 г \ i \ Z0 30 SB WO ZOO 300 500 Рис. 22.102. Температурные зависимости концентрации электронов (а) и их холловской подвижности (б) в кристаллах я-ZnSe с различной концентрацией доноров и акцепторов [138]: ND, NA, 1016 cm-s: Л —0,34 (WD), 0,13 №д): щ -1,8 (iVp), 0,5 (N ); П—1,05 (WD), 0,75 (№л); « -3,7 ,-''D), 6,5 (W,,); О —7,4 (WD), 3,4 («л, 103/T,K~f Рис. 22.104. Температурная зависимость холловской по- подвижности в ZnSe [210j 494
ч ьлл. M I \ \ \ \ \\ \ \ q ..r.. . . 10 \ % В) — 10s 10 v 10 6 10 г 10* 10° [I r — rrrrrCf г Ш —. i - L—L_L_ I 5 T Ё г ,'.!. |*ж i i I 9 or ~"——I Щ ZPr\ Z 3 ? 5 6 7 8 5 « fl 300 400 500 Т,К Рис. 22.105. Температурные зависимости проводимости (а), коэффициента Холла (б) и подвижности дырок (е) в кристаллах p-ZnTe [235]: пунктир — теоретическая зависимость; легирующая i —- <>— Cs; П — Те; Д —Р; ф—Li; концентрация Hi при Г = 300 К, см-3: /—5-10»; 2-3,2-Ш'6; 3-5,1-10'»; ХЮ16- 5—7,9 ¦ 10'6; 6—2.8-1017- 7—2.1-1О7; 8—2-10"; 9 УО-4,5-101в; //—6,3-10IS 495
10* /о3 kio1 10 1 If wo ~ -л I 4- =4 / if 33,3 ~*\ Vy —$ ~i i I T го \- 4 к 1?,3 —^ ft,f - 9 —о u fOe s e 3 2 W3 s Б Z \| \ Л 1 л \ \ ¦ ¦ a * A * -A * • Рис. 22.106. Холла (О) Температурные зависимости коэффициента и холловской подвижности электронов (#) нелегярованном кристалле CdS [213] 7", К Рис. 22.109. Температурная зависимость холловск подвижности электронов в CdSe [138]: концентрация доноров Ga. см-3:+—1-10т6 (иелегированный разец); ¦ -1,4-10"; ф - ¦ 9-1018; кривая - расчет / zoo / z * I 150 T-3/z 'г I no we 1П 1', 80 Рис. 22.107. Температурная зависимость дрейфовой под- подвижности электронов в различных кристаллах CdS [215] W'1 I с fe°Rc 4> Рис. 22.108. Температурная зависимость дрейфовой под- подвижности дырок в разных образцах CdS [217] Рис. 22.110. Зависимость холловской подвижности элек- электронов в CdSe при Г=77 К от их концентрации: пунктир ^ расчет [218J 496
Рис.22. 112. Температурные зависимости холловской" подвижности электронов в n-CdTe [138]. Обозначения см. в подписи к рис. 22.111; сплошная и пунктирная ли- линии — расчет по разным моделям 10" A \ j К \ 1 l\ • • • ,¦¦:•' i II II К 10 Z0 30 60 80100 Z00 300?00600 ~т Рис. 22.111. Температурная зависимость концентрации электронов в n-CdTe [138]: +, С, X, П, А — нелегированные образцы, прошедшие зонную очистку; О — отжиг в избытке Cd Рис. 22.113. Температурная зависимость холловской подвижности дырок в p-CdTe [138]: '•J~Pac4eT по Формулам: ц=57 ехр [B52/Г)—1] и ц-4-105Х Т ejjbHoe сопротивление образцов г;ри Г = 293 К, Ом-см: 2.2-102; O-l,5-10J; Х-1,9-10г; Л-2,1-102 V; », 70 100 • 32-2159 497
^350 - ВО 55 50 ?0 135 с Ц го 15 1П оо-о \ , у \ А f f 1 3 г 7 з 2 0 0,10 0,08 й о;ог о О 0° )' 0 0 Рис. 22.114. Температурные зависимости удельного сопротивления, подвижности электронов и их концен- концентрации в пленке p-HgS толщиной 11,5 мкм I222j Рис. 22.Н6. Зависимость эффективной массы электро- электронов в HgSe при Г=300 К от их концентрации [224] Ч 2 ос •в, * • -0,1Ь -0,18 -0,20 -0,2В -0,28 т/ 4/ н т, к Рис. 22.117. Температурная зависимость подвижности электронов в HgSe [227]. Кристалл подвергался после- последовательным процессам отжига для получения различ- различных электронных концентраций п, см~3, при Г=4,2 К: ^— 3,60-Ш»; Д — 1,В9 • 10"; О — 3.78 • 10"; Q - 3,92 ¦ 10"> / т.к so по Рис. 22.115. Температурная зависимость ширины запре- > щенной ЗОНЫ В HgSe [223] Рис. 22.118. Температурная зависимость собственной концентрации носителей в HgTe: сплошная лнння - расчет [243]; точки - данные разных авторов
ID3 :\ -j V ; обооосх 000-ooc ^ / ¦oooooooot «xxxxx o 10s iV ча- чада2 5" - o-o—oo-o- oo-o—ooa ЭООООООО r Рис. 22.119. Температурные зависимости коэффициента Холла (о) и проводимости (б) в HgTe [239]: концентрация носителей возрастает от образца 1 к образцу 5 Рис 22.120. Зависи- Зависимость подвижности электронов в HgTe при Т=4,2 К от их концен- концентрации. Расчет без уче- учета (пунктирная кри- кривая 1) и с учетом (сплошная кривая 2) эк- экранирования заряжен- заряженных центров за счет межзонных перехо- переходов [240] z \ / V 2 Ко- Ш" Ю77 10й' 1Р19 77, СМ 10' 10е W5 at t 6 8 о 7 2 1 1 |\ •\\ \Ч \ • ч Г 1 \ 1 \ ч \ \ \ 1 ч \ \ ,1 '2 «* -- ',7 \\ г, к 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]: 2,35 Z,30 Z.25 2,15 2,10 7ЦЯ5 On ^tf WO 150 ZOO 150 300 350 Г,К Рис. 22.123. Температурная зависимость ширины запре щенной зоны Hgl2 [9]: т данные по пропусканию; О — данные по отражению Рис. 22.121. Температурная зависимость подвижности электронов в HgTe. Расчет с учетом рассеяния электро- электронов на заряженных центрах (/), полярных оптичес- оптических B), неполярных оптических C) и акустических D) фононах [244]: точки — данные разных авторов 499
V 4 Рис. 22.124. Темпера- Температурная зависимость дрейфовой подвиж- подвижности электронов в Hgl2 [1041: О — i'J-C; остальные символы — ? || с, образ- образцы различной толщины 2 10 — 8 D 5 5 3 г 1 \ \ Л- \ \ \ с T-3.1. - Рис. 22.125. Темпера- Температурная зависимость дрейфовой подвиж- подвижности дырок в Hgl2 [П01: s 6 О— Е_|_е; остальные символы — ? у с 22.3.3. Соединения типа A"lBlv—A™B"U Полупроводники типа А111ВУ характеризуются высо- высокой подвижностью и малой эффективной массой элект- электронов. Эти свойства обеспечивают им широкое примене- применение. Изучены весьма подробно. Кристаллизуются в струк туру типа сфалерита Т2й . 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 V% находится в точке к=0; максимумы зо- зоны тяжелых дырок Vi расположены несколько выше (на 0,01—0,001 эВ) и лежат на осях [111]. Имеется также зона V3, отщепленная за счет спин-орбитального взаимо- взаимодействия Aso. Полупроводниковые соединения III и VI групп обла- обладают стехиометрическим составом двух типов: A1UBYI и ¦Д2шВзу1 и имеют много кристаллических модификаций. Соединения AniByl делятся в основном на два клас- класса: 1) с гексагональной структурой D\h (GaS, GaSe, InSe), 2) с тетрагональной структурой d\1 (InTe, T1S, TISe, TITe). Большинство кристаллов AlnBVI имеет сложную структуру. Соединения А \ В з имеют малую подвижность но- носителей (следствие дефектной структуры [150]) и обла- обладают, как правило, проводимостью n-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],цр=10см2/(В-с) [249]. Таблица 22.14. Электрофизические свойства карбида бора В4С Кристаллическая структура Система, группа Ромбоэдр., Z)|d а, с, Нм 0,560 (а); 1,212 (с) [242] р, Г/СМ3 2,52 [216] гпл, к 2723 [16] Eg, ЭВ 1,64 [16] Р. Ом-см 0,1—10 [16] 1300 [288] 500
Таблипа 22.15. Полупроводниковые соединения A1UBV [292] Соединение ВР А1Р AlAs AlSb GaN GaP GaAs GaSb lnN InP InSb lnAs Кристалличес Система, группа Куб., T2d То же » » » » Геке., Clv Куб., 1% То же » » Геке, С*, Куб., 1% То же » » ая структура а, ям 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 [1211 5,61 6,88 [242] 4,79 [123] 5,78 [121] 5,68 [121] 1400 (Гразл) 2823 2013 1327 [123| 1500 [242] 2000 1740 1510 [123] 985 [123] 1200 [242] 1373 1327 [123] 798 [123] 1216 [123] 985 538 [178] 417 [121] 292 [121] 600 446 [121] 344 [121] 265 [121] - 321 [121] 262 [121] 249 [121] hco,, эВ 0,103 0,062 0,050 0,042 — 0,0499 0,0362 0,0298 0,086 0,0435 0,0244 0,030 tta,, sB 0,102 0,0545 [254] 0,0447 [254] 0,0395 [254: _ 0,0455 [254] 0,0354 [254] 0,0286 [254] 0,059 0,038 [254] 0,0229 [254] 0,0272 [254] Соединение ВР А!Р AlAs AlSb GaN GaP GaAs GaSb lnN InP InSb InAs 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] 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] 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] 1 200 000 G7 K) 33 000 [27J 82 000 G7 K) Продо 25—300 150 [28] — 420 [27] 3700 G7 К) — 75 [27] 420 G7 К) 420 [27] 9000 G7 К) 1400 [27] 3600 G7 К) — 150 [27] 1200 G7 К) 750 [27] 10 000 G7 К) 460 690 G7 К) [27] нжение табл. 22 ЛЬ 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
Соединение BP AlP AlAs AlSb GaN GaP GaAs GaSb InN InP InSb InAs Eg,aB 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 B K) ~ 2,1 1,34 1,42 BK) 0,180 0,236 DK) 0,36 0,41 @ K) ?ГА. ЭВ 1,0 1,3 [172] 0,7 [171] 0,35 [170] 0,38 0,4 [170] 0,7 [170] - = 0,25 [185] 0,5 [185] 0.08 0,4 [84] 0,45—0,5 [84] AJ0, эв 0,29 [173] 0,75 [170] 0,08 0,1 [171] 0,33 [170] 0,75 [84] 0,8 [171] 0,1 [171] 0,98 [170] 0,38 |84] 0,43 [170] Продолжение табл. 22.h @00) 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] (Ш) 0,9 [170] 0,12 ( ) КЗ ( || ) Продолжение табл. 22.15 Соедине- Соединение ВР А1Р AlAs AlSb GaN GaP GaAs GaSb InN InP InSb InAs _ 0,5 4-0,8 0,33 0,25 (x) [84] 1; 1,64 ( у ) 0,22 ( ) [84] 1,2 [170] 0,3 ( L) 2,0 ( 11 ) - _ 0,63 0,5 0,4 [123] _ 0,5 [170] 0,56 [105] 0,475 B31) 0,5 A70) 0,23 [1231 0,36(j ) [233] 0,26 (H) [233] 0,60 [105] 0,4 [123] 0,4 [170] 0,20 0,39 [173] 0,22 [173] 0,26 0,12 [170] 0,137 [173] 0,13 [170] 0,16 0,89 1232] 0,04 0,052 [233] 0,086 [170] 0.12 [105] 0,015 [123] 0,020 [231] 0,025 [170] _ - 0,9 [173] 0,6-4-1,0 [214] — 0,5 [173] 0,39 [173] 0,2 [173] 0,33 [173] dE /dT, ю-4 эв/К _ —4 —3,5 -4Г[123] —3,9 [242] -6,7 —5,5 [170] —5 @00) [170] —2.4 A00) —3,5@00) [170] +2A11) [123] —2,9 [123] —4,6 [170] —2,8 [170] -2,9 [123] -2,2 [170] —3,7 [123] BE /BP. 10-" эВ/Па __ ~ — 1,6 [170] A00) —4,2 @00) — 1,7 [170] A00) 12,5 @00) [186] —8.7 A00) [1701 14,5 @00) — 10 A11) 4,6 @00) [170] 15,5 @00) [170] 14,2 @00) 4,8 @00) 8,5 @00) [170] 3,2A11) _ - - _ - 0,52—0,37(84 0,523 [170] —9 1,3 [292] —0,6 B30] —50 [170] —48 [84] — 14,7 [84] 502
Таблица 22.16. Свойства примесей в соединен AU1BV [292] Продолжение табл. 22.61 Соединение A IP AlAs AiSb GaN GaP GaAs ED, ЭВ _ 0,05 (Mg) 0,06 (Zn) 0,07 (Si) 0,068 (Те) 0,147 (Se) 0,160 (?) 0,017—0,042 (l/N) 0,061; 0,091 (Li) 0,072 (Sn) 0,085 (Si) 0,105 (Se) 0,107 (S) 0,204 (Ge) 0,897 (O) 0,930 (Те) 0,058 (Si, Se, Pb, VGa) 0,059 (Ge, Si, C) EA, эВ 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 ED, эв 0,145 (S) ) 0,085 (Se) 1 A11) 0,020 (Те) J -0,3 (S) 1 0,2 (Se) \ A00) <0,08 (Te)J 0,106 (Tl) I . 0,175 (Si) / <100> 0,020—0,025 (?) ~0,007 (S) ~0,007 (Se) -0,007 (Те) 0,05 (Те) 0,15 (Se) 0,25 (S) 0,55 (?) | @00) A11) 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 А В Соединение GaS GaSe GaTe InS InSe InTe T1S TISe TITe Кристаллическая структура Система, группа Геке, D46h То же Моноклин., С2 Орторомб., ?,13 Геке, Dlh Тетр., ?>« То же » » 0,3585 (а); 1,55 (с) [150] 0,3755 (а); 1,594 (с) [150] В- и е- GaSe [294] 1,744 (а); 1,046 (Ь); 0,4077 (с) [294] 0,394 (л); 0,444 F); 1,064 (с) [150] 0,400 (а); е : 1,670 (с); т : 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] 9Q41 zy4J 288] 150] 215 [288] 190 @ К) [294] 158 [294] — 190 [294] — 180 [294] - 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 C0 К) [294] 0,26—0,36 [288] 1,36 [294] 0,75 [294] 0 7 Г321 503
Продолжение табл. 22.1 Соедине- GaS GaSe GaTe InS inSe InTe T1S TISe TITe дЕ 1ST, 10-' эВ/Па A0-»эВ/ат) -7,2 [288] -4 ПО] -D-5) [294j -6 [10] —7,9 [294] —4,2 [288] — —' -4,5 [288] -3,9 [32] ¦ • fn /m0 5 [288] 0,51 [288] 0,5 (x) [294] 1,6( 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] 0,8 (x) [294] 0,2 (|| ) [294] 1,34 [288] 0,5 (x c) [294] 1.5 (lie) 0,26 [294] 0,11 (mdp) [294] 0,6 (mdp) [32] 0,5 (md) [294] " cm»/(b'-c) 12 [294] 80 ( || c) [294] 300 (x c) 50 [31] [288] 50 [294] 900 [294] -^-=0,75 V-p [294] V-n V-n . . it 0,4 V-p [288] — cm2/?B-c) 80 [294] 210 ( I) c) [294] 60 (X c) 15 [152] 40 [150] - 1,4-10' Г~2/3 (X с) [294] 150 [294] 20 [294] 15—150 [288] 60 [294] 1120 D,2 К) So [294] 5,9 (? || с) 10,0 (Ex с) 6 18 (E|| с) 10,6 (El. с) 10,58 (E || i;) 9,66 (Я i с) - 5,4 (? || с) 8,6(?хс) — 15—20 (? II с) 04 44 (Ехс) — Есо [294] 5,3 (?||С) 6,7 (?хс) 5,76 (? || с) [294] 7,44 (?хс) 7,29 (? || с) [294] 6,97 (?хс) 15,2 [2Э4] 4,9 (?||с) [294] 6,2 (?хс) 14,7 (?|| с) [294] 14 (? i е) — 12 [294] Таблица 22.18. Полупроводниковые соединения Соединение а-А12О3 o-A12Ss a-Al2Se3 А12Те3 p-Ga2S3 a-Ga2Se3 a-In2Se3 а-ИцТе? Кристал Система, Геке, D63d Геке, С\ Моноклин. , Геке, C\v То же Моноклин. , Куб., Т\ Куб. Куб., О\ Гскс. Куб., т\ лическая структура 0,4758 (а); 1,295 (с) [242] 2,3-2,5 [288] 1,168 (а); 0,673 F); 0,733 (е); р = 121,1° [150] 0,408 (а); 0,694 (с) [150] 0,3685 (а); 0,6028 (с) [288] 1,114 (а); 0,641 F); 0,704 (с); Р= 121,2° [150] 0,589 (а) [150] 1,012 (а) [132] 1,072 (а) [150] 1,60 (а); 1,924 (с) [150] 1,840 (а) [121] р, Г/СМ3 - 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 [132J 1363 [150] 1173 [150] 940 [150] 2,5 [242] 4,1 [242] 3,1 [150] 2,2 [150] о Q Г1941 Z,O [ 1ZOj 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] - — 11,5 [242] -11,2 [10] - -7 [58] -5 [16] -6 [242] -8 [132] -7 [10] -4 [10] -4 [242] см«/(В-с) - - - 28 Ц50] 10 [16] 340 [123] 270 [60] <100 [150] 125 [150] 10 [150] 15—70 [16] 6 см«/(В-с); п. no = 0,53 [60]. , = 0,7; rnlm „/•7.. =0.39: mp/,n0 = 0,23 [123]. ,= 1,1 [150]. 504
Соеди- Соединение Т1С1 TIBr Таблица 2S Кристаллическая Система, группа Куб., О\ То же а, им 0,384 0,399 г /см8 7,02 7,45 .19. Электрофизические тт 704 733 393 290 Eg,sB 3,2 2,64 D,2 К) свойства mjml 0,5—0,7 0,5 галогенидов таллия [294] 1Лр/ 0 0,6—1 0,7 cmV(B-c) 20 5000 D,2 К) 30 40 000 A,8 К) см»/?В с) 67 000 D,8 К) 35 000 A,8 К) .. 32,7 30,6 4,76 5,34 '¦ Поляронная масс ж Рис 22126. Зонная структура GaN, GaAs, GaSb, InN, InP, InAs, InSb [121, 170, 171] ¦ I— a) 100 a. ?G ? 10 / TV / Рис. 22.129. Температурные зависимости концентрации электронов (а) и их холловской подвижности (б) в монокристалле ВР [247] Рис. 22.127. Зонная структура ВР, А1Р, AlAs, AlSb [121, 170-172] ю-1 + / Рис. 22.128. Темпера- Температурная зависимость удельного сопротивле В / • 2 I :-| -оооо —I р. - I 1 10 11 1Z 8 11 14- ния монокристалла n-BP Рис. 22.130. Температурные зависимости коэффициента •Vr K~7 fOATt V .. ., ., „ ШП mJOl р [247] рур фф Холла и удельного сопротивления n-AlP [248] 505
\ S-10 \ JODK) = Z-10f7c*3 V\ V T,K Рис. 22.131 Темпера- Температурная зависимость холловской подвиж- подвижности электронов в AlSb [250] o- 2 —0 •< p(J00K)=10№c*T* \ Д V CM"» \ v\ \ / Z ^ / / о N4 # • • ° о nF Рис. 22.134. Температурная зависимость концентрации электронов для кристаллических пленок GaN [253]: одели с двумя типами доноров; 0,45 мкм/мин s Юг г Г,К Рис. 22.132. Темпера- Температурная зависимость холловской подвиж- подвижности дырок в AlSb [251] / Б 5 e z ° о as f .л* г °o 9 •Й „-J Рис. 22.133. Зависимость подвижности дырок в AlSb при Г = 293 К от их концентрации [170]: сплошная линия — расчет для комбинированного рассеяния на акустических фононах и ионизированных примесях Рис. 22.135. Температурная зависимость холловской под- подвижности электронов для двух кристаллов GaN [253]: кристаллы те же. что на рнс. 22.134 506
10* 103 5. 1(lz 10 А. —?4 я т 1Ог 1О'г ю-3 ж* \ \ 3™10 \ I v^-GuAs \ \ '" 11 \ " 10 го j.~f Рис. 22.138. Зависимости удельного сопротивления p-GaAs при Г=300 К от концентрации электроне:: дырок [257] Рис. 22.136. Температурные зависимости холловской подвижности электронов в различных кристаллах GaP [256]: точки — данные разных работ; сплошная лнння. — расчет 1В? е t г 8 Б г it ь г W X s — — 0,57-/0' 1,3 -10' е,7 -/о" Z3 -10 38 -10' 1Z0 10' но • ю- \ Zn —' 4 I a t If- "V и 1 —N ¦\ X -H-1 6g10z 8103 Z Рис. 22.137. Температурная зависимость холловской подвижности дырок в различных легированных Zn кристаллах GaP при разной концентрации Zn [256] Рис. 22.139. Температурная зависимость холловской подвижности электронов в GaAs: линии—расчет без учета ( ) и с учетом (— ) рассея- рассеяния электронов на ионизированных примесях; точки — данные разных работ [258] 507
\ г 8 > 4 - • • soo 300 zoo 100 A m < a ¦•к Рис. 22.142. Зависимость холловской подвижности ды- дырок при Г=300 К от концентрации дырок в GaAs: сплошная линия — расчет [259J; точки — данные разных работ Г, К 1273573373273 173 10 г 7", К Рис. 22.140. Температурная зависимость холловской подвижности дырок в GaAs [259]: концентрация акцепторов и доноров ЧА и /Vo, 1014 cm-s: О —3,3 и 1,8; А— И и 3; Л-7 н 5,5 ? ос ОТ***-1 ^* _-о—— о о— 1 г з о 3 6 9 1Z 103/Т,К~7 д.) Г, К 1273573373273 173 1Z3 33 1 c,u 0,2 0 oo 'to 1O1B 77,СИ J Рис. 22.141. Зависимость холловской подвижности элек- электронов при Т = 300 К от концентрации электронов в ле- легированных Sn кристаллах GaAs: пнння - расчет [260] 10' г? ю1 к О о_ н—-сь *-. 3 • -а- 1 Рис. 22.143. Температурные зависимости коэффициента Холла (а) и проводимости (б) кристаллов GaSb [170]: концентрация растет от 1 к 4 508
: / \ 1 / Z • rt7" r, к Рис. 22.144. Температурные зависимости подвижности носителей в GaSb с различной концентрацией носителей п- и р-' (нижняя кривая) типа [127] i? * с у / // // / /i— L < TV , г bs10z г 1- еЮ3 Рис. 22.146 Температурная зависимость холловской подвижности электронов в InP [262]: «C00 К), 1015 см-3: i—2 (Си); 2 — 5 (Fe); 3-5 (Те, Си); 4-10 (Со) s A — 1 N. ч 5 e 7 \ \ \ fa1 — \ N, \ \ V \ L ^ - 7", К .145. Температурная зависимость холловской подвижности электронов InP: i линия — расчет [261]; п C00 К), 1015 см-3: щ — 2; А— 1,7; О —4; Л—6 г, к Рис. 22.147. Температурная зависимость холловской подвижности дырок в InP [263]: о C00 К), 10 " см-8: 1—0,7; 2—1; 3—3; 4—13; 5—30; 6—56; 7—85 509
I 10* fio> \ \ z В 8 10J Рис. 22.148 Температурные зависимости холловской подвижности электронов в InAs: линия — расчет [255]; п C00 К), 10" см-3; А — 1,7; О — 4; А — 0,4 0,07 0,06 0,05 0,01 Рис. 22.151. Зависимость эффективной массы электронов в «-InSb от концентрации электронов [264]: сплошная линия — расчет по теории Кейна; точш разных работ I 1 / J у г 6 z •< fa • f 8 10™ г ? е 8 Ю17 2 * в л, си Рис. 22.149. Зависимость холловской подвижности элек- электронов при 7*=300 К от концентрации электронов в кристаллах InAs с различной степенью компенсации K=NA/ND [247]: сплошная линия — расчет; О — К<0,15; А — 0,15<К<0,3; ф — К>0,3 10" n,Cf 2 E 4. 8 6 2 / у \ / / 2 У в-г \ \ ?68 8 1Ог Рис. 22.150. Зависимость холловской подвижности элек- электронов при Г=77 К от концентрации электронов в крис- т к таллах InAs [247]: сплошная линия—расчет; ф — нелегировг .ный образец; О — рис. 22.152 Температурные зависимости подвижности легирован Си; А — легирован Sn—Zn; ^- эпитаксиальные электронов В ЧИСТОМ (/) И легированном B) (ко.ЧЦСПТра- пленки ция примеси >1014 см-3) кристаллах InSb [265] 510
* V 'A v> w '//\ л ^y Y/ <\ \ 7 о 1 2 — j 8 4 Рис. 22.153. Температурные зависимости подвижности электронов в кристаллах InSb с различной концентра- концентрацией примесей [266]: л\д Рис. 22.155. Темпера- Температурная зависимость хол- ловской подвижности дырок в InSb [268] 10 г z э ^ ^^ я о -in* i \ V-T- I \ X z ч- Б 10* Г, К I 5 -5 ч а) Рис. 22.156. Зависимости подвижности дырок в InSb при 2"=290 К (а) и 7=77 К (б) от концентрации ды- дырок [268-270]: сплошные линии (б) — расчет с учетом рассеяния дырок на оптических фононах (/), примесных ионах B), акустических фоионах C—Ех = 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 7=77 К (б) от концентрации электронов [267]: сплошные линии — расчетные зависимости дрейфовой подвиж- подвижности при значениях iND++NA-)l(n+p) = \ (/); 2 B); 5 C); точки — данные из разных работ 511
Рис. 22.157. Зонная структура GaS, GaSe, InS, T1S (a), GaTe F), inSe (e) [294]: GaS GaSe GaTi InSe TlS 0,025 — 0,55 0,076 0,2 ID'3 ю-* ю-5 \ю-7 to-' \ \ \ 's.oas \oaSe Рис. 22.158. Температур- Температурные зависимости прово- проводимости кристаллов ra-GaS и n-GaSe в плос- 1,6 Z 2,V Z,8 3,Z кости слоев [271] 1Ог s e 4- г 10 g e 2 1 \ \ \ \ \V 4> \ \ \ 4, Г, К Рис. 22.159. Температурная зависимость холловской подвижности носителей в кристаллах GaS (ток —вдоль слоев, магнитное поле—поперек слоев). Метод получения и тип кристалла: А— йодный транспорт, n-Tufi; ф — осаждение нз газовой фа- фазы, /2-тип; А, О — осаждение из газовой фазы, р-тип [272, 273] 10* w7 10* / if 1 к / 0 3 Б 3 12 103/Т,К~1 Рис. 22.160. Температурные зависимости удельного con- | ротивления кристалла GaS вдоль (•) и поперек (О) слоев [274] 512
ф 10" ww 10s w 10B 10s г/Л A T ¦Y \?* 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: | ф— 10% Ge; ^ >^— 5% Sn;^.— 10-3% Zn 1UOO ?00 Iя 80 БО > I \ :;л **? \ \ \ \ у \ V ' X ' И-р и I > Ч\ иь 10' юг 1П о} ОЛ о "оЛ : tk ..V т * • 7; к Рис. 22.163. Температурные зависимости подвижности носителей в GaSe [276]: ЦрЛ. Цл1. (Ар II > (Anil ~ холловские подвижности дырок и элек- электронов вдоль и поперек слоев ч i f W hi \ $ Ф 1 и Рис. 22.162. Температурные зависимости коэффициента Холла для различных кристаллов p-GaSe (ток —вдоль рис. 22.164 Температурные зависимости удельного соп- слоев, магнитное поле—поперек слоев) [275]: ротивления различных кристаллов GaTe |2771: О Л " - ¦ елегированные кристаллы GaSe; легируюш=я до- зачерненные символы — попер"ч слоев, остальные символы — вавка: ф,^-10% Zn; V - 0,5% Zn; A - 0,1% Zn; B X - вдоль слоев; кристалл: ф, .-травление; Т +-слабое 10-*% Zn; + —3-10-з% Z7 травление,^, О - холодая .„работка; х - легирование Си • 33-2159 513
¦fit' н -4 t 7 & -4 f I i ^ i f f \ -J L i—i i Рис. 22.165. Температур- Температурные зависимости ко- коэффициента Холла для различных кристаллов GaTe (ток — вдоль сло- слоев; магнитное поле — поперек слоев) [278]: ?¦ 8 10 ft f? образцы 1 и г — из различ- I" \ 1 1 ¦ ч \ 1 Рис. 22.167. Темпера- Температурная зависимость холловской подвиж- подвижности дырок для кристаллов p-GaTe [278]: u._l_— вдоль слоев; и*. -~ поперек слоев; концен- концентрация носителей растет от 1 к 5 Г, К Рис. 22.166. Температурная зависимость подвижности электронов в поликристаллических образцах GaTe, сос- состоящих из больших монокристаллических областей (ток —вдоль слоев) [279] 514
10 s в ? 2 S Г **» z 10'1 8 В ¦ г ?llc V EL с Ja 1 11 А •л* л А Л А о 8 \ \ 1С \ lie 1,5 Z,0 1,5 3,0 3,5 W3/T, f Рис. 22.170. Температурная зависимость проводимости InTe вдоль (и с, О) и поперек (JL с, ф) оси с [282] Рис. 22.168 Температурная зависимость удельного соп- сопротивления кристаллов InS, выращенных из распла- ва [280]: концентрация электронов (Г=300 К), 10" см-3: А-9; А — 6,5; О—5,5; ф-4,5 л: . -1 i- -2 i: \ \ V *v \ Ч \ i —о— О Z Ч- Б 8 10 12 К 1о3/т, к-' Рис. 22.171. Температурная зависимость удельного соп- сопротивления различных кристаллов T1S (ток — вдоль оси) [283] 1,2 iff 2,0 2,t 2,8 3,2 103/Т, К-' Рис. 22.169 Температурная зависимость проводимости различных кристаллов InSe вдоль (А) и поперек (#) оси с [281] Л- i I | >Ч> °о 22.172. Температурная зависимость удельного соп- сопротивления ElSe (ток — вдоль оси) [283] 515
2 "г А * в о* о— о о о -4- J 1 Ъ°о°о°о ооооо0 DOOoooo >о° ° ' 8 fO3/T,K~1 Рис. 22.173. Температурные зависимости коэффициента Холла для различных кристаллов TISe в поле В=13 кГс (ток — вдоль оси с, магнитное поле — поперек оси с в направлении [ПО]) [283] 1,5 fa* 10* у ,„? 1П • \ - —\ !} -и- - V II 'X p I /72 К -o-o I Рис. 22.176. Температурная зависимость холловской #, О) и дрейфовой (А) подвижности фотовозбужденных носителей в Т1С1 [285] ф — дыркн; О, Д — электроны 200 150 ТОО Т, К 150 Т. К 200 Z50 300 Рис. 22.174. Температурные зависимости удельного соп- сопротивления и коэффициента Холла для поликристалли- поликристаллического образца Т1Те [284]. При Т=172 К происходит фазовый структурный переход от тетрагональной (при Г>172 К) структуры к орторомбической 1 3 * / Z Ж / / 1 V У г И? f J \J0ffj Рис. 22.177 Температурная зависимость дрейфовой под- подвижности электронов в кристаллах Т1С1 с различной концентрацией ловушек, см~!: / —8,4-Ю14; 2— 1,2-Ш16; 3 — 3,3 • 10">, сплошная линия - чистый Рис. 22.175 Зонная структура Т1С1, TIBr [294]: Соединение Д, эВ 8, эВ Т1С1 0^2 ТШг 1,04 0.27 516
re1 г ¦• г 1 *\ «» у f v • Рис 22.178. Температурные подвижностей электронов ависимости дрейфов дырок в Т1Вг [287] 22.3.4. Соединения типа AlvB™—AlvBVi Из полупроводниковых соединений типа A1YBY из- известно Sn3As2, кристаллизующееся в ромбоэдрической ре- решетке (Гпл = 870 K,?g = 0,47 эВ, (хр = 270см2/(В-с) [100]). Наиболее изученными соединениями типа A1YBYl являются халькогениды свинца (PbS, PbSe, PbTe), крис- кристаллизующиеся в гранецентрированной кубической решет- решетке О\. 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 две подзоны; нижняя из них (подзона тяжелых ды- ды) Б рок) имеет максимум внутри зоны Бриллюэна на осях [111] и проявляет себя в материалах р-типа при повы- повышенных температурах (для РЬТе при Т^400 К). Халько- Халькоб р роявляет себя в матер ( РЬТ номально высокой диэлектри- диэлектригениды свинца обладают ческой 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 p-SiC Кристаллическая структура Система, группа Геке, C6v Куб., Т\ а, с, нм 0,308 (а); 1,511 (с) [292] 0,436 [1] тпп, к 3073 [132] 2600 [124] (Р - а) р, г/см» 3,21 [193] 3,21 [132] 1200 [193] 1430 [288] h»,. эВ 0,119 [194] 0,103 [292] fi'-» г ЭВ 0,098 [194] 0,094 [292] ч 10,2 [124] 9,8 [194] 9,7 [288] Продолжение табл. 22.20 Соединение a-SiC P-SiC 6,9 [124] 6,73 [194] 6,5 [288] Eg, эВ 2,86 [292] 2,4 B К) [292] дЕ <дТ, Ю-" эв/к —3,8 [85] —5,8 [15,79] 0,25 (±с); 1,5 (|| с) [292] 0,24 (X с); 0,65 (|| с) [292] V1 1,0 [123] 1,2 [124] 0,59 [15] см7(в"'с) 230 [34] 1000 1288] V см*/(В • с) 70 [16] Таблица 22.21. Электрофизические свойства TiO2, Ti2O3, TiO Соединение ТЮ2 (рутил) ТЮ Кристалл! Система, Тетр., D\\ Триг., Dld Куб., 01 ческая структура 0,454 {а); 0,296 (с) 0,516 (а); 1,357 (с) 0,4177 тпп, к 2113 2400 2010 р, Г/СМ3 4,28 [209] 4,93—5,13 [288] 5,82 [288] so 140 (J_c) 260 (|| с) 89 (. с) 173 (|| с) - 7 1211] 9 ( с) [25] 6,8 (|| с) - TD, К 670 [242] _ - 517
Продолжение табл. 22.21 Соединение TiO2 (рутил) Й?3 Ее.эВ 3,0 [16] 0,02 [288] 0,1 [288] цп, смг/(В-с) 0,16 (ic) [25] 0,57 (|| с) ~1000 D,2 К) [288] ~1 [288] Таблиц а 22.22. Электрофизические свойства окиси и халькогеиидов свинца [125, 294] Соеди- Соединение РЬО PbS PbSe PbTe Кристаллическая структура Система, Тетр., D\h Куб., О\ То же » » а, с, ны 0,397 (а); 0,502 (с) 0,594 0,612 0,650 *%« 9,53 7,6 8,3 8,2 У 1163 1387 1355 1190 Eg,sB 2,07 2,03 D,2К) 0,41 0,31 G7 К) 0,29 D,2 К) 0,278 0,176 G7 К) 0,145 D,2 К) 0,32 0,22 G7 К) 0,19 D,2К) 8п- эВ _ 1,46 1,36 1,11 _ 1,67 1,72 0,77 dEg/dT, Ю-* эв/К 4; 5,2 4; 5,1 4,5 dEg/dP, КГ" эВ/Па A0-вэВ/ат _ —8; —9,1 —8; —8,6 -7,5; -8 тп\\ _ 0,105 0,070 0,22 _ 0,080 0,040 0,024 тР\\ _ 0,105 0,068 0,24 1 _ 0,075 0,034 0,025 Продолжение табл. 22.22 Соединение PbS PbSe PbTe см*/(В1' c) 610 11 000 G7 K) 68 500D,2 K) 1000 15 500 G7 K) 139 000 D,2K) 1730 31 600 G7 K) 800 000 D,2K) V CM*/(B • C) 620 15 000 G7 K) 80 000D,2 K) 1000 13 700G7 K) 57 900 D,2K) 840 21 600 G7 K) 250 000 D,2 K) nt C00 K), IO'« см-3 2,0 3,0 1,5 ч 175 250 400 1000 G7 K) 3000 D,2 K) ¦» 17 24 33 ¦a. 26,3 16,5 13,6 МэВ 8,2 5,4 3,9 B00 К) . К 227 138 125 С 12 27 (|| ) 19,6(х) 60 (|| ) 16 (X) 13 32 A]) 17,1A) 58 (||) 19(Х) | (X) — магнитное поле параллельно (перпендикулярно) большой осн эллипсоида энерп Таблица 22.23. Полупроводниковые соединения Соединение Si2Te3 GeS GeSe GeTe SnS SnSe SnTe SnO2 SnS2 SnSe2 Кристаллическая структура Система, группа Геке, C%v ОрТОрОМб. , ZJgft То же Куб., 0\ ОрТОрОМб. , Dgft То же Куб., 0\ Тетр., D\i Триг., Dl То же с, Ъ, с, нм 0,743 (а); 1,347 (с) [288] 1,044 (а); 0,365 (Ь); 0,430 (с) [1] 1,079 (а); 0,382F); 0,438 (с) [1] 0,602 [114] 1,118 (а); 0,398 (Ь); 0,433(с)[1] 1,157 (а); 0,419 (Ъ); 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 (с); 0,614 (с) [288] р, г/см3 4,5 [288] 4,01 [114] 5,52 [114] 6,19 [114] 5,08 [114] 6,18 [114] 6,45 [114] 6,95 [216] 4,5 [216] 6,01 [294] тпл, к 1165 [288] 895 [35] 938 [294] 943 [114] 993[114] 1155 [216] 1133B16] 1079 [114] 1400 [216] 1038 [294] 1143 [288] 923 [216] ~ 166 (<1 К) [164| 270 (80 К) [114] 210 (80 К) [114] 140 [114] 570 [294] - dEgldT, 10-« эВ/К [294] —F -4- 8) —5 —4 12 —8,6 - 518
Продолжение табл. 22.23 Соединение Si2Te3 GeS GeSe GeTe SnS SnSe SnTe SnO2 SnS, SnSe2 VSB 1,89 [294] 1,65 1,74 D,2K) [294] 1,0 [8] 1,16 [114] 0,1-0,2 [294] 1,07 [3] 0,9—0,95 [288] 0,19 [294] 0,26A14] 3,54 [288] 3,97 [98] 2,07 [183] 0,97 [183] mn/m0 [294] 5,4 ( || c) - 0,45(mdn) - _ 0,30(m±) 0,23 (m(|) 0,22(mdn)[69] 0,4 2,9{mdn) mp/m° 5,4 (||c) [294] 0,3—0,7 [294] l,15(mpl)[H4] 5,0 (/Ппа) 0,95 {mdp) [127] 0,2 (m±) 1,0 (от,,) 0,15 [map) [IS] 0 07 [2881 0,13 (mpl) 0,09 (mi) [294] 3 (mdplf — cmV(B."c) [294] - _ 260 8800 G7 K) 50 27 [183] 66 G7 K) V cmV(B-c) 2 • Ю-» (||c) Г294] 90 [294] 70(ооГ-2) [114] 60 [8] 150 [126^ 90 (J. с) [127] IA.i ^U... rl|a П1Ь nWnle — 5,5 1000 [288] 1700 Ы [181] 50 (ix2) [114] 3500 A00 K) [114] 300 [69] _ <? [294] 25—30 22—30 40 [288] 32—48 42—62 1770 1200 9,6—13,5 6—20 10—21 4 Г294] 10—15 14—22 36 14—16 13—17 _ 3,8—4,2 5,6—8,8 9,4—10,7 \ 4 Рис. 22.179. 3ai тронов в a-SiC шеимость дрейфовой подвижности элек- при Т = 300 К от концентрации электро- электронов [295] 1 у/ // /| ,7 \ \\\ \\ е 8WZ ч- е s W3 г г, к Рис. 22.180. Температурная зависимость дпейЛовой под- подвижности дырок в кристаллах a-SiC [296]: № П/П. J 2 3 4 5 6 7 8 NA . 10- см- 3,2 3,7 36 23 850 340 3600 320 N , 10" см— 1,1 1,9 7,6 140 120 190 Примечание Атмосфера Аг To же Добавка Cl к ат мосфере Аг Т° Т6 Добавка СО к ат- атмосфере Аг Добавка С1 к ат Атмосфера Аг 519
Рис. 22.18!. Зонная структура PbS, PbSe, PbTe [125] (значения параметров см. в табл. 22.22) / I / . Рис. 22.183. Температур- in*\ I I I I ная зависимость собст- 50 150 250 JSO венной концентрации Т,К носителей в PbS [297] 0,50 0,f0 0,30 o,zs A г, к Рис. 22.182. Температурная зависимость ширины запре- запрещенной зоны PbS [297] 7 h V V in'* t № \ ¦, * ч 4\ a.) 6 8 10 1Z ?00 100 10 1 1 i > 4*- ! M 'l • д. 1 S) — 1 - z - 3 - 5 -6 - 7 10 1Z 14- Рис. 22.184. Температурные зависимости удельного сопротивления (с) н коэффициента Холла (б) кристаллов n-PbS концентрация носителей растет от 1 к 7 520
1 /i h N V <, Z J ? 5" —>+ "^ч ^ - —A"—¦ X X 1 —I , V \ 2 J Y 5 — 103/T,Y\~7 103/T,Y,~1 Рис. 22.185. Температурные зависимости удельного сопротивления (с) и коэффициента Холла (б) кристаллов p-PbS [228]: концентрация растет от J к 5 10е 10s / м % А f Ч' ^" *- - - - = н -5 -6 ~7 — 0,01 Г/Т, К' 0,1 о,е 0,?U 0,35 0,30 O.ZS 0,20 0,15 О 80 160 Z?O JZO Ъ-00 Т,К 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, Ш'8 см-3: /—2,66 (р); 2 — 4,25 (я); 3-7.45 («); 4-4.63 («); 5-2,72 (п); 6-0.184 (п); 7-0,164 («)
3,16-10s w3 3,1Б-102 10Z 3,16-fO 10* 31, В 10 3,ie i 0,31ff / A 7 J\ Ж- w к j —0—(^ z W3/T, 1С 5,8 Phc. 22.189. Температурные зависимости проводимости (а) и коэффициента Холла (б) кристаллов n-PbSe с раз- различной концентрацией доноров [117]: концентрация доноров, см-3: / - 1,6-1018; 2 — 7,8-10"; 3 -3,5-10"; 4-1,58-10"; 5 — 1,26 • 10"; 6 — 4,9 ¦ 1016; 7 - 3 • 106 rrrW / т, к 7, К Рис. 22.188. Темпера- Температурная зависимость собственной концен- концентрации носителей в PbSe [297] JO* 103 ff // к if - A 0fi1 0,1 1/T,K~7 Рис. 22.190. Температурная зависимость холловскои под- подвижности электронов и дырок в кристаллах PbSe [117]: концентрация носителей, 101в см-3: /—0,16 («); 2—0,11 (р); 3 — 3,6 (п); 4-4,3 (р); 5-1,4 (р); 6-3,5 (р); 7-2,4 (п) 522
зьи ^200 100 D 80 1B0 Z?0 ПО МО T,K Рис. 22.191. Температурная зависимость ширины запре- запрещенной зоны РЬТе [297] Рис. 22.192. Темпе- Температурная зависимость собственной концен- концентрации носителей в РЬТе [297] А 1 I 15Л ZSO 350 %К 1 s~ IV.. г - \ Щ л К —х>.х 7 41N \ \ \ч 4 ч н ft .2 \ 3 7 ^^ s Б ^; О I Ч- В 8 10 12 103/Т, K~f Рис. 22.193. Температурные зависимости удельного сопротивления (с) и коэффициента Холла (б) различных кристаллов РЬТе 1\\Ъ: 1, 2—почти собственные образцы; 3—9 — р-РЪТе; концентрация носителей растет от 1 к 9 523
V \ \ \ \ \ Рис. 22.194. Температурные зависимости холловских подвижностей электронов н дырок в кристаллах РЬТе с различной концентрацией носителей, 1018 см~3: / — 1,0 (я); 2 — 0,58 (п); 3 — 2,1 (р); 4 — 3,0 (р); 5 — 9,5 (и) [117] 5,0 22.196. Температурная зависимость проводимости иглообразных кристаллов p-GeS [298] g e z 103 8 e V z s в •f • • - *> • • x - « \ •\лгк \ 77K \ \ \ 1 \ Z \ 1 к \ Рис. 22.195. Зависимости подвижности электронов РЬТе при Т=77 н 4,2 К от их концентрации [125]: J 5 6 7 1OS/T, K'r Рис. 22.197. Температурные зависимости проводимости кристаллического A, поперек оси с) и аморфного B) GeS [299] Е24
гд / Рис. 22.198. Температурная зависимость подвижности дырок для пленки GeS толщиной 730 нм [300] Рис. 22.200. Температурные зависимости удельного соп- сопротивления (а) вдоль осей а ф) и b (О) и коэффици- коэффициента Холла (б) в плоское:.! @01) для GeSe [302] Рис. 22.199. Температурные зависимости удельного сопротивления (с), коэффициента Холла (б) и подвижности дырок (в) поперек осн с для различных кристаллов p-GeSe стехиометрического состава [301] 525
Рис. 22.201. Зонная структура GeTe [294] 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, 2' — 250; 3, 3' — 300 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) [3031 г г Рис. 22.204. Зависимости холловской подвижности ды- дырок при температурах 77 (О) и 300 К (Л) и отношения коэффициентов Холла для тех же температур от кон- концентрации дырок в кристаллических пленках GeTe, по- полученных осаждением на подложках с различной тем- температурой [304]. Значения RR C00 К) для различных пленок различаются; для объемных поликристалличес- кнх образцов RH C00 К) = 6,5-Ю-3 см3/Кл
z Б •t Z b _T 8 Z \ V 4 1 \ \ r N V, 4 ч 1 " 1 8 z о ^ —- 1. —. Рис. 22.207. Температурная зависимость концентрации цырок в SnS [306] г,е г,з з,г 103;т, к~г 3,8 Рис. 22.205. Температурная зависимость проводимости монокристалла SnS [305] 2 3 в г 8 t 7-2,2 \ N \ \ 10 г, к Рис. 22.208 Температурные зависимости удельного соп- сопротивления и коэффициента Холла в кристаллах Рис. 22.206. Температурная зависимость холловской n-SnSe после выращивания A), отжига B) и закал- подвижности дырок в SnS поперек оси с [306J ки C) [307] 527
6 к A —X ft-н 7--*,* \ i 1 ; Ib ' \ Р-н с j-г.г — \ —t- \ 55 78 10* Z 3 ?SS678 10Z Z 3 ?5 т, к Рис. 22.209. Температурные зависимости подвижности дырок вдоль оси [001] и концентрации дырок в кристал- кристаллах SnSo с низкой (а) и высокой (б) концентрацией дырок [308] Z 10* 7 6 5 3 2 1П3 т О Г 8 91OZ 1 ¦\\с 3 NN \\2 А 4 4^N \ S Б 7, К Рис. 22.212. Температурная зависимость проводимости различных кристаллов SnTe [309]: концентрация дырок при Г-77 К, 10й см-3: V — 2tz ^ — 3,48; Л - 8,05; О — 18,8; ф — 17,6 1 ч • Hfo 101Ь г ч- в зго z Рис. 22.210. Зависимость холловской подвижности ды- дырок вдоль оси [001] при Г = 77 К от их кг-"центрации в SnSe после выращивания (О) и отжига (ф) [308] в f 2 S 6 z к Б ¦ 2 D 0 » о о < N, оо°ос • о( 0 а, о NJ 1 2 oQ °о Рис 22.211. Зонная структура SnTe вблизи точки L зоны Бриллюэна [294] 7, К Рис. 22.213. Температурная зависимость холловсиой подвижности дырок в различных кристаллах SnTe [310]: концентрация дырок при Г-4.2 К, 102и см-2: *—1.4: 2—7,75; 3 — 1,74 528
1000 Ж ZOO «?к ?5 Г, К г I / I J у V I / / *-——. и о—лл. " / л». ¦~-«> а) -Й-ЙГ ^ 1 Л/ 70 г-/ Я* 300 —i— 9 —4 4 300 1— / г / / ZOO —1— А \ \ \ л 150 а . да -•- 6 8 10 П 1+ 4 6 в 103/Т, К'1 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] 529
А ч ч 77к' Si ZS5K ч о А А 41 °о м Й \ 4* '1 ^Л?'1' 2 fr Рис. 22.214. Зависимость холловской подвижности шичной температуре от их концентра = 77 К для кристаллов SnTe [309, 310] рок при различной температуре от их концентрации при Г = 7" " " ~ «-""^ / / \ \ \ \ \ \ а) 1 \exp(-O,fS \ ,ff Д^7 3 эВ/кТ) \ "\ + 3,8 /5^7 гда 250 даг? Г, К Й777",К-' Рис. 22.217. Температурная зависимость холловской подвижности электронов поперек (а) и вдоль (б) оси с в SnS2 [312] 0,5 1,0 ' г 7 5 «• 2 / Рис. 22.218. Температурная зависимость удельного соп- сопротивления (проводимости) поперек оси с для кристал- кристалла SnSe2 с концентрацией электронов п=1,57-1018 см-3 при 7 = 290 К [36] / V Рис. 22.216. Зонная структура SnS2, SnSe2 [294]: 6, эВ: SnS2-0,8; SnSe2 - 0.65 Чо \ ехр(-с/кТ) о> е=г,2эв V 6080100 zoo •tooeoo г ч- е в Г, К /OJ/r,R'r 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 AVBV—AVB™ Известно полупроводниковое соединение Sbl типа A\BY11, кристаллизующееся в гексагональной решетке (а=0,748 нм, с=2,09 нм, ?g=2,5 эВ [242]). 530
Кристалличе Система Ромбоэдр. Таблиц екая структура 0,474—0,450 (с, * = 0н- 1); 1,186—1,154 (с, ж = 0-^0,5) 128 а 22.24. Г?>' К ,5 (ж = 0 Электрофизически •1) Eg, эВ 6-Ю-3 (ж = 0,06) 8-Ю-3 (ж = 0,068) ; свойства сплавов Bi1_Jt.Sbjr [293] 0,025 (ml5 ж =0,05) 0.75 (m2, л-=0,05) 0,0065 (т3, ж=0,05) смг/Гв'с) 3,97-104 (ж = 0,03) 4,73- (ж = 0 В-с, 104 ,03) е„, D,2 К) 360 (ж=0,072) 175 (ж=0,092) Таблица 22.25. Полупроводниковые соединения Av BV1 дЕ /дТ, 10-* эВ/К As2S3 As2Se3 As2Te3 Sb2S3 Sb2Se3 Sb2Te3 Bi2Se Bi2Te3 - с* Орторомб., D\l To же Триг., Dla Орторомб., D}? Триг., Dld To же 1,147 (а); 0,957 (Ь), 0,424 (с) [Г 1,205 (а); 0,_ 0,428 (с) 1288] 1,44 (я); 0,992 (Ь); 0,405 (с) [1] 1 ,12 (а); 1,128 F); 0,386 (с) [1] 1,158 (а); 1,168 (Ь); 0,398 (с) [1] 1,043 (а); а = 23°23' [294] 1,113 (а); 1,127 ф); 0,397 (с) [1] 0,984 (а); а =24°24' [132] 1 ,048 (а); а = 24°9' [Л7] 0,418 (с); 2,28(с) [288] 3,43 [123J 4,75 [216] 6,1 [123] 4,64 [123] 5,81 [123] 6,5 [198] 6,57 [114] 6,73 [123] 6,81 [294] 7,40 [114] 7,68 [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] ,19 [48] 0,22 [294] 1,25 [16] N161 —5,6 [10] -7 [294] —5,7 [114] —9 [294] —5,5 [294] -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 (mx) 0,13 (mB)[294] 0,15 (mdn) 0,27 [294] 0,32 (mdn)[ 123] Продолжение табл. 22.25 mp/ 1294] [294] As2S3 As2Se3 As2Te3 Sb2S3 Sb2Se3 Sb2Te3 Bi2S3 Bi2Se3 Bi2Te3 BiSe 0,5 (mdp) [15] 0,3 [294] 0,34 (mdp) [15] 0,12 [294] 0,24 [123] 0,35 (m,v) [294] ~ 1 [294] 20—80 [294] 170 [15] 15 [115] 75 [16] 200 [123] 600—2000 [114] (coT'V*) 1200 [13] ~10 [288] 80 [15] 45 [115] 45 [16] 400 [44] 10 000D, 5,7—8,8 7,5 [184] 8,8—10,5 6,0 [184] 40 [294] 600 (~Г-2) [13] 7,2 (x c) 9,5 (||c) 13,7 (x c) 15,1 (II c) 32,5 (x c) 2 K) [2941 51 (||c) 13 (II c) 9 (x c) 29 (x c) 50 ( || c) 85 (X c) 5,9—12 9,7 [184] 12,4-13,? 8,9 [184] 180 ( || c) 15 (x c) 120 (|| c) 168 (^ c) 36,5 (|| c) 38 (x c) 120 ( || c) 113 ( c) 100 [288] 360 Г2881 590 [288] 418 [288] 260 [288] 310 [132] 240 [132] 160 [132] 435 [288] 180 [132] 165 [294] 34* 531
2,6 Z.8 3,0 3,2 3,Y 3,Б 3,8 Рис. 22.220. Температурная зависимость дрейфовой под- подвижности дырок (поперек слоев) в двух кристаллах As2S3 [268]: в кристалле 2 — большая, чем в кристалле 1, концентрация 10' \ \ \ 3,1 3,7 3,3 3,5 №3/Т,К~Г Рис. 22.221. Температурная зависимость проводимости (поперек слоев) для As2Se3 [261] • -л" • ч V \ \ \ г,о з,5 5,0 6,5 3 8,0 S.5 11,0 Рис. 22.222. Температурные зависимости дрейфовой подвижности электронов (поперек слоев) в различных кристаллах As2Se3 [261]: лщентрации ловушек к эффеꦕ• ой плотности зоне проводимости: О — 10-5; ^— 2-10-5; ^ — д.Ш-5; д_з-10-« ц %. % 1 1 геы 1 ¦о-о' У td 7 10 103/Т, К'1 Рис. 22.223. Температурные зависимости проводимости Sb2S3 вдоль осей а, Ъ, с [258] 350 ?50 Г, К \ \ \ Л V X \ V - / Рис. 22.224. Температурные зависимости проводимости (вдоль оси с) и ширины запрещенной зоны Sb2Se3 [248] ft» / {Г *** V / > а) 15,0 ^7,5 S.O R1Z3 J J I/ 7", К T, К Рис. 22.225. Температурная зависимость удельного con- F ротивления (а) вдоль (р33) и поперек (ри) оси с и ко- j эффициентов Холла (б) в геометрии I\\c±B (R312) и I±c\\B (R123) для Sb2Te3 [206] f 532
1D-2 e ? 2 tr3 —i- il и mpA \ д - / — • - 2 о - J A — ^ 1 p ; 1 1 Ш V г, к a) T,K tfj Рис. 22.226. Температурные зависимости удельного сопротивления (поперек оси с) кристаллов n-Bi2Se3 (а) и p-Bi2Se3 (б) [203]: концентрация носителей растет от / к 4 К S 2 z й—¦ | • • -—Л •^. ^% Л Л — / • -2 о-З i а) 2 Ч- 6 8 10* Г, К Рис. 22.227. Температурные зависимости коэффициента Холла в геометрии / ц cLB для кристаллов n-Bi2Se3 (a) и p-Bi2Se3 (б) [203]: кристаллы те же, что на рис. 22.226 533
e 2 Г S / if f ••• • -o— - z 5 5 Рис. 22.228. Температурные зависимости удельного соп- сопротивления (поперек оси с) и коэффициента Холла в гео- геометрии /||с±? для rt-Bi2Se3 в области собственной проводимости [203] Рис. 22.229. Температурные зависимости холловской подвижности электронов (а) и дырок (б) в кристаллах n-Bi2Se3 (о) и p-Bi2Se3 (б) [203]: концентрация носителей, 10" см-з: О - 1,6 (о); 0,69 (б); ф — 1,2 (я); 5,4 (б); Л — 0,87 (о); 6,7 (б); А - 5,4 (й); 0,72 F) /В2 S 7 ю3/г,к-7 Рис. 22.230. Температурные зависимости проводимости (поперек оси с) для кристаллов Bi2Te3 n- и р-типа [203]: 10* 103 л о ? 6 —Л .Л / Ч 7 / / / ^^ I \ \ \ ~ т~ к| \\\ ^°1 1 ] I щ ifn i Ц И Г, К 534
к е ¦ г 103 8 е г 8 в ? г 10 в е sll I 5 is ^ 63,5 62,5 X Ж- \\% л 1 i 1 ,5°/оЛ Б3,5 \ ] I ^1 ! 53.5 0,7 0,6 0,5 0,3 0,2 У* \ \ л ZOO 300 400 т, к Рис. 22.232. Температурные зависимости Холла для Bi2Te3 в геометрии /J_c||S (О) [174] ...— ффицкента т, к Рис. 22.231. Температурная зависимость холловской подвижности носителей поперек оси с в кристаллах п-ЕН2Те3 (пунктирные линии) и p-Bi2Te3 (сплошные ли- линии) [1281: числа у кривых — атомное содержание Те, % 22.3.6. Соединения типа AV1B™—/ivifivi Известно полупроводниковое соединение типа Avifivi p-CrSi,c очень малой подвижностью дырок (?g=I,3 эВ [16]) Таблица 22.26. Полупроводниковые соединения AVIBVI Соединение СгО3 ста СгТе2 MoS, ТеО2 Система, Куб., ( Геке., _ Геке., Тетр., Кристаллическая структура группа 0,5743 (а); 0,4789 (с) 0,4954 (с); [242] 0,315 (а); 0,479 (а); Ь, с, нм 0,8557 ф); [242] 0,13584 (с) 0,1230 (с) [1] 0,377 (с) [1] Eg, эВ 1,4 [242] 1,59-1,63 [2421 0,17 [16] 1,2 [10] 1,5 [10] - - 12 (\хп) G0) 200 — 300 ([Ар) [249] - 535
Таблица 22.27. Электрофизические свойства сплавов Se^Te^j,. [293] Кристаллическая тура Сис- Триг. *.Ь. 0,446—0 0,593—0 струк- , нм 1; ,438(а) ,492 (с) 6,2 (х 5,01 ( г/см" =0,05) х=0,9) V- 0,36(х=0,0«С) 0,2(х=0,55) 0,4(х=0,85) 0,17 (а 0.22 (х I/2 =0 =0 ,05) Л) -101и(х=0^-1) с^/(В-О 10000 (х=0 Л) v- (lit), cV/(B-cj 1000(х=0,1) 350(х=0,2) 17(х=0,5) 48(х=0,8) 0,50 0,75 Рис. 22.233. Зависимость ширины запрещенной зоны Ее a Sex Те,-* от х [111]: о ' / -4 \ а) о t 0,2S 0,50 О,Т5 О о 0,15 0,50 0,75 Рио. 22.234 SejtTei- иг. ^.t.^ot. Зависимости концентрации дырок в jjtTei-л: от х из данных по измерению термо-ЭДС [87](а) подвижности дырок в Бе* Те,-* от х при Г = 300 К (о), определенные различными методами [111]: противлению; О — по термо-ЭДС; ф — по эф- эффекту Холла -^ ^_ ¦ ¦ . * L х= 1—н , 0 4,1 U? 0,3 0,4- 0,5 Рис. 22.235. Температурная зависимость подвижности дырок в Se,t Te,_* в направлении оси с при различных значениях х (из данных по измерению магнетосопро- тивления) [87] 22.3.7. Соединения типа Из — Avli—BV1 вестны полупроводниковые соединения МпА13 типа ^viism (?g=0,45-^0,58эВ, р,„ > 200 см2/(В-с), цр~ ~200 см2/(В-с) [242]) и ReSi2 типа Л^'нВп (?g = =0,13 эВ [16]) и MnSi, кристаллизующееся в кубической решетке (е=0,456 нм, ?е = 0,5-^0,6 эВ, цр=10-Ь40 см2/ /(В-с) [242]). 536
Таблица 22.28. Полупроводниковые соединения Соединение MnS MnSe MnTe*2 MnS, MnSe2 MnTea MnO" Кристаллическая структура Система Куб. То же Геке. Куб., Г6 То же То же Ромб. 0,522 0,545 0,415 (а); 0,671 (с) 0,610 0,643 0,695 0,927 (а); 0,287 ф); 0,453 (с) р, Г/СМ3 3,83 5,35 Гпл>К 1S90 1780 1470 677 863 1010 TD>K 360 160 — 150 150 310 48 75 84 92 Eg, эВ 0,7 1.3 0,15 0,01—0,04 0,13—0,19 *' Все соединения, приведенные в табл. 22.28, — антиферромагнетвки, Т.. — температура Нееля. •2 т /то -0,25 A с) и 0,47; v-n r=l I cmV(B-c) [106]. •3 !).„-~ 1,2 см"/(В-с) [242]. 22.3.8. Соединения типа Av UIBV—AVIliBvl шие оси которых направлены вдоль [111]. Валентная зо- зона — шесть эллипсоидов вращения, расположенных вдоль Соединения типа /1VII1BV изучены слабо. Зона про- «сей [Ю0] [41]. Энергия прямого перехода ?d=0,4 эВ, видимости PtSb2 —восемь эллипсоидов вращения, боль- Ее соответствует непрямому переходу [175], Таблица 22.29. Полупроводниковые соединения AVlUВл Соеди- Соединение CoSb2 CoSbg PtSb^ Кристаллическая структура Система, группа Орторомб. Куб., If Куб., 1% а, Ъ, с, нм 0,321 (а); 0,578 ф); 0,642 (с) [1] 0,9034 [242] 0,9936 [242] 0,643 [1] Гпл, К 1131 [249] 1503 [41] Eg, ЭВ 0,2 [16] 0,5 [16, 249] 0,08 [41] 0,1 [288] тп/т0 0,42—0,54 [41] 1,4 [41] тр/т. 0,57-0,72 <md) [41] 0,168(ш,) [175] 0,098(mxl) [1751 0,06 (.-пх2) [175] 300 [16] 3,26-106 Т~1-Ъ7 [288] nt = 1,32-10" Г3/2ехр @,11 эВ/2 кТ) [288]. Таблица 22.30. Полупроводниковые соед Соединение Fe2O3 FeS2 FeS2 FeTe2 NiO*2 Кристаллическая структура Система, группа Ромбоэдр. Куб., 7* Ромб., Dfh То же Куб.,О| 0,5427 [242] 0,5405 [242] 0,358 (а); 0,479 ф); 0,572 (с) [1] 0,385 (с); 0,534 ф); 0,626 (с) [1] 0,418 [1] гпл, к 1500 [242] 1838 [16] 962 [249] 1183*1 [16] 1015*1 [16] 3170 [42] 1,6 [16] 2,2 [242] 1,25 [16] 0,95 [16] 0,46 [16J 3,7*з [95] Iin, cmV(B-c) 200 [16] 1 [51] 0,2 [25] 0,1 [95] ^ = 4,75 [29]. ирине запрещенной зоны, а электронному переходу '. -* 4s, ширина запрещенной 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. 111 — 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. AsanabSe 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 М. В., 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 C. A.//J. Phys. Chem. Sol. 1970. Vol. 31. P. 983—985. 21. Hopfield J. J., 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. Ргепег I., Woodbury H. H.//Intern. Conf. Semicond. Phys. Paris. 1964. P. 1231—1236. 27. Хилсум К., Роуз-Инс А. Полупроводники типа АП1ВУ: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит. 1963. 28. Мосс Т. Оптические свойства полупроводников: Пер. с англ. М.: Изд-во иностр. лит. 1961. 538 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 C. New Develop. Semiconductors. Leyden, 1973. P. 524—519. 34. Мирзабаев М., Тучкевич В. М., 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. 1 36. Evans R. L., Hazelwood 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.//Compl. 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, № 15. S. 179—183. 45. Salzer O., Nieke 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. № 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.
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., He'nke W.//J. Appl. Phys. 1974. Vol. 45. P. 1846—1852. 59. Dunstadtcr H.//Z. Phys. 1954. Bd. 137. S. 383—388. 60. Вольфштейн S. M., Фистуль В. И.//Электроннка 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 адементов/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, Canaii 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.: Hey wood. 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.//Phys. 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., Стильбаис Л. С.// Физика твердого тела 1961. Т. 3. С. 3105—3109. 74. Logan R. A., Rowell 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., Moore A. R.. Herman F.//Phys. Rev. 1958. Vol. 109. P. 695—703. 77. Zdanowich W., 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. 1-960. Vol. 33. P. 437 -447. 81. Wooten J., Condas Y. A.//Phys. Rev. 1963. Vol. 131. P. 657—662. 82. Tamura H., 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. фнз.-мат. 1964. Л» 4. С. 53—59. 86. Winker H.//Helv. Phys. Acta. 1955. Vol. 28. P. 633—639. 87. Mell H.. Stuke J.//Pbys. 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. Еоскаиян А. А., Инглизян П. И., 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. Х.т 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. Komiga H.//Ibid. 1964. Vol. A133. P. 679—687. 104. Minder R., Ottaviani G., Canaii 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, Иаггар С, Kane W. M.//Phys. 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., Mel! H., Stuke J.//P!iys. Stat. Sol. (b). 1971. Vol. 45. P. 153—162. 112. Krevs V. E., Lutsiv R. V., Pashovsicii M. В., Ret- 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. Reimherr 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.: Нзд-во иностр. лит. 1962. 117. Материалы, используемые в полупроводниковых приборах/Под ред. К. Хоггарта: Пер. с англ. М.: Мир. 1968. 118. Thennophysical Properties of High Temperature Solid Materials. Purdue Univer. 1967. 119. Burnham D. C, Brown F. C, 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- зика 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., 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 ЛИВУ1: Пер. с англ./Под ред. А. С. Медведева. М.: Мир. 1970. 139 Hamilton P. H.//Semicond. Proc. Sol. Stat. Tech- nol. 1964. Vol. 7, № 6. P. 15—19. 140 Belts 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 н 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., Zellag В. А. М., Longen D.//J. Phys. Chem. 1966. Vol. 27. P. 299—304. 540 149. Segall В., Lorenz M., 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. Р. КП9—K120. 152. Catsuyama С, Watanabe Y., Hamaguchi С. е. а.// \ 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 C. H.//Appl. Phys. Lett. 1971. Vol. 18. P. 45—49. 155. Reignold D. G., Litton С W., Collins T.//Phys. Rev. 1965. Vol. 146. P. 1726—1729. 156. Seiler D. G., Oalazka R. R., 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 G., 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., 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.//Phys. 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. 1968. 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. Е., 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.
183 Domingo G., Itoga R. S., Kannewur C. 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. Л. 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., Babiskin J., Radff R. L.//Phys. Rev. 1971. Vol. A36. P. 363—366. 189. Zcfanowicz W., Wojakowski A.//Phys. Stat. Sol. 1966. Vol. 16. P. К129—К131. 190 Zcfanowicz W., Wojakowski A.//Ibid., 1965. Vol. 8. P. 569—573. 191 Arushanov E. K., Lashul A. V., Mashovets D. V.// Phys Stat. Sol. (b). 1980. Vol 102. P. K121—K124. 192 Gelten M. J., Von Liehout A., van Es С BIo- ut 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. Y., 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- яов Ш. Ш.//Физ и техн. полупроводников. 1971. Т. 5. С. 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. Whitsett 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. S.P. 3406—3412. 203. Kohler H., Fabricins 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., 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. Freclerikse H. P. R.//J. 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. Kikuchi Y., Chubachi N., Ппита 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. 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. ВI P. 4058— 4064 223. Szusukiewicz W.//Phvs. Stat. Sol. (b). 1979. Vol 91. P. 361—368. 224. Wright G. В., 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. L., Broerman J. G., Nelson D. A., Whitsett 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., 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. Е.//Ш- лупроводниковые 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., 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 н фи- физические свойства полупроводниковых веществ. М.: Изд- во стандартов. 1973. 243. Гельмонт Б. Л., Иваиов-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., Morrich G., Danielson G. C.//Phys. Rev. 1958. Vol. 109. P. 1916—1919. 247. Kato N., Kummura M., Iwami M., Kawabe K.// Jap. J. Appl. Phys. 1977. Vol. 16. P. 1623—1627 248. Grigas J.//K>ist. Techn., 1978. Vol. 13. P. 683— 249. Соминский М. С. Полупроводники. Л.: Наука. 1967. 541
250. Stirn R. J., Becker W. M.//Phys. Rev. 1D66. 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 Uegems 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. № 1. P. 251—254. 255. Rode D. L.//Semiconductors and Semimetals/Eds. R K. Willardson, A. C. Beers. N. Y:. Academ Press. 1975. 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., Bhattacharya R., 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., Garrett 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., Емельяиенко О. В., Лагунова Т. С, Метревели С. Г.//Физ и техн. полупроводников. 1976. Т. 10. С. 677—681. 263 Голованов В. В., Метревели С. Г., Снукаев Н. В., Старосельцева С. П.//Там же 1969. Т. 3. С. 120—122. 264. Stillman G. E., 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., 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. Филипчеико 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 Leeden 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, Totnita H., 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. Fisher G., Brebner J. L.//J. Phys. Chem. Sol. 1962. Vol. 23. P. 1363—1374. 278 Gouskov L., 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. Nishlno 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., Kannewurf С R.//J. Phys. Chem. Sol. 1971. Vol. 32. P. 1099—1108. 284. Ikari Т., Hashimoto K.//Phys. Stat. Sol. (a), 1975. Vol. 31. P. КП5—КП7. 285. Makita Y., Kobayashi K., Kanada M., 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 О Ma- delung. Berlin: Springer-Vergal. 1982. Vol. 17. Subvol. fa 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 Seience and Technolgy//Ed О 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., Was- scher J. D.//J. Phys. Chem. Sol. 1963. Vol. 24. P. 109—114, 297. Nimtz G., 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., Zavetova M., Abraham A.//Proc. 12th Intern. Conf. Phys. Semicond., Stuttgart, Teubner 1974. P. 621—628. 300. Stanchev A., Vodenicharov C.//Thin Solid Films. 1976. Vol. 38. P. 67—78. 301. Asanabe S., 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, 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. Maier 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 I962/Ed. A. C. Stickland. 1962. P. 653—659. 310. Allgaier R. S., Houston B.//Phys. Rev. 1972. Vol. B5. P. 2186—2189. 311. Fonstad С G., 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. Обшие 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 Е, отрицательно заряжен- заряженные— против). Параметром вещества, количественно оп- определяющим его электропроводность, является удельная электрическая проводимость Y, См/м, а также удельное объемное электрическое сопротивление р = 1 /у, Ом-м, причем -( = nqu, где п — концентрация носителей заряда, м-3; q — элект- электрический заряд носителя, Кл; и — подвижность носителя, м2/(В-с); («=и/?, где V — скорость направленного дви- движения носителя, м/с, в электрическом поле с напряжен- напряженностью Е, 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 у и / равны нулю, а р бесконечно велико. У реальных диэлектриков р= 107н-1018 Ом-м, нх удельная проводи- проводимость вследствие малой концентрации носнтелей 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 ps, 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 t/цр. Поскольку образцы одного н того же диэлектрика различной толщины пробиваются при разных напряжени- напряжениях, величина ?/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: где d — толщина образца диэлектрика в месте пробоя. Величину ?пР 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 ел (прежде е), величину безразмерную, и абсо- абсолютную диэлектрическую проницаемость еге0, 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 ионоз, 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 Е, 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 q, Кл, расположенных на расстоянии /, м, друг от друга, причем q — 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 Е, действующей на частицу, существует прямая пропорциональность: р=а?. Коэффициент пропорциональности а, Ф-м2, 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 Р = aNE, где Р—в Кл/м2; N — в м~3; Е—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, связывающего Р и вг, следует: 543
(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 10~14-—10~15 с, сравнимое с периодом световых колебаний. В неполярных диэлект- диэлектриках существует только электронная поляризация и по- поэтому а = аэ (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+а„ (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 уьФО, 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=аа + ад, где ад — дипольная поляри- поляризуемость, и поэтому полярные диэлектрики имеют е, 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 н 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 прн 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 поляризованиости доменов ориентируются параллельно и весь образец ока- оказывается интенсивно поляризованным в одном направле- направлении. Значение ег у сегнетоэлектриков может доходить вблизи точки Кюрн до 106. 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 б, 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 б — 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; U (действующее значение) -в В; u=2jif, /-в Гц; С-вФ. Для оценки потерь в любой точке образца диэлект- диэлектрика с известным значением напряженности электриче- электрического поля Е удобно определять удельные диэлектриче- диэлектрические потери: V 1,8.10м где р — в Вт/м3; Е — в В/м; \ — в Гц. Величина уа= = fertg6/(l,8-1010) —удельная активная проводимость диэлектрика, См/м, с параметрами ег и tgS, работающего на переменном напряжении при частоте f, Гц. Способ- Способность диэлектрика создавать диэлектрические потери в переменном поле характеризуется произведением e,tg6, называемым коэффициентом диэлектрических потерь. Удельные потери диэлектрика в постоянном электри- электрическом поле определяются только током проводимости: Рпост = ?27- Здесь рпост — в Вт/м3; Е — в В/м; удельная проводи- проводимость у — 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- ческне 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, пьезоэлектрикн, 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 >М>!Ы1ь<м сопротивлением и очень малыми диэлектриче- диэлектрическими потерями. К достоинствам газов относятся также госсгаповление 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- ня пектрической прочности используют как повышение "Uiaitnim газов, так и глубокое их разрежение Повы- ешь историческую прочность газовой изоляции можно ¦ык^е, применяя электроотрицательные газы. Молекулы тих ia-юв, содержащие обычно атомы фтора, хлора и APJipx галогенов, способны захватывать свободные емроны и становиться малоподвижными отрицатель- пьми ионами. Удаление подвижных электронов затруд- затрудняв развитие электрического разряда, вследствие чего текфическая прочность газа возрастает. Важнейшим для электротехнической практики газо- обр« «in iM диэлектриком является воздух, особенно при б'ппких к нормальным1 атмосферным условиях. В табл. 231 приведены свойства некоторых газов в сравнении с воздухом (соответствующие параметры воздуха при- НЯ1Ы ja единицу). Ди пектрическая проницаемость газов вследствие их им ой плотности (т. е. концентрации N молекул — поля- ртушшхея частиц) мало отличается от единицы. Зна- Значения t, различных газов приведены в табл. 23.2. С рос- ростом давления (прн постоянной температуре) ег 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 Ом-м, практически не имеющим диэлектрических потерь (tg б 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 термоионизацни 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- в 35-2159 ронами, 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- резконеоднородном — на несколько порядков. В однородном поле пробой наступает практически мгновенно по достижении определенного напряжения Unp. 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 = 665 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~'—10~2 Па A0~3—10~4 мм рт. ст.) газовый разряд переходит в вакуумный. Ваку- Вакуумный же пробой обусловлен процессами на электродах, и поэтому t/np 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 S 1 3 0,1 ,кв ч \ Ч , I | \ i I < А 1 у/ 2 у Рис. 23.1. Зависимость ?/пр воздуха (/) и водорода B) от произведения давления р на расстояние между элект- электродами d [9] 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 Unp. 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) Он 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 и„р газа максимально. Наименьшее зна- значение и„р имеет газовый промежуток между электрода- электродами стержень — плоскость, между которыми создается электрическое поле с наиболее высокой степенью неод- 7* E U N| = 3 V 1 X / I'I 2 Г 40/ 0,0* tf,/ 0,2 ^У Phc. 23.2. Зависимость Unp и Епр (в амплитудных зна- чен1пх) 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 0,8 -1000 500 1л / / / 'А / '800 ^500 \ш 0 1 2 V A 1— i 0,?0,81,2, d,n 8 W Рис. 23.3. Зависимость амплитудных значений ?/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 иородностн. На рис. 23.2 и 23.3 приведены зависимости ОПр 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 (прн этом симметрия поля нарушает- нарушается влиянием земли и других заземленных предметов), при пробое газового промежутка на постоянном напря- напряжении характерно существенное влияние на Unp 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- Рис 23.4. Зависимость Unp воздушного проме- промежутка от расстояния между электродами стер- стержень — плоскость при различной их полярнос- полярности [17] no 60 zo KB ) J _j_ / / 7 i,n '' '" 0,8 / / f 10s f, Ги, 8 d,cr Рис. 23.5. Зависи- Зависимость отношения пробивного на- напряжения возду- воздуха при нормаль- нормальных условиях в однородном поле от частоты f 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: 1 — парафин; 2 — стек- стек3 плоти элек! 3 - конт при оздушный проме- с В // !// / if/ у / / у Л 3 546
ного напряжения воздуха в однородном электрическом поле при давлении 0,1 МП а от частоты (рассматривает- (рассматривается отношение Unpf при частоте f к ?/цро в постоянном электрическом поле). При частотах до 104 Гц пробивное напряжение от частоты не зависит, а с дальнейшим рос- ростом частоты постепенно снижается, проходя через мини- минимум в области частот 106—107 Гц. Спад объясняется об- образованием в разрядном промежутке объемного заряда, облегчающего пробой При последующем возрастании частоты Unv 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- иерхностным 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 к-В - i i f I 1 * \/ ) (/ f / // '/ ¦JJ— 1 1 у /у E ¦^ t 1 1 О ? 8 Д г,см Рис. 23.7. Зависимость амплитудного разрядного напря- напряжения в воздухе от расстояния между электродами по поверхности твердых диэлектриков в неоднородном по- поле прн частоте 50 Гц: /—чисто воздушный промежуток; 2 —парафин; 3 — бакелит; 4 — фарфор и стекло 48) 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 влагн 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 Теплопроводность Удельная теплоем- теплоемкость Электрическая проч- прочность Азот 0,97 1,08 1,05 1,00 лый 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 частотах 1,000072 ,00027 ,00055 ,00056 ,00058 ,00096 ,00191 ,00058 ег при длине волны 30 мм 1,00036 1,00053 1,00059 1,00099 1,00058 Таблица 23.3. Диэлектрическая проницаемость Ег газов при различном давлении [9] Воздух (при 19°С) Азот (при 20°С) Углекислый газ (при 15°С) Таблица 23.4. Электрическая прочность воздуха в однородном электрическом поле при 20°С и давлении 0,1 МПа при различном межэлектродном расстоянии [2j 547
электрическая прочность составляет 30—35 МВ/м [19]. Некоторые свойства сжиженных газов приведены в табл. 23.5. Таблица Характеристик Температура ния, К Диэлектрическая ницаемость ег 23.5. а кипе- про- Свойства с Азот 77,4 1,431 Кис лор 90 1 жи ОД 2 48 женных Водо- Водород 20,4 1.231 газов Неон 27,2 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) н 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 ег приводит к росту проводимости, так что сильно полярные жидкости с еЛ 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, Ю~6 м2/с р при 20°С, Ом-м ег при 20°С tg В при 56 Гц и 20°С То же при 100сС ?пр при 50 Гц и 20°С, МВ/м 10, 23] Нефтяные масла трансформатор- ное —45 135 17—26 10"—10м 2,1—2,4 0,0005—0,002 12—26 конденса- конденсаторное —45 135 30—45 1012—1013 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—1014 2,1—2,2 0,003 20—24 П-28 —10 240 2000 10"—1012 2,2—2,4 0,025 14—18 Продолжение табл. 23.6 Температура застывания, °С (не выше) Температура вспышки, °С (не ниже) Вязкость кинематическая при 20 °С, 10~6 м2/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 — 15 ч- 17 130 (при 50° С) 4,0—4,5 0,02 -12 165 100 (при 100° С) Ю12 2,2—2,4 0,0012 108—108 (при 50° С) 4,2—4,3 0,80 (при 1 кГц (при 1 и 50°С) t каплепаденк 37° С Ю12—1013 3,8—4,0 0,0002 (при 1 кГц) 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-° м2/с р при 90°С, Ом-м ег при 90°С :g 8 при 50 Гц и 90 С 2ир, МВ/м, не менее Трихлор- дифеннл -(8 320 126 >3-109 4,5 <0,025 20 при 65° С Совол 5 350 1800 >5-10» 4,1 <0,015 20 при 65° С ГХБД (гексахлор- бутапиетП —21 212 2 >5-10i° 2,3 <0,003 20 при 203 С Трихлор- бензол (ТХБ) — 16 215 1,5 >7-108 3,3 <0,150 16 при 20 С Совтол-Ш (90 % сово- —7 221 650 >8-108 4,3 <0,100 20 при 65° С Гексол B0 % сово- —60 215 4 > 1,3-101° 2,7 <0,010 24 при 20° С 548
Таблица 23.8. Характеристики кремнииорганических жидких диэлектриков [9, 23] пмсж ГШС-10 —60 170 10 П.МС-20 —СО 20 ПМС-50 —60 200 50 0,0008—0,0010 1012 2,6—2,7 ПЭСЖ пэс-д —60 150 80—180 0,0003 2-Ю'2 2,4—2,8 № 3 —70 125 15 _ 10" ПМФСЖ ФМ-5 — ПО 200 15,7 0,0020 10" 2,8 ФМ-1322 —70 200 24,5 0,0016 10" 2,7 ПХ(Ф)ОСЖ ФС-5 — 100 200 18 0,0200 5-10'° 5,4 ФС-56 —90 3 0 720 _ . 6,3 иметилсилоксанозые жидкости; ПЭСЖ — полиэтилсилоксановые жидкости; ПМФСЖ — полиметил- Ь)ОСЖ — полихлор (фтор) органосил оксаиовые жидкости. Температура застывания, с С Температура вспышки, °С Вязкость кинематическая при 20°С, 1О'в м2/с ig5 при 20° С р при 20°С, Ом-м ег при 20° С фенилси Таблица 23.9. Характеристики фторорганических жидких диэлектриков [9, 23] Наименование Фреон-114 Фреон-113 Фреон-215 Фреон-212 Фреон-214 Тсг/пература, °С кипения 3,6 47,6 74,0 92,8 114,0 замерзания —94 —35 —80 23,8 —92,8 Япр при 60 Гц и 25° С, МВ/м жидкости 19,3 12,2 12,6 12,6 11,8 0,1 МПа 9,8 11,0 12,6 13,0 s при 25" С и 100 Гц 2,26 2,41 2,76 2,52 2,78 tg 6, Ю-> при 25° С и 100 Гц 1 1 6 2 2 р при 25° С. Ом-м 1014— 101Ь при 0° С 10» 1013 10» 1011 Таблица 23.10. Электрические характеристики жидких диэлектриков высокой степени чистоты гри 20° С [22, 23] Название жидкостей «-Гексан «-Гептан Циклогексан Тетрахлоруглерод Бензол Толуол Тетрахлорэтилен Гексахлорбутадиен Трихлорэтилен 1,2,4-Три хлорбензол Диэтилэфир Хлороформ я-Дихлорбеизол Бромбензол Хлорбензол 1,1, 2,2-Тетрахлорэтан Метиленхлорид орто- Дихлорбензол ! ,2-Дихлорэтан Ъральдегид -г 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 EnV, 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=103Ч- 106 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, Е„р). 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, кремнииорганических 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, a EnV — До 140—260 МВ/м [21]. В табл. 23.10 представлена зависимость электрической прочности Env 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- комолекулярные соединения) применяют для получения электроизоляционных лаков, эмалей, компаундов, пласт- пластмасс, пленочных, волокнистых п 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 Беллак канифоль Янтарь Таблица 23.11 р. Он ¦ м 1Q13— 101* 1013 — 101* 10" V 3,5 2,8 2,8 Свойства природных смол при 20°С и 50 Гц Г9] tgs 0,01 @,00I*i) 0,003 0.001 Япр. МВ/м 20—30 10—15 Растворители Этиловый спирт Жидкие углеводороды, растительные масла, спирт, скипидар На холоде не растворяется еле длительного Таблица 23.12. Характеристики термопластичных полимерных диэлектриков и материалов иа их основе при 20°С [10, 12, 28] Наименование 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) 1 юлиамидыг капрон анид (нейлон) фенилон Полиимид (полипиромеллитимид) р. Ом - м 1015 JQ14 Ю15 1014—1016 1013—1014 1015—1018 (до 150'С) 10Ю—1012 1С"— Ю14 10Ю—10" 1012—1013 1013—101* 1014—Ю16 104—1012 1012—Ю13 1012— 1033 1014—1016 (при 250СС) V 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 tg 6 при 50 Гц B—6)-Ю-4 при 106 Гц B—5)-Ю-4 при 106 Гц B—8)-Ю-4 при 106 Гц B—3)-Ю-3 прн 106 Гц «МО-4 (до 101° Гц) 1,5- Ю-2 E—8)-10-а 0,02 0,06 C—4)-1С-3 B—3) -Ю-3 B—3)-Ю-3 0,06—0,1 0,04 0,02 A-5)-Ю-3 B-6)-Ю-3 (при 250 °С) ?пр, МВ/м 25—60 25—40 20—25 23—25 25—27 при d = 4 мм 13—15 прн d = 4 мм 20—50 25—60 15—25 25 140—180 (пленка) 20—25 (у пленки 180) 20—22 20—25 IS—22 (у пленки >100) 100—300 (пленка) Таблица 23.13. Свойства термореактивиых электроизоляционных пластмасс при 20СС [9—121 Марка пластмасс Э1-340-02; Э2-330-02; Э8-361-63; Э9-342-73; Э10-342-63; Э11-342-63; Э15-121-02 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 повышенным 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) р, Ом • м 1010— юн 10"—1012 10Ю—Ю12 1010—10" 1010—10й 7,5—9,5 6—8 4-6 4—5 5-8 при 106 Гц tg 6 при 50 Гц 0,08 0,010—0,012 при 106 Гц 0,03-0,05 0,05—0,06 0,02—0,05 при 106 Гц Епр, 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, Связующее — мочевино- и меламиноформальдегидные смолы; наполнитель — орга- органический, минеральный, их смесь Связующее — модифициро- модифицированная фенолформальдегид- ная смола; наполнитель — стекловолокно 550
Продолжение табл. 23.13 Марка пластмасс КМК-218; ВПМ-1; ПК-9; КФ-9; КФ-Ю и др. (рабочие температуры 200—350 °С, тропикостойкие) Эбонит Эскапон р, Ом • м 1010—W3 Ю12—1013 10м—1015 3—6 2,8—3,5 2,7—2,9 tg 8 при 50 Гц 0,004—0,02 0,004—0,013 при 106 Гц 0,0005 при 106 Гц Епр, МВ/м 4—7 (У КФ до 20) 20—35 30—35 Состав Кремнийорганические смоль с минеральным наполнителем «Твердая резина», вулканизи- вулканизированная 30—35% серы Синтетический каучук СКВ, полимеризованный без вулкани- вулканизаторов Таблица 23.14. Свойства основных видов слоистых пластиков при 20°С [9, 29] Пластик 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 СС (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 10--10П 10й дою ю11 Ю8—10» )Ою 1012 10»—10й Ю" 10й ЮН— 1012 1012—1013 1012 1013 1012— Ю13 Юн— 1012 1012 1013 1011—1013 Ю12—1013 1013 1013—101* _ 7-8 7-8 7—8 8 7—8 4 _ — 5—6 5—6 _ tg 6 при 50 Гц 0,10—0,40 0,015 0,020—0,025 при 106 Гц <0,6 0,05 при 106Гц 0,03 при Ю6Гц <0,4 — 0,03—0,05 0,003—0,005 0,001—0,005 М$м 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 — резоль- ные смолы фенолформаль- дегидного типа и эпок- эпоксидная смола Хлопчатобумажная ткань и лавсановая (ЛТ) —¦ наполнитель. Связующее — резоль- ные смолы фенолформаль- дегидного типа и эпокснд- нофенольная смола (ЛТ) Стеклоткань — напол- наполнитель , связующее — фе- нолформальдегидные, эпоксидные и кремний- кремнийорганические смолы Таблица 23.15. Характеристики электроизоляционных компаундов при 20 °С [9—11, 30] Холодо- Холодостойкость, °с Объемная усадка, % (ие бо- 225 (битумный) {ГМС-1 (полиэфирный горячего отверждения) (ГМС-2—тоже, но более элас- эластичный 97—102 250 250 Пропигг —25 —60 —60 очные 8,0—8,5 6—7 8—10 1 о"_ 1Q12 юн—ю12 JQ11 Ю12 2,8-3,2 6 6 0,02 0,02—0,04 0,02—0,04 20—22 18—22 18—20 551
Продолжение табл. 23.15 стойкость °с (не выше) Объемная усадка, % (не бо- при 50 Гц ?ПР- МВ/м КП-18 (полиэфирный горячего от- отверждения) Д1 (эпоксидный горячего отверж- отверждения) К-67, К-67Ф (кремнийорганические горячего отверждения) 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) Не размяг- размягчается То же —50 —50 —60 0,5—1 5-8 250 250 250 Пропиточно-заливочные 0,5 0,5 0,5 0,5—1,5 -60 —60 —60 —60 —60 1—2 ЮН—1012 1010 — Ю11 10Ю — юл ЮМ —101а 4,4—5,0 при 10s Гц 4,0 при 106Гц 3,1—3,5 4,0-5,6 4,5—5,2 0,02—0,03 при Ю3 Гц 0,01—0,02 при 10" Гц 0,005—0,015 20-22 28-33 28-30 0,05—0,07 0,03—0,04 0,03—0,04 0,02—0,04 0,05—0,08 20-25 17-20 16-18 25-30 20-25 К-30 (полиуретановый горячего отверждения) К-31 (то же) Виксинт К-18 (кремнийорганическик холодного отверждения) МК.-45 (маслоканифольный) МБ-70 (битумный) МБ-90 (битумный) МБМ (битумно-масляный) Не размяг- размягчается То же 45—48 70—73 90—92 55—60 -80 —80 —60 —8 — 10 — 10 —45 3—4 2—3 6—7 8—9 8—9 7-8 108— 1 Ою Ю1«—10" 1010—10И 5 3,0 0,02—0,03 0,05—0,07 0,01—0,02 27-30 15-18 12-16 14-16 14-16 15-17 Таблица 23.16. Характеристики волокнистых материалов [11] 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 Марка КОН-1 КОН-2 СКОН-1 СКОН-2 скон-з МКОН-08 МКОН-1 МКОН-2 мкон-з К-080 К-120 К-170 КМ-120 КМ-170 КМП-120 КМП-170 КВМ-080 КВМ-120 КВМ-170 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 8 (при 50 Гц) <0,26 при 100°С <0,32 при 100°С <0,20 при 100СС <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 То же « <0,0022 при 100 °С <0,0022 при 100 °С <0,0022 при 100°С Пробивное напряжение 360—620 240—680 380—620 270—590 300—610 320—470 340—620 300—680 310—520 Не норми- нормируется То же » Еир. 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 Бума! а электроизоля- электроизоляционная крепированная Бумага кабельная по- лупроводяшая уплотнен- уплотненная одноцветная с вклю- включением в композицию 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- жая Марка КВМС-080 КВМС-120 К ВМС-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 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 8 (при 50 Гц) «0,0018 при 100 °С «0,0019 при 100СС «0,0019 при 100°С «0,0026 при 100'С «0,0026 при 100°С Не нормируется То же р = 1Q3 4- 9-104 Ом-м р5=5 • 104-^ 106 Ом Не нормируется То же То же Пробивное не менее Не норми- нормируется То же Испытатель- Испытательное напря- напряжение, кВ 40—50 40—50 31—90 55-70 19—57 Е v MB/M _ — —_ _ S>40 в магле при (90±5) °С _ 8—12 12 12 12—13 11 >3,5—7,0 >2—4 усилие прикладывает ги шириной 15 мм. Марка лакоткани ЛХМ-105 ЛХМС-105 ЛХММ-105 Основа лакоткаии (ткань) Хлопчатобу- То же Таблица 23.17 Пропиточный состав Масляный лак То же . Характеристики лакотканеи [11 Номинальная толщина, 0,15; 0,17; 0,20; 0,24; 0,17; 0,20: 0,24 0,17; 0,20; 0,24 Удельная разрыв напрут (по осно 38—45 44—51 50—64 1 и 1 1011 1011 Ю11 Uap. кВ при 15-35 "С и относительной влажности возду- воздуха 45—75% 4-9,5 4,5—7,4 4,8—9,2 после 24 ч вы- выдержки при 20 'С при относительной влажностн возду- воздуха (93+2) % 1,5—4,0 1,9-3,5 2,0—4,0 1 1 X 105 105 105 553
Продолжение табл 23.17 Пропиточный состаа "пр. 1=11 alii iiiii ЛШМ-105 ЛШМС-105 ЛКМ-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 Хлопчатобу- Хлопчатобумажная Шелковая Капроновая Стеклянная Битумно-масляный лак Масляный лак То же Бутадиен-стироль- ный 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 Полупроводящая кремнийорганиче- екая эмаль 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; о 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 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 4,5—9,2 2,3—8,5 0,4—9,3 ,3—7,8 3,6—9,3 3.?—8,0 4,0—9,2 3,2—6,8 2,6—9,6 2,6—10,8 0,8—9,0 ,0—9,0 0,7—4,9 0,8—0,9 5,5—9,5 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 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 1000—1050 р. Ом ¦ м 1012—1014 10"— 1012 1012—- 10м ts. Ом ЮН— 1012 1Q10— юн ЮМ— 1Q15 6,1—8,4 5,5-6,7 6,1—7,5 tgc при 50 Гц 0,0004—0,008 0,006—0,015 при 10е Гц 0,0001—0,0004 0,0002—0,006 0,0001—0,0003 Епр, МВ/м 100—250 70—150 100—250 Таблица 23.19. Характеристики некоторых видов миканитов и микалекса [9—11] „р при 20 ' Миканит кол- коллекторный КФШ кфг КФП КФА Флогопит обычный; шеллак То же глифталевая смола » ; полиэфирная смола Флогопит нагревостойкий; ам- аммофос 0,4—1,5 0,4—1,5 0,7—1,5 0,7—1,2 ЮН —1012 1012 —1013 10"—1012 10И —1012 19—22 19—22 19—22 19—22 130 130 155 >180 554
Продолжение табл. 23 ><> Наименование Миканит про- прокладочный Миканит гибкий Чикалее Марка ПМГ ПФГ пег ПФК гмс ГФС гмч ГФЧ ГМС-ББ ГФС-ББ ГМЧ-ББ ГФЧ-ББ ГФК вещества Мусковит, флогопит обычный; их смесь; глифталевая смола Флогопит нагревостойкий, крем- нийорганическая смола Мусковит, флогопит; масляно- глифталевый лак (светлый) Мусковит, флогопит; битумно- масляный лак (черный) Мусковит, флогопит; светлый и черный лаки. Миканит оклеен бумагой с двух сто- сторон флогопит; кремнийорганический лак Порошок слюды мусковит — на- наполнитель, легкоплавкое стек- стекло — связующее Толщина, 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 °С, Он • м 10"— 1012 lOio_io" Юн— 1Q12 10U— 1013 ЮН— 1013 Юн— 1012 101°—1012 Яр при 20 °С. МВ/м 16—23 16—38 20—30 20—30 16—23 19—25 13—18 HarpeROCTofi- кость, °с 130 180 130 130 130 180 300—350 Т Наименование Слюдинит кол- коллекторный Слюдинит гиб- гибкий Слюдопласт коллекторный Слюдопласт прокладочный аблица 23.20. Характеристики некоторых видов слюдииитов и слюдопластов [9—И] Марка кеш ГСП гхсп Г2СП ГСП-ПЛ-10 ГСП-ПЛ-20 ГСП-ПЛ-50 ГцСК г2ск i\ckh г2скн КИФШ КИФП КИФН-С кифк ПИФШ ПИФША ПИФТ Вид склеивающего материала, подложки Шеллак Полиэфирный лак То же; стеклоподложка с одной сто- стороны 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 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—1,5 0,4—1,5 0,4—1,5 0,5—1,5 0,5—1,5 0,5—1,5 Р П<?м2°м°С> 10Ю—1012 1011 — 1012 10"—1012 1011—1012 10"—1012 ion—mi2 1011—1012 1011—Ю12 10"— 10й 10" —1012 1011 — 1012 1010 — 10" Ю'-о — Ю" Ю" —! О12 1011 —10!2 10" —1013 10" — 10й 1011—1012 МВ?м 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- СТОЙКО'^ТЬ СС 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 ком позицией н ы й (гибкий) Марка ГИТ-ТС ГИП-ТС ГНП-СС ГИК-ТС гик-сс Вид склеивающего материала, подложки Триэтиленглифталевый или глифта- левый лак; подложки из стекло- стеклоткани и стеклосетки Полиэфирный лак; подложки из стрк- лоткани и стеклосеткн 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 оГ2Гс- Юн —1012 Юн —1012 1011_Ю12 мпвР/м 10—19 10—19 9—18 Нагрево- стойкость, °С 130 155 180 Таблица 23.21. Свойства электротехнических кварцевых стекол f9] Таблица 23.22. Свойства некоторых электроизоляционных стекол [9] Характеристика Средний ТК линейного расширения, °С~!, в интервале температур, °С: 20—50 120—420 420—1200 р, Ом ¦ м, при t, °С: 20 200 600 1000 tgB, Ю-4, при 101° Гц и 20°С То же при 1000 °С ?пр, МВ/м, при t, °C: 20 200 600 Вид с Прозрач- Прозрачное 4,0-10-' 6,0-10-' 5,0-10"' 101* 10" 10° 3,8 1,0 5,0 44 32 6 текла Непро- Непрозрачное — 1013 101° 104 102 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 а интервале 20—300 °С, 10-' "С 5 40,0+1,5 48,0±1 87,0±1 63,0±2 77,0±2 гг при 20 °С о 3,81 5,10 5,40 7,20 14,0 13,0 при 10» Гц 3,80 4,70 4,90 6,80 12,0 11,0 при ? о 1 1 22 22 13 18 12 20 °с' прн 10" Гц 1 53 65 62 131 78 р, Ом ¦ м при 150°С _ - - - 3-10U 9-10U 1 - - - 6,2- Ю7 6,3-107 Таблица 23.23. Свойства некоторых марок технических ситаллов [9] Марка ситалла С-15-12 (СТЛ-1) С-12-14 (СТЛ-5) ТС-81 (СТЛ-8) АС-05-С-023 (СТЛ-10) СТ-50-1 (СТМ-2) СТ-50-2 (СТМ-3) АС-05-336 (СТБ-2) Средний ТК линейно- линейного расширения в интервале 300—400 СС, 10"' ОС~» 1,2 7,0 17 120 50 50 48 ег при 25 "С при 10" Гп 9,7 7,4 7,0 5,7 8,3 5,6 5,1 при Id» Гц _ 7,05 6,42 5,40 7,90 5,50 4,96 tg6, Ю-" при 10" Гц 461 32 41 21 15 200 10 при 25 °С при 101" Гц _ 153 64 120 45 5 17 о„р:м 2,2-101° 4,1-1011 3,3-101° 4,6-101° 7,1-101° 3,2-101° 4,9-101° Р5. Ом 1,8-ЮИ 1,9-1012 2,35-10ii 1,15-lOU 4,56-10" 1 67- Юн l'04-10i2 МВ/Рм 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, 2200 3200 3000 2800 Механические характе] Предел прочности при растя- 30—55 50—60 60—70 Предел проч- прочности при^ изгибе, МПа 60—110 200—250 170—190 70—88 Удельная Ударная 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 ОмР-'м Ю11 — 1012 1013—1014 109—101° V 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 МВ/м 30—32 30-36 40—42 4,5-6,0 : даны для интервала температур 20—100 °С. зуроваиного фарфора и стеатита 556
полимеризации и поликонденсации. Некоторые полимеры последнего типа по аналогии с природными материалами также называют смолами (например, фенолформальде- гидные 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- диниты 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- предсобой обычно системы различных окислов. 11 ?000 ZOB0 Рис. 23.8. Зависимость ег титаната бария от температу- температуры при различной напряженности электрического по- поля [32 J / / 1 1 —- \ \ ставляющие р В табл. 23.21 указаны свойства кварцевых стекол, а в табл. 23.22 — ряда других электроизоляционных стекол Ситаллы — стеклокрнсталлические материалы, полу- получаемые путем кристаллизации стекол специального сос- состава. Свойства технических снталлов 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- электриков относятся: высокое и сверхвысокое значение в,; резкая зависимость е, от температуры с острыми пи- камн в точке Кюри; резкая зависимость ег от напряжен- напряженности электрического поля. Эти свойства используются в устройствах на основе сегнетокерамических материалов. На рис. 23.8 приведена зависимость ег 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 ег от напряженности О О,* 0,8 ?Э(р,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; еи — начальная диэлектрическая проницаемость в слабом переменном электрическом поле B—5кВ/м); коэффици- коэффициент нелинейности по переменному полю К~ = етах/?н, где етах — максимальное значение диэлектрической про- проницаемости в переменном поле (при ?=?mai); коэффи- коэффициент реверсивной нелинейности по постоянному полю К_=г_/ет1п, где е~— диэлектрическая проницаемость в переменном поле при отсутствии смещающего постоян- постоянного поля, Emm — диэлектрическая проницаемость при том же переменном поле н 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 0 существует прямо пропорциональная зависимость q — do, 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 й (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 сегнетокеракпка как изотропная среда не обладает пьезосвойствами. Для придания этих свойств сегнетокерамнку 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 полярнзованно- стью Ро, направление которой определено поляризую- поляризующим полем. Это приводит к появлению пьезоэффекта. Помимо пьезомодуля, значение которого зависит от кристаллографического направления, для опенки пьезо- элементов применяют коэффициент электромеханической связи К, 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 er, tg 6 и точкой Кюри Тс. Пьезокерамические материалы в зависимости от на- назначения делят на четырг 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 6 и высокая механическая доб- ротнесть QM. 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 пьезокерамическнх материалов. Их подраз- подразделяют на три типа: Тип А. Материалы системы титаната барпя (ТБ-1, ТБК-3, ТБКС). 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,5Na0,5)Nb03]. Пьезомодуль измеряется в пКл/Н A пКл= 10~12 Кл). Если направление остаточной поляризации Ро принять за ось 3, то пьезоэффект вдоль этой оси характеризуется пьезомод>лем dss при сжатии— растяжении материала вдоль оси 3, а пьезомодулем d3i — при деформации в перпендику- перпендикулярной плоскости. Вследствие высоких значе- значений Ег, tg 6 и малой QM пьезо- керамнку 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. Пои этом оптическая Рис. 23.10. Кристалл правого кварца и его оси [19] ' I Таблица 23.25. Свойства сегиетокерамик» 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 ен при 20 "С 2300—2500 2000—2500 10 000—20 000 1800—2000 2000—3000 400—500 2000—4000 К. ^ 6—8 15—20 1—2 10—16 35—50 20—50 — кВ/м 150—200 120—150 50—100 250—300 80—100 500—600 — К- >2 >2 >8 >2 >2 >2 lg ? ПОИ 20 °С 0,02 0,01 0,03 0,015 0,01 0,03 0,001 т Марка материала ТБ-1 ТБК-3 ТБКС ЦТС-19 ЦТС-21 ЦТС-22 ЦТС-23 ЦТС-24 ЦТС-300 НБС-1 НБС-3 (K0,s-4>5)NbO3 1блица 23.26 Класс I II III I IV III II [I III [I III IV т Характеристики С- °С 120 105 160 290 410 330 280 280 330 265 270 420 1400 1200 450 1400 550 800 1050 1050 1100 1600 1800 420 промышленных tgs 0,01 0,02 0,002 0,03 0,02 0,02 0,007 0,007 0,003 <0,02 0,025 0,013 пьезокерал (ических мак 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 риалов [20] К 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 См 100—300 >300 ^350 70 100 5*400 >200 ^-200 500 150 >300 240 558
ось Z проходит вдоль кристалла через вершины пира- пирамид. Три оси X, называемые электрическими, проходят через веошины 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 2-10-4) и в, D,52—4,63), что обеспечивает работоспо- работоспособность пьезоэлементов на высоких частотах, хотя пье- зомодули кварца невелики (d,, = 2,31 пКл/Н, du = = 0,7 пКл/Н). Значение коэффициента электромеханиче- электромеханической связи К у кварца невелико и составляет только 0,1- Пьезомсдуль dn определяет поляризацию вдоль оси X при деформации вдоль этой оси, a d14—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. Скаиавя Г. И. Физика диэлектриков (область сильных полей). М.: Физматгиз, 1958. 3. Теория диэлектриков/Н. П. Богородицкий, Ю. М. Волокобннскнй, А. А. Воробьев, Б. М. Тареев. М.: Энер- Энергия, 1965. 4. Поплавке Ю. М. Физика диэлектриков. Киев: Ви- ща школа, 1980 5. Тареев Б. М. Физика диэлектрических материалов. М.: Энергоатомиздат, 1982. 6. Бёиииг 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 н 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., Юрииов М. М. Ва- Вакуумные конденсаторы. Л.: Энергия, 1971. 14. Сливков И. Н. Электроизоляция и разряд в ва- вакууме. М.: Атомиздат, 1972. 15. Бабиков JV1. 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 напря;кений/П. В. Борисоглеб- Борисоглебский, Л. Ф. Дмоховская, В. П. Ларионов и др./Под ред. Д. В. Разевига. М.: Госэнергонздат, 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. М., 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. Ренке 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. Глозмаи И. А. Пьезокерамика. М.: Энергия, 1972. Глава 24 ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЯВЛЕНИЯ Н. А. Бабушкина Термоэлектрические явления — группа физических й (Зб П Т) б Эффект Зеебека состоит в том, что в электрической явлений (Зеебека, Пельтье и Томсона), обусловленных цепи из разнородных металлов возникает термоэлектро- существованием взаимосвязи между тепловыми и элект- движущая сила (термо-ЭДС) Е12, если места контактов рическими процессами в проводниках. движущая сила (рД) i2, поддерживаются при разных температурах 7\ и Т2. 559
Термо-ЭДС Е12 зависит только от температур Т{ и Т2 соединенных проводников и от природы материалов, со- составляющих термоэлемент. По значению ?t2 оценивают температуру в месте спая. В небольшом интервале тем- температур имеет место зависимость Ei2 = Si2(Ti—Г2), где S,2 —коэффициент термо-ЭДС, определяемый природой материалов термоэлемента и интервалом температур, в котором он применяется. Коэффициент S12 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 Qu, про- пропорциональное протекающему через контакт заряду (т. е силе тока / и времени t). где /7 — 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: где [х — 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 ц для любого проводни- проводника может быть определен независимо. Согласно термодинамической теории коэффициенты Томсона A, Зеебека S и Пельтье П связаны соотноше- соотношениями Кельвина: -*%¦¦- ¦¦ST. 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: Дифференциальная термо-ЭДС пары металлов представ- представляется в виде разности абсолютных значений термо-ЭДС отдельных металлов: Si 2 = Si — S2. 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- ?,мкВ/К : т :/ \ в) \ X 15D ZOO ZJO 7, К -; Рис. 24.1. Абсолютная термо-ЭДС металлов а — тугоплавких и благородных в области температу а — тугоплавких и благород 300 К [5]; б — меди, серебра 250 К f7] К [5]; б — ме 250 К f7]; в — ных метал ратурах [7] - 1 ¦—- - ZOO J00 7, К Рис. 24.2. Температурная зависимость абсолютной тер- термо-ЭДС щелочных металлов: / — обобщенная кривая для натрия, калия и рубидия; 2 —для 560
ч ¦J 7, D -1 й a) l[ A 2 1 \ ? II ^ ZL tf 25/? Г, К 1J.1 V \v V 7", К Рис. 24.3. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС кадмия (а), цинка (б) и магния (в) в парал- параллельном (||) и перпендикулярном (J_) гексагональным осям направлениях [9] J «x. 1 f 4 4 \ ^^ 1 o-V x-Nb л-Та 1 JOOT,K Рис. 24.4. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС ванадии, 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- •36-2159 J I У / 1 \ \ст| ?00 800 1200 1BDD 2000 Т,К Рис. 24.5. Температурная зависимость абсолютной гер- мо-ЭДС вольфрама, молибдена и хрома [8]; Ты — точка Нееля для хрома 1 0,6 0,2 j V Ц 1 \ + -Rh o-If 4 + 4 50 100 15D ZOO ZSO 300 T, К Рис. 24.6. Температурная зависимость абсолютной тер мо-ЭДС родия и иридия [10] л ^ дч 4s / Рис. 24.7. Температурная зависимость абсолютной тер- термо-ЭДС никеля, железа, палладия и кобальта [11]: Тс — точка Кюри; а—Р, а—у — точки структурных переходов кобальта и железа 561
2 1 0 t: -5 ~S ~7 т 4- r У И 2S M> BO I Gd | I ¦ /И7 Л 0/W 1 &»„ I jt *T 1 1 702202 to 2 0 2 1 -r- tp-мук H—a) 7 J W t J < ¦дол 1 4 ft * Tb Is* ^, IV <** r 4 j / >^ f\ \ S) 1-0,2 О 2Й W Рис. 24.8. zw zee гга т~,к Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС монокристаллов: с ¦ гадолиния [12] (О — в базисной плоскости, Д ^- <ю оси с при В = 0,1 Тл, ? —в плоскости оси о): б —тербия [12] (О — по оси а, О — по ос оси с, Ш - »о оси Ъ при В=0,13 Тл) 3 z 0 7 г j ч a Щ f \ \ t si 3 20 to 60 80 100 1i Dy I 1 W16 Г„=!7^К Z7 2i Z7 2 poo a) Ю Z60ZS0T.V. 1 в » t EL \ 4 10 Ho rr-° a* S) 0 1Z0 ПО 160 ISO 200 220 Zt-B ZED 2gOT,K -F -8 Рис 24.9. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС монокристаллов диспрозия (а) и гольмия (б) [12]: О — по оси a; D — по оси Ь; Л — по оси с ft 4 X \ Er 1 1 ., Т„=«5К 1 T 1 go юо 120 mi 160 iso zoo zzo zwzeozsoi -4 1 Г* 7 ft Y 11 72*** * I 0 120 1?0160 1, 4 ? ?ff 220 гмг s) "DZtUT.K Рис. 24.10. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС монокристаллов эрбия (а) и иттрия (б) [12]: О — в базисной плоскости; Л — по оси с 0,8 l\ f ^ у юо 200 т;к Рис. 24.11. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС маигаиина [13] (Си — 82,2%, Мп — 13,3%, Ni— 4,5%) 0 -/ Рис. 24.12. Температурная зависимость абсолютной тер- мо-ЭДС сверхпроводящего сплава Nb — 48%, Ti — 52% (Гкр = 9 К) [Н] сталлических зерен, термической нлн 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] н 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 5Кр« 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 SKP' мкВ/К —0,764 —0,766 —0,768 —0,770 —0,772 —0,774 —0,777 —0,779 —0.782 —0,784 —0,794 —0,824 -0,865 -0,899 -0,927 —0,952 —0,980 —1,010 —1,034 —1,054 — 1,075 —1,098 — 1,120 —1,143 —1,161 —1,175 —1,191 — 1,205 —1,224 — 1,243 —1,259 —1,271 5Роб> 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 ,065 ,084 ,101 ,119 ,136 Таблица 24.2. Абсолютная термо-ЭДС для некоторых металлов [5J 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 з,8а 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 (основаны на данных для РЬ [1]) иже комнатной, мкВ/К [3] Элемент Sc Y*i La Ti Zr Hf 10 — 1,6 —0,3 —0,5 - _ — — 20 -3,0 —0,4 —0,4 - _ — — 50 -8,0 —3,3 -2,8 - -3,0 0 Термо-ЭДС при темпе! SO 100 Группа JIIB —12,7 —4,5 —4,5 - Группе -3,0 +3,0 0 —14,0 —4,4 —4,9 + 0,3 IVB -2,6 +4,5 0 атуре, К 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 +5,3 563
Продолжение табл. Термо-ЭДС при температуре, К Nb*2 Та*2 +0,19 +0,31 +0,36 +0,76 +0,98 + 1 ,03 Сг*з Мо*3 W*a +3,1 —0,02 +0,05 +6,7 —0,11 —0,28 Mn Тс Re - +0,61 + 12,5 + 1,32 Fe*4 Ru Os Co*4 Rh*6 Ir*6 Ni*4 Pd*4 Pt +1,0 — —0,19 — —2,0 +0,4 +0,6 +2,5 -0,5 -0,33 -0,11 —4,7 + 1,6 + 2,3 +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 *• В числителе данные для бааисной плоскости, в зи *' См. также рис. 24.4 [9]. » См. также рис. 24.5 [7]. " См. также рис. 24.7 [10]. " См. также рис. 24.6 [9]. Группа VB +2,91 +3,09 +0,78 Группа +5,0 —0,2 —3,70 Группа +6 +оТо8 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 Q —3,2 —4,0 +0,78 +0,73 — 11,0 +2,00 +4,29 аменателе — вдоль оси с. + 1,52 + 1,42 —0,8 +7,0 +0,94 —2,45 —7,0 —2,21 + 16,0 | j —з',8 -9,0 +0,92 +0,77 —11,0 —1,63 +1,82 +0,72 +0,65 —1,5 + 11,8 +2,50 —1,41 -8,5 -3,51 + 17,0 1 ^ —4*0 — 12,0 +0,75 +0,64 -13,5 —4,85 -1,27 +0,26 —0.04 —2,0 + 17,5 +4,08 —0,10 —9,7 4^63 +15,5 1 ^ —4*0 —18,0 +0,58 +0,46 —17,0 -7,42 -3,28 +0,13 -0,20 -2,2 +18,8 +4,57 +0,56 -10,0 -5,03 +15,0 . 1 g —4*0 -19,0 +0,48 +0,35 —18,0 —9,00 —4,45 Таблица 24.4. Области линейной зависимости термо-ЭДС переходных металлов [3, 8] Элемент Sc La Ti Zr Hf V Nb Та Cr Mo W Температурный интервал Группа IIIB 150-500 750—1400 300—583 Группа IVВ 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 -7,2ч—5 -5+9 —2+2,3 Зч—5 7,5ч—5 —6ч-2 8—0 1-6 —1,5ч-6 —2ч-9 10—12 6—13 1,6—7 -2+2,5 17—8 Элемент Мп Re Fe Ru Os Co Rh Ir Ni Pd Pf Температурный интервал линейности. К Группа VIIB 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 Диапазон изменения термо-ЭДС, мВ —10Ч—4 —7+—1 12ч—5 —2ч—9,5 —3,8ч—10 —54—46 —8ч—8,5 0,5ч—0,8 1-—0,4 _4,5+—9 —15-=—2,5 —204-40 —10ч—30 —8+55 564
Таблица 24.5. Значения термо-ЭДС материалов (мВ) относительно платины для различных температур в градусах шкалы ЛШТШ-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 Магиий Медь Молибден Натрий Никель Олово Палладий Родий Рубидий Ртуть Свинец Серебро Сурьма Таллий Тантал Торий Углерод Церий Циик Материалы для термопар Алюмель (94% Ni+2% A1+ Хромель (90% Ni +10% Cr) Константин F0% Cu+40% Ni) Сплавы Манганин (84% Cu+4% Ni+ + 12% Mn) Нихром (80% Ni+ + 20% Cr) Ферронихром F0% Ni+24% Fe+ + 16% Cr) Бронза бериллиевая 98% Cu+2% Be) Зронза фосфорис- фосфористая (85% Си+13% Sn + l,86%Zn + + 0,16% Pb + +0,013% P) Температура, К 73 0,45 —0,04 0,43 —44,00 —0,21 —0,25 —0,04 1,61 63,13 —1,12 0,37 —0,19 1,00 2,28 0,26 0,81 —0,20 1,09 0,24 —0,21 0,21 0,22 —0,07 2,39 —3,36 5,35 — _ — 173 0,06 —0,31 —0,15 —26,62 —0,39 —0,35 -0,31 0,78 37,17 -1,00 —0,09 —0,37 —0,29 1,12 —0,12 0,48 -0,34 0,46 —0,13 —0,39 —0,10 —0,13 —0,33 1,29 —2,20 2,98 — _ 373 0,42 0,90 1,12 33,9 0,78 0,69 0,65 0,90 -0,51 -1,33 —41,56 1,82 0,44 0,76 1,45 -1,48 0,42 —0,57 0,70 —0,60 0,44 0,74 4,89 0,58 0,33 —0,13 0,70 0,76 -1,29 2.81 —3,51 0,61 1,14 0,85 0,67 0,55 473 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 1,34 673 2,84 6,70 82,3 4,63 3,55 —7,24 — 4,68 7,57 —5,45 —2,82 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 5,15 12,26 43,9 8,12 __ 6,10 — 11,28 — 8,34 13,13 —7,04 —5,03 6,77 . 8,41 28,87 5,95 —0,45 6,79 — — —5,28 19,61 —25,46 7,84 10,53 8,68 _ 6,30 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 Пе.пьтье для различных пар металлов [15] Железо - кон- стантаи т, к 273 293 403 513 593 833 я, 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 — Г, К 293 383 508 578 633 713 константан П, мВ 8,7 11,8 16,0 18,7 20,6 23,4 Примечание. при Г = 293 К. Медь — константан: Я = 11,0мВ Таблица 24.7. Значения коэффициента Томсона для различных металлов [15] Металл Ag А1 (99 %) Аи Cd (монокристалл) 11* Со Си Си + 0,37% Аи Fe (армко) т, 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 V, мкВ/К -0,10 +0,55 + 1,31 +0,11 —0,08 —0,56 +0,29 +0,96 + 1,61 + 6,9 +7,3 +8,2 +8,7 —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 РЬ (99,99%) Pd Pt Sn (99,99%) Zn [монокристалл) II* j_2* W Константан Нейзильбер Продолжение т, 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 табл. 24.7 !>., 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 ** II—образец вырезан вдоль гексагональной оси криста (томсон-эффект измеряется вдоль образца). *2 X — образец вырезан под углом 90° к гексагональной 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, № ю. Р. 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, иоиов 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 (ниаче — 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- другую 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 кваитовомеханическое 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 больших импульс- импульсных полях локальные участки эмиттера (выступы, заост- заострения) сильно разогреваются (чаще всего током полевой эмиссии) и взрываются. Часть вещества эмиттера пере- переходит из коидеисированной 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 еср (е — 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 ф— 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 н 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 Шотткн). Если поверхность эмиттера однородна, то уменьшение работы выхода, эВ, при наложении элект- электрического поля напряженностью $, В/см, равно Тонкие слои адсорбированных щелочных и щелочно- щелочноземельных металлов на поверхности тел сушественно 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) [2] Продолжение табл. 25.1 Элемент Алюминий Барий Бериллий Бор Ванадий Висмут Вольфрам Гадолиний Галлий Гафний Германий "ольмий Диспрозий Звропий Железо Золото НДИЙ Иридий 1ттрий <адмий <алий -Сальций ¦Собальт <ремний 1антан 1итий Ъотеций Цагний »4аргаиец Яедь Долибден 4ышьяк еодим [икель е <р, эВ 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 62В 4^68-г 5,1[3] 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 3,75[3] 2 35 з',2 4,50 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)« 4,91 (I00)*2 4,60 AП)*а 4,59 A00) A AR /11П\ 4,4о AIU) 4,98 A11) 4,53 A12) 4,53 A00) 4,95 (ПО) 4,55 A11) 4,36 A12) 4,50 A14) 4,55 C32) z 5,22 A00) 5,04 (ПО) 5,35 A11) Элемент Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Празеодим Рений Родий Ртуть Рубидий Рутений Самарий Свинец Селей Серебро Скандий Стронций Сурьма Таллий Тантал Теллур Тербий Титаи 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) — 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 Au—Ba ev, зВ 1,0-1,2 1,56 1,65 1,8 2,3 Вещество — адсорбат Au-C Au—О Be—Cs C-Cs Ce—Ba Cr-Cs e-f, эВ 4,05 5,66 1,94 1,37 2,2 1,71 568
Продолжение табл. 25.2 Вещество — адсорбат Cu-Cs Cu-Ba Fe-Cs Hf-Ba Ir-Cs lr-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 ev. 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-O Re—Cs Re—К Re—Y Re—Ba Re—Th Rh—Ba Ru—Ba Та—Cs Та—Ba Та—Th Та—Y W—Cs W—Ba, О W-K W—Ba W—Y W—Th W—ctU w—pu w—Tu et, 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 A0( вольфрама {1), A00) иридия B) и сплава осмий — ир] дий (¦?), покрытых пленкой оксида бария толщиной @,? монослоя, при нагревании [5] Таблица 25. 3. Работа выхода некоторых монокристаллических полупроводников [2] (в скобках для работы выхода указаны погрешности) О 0,5 1,0 pt,1,3-l 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- AgAsS2 AlSb Bi2Te3 GaAs GaSb InAs InSb PbS PbSe PbTe v2o5 Индекс грани A00) (ПО) @001) A00) (ПО) (ПО) AН) A00) (ПО (ПО (ПО) (ПО A11 A00 @01 A00 @10) @10 е9, зВ 5,7 4,86 5,40 4,38 @,05) 1,05—4,45 1,65—5,35 5,13 1,0 1,55 1,01 @,02) 1,9 @,05) 1,57-4,77 1.39—4.43 3i5 @,2) 4,14—4,30 5,14 @,2) 4,5 @,2) 5,71 @,08) Сколотая грань р-Тип, сколотая граи р-Тип п-Тип р-Тип п-Тип р-Тип р-Тип й-Тип Сколотая грань Сколотая грань n-и р-Типы й-и р-Типы Металл Ванадий Вольфрам Гафний Железо Иттрий Лантан Чаргаиец Молибден Ниобий Скандий Тантал Титан Xdom 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 HfB2 FeB2 YB6 Laee MnB2 MoB2 NbB2 ScB2 TaB2 TiB2 CrB2 ZrB2 бериды 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 e<p, эВ, для соедго 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 ений нитриды 3,56 3,85-3,90 3,92 3,8—4,42 2,92—3,75 2,92—3,90 WSi2 YSi2 MoSi2 NbSi, ReSi2 TaSi2 TiSi2 CrSl2 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
25.3. 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]: /э = A — г) Ао Т2 ехр (— е <pr / kT), 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. 7527 527 6Z7 727 327 927 1127 1327 | 727ТЛ 500 600 700 800 900 Ю00 1Z0D 1WD 1600 2000 Рис. 25.3. Зависимости плотности тока ТЭ от температуры и работы выхода катода [6] где г — коэффициент отражения электронов от потенци- потенциального барьера, усредненный по энергиям электронов; Л0=4 nmek2/h3= 120,4 А-см-2-К —универсальная по- постоянная, одинаковая для всех твердых тел; (рг=<Ро+ + (d(p/dT)T; ф0 —значение <р, В, при Т=0; е=1,60Х Х10-19 Кл —заряд электрона: fe=l,38-10-23 Дж-Кг1— 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. Оксидный термокатод — смесь оксидов металлов, нанесенная на металлический керн. В низкотемператур- низкотемпературных катодах, работающих в интервале температур от 900 до 1300 К, используются смеси оксидов щелочнозе- щелочноземельных металлов — бария, кальция и стронция. Эти 2000 16D0 Рис. 25.4. Зависимость плотности тока ТЭ от туры для различных катодов [7]: I — вольфрам; 2 — торированный вольфрам; 3 — оксн 4 — гексаборид лантана (см. также [8]); 5— оксидио- катод с присадками вольфрама, молибдена или таи 6 — L-катод; 7 — оксидный катод тория; триевый ша [И]: 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 барня, 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 н диборид хрома. Покрытие оксидного слоя тонкой плен- пленкой осмия понижает работу выхода катода и увеличива- увеличивает его эмиссионную способность. Термоэмнссионные ка- катоды из гексаборида лантана работают при температуре 1650 К и обеспечивают получение плотности тока ТЭ до 50 А/см2. Высокая механическая прочность н 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- нелнрованием электронов сквозь барьер). В этом режи- режиме катод нз 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 eq>; рабочая температура Т; плотность тока на- насыщения ТЭ /э н ее зависимость от температуры; ско- скорость испарения активного вещества при рабочей темпе- температуре иИсп; 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. Те т, к 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 блица 25.5 Термоэмиссиоиные свойства вольфрамового термокатода [6] (чистый вольфрам, р = 19,3 г/смз, ecf = 4,54 эВ) /э, А/см* 3,9-Ю-3 1,3- Ю-2 4,Ы0-2 1,2- Ю-1 3,0- Ю-1 7,0-10-1 1,6 3,5 7,3 14.0 rfec, 1,6-Ю-12 1,2-10-" 7,8.10-и 4,4-Ю-10 2,0-10-» 8,8-10-» 3,2-Ю-8 1,1-10-' 3,5-10 9,7-10' 2,5-10» 1,1-10» 5,0-108 2,7-108 1,5-108 8,0-10' 5,0-10' 3,1-10' 2,Ы0' 1,7-10' dj4, мм/ч* 3,0-10-» 2,3-Ю-8 1,5-10-' 8,2-10-' 3,7-10-6 1,6-10-Б 6,0-10-Б 2,1-10-* 6,5-Ю-4 1,8- Ю-3 Срок службы, ч -О.,- ыо6 1,4-|106 2-Ю4 3-103 830 180 50 14 4,6 1.7 d = I мм МО7 1,4- 106 2-Ю6 3-104 8300 1800 500 140 46 17 массивный катод 1-10" 1,4-107 2,2- 106 3-Ю5 8-104 1,8-104 5-103 1440 460 170 : Толщина слоя вещества, аряющегося за 1 час при температуре Т. 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 ш кет ют sod т. к Ю7Т,к- Рис. 26.6. Термоэлектронная эмиссия поликристалличе- поликристаллического вольфрама в парах цезия [9]: цля каждой кривой снизу указана температура жидкой фазы цезия Tcs и сверху плотность потока атомов цезия на по- поверхность катода ца Наклонные прямые — линии постоянной работы выхода Рис. 25.7. Термоэлектроннаая эмиссия поликристаллн- ческого молибдена в парах цезия [9]. Обозначения те же, что на рис. 25.6. 572 Таблица 25.6. Термоэмиссионные свойства металлопористого вольфрамово-барневого термокатода (L-катод) [6] (etp= 1,8ч-2,0 эВ, количество ВаО 30 мг/см2) Г, К 800 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 1600 1700 /э,А/см» ью-6 3-ю-4 5-Ю 6-10-3 0,4 2 10 30 90 300 v г/(см"'с) . . . 1,7- Ю-10 2-10"9 1,7-10-8 МО 5,5-10"' 'Уисп, Кл/г 1,2- 1010 5109 1,8-109 9-108 5,5-10s ммД' 6-10 7-Ю-3 6-ю-2 0,4 2 Срок бы*, ч 5-10* 4300 500 75 15 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, d*p= 6 мкм] т. к 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300 /э,А/см* 10~Б 4-10 7-10 4-10-3 0,4 3,0 12 50 200 *2 исгт > Г/(СМ".С) _ 5-10-» 2-10"9 8-Ю-8 1-ш-6 ^/"„сп- Кл/г _ 6-10Ю 6-109 6-108 2-Ю8 </tt*s, мм/ч _ — 3,2-10"' 1,3-Ю-6 5,2-10-* 6,5-Ю-3 Срок службы, t _ — — — 5000 115 3 0,23 при которой термока «Минимальная толщина активного слоя, тод сохраняет работоспособность. *2 Значения для ВаО. Для ВаО— SrO-термокатодов скорость испарения
Рис. 25.9. Фазовая диаграмма оксидного катода (систе- (система ВаО—СаО—А12О3) [10], определенная при 7-=1250°С: В==ВаО; С==СаО; Л = А12Оз. 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» Непрерывный режим токоотбора 0,05 1000—1040 20 000 0,15 1000—1070 5 000 0,20 1070—1100 3000 0,30 1070—1100 2 000 Импульсный режим токоотбора 3,0 5,0 6,0*i 10,0*1 2,5*2 4, О*2 1000—1040 1000—1040 1070—1100 1070—1100 1070—1100 1070—1100 10 000 5000 3000 2 000 3000 2 000 п Длительность импульса — микросекунды. ** Длительность импульса — сотни микросекунд. Рис. 25.10. Эмиссионная способность оксидов раз! состава [12]: цифры у кривых — значения импульсного тока, А/см! Таблица 25.9. Термоэмиссионные характеристики и срок службы прессованных металлопор истых оксидно-никелевых катодов [7] Т. К 1200 1220 1270 1340 /э, А/см' 0,5 0,5 1 3 Срок служ- службы, ч 5000 5000 5000 3000 Режим отбора Стационарный » 2 I /см / г / i /С /> ни i 90 U ^ о- 1 1. 0 150 Й.мкк Таблица 25.10. Термоэмиссионные константы боридов, позволяющие рассчитать <fT по формуле <р = 9„ + (ду/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 ВаВ6 СеВ6 СгВ26 DyB6 ЕгВ66 «9.. эВ 3,45 2,59 3,36 3,53 3,37 т l^sB/k 7,5 2,3 . 1,5 2,3 Коэффициент вторичной ЭМИССИИ о _ 0,68 0,77 0,8 573
Продолжение табл. Продолжение табл. 25.12 Соединение EuB6 GdB6 HoB6 LaB6 LuB6 MnB2 NdB6 PrB6 ScB. SrBfi TbB6 ThB' TiB2 тв.+т„в« YB6 YbB6 ZrB26 e9o, SB 4,9 2,05 3,42 2,68 3,0 4,14 3,97 3,46 2,96 2,67 3,26 2,92 3^95 2,22 3,13 3,67 еду/дТ. 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 _ 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. Те. гексаборида лантана LaB6 [6, 8] (р = е<р = 2,68эВ) . 2,61 г/см3, г, к 1600 1700 1800 1900 2000 2100 2200 А/С! -? 0,4 1,0 3,0 8,5 25 100 400 1е И й l-10-ч 1-Ю-10 ыо-» 9-10-" 7-Ю-8 6-10-' 4-Ю-6 и J 4,0-1010 1,0-1010 3,0-109 9,5-108 3,6-108 1,7-108 1,0-108 й мм 1,4-10-' 1,4-Ю-6 I,4-10-Б 1,2-10-* 1,0- Ю-3 8,3-Ю-3 5,55-Ю-2 Срок службы ка- катода с косвенным подогревом, ч !! i ни 2-104 2150 215 25 з 0,35 0,05 J 1! 7-106 7-Ю4 7-Ю3 800 100 12 1,8 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 /а, А/см* Импульс- Импульсный режим 0,8 2,0 Стацио- Стационарный режим 0,4 Катод ( W+ThC W+La2 „ассовый состав, %) J+B(97,5+2 + 0,5) О., G0 + 30) W + Nd2O3 G0+30) W + Gd2 О, G0 + 30) W + [75%~Gd2O3 + + 25% La2O3] G0 + 30) W + Th (пропитанный) Г, °с 1370 1300 1300 1400 1400 1600 /э, A/cms 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] Mo - La2O3 Mo — С — La2O3 — Pt Ir — La Re - LaB6 W — Re — Y W — Re — Nd ZrC — W ZrC —W, ZrC —Mo Г, С 1580 1570 1400 1440 1730 1780 2030 /э, А/см* 7 5 3 2 1 1 4500 1500 800 500 10 000 9000 Таблица 25.14. Работа выхода еу, теплота испарения Q и критерий качества q=e<?/Q термокатодов [7J Вольфрамовый Танталовый Ториево-оксид- Боридный Вольфрамово- бариевый Оксидный 4,54 4,2 3,2 2,8 2,1 1,6 8,0 7,9 7,6 6,8 4,7 4,0 0,57 0,53 0,42 0,41 0,45 0,4 Т. К. при долго- 10 000 ч 2300* 2000* 1770 1720 1300 1030 1000 ч 2500* 2200* 1870 1870 1420 1100 * Значения ориентировочные, долговечность катодов кже от диаметра 25.4. ФОТОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ Фотоэлектронная эмиссия (ФЭ) — эмиссия электро- электронов, 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 Я-о. При Я.>Яо ФЭ не происходит. С длинно- длинноволновой границей связана пороговая частота vo=cA0 (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- плотностях потока падающего излучения (F^, 1 Вт/см2), когда становятся существенными многофотонные процессы. Перечислим основные характеристики фотокатодов: Квантовый выход УЛ= Ux/e)/(F)L/hv), электрон/фо- электрон/фотон — число вышедших в вакуум фотоэлектронов, при- приходящихся на каждый падающий на поверхность фото- фотокатода фотон. Здесь /х — фототок насыщения на данной длине волны; F Л— интенсивность излучения на данной длине волны. Спектральная чувствительность 5^=/х//7х=0,807 Y)\i мА/Вт — фототок насыщения на единицу мощности падающего на фотокатод монохроматического излучения (Я-внм). Спектральная характеристика — зависимость 5Л или УЛот 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: dX /683 j Fx Здесь S — в мкА/лм; 5Л— в мкА/Вт; К\ — относи- относительная спектральная чувствительность человеческого глаза (Ктах=Кх=5Ь5им); Я-! н Яг — граничные длины волн излучения видимого спектра. Плотность темпового тока /т — плотность тока ТЭ иеосвещаемого фотокатода прн рабочей температуре. Темновой ток — основной источник шума в фотоэлект- фотоэлектронных приборах. Среднее квадратическое значение шу- шумового тока в отсутствие излучения дается формулой где s — площадь поверхности фотокатода; А/ — 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-sjl,5 v0), хорошо опи- описывается феноменологической теорией Фаулера, согласно аА0 Г2ехр I — где a~F/hv — отношение плотности возбужденных светом электронов к плотности нормального электронно- электронного газа в эмиттере; А0=4nemk2/ha — постоянная Ричард- Ричардсона. Пороговая частота ФЭ v0 строго определена толь- только при Г=0 При Г>0 ФЭ наблюдается вблизи порога и при частотах v<vo. Квантовый выход ФЭ из чистых металлических поверхностей в видимой области спектра имеет порядок Ю-4 электрон/фотон, а при Av^lO эВ не превышает Ю-2 электрон/фотон (рис. 25.12). /7V,SB Рис. 25.12. Спектральная характеристика квантового хода ФЭ с чистой поверхности меди [18] Фотоэмиссия из полупроводников. В полупроводни ках ФЭ может быть обусловлена возбуждением элект- электронов нз валентной зоны, с уровней примесей, дефектов, поверхностных состояний и из зоны проводимости (в вырожденных полупроводниках я-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-j-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 аффективные фотокатоды имеют малое значение %, так что yJEg<.\. Квантовый выход фотоэмиссии полупро- полупроводников с %IEg>\ мал (рис. 25.13;. ю-* ю-7 ей, р, On ¦ см 0,0018,р-шип 0,0Цр -тип 0,0Z%p-man \р-ти.п jZ,5,n-mun -0,Ш,п-тип 0.0057,п-тип БД hv,3B Рис. 25.13. Спектральные характеристики квантового вы- выхода ФЭ для образцов кремния п- и р-типов с различной степенью легирования %IES^A. [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 Х<200 нм (Av>6 эВ) являются щелочногалоидные со- соединения (Csl, CsBr и другие), иодид меди и галоидные соединения серебра. Высокий квантовый выход в облас- области ?i=200h-350 нм получен на теллуриде цезия (Cs2Te) и теллуриде рубидия (Rb2Te). Следует отметить, что эти фотокатоды относятся к категории так называемых сол- солнечно-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 м«и таллов. Некоторые из них (CsNa2KSb) чувствительны и в ближней инфракрасной области спектра, вплоть до Я.=850н-900 нм. До последнего времени единственным фотокатодом в области Л=900-н1100 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 % 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 Es, сродство к электрону -^ и порог фотоэмиссии h-»0 различных полупроводниковых материалов [16] Продолжение табл. 25. 15 Материал Антимонид: галлия индия магния Арсенид галлия Арсенид индия Аурит цезия Бромид серебра Германий калия лития меди натрия рубидия цезия карбид кремния: гексагональный кубический 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 X. эВ 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 too. SB 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 Росфид 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 1 4,2 5,3 3,8-4,8 4,2 4,6 5,2 4,4 4,7 <0,5 <0,5 2,6 1 4,4 3 Ы, зв 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, 41] Фотокатод LigSb Na3Sb K3Sb KsSb Rb3Sb Cs3Sb Na2KSb K2CsSb K2CsSb @) CsNa2KSb Rb2CsSb 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 0,30 320 330 550 460 580 620—700 600—670 650—700 780 870—940 680—750 12 2 25 40—80 30-60 50—100 130 300 130 ,0 ,1 ,4 ,1 ,0 ,6 ,0 ,0 ,0 ,4 ,45 2,9 2,5 0,9 1,6 1,2 0,45 1,0 1,1 <С1,1 ~0 0,2 п п р п р р р р р р — — 10-и ю-" ю-" 10-и 10-м ю-" Таблица 25.17. Параметры основных фотокатодов для видимой и ближней инфракрасной областей спектра [16, 18] Фотокатод Cs3Sb K2CsSb CsNa,KSb Ag — 0 — Cs GaAsP —Cs —О GaAs — Cs — О InGaAsP — Cs — О -°InP-°Ag- — Cs —О >>., нм 620—700 650—700 900—940 1200 680 900 1100—1150 1700 vm 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 Smi мкА/лм 120 200 450 70 375 2150 1640 /т, А/см* Ю-"- 10-i5 io-" Ю-16 10-13 — Ю-11 <C 10~l4 10-м— Ю6 10-и — 10-13 Рис. 25.14. Спектральные характеристики коэффициента Рис 25.15. Спектральные характеристики квантового вы- выхода ФЭ для фотокатодов на основе антимонидов ще- щелочных металлов: поглощения а (У) и квантового выхода ФЭ B) для /-Rb3Sb; 2 - K3Sb с кубической структурой; з - К фотокатода ИЗ Cs3Sb [16] тональной структурой; 4 — NasSb; 5 — U3Sb •37—2159 577
2,0 2,t 2,8 3,6 hv,3B Рис. 25.19. Спектральные характеристики кванто- квантового выхода ФЭ для иодидов щелочных ме- металлов [16] Рис. 25.16. Спектральные характеристики квантового вы- выхода ФЭ для многощелочного и бищелочных фотока- фотокатодов: /-CsNa2KSb; 2-K2CsSb(O); 3 - Na2KSb [16] 2,2 2fi hV,3B Рис. 25.17. Спектральная ха- характеристика квантового вы- выхода ФЭ для фотокатода из Ag—О—Cs [16] Рис, 25.20. Спектральные характеристики кванто- квантового выхода ФЭ для не- некоторых щелочногалоид- ных соединений [16] -hv,sB Рис. 25.18. Спектральные характеристики кванто- квантового выхода ФЭ для фо- фотокатода из Cs2Te без из- избытка цезия A) и с из- избытком цезия B) [16] V,3ff Рис. 25.21. Спектральные характеристики квантового выхода ФЭ для некоторых галоидных соединений се- серебра: 1 — монокристалл AgBr; 2 — плавленый AgBr; 3 — AgCl [16] 578
ЯГ* : 7 г \ 500 700 300 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] 1.8 2,2 2,Б hV,3B Рис. 25.23. Спектральная характеристика квантового выхода ФЭ для полупрозрачного фотокатода из GaAs [18] 0,6 0,8 7,0Л,мкм Рис. 25.24. Спектральные характеристики квантового выхода ФЭ для фотокатодов из Gai-* In* As с различ- различной шириной запрещенной зоны: Eg= 1,43 эВ х=0; ?g= = 1,29 эВ х=0,1; ?,= 1,18 эВ *=0,17, ?g=l,13 эВ х=0,2 [20] Л,мкм Рис. 25.25. Спектральные характеристики квантовой выхода ФЭ для кремниевого фотокатода при освещени* «на отражение» A) и «на просвет» B) [211 1,4- 1,0 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 [19] 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 нз тела без рассеяния энергии (табл. 25.18 и рис. 25.28— 25.30). При использовании длинноволнового рентгенов- рентгеновского излучения (/tv=l 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 электрен- 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 37* 579
Таблица 25.18. Энергия основных фотоэлектронных рентгеновских линий (энергия связи) химических элементов (ftv = 1486,6 эВ) и относительное сеченне фотоионизации для этих линий. Сечение фотоионизацни 1 s-линии натрия принято за единицу [37, 39] Продолжение табл. 25.18 Среди* энерп линии. 1Я т эВ Диапазон линГэВ Относите льное сечение фото- нонизации 13AI if 2i 29Cu ToZn 31Ga Is- переход 56 113 191 287 402 531 68€ 863 1072 1305 2p — 4 8 12 9 4 0 2 2 -переход 2рт-переход 102 133 165 199 241 293 347 402 458 515 577 641 710 781 855 934 1022 1117 1219 1329 6 8 8 и 0 1 2 6 8 6 6 4 8 6 6 4 2 2 4 7 3d5/2-переход 110 133 158 0,009 0,127 0,188 0,338 0,480 1,000 0,141 0,163 0,198 0,424 0,377 0,421 0,522 0,478 0,865 0,777 0,836 1,500 0,135 0,200 0,210 0,180 0^262 0,284 0,380 0,430 Элемент Л nZr 4°Nb 42МО 431с Ru м 4вАа Cd 4% CU _„ТЬ В^Хе 54ле 55CS Ва 56°** B7La коСе Рг elPm e2Sm esEu 1?ь Средняя энергия 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 6 8 6 4 4 5 2 2 3 3 4 5 6 4 2 2 — — — I — — Относительное сечение фото- ионизации 0,570 0,564 — 0,846 0,990 0,8-94 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 — 1% ,6Os onTh 4d5/2-nepexod 180 185 197 0,119 0,237 0,189 0,282 0,236 4f \7 25 34 43 52 62 73 85 100 118 138 59 335 380 7/2-переход 6 8 6 6 3 4 5 3 2 2 3 4 3 5 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
Рис. 25.27. Зависимость средней глубины выхода / элек- электронов из твердых тел от энергии электронов [23] 300 200 100 ЕЬ,ЭВ Рис. 25.28. Фотоэлектронный рентгеновский спектр угле- углерода (мишень —полиэтилен) 139]: по оси абсцисс отложена энергия связи электрона в атоме Рис. 25.29. Фотоэлектронный рентгеновский спектр пезия (мишеиь — CsOH) по оси абсцисс отложена энергия связи электрона в атоме 581
Рис. 25.30. Фотоэлектронный рентгеновский спектр кис- кислорода (мишень — А12О8) [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 тонкопленочиых эмиттерах — со стороны поверхности, противоположной облучаемой (ВЭЭ «иа прострел») Основной характеристикой вто- вторично-электронных эмиттеров является зависимость а — коэффициента ВЭЭ от энергии Ер первичных элект- электронов. Коэффициент ВЭЭ есть отношение числа элект- электронов JV2, испускаемых телом, к числу падающих на него за то же время первичных электронов Ni: a—N^/Ni^ =Ii/li Un l<z — первичный и вторичный токи соответст- соответственно). Значение о зависит от свойств и структуры эмиттера, состояния его поверхности, энергии первич- первичных электронов Ер и угла падения первичного пучка на 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 иеупруго) — часть первичного пучка, отраженная от тела. При малых Е„ (?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- несколько 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 n = iV2 (?p> >50 3B)/Ni (в Ni входят и упруго отраженные элект- электроны, но число их мало и на значение ц не сказы- сказывается). ВЭЭ из металлов и полупроводников. В металлах и полупроводниках максимальное значение Gm обычно лежит в пределах 0,5—1,8 (табл. 25.19—25.21 и рис. 25.31—25.38). В некоторых диэлектриках (щелочио- галоидиые кристаллы, MgO) cm значительно больше A0—35). Это обусловлено большой глубиной выхода вторичных электронов из этих материалов B0—100 им). Наличие в диэлектрике сильного электрического поля, на- направленного от эмитирующей поверхности в глубь слоя (т. е. ускоряющего вторичные электроны), приводит к значительному увеличению с. Сильное поле обычно соз- создается электронной бомбардировкой тонкого слоя ди- диэлектрика иа проводящей подложке при такой , энергии Ер, что о>1. В результате поверхность диэлектрика за- заряжается положительно относительно металлической подложки. Ток ВЭЭ, возникающий в присутствии силь- сильного электрического поля в эмиттере, состоит из двух компонент: малоииерциоииой (эта часть называется вто- вторичной электронной эмиссией, усиленной полем, ее инер- инерционность менее 10~6 с) и самоподдерживающейся, су- существующей и при отсутствии первичного пучка, пос- после того как осуществлена первоначальная зарядка слоя Эффективные эмиттеры вторичных электронов. Эф фективиые 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 иа рис. 25.39—25.43, где Ер т— энергия первичных элект- электронов, при которой достигается максимальное значение коэффициента вторичной электронной эмиссии от. 582
Таблица 25.19 для различных Элемент Алюминий Барий Бериллий Бор Висмут Вольфрам Галлий Гафний Германий Железо Золото Индий Иридий Иттрий Кадмий Калий Кальций Кремний Лантан Литий Магний Медь Молибден 0,88 0,83 0,55 ( ( ,2 ,32 ,4 ,08 ,16 ,08 ,3 ,81 ,41 ,8 ),93 ,59 ),53 ),60 ,03 ,03 0,48 0 88 1,40 ,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 В; поликристаллов [22] Элемент Никель Ниобий Олово Осмий Палладий Платина Рений Ртуть Селен Серебро Скандий Свинец Стронций Сурьма Таллий Теллур Титан Торий Углерод (графит) Цезий Циик 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 )Э 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 [25 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—1,6 1,4-1,6 1,1-1,4 1,2—1,4 1,1—1,35 1,5—1,8 1,25—1,3 1—1,05 1,1—1,3 1,2—1,35 Ерт- эБ 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 Тантал Таблица 25.21. Анизотропия вторич Параметр ВЭЭ Etpm, эВ 5». эВ Ерш, эВ Ерт> эВ °Ерт, ЭВ Етрт, эВ Етот, эВ «-эмиссионных свойств монокристал лов [4] Плоскости монокристаллов (Ш0) 1,66 780 — 2,11 650 1,52—1,58 350—400 - 1,38 350—820 1,43 750 (Ш) 1,58 670 — 1,85 650 1,4—1,45 350—510 1,52 770 1,29 360 - ОГО) 1,48 550—720 1,34 450 1,95 650 1,35 400—460 __ 1,25—1,34 380—880 - (П6) 1,39 820 — — — - A12) z — 1,14 720—760 _ I 1,25 740 A02) z — 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 0,V 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 Ер,кзВ Рис. 25.31. Зависимость коэффициента ВЭЭ а (сплошные линии) и коэффициента иеупругого отражения электро- электронов т) от энергии первичных электронов для бора, угле- углерода, бериллия, магния и алюминия [22] 0,1 Dfi Dfi 0,8 1,0 2,0Е„,кзВ Рис. 25.34. Зависимость коэффициента ВЭЭ б (сплош- (сплошные линии) и коэффициента иеупругого отражения электронов т] от энергии первичных электронов для цин- цинка, селена, стронция, иттрия, циркония и ниобия [22] '0 0,2 0,4- 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 2,5 Ер,кэВ Рис. 25.32. Зависимость коэффициента ВЭЭ с (сплош- (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов т] от энергии первичных электронов для калия, кальция, скандия, титана и кремния [22] Рис. 25.35. Зависимость коэффициента ВЭЭ 0 (сплош- (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов т] от энергии первичных электронов для молиб- молибдена, палладия, серебра, кадмия и индня [22] D 0,1 ОД- 0,6 0,8 1,0 1,5 2,0 2,5 Ер, 0 0,2 0,t 0,6 0,8 W 2,0 Ер,кз Рис. 25.33. Зависимость коэффициента ВЭЭ 0 (сплош- (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения электронов г] от энергии первичных электронов для же- железа, никеля, меди, галлия и германия [22] Рис. 25.36. Зависимость коэффициента ВЭЭ 0 (сплош- (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов т] от энергии первичных электронов для олова, сурьмы, теллура, цезия, бария и лаитана [22] 584
Таблица 25.23. Коэффициенты ВЭЭ эффективных эмиттеров «на прострел» [24] KC1 MgO Si—CsO GaAs-CsO 2 0,5 2 0 0 а П Б 4,2 5 50 2 10 2 4 200 15 кэВ 15 2 — 520 60 20 2 — 725 112 О 0,2 0,4 0,6 0,8 W г,0Ер,кэЪ Рис. 25.37. Зависимость коэффициента ВЭЭ 0 (сплош- (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов т] от энергии первичных электронов для гафния, тантала, вольфрама, рения и платины [22] D 0,2 0,4- 0,6 0,8 1,0 1,0 Ер,к Рис. 25.38. Зависимость коэффициента ВЭЭ а (сплош- (сплошные линии) и коэффициента неупругого отражения элек- электронов т] от энергии первичных электронов для золота, ртути, таллия, свинца и висмута [22] Таблица 25.24. Коэффициенты ВЭЭ для эффективных эмиттеров при малых энергиях первичных электронов Е„ [24] иттер CuBe CuAlMg :s3sb :sNa2KSb GaP (поликристалл) —CsO ОаАб(поликристалл) —CsO а при*,, SB 300 2—4 2—4 2—6 3—5 28 26 600 4—6 3—7 4—15 7—11 50 42 1000 7-12 7-16 3—12 10—19 68 65 6 9 8 7 Б s Ч 3 P. - А . /CSjSb / / Cu-Be " / у, \ П 0,2 0,4 OJS 0,8 7,0 2,0 ED 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 коэффициента ВЭЭ для эффективных эмиттеров [13] Эмиттер CsNa2KSb Cs3Sb Cu-Be Ag-Mg GaP A00) (монокристалл) — CsO GaP (поликристалл) — CsO GaAs(lOO) — CsO Si A00) - CsO GaAsb.5Po.5A00)-CsO ]sCl Csl CaF2 MgO °m 39 10 6—8 12 500 200 540 950 110 20 20—35 5 20 1,8 0,5 0,6 0,6 12 4 20 20 1,7 2 1,7—5,5 1,4 0,9 Са-МдО Рис. 25.40. Зависимость коэффициента ВЭЭ от энергии первичных электронов для алюминий-магниевого и мед- но-магниевого сплавов [15] 585
- / / п 1 У 16 Е_ 'г Рис. 25.41. Зависимость коэффициента ВЭЭ от энергии первичных элек- электронов для моио- A) и поликристаллического B) GaP—CsO-эмиттеров Рис. 25.42. Зависимость коэффициента ВЭЭ для GaAs—CsO-эмиттеров от энергии первичных элек- электронов «на отраже- отражение» A) и «на прострел» -I II ние» A) и «на прострел 16 Ев,кзВ (d=3-M мкм) B) [26] Таблица 25.25. оже-электронов ? Энергия основных пиков для различных элементов S [38] Рис. 25.43. Зависи- Зависимость коэффициента ВЭЭ от энергии пер- первичных электронов для Si—CsO-эмитте- Si—CsO-эмиттеров «на отражение» (/) и «на прострел» (d=4-^-5 мкм) B) [25] Эмиссия оже-электронов (ЭОЭ). В спектрах вторич- вторичных электронов имеются узкие линии, соответствующие 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 первич- первичными электронами происходит переход электрона с ка- какого-либо внутреннего уровня (например, К) в свобод- свободное состояние выше уровня вакуума. Освободившийся Продолжение табл. 25.25 -электронов ?оэ для различных элемент и относительная оже-чувствительность S [38] Е* при с _з кэВ К LL-переход «Li tBe ¦В q N О (Р лКа 3А1 43 104 179 272 379 503 647 990 1180 1396 0,14 0,15 0,2 0,3 0,5 0,48 0,22 0,11 0,05 14Si Г 2Г 17ъ 18Аг 25 26Fe 27С0 № LMM-nepexod 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 0,24 0,35 0,55 0,8 1 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 Элемент Zr 4iNb 42Мо 44Ru 4BRh 4ePd 47Ag 48Cd 49In B0Sn Те j MXe 55CS 5_La 5sQe 5 Pi* . 0Nd e2Sm fi4Gd esTb 667Ho esEr "oYb1 71Lu 72Hf 74W 77Ir pt 78Au * Относительная оже принята равной единице ?0.э, эВ 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 ?* при Ер 3 кэВ 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 — -чувствительность серебра (Е — 351 эВ) 586
WO ZOO 300 ?,эВ Рис. 25.44. Оже-спектр углерода [42] Е.ЗВ 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 кваита 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 аже-электроиов позволяет получить информацию о составе приповерхностной области твер- твердого тела, откуда происходит ЭОЭ. Энергия оже-элект- ронов лежит к диапазоне 30—2000 эВ. Средняя длина свободного пробега электронов с такими же энергиями составляет 0,5—2 им, 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- электроиов с данной энергией, испущенных данным эле- элементом, в расчете на число первичных электронов и за- зависит от энергии первичных электронов. Анализ спект- спектров оже-электроиов 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 (?^5>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 иа нагревание эмиттера проходящим по нему эмиссионным током. Плотность тока ПЭ, А/см2, из ме- металла при Г<20°С описывается формулой [27] ( 8 — в В/см): еЧ2 BтI''2 ¦Ну) где в(у) — функция Нордгейма (табл. 25.26), в которой аргументом является относительное снижение работы выхода внешним электрическим полем напряженностью Е в соответствии с эффектом Шоттки: Если еф — в эВ, a S — в В/см, то плотность тока ПЭ (в А/см2) ё Г /= 1,54- 10-е— ехр — 3,62 6,79 -1О'(е<рK/2 Отсюда видно, что ПЭ зависит от электрического поля так же, как ТЭ зависит от температуры: ln(j/$2) = =/(l/g) (Рис- 25.47). При высоких температурах плот- плотность тока ПЭ возрастает с Т, 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 иа 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 иих, 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 с = 106 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 ?/3/2 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]. Таблица 25.26. V 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 Функция Нордгейма Цу) [27] У 0,55 0,6 0,65 0,7 0,75 0,8 0,85 0,9 0,95 1 6A/) 0,6351 0,5768 0,5152 0,4504 0,3825 0,3117 0,2379 0,1613 0,0820 0 О/см Рис. 25.47. Зависимость плотности тока ПЭ от напря- напряженности электрического поля для некоторых метал- металлов (а) н эмиттеров с различной работой выхода (б) [6] 588
I, A 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] Материал катода W W W W W W-Zr Та, Re LaBe ZrC Длительность приклады- прикладываемого напряжения, с Постоянно действую- действующее напряжение 10—10-3 ю-5—ю~е ю-' ю-8—ю~9 4-Ю-8 4-10-8 3-10-" 3-ю-6 Предельная плотность тока, А/сма 10' 2-10' 5-10'—108 3-Ю8—5-Ю8 109 МО9—5-Ю9 5-Ю' 10'—108 10'—108 10 50 70 а,град Рис. 25.50. Зависимость критической (наибольшей иераз- рушающей 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-|: кружки — эксперимент, заштрихованная полоса — расчет 0,36 U'\f Рис. 25.49. Вольт-ампериые характеристики тока ПЭ по- полупроводников при различных температурах [29]: IP-типа: в — сульфид цинка; г — сульфид кадмия
Рис 25.51. Расход массы медных острий М при много- многократных включениях тока взрывной полевой эмис- эмиссии [30]: /V —число включений, f = 30 кВ; расстояние катод-анод 3 мм; угол раствора конуса катода а«-6°; 1,3 — M{N); V, 3' —• dMldN. Длительности импульсов: 7, /'-S-10-8 с: 2, 2'-2-Ю-8 с; 3, 3' — 5-Ю-9 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: /г — плотность ионного тока; S — коэффициент распыле- распыления — отношение общего числа распыленных частиц (нейтральных и ионизованных) к числу первичных ионов; К'1 — 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~У = = К+/С,-, где С; — относительная концентрация атомов i-ro сорта в мишени); $+—K+/S — коэффициент иони- ионизации (табл. 25.30—25.32). Вторичная ионная эмиссия широко используется в масс-спектроскопии вторичные ионов для анализа состава приповерхностных слоев твердых тел [34], блица 25.28. Коэффициенты ионно-электроиной эмиссии металлов ?, электрон/ион [35] (данные получены графической интерполяцией между экспериментально измеренными значениями) Мишень Li А1 Сг Си Ag Аи Первич- Первичный ион н+ н2+ Не+ Н+ 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 з 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 ,77 ,34 3,885 1,31 1,36 3,940 1,69 ,45 0,960 1,70 2,33 1,67 2,89 2,03 1,59 2,68 50 1,55 1,16 1,95 1,38 0,955 1,42 1,01 1,94 1,57 1,08 1,78 2,15 1,70 Мишень w Первичный иои н+ Энергия первичных ионов, кэВ 50 1,54 75 1,62 100 1,64 125 1,65 150 1,64 175 1,61 200 1,56 225 1,53 [36] 590
Таблица 25.29. Термоионные свойства цеолитов и алюмосиликатов щелочных металлов [33] Материал Цеолит Алюмосиликат Li (Li2O-Al2O3-2SiO2) Алюмосиликат Rb (Rb2O-Al2O3.2SiO2) Алюмосиликат Rb + + Мо A0%) Алюмосиликат Na (Na2O-Al2O3-2SiO2) Алюмосиликат Na + + W A0%) Г, °C 1100 1100 1160 1160 1200 1200 Эмитируе- Эмитируемые ионы Cs+ Li+ Rb- Rb+ Na+ Na+ Плотность ИОННОГО mA/cm's 12 0,6 0,4 2—5 2 20 1,5 7,0 0,5 V /CM* - 0,5 1 4 Ш 7 1.5 2,0 / Л/ 2,5 3,0 ft ^1050 1 3,SU,kB 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~' Ер,кзВ Рис. 25.52. Зависимость коэффициента ионно-электрон- ной эмиссии у при бомбардировке мишеней ионами ар- аргона 40Аг+ от энергии первячных Ер [23]: крестики — поликристаллический молибден; светлые кружки — поверхности (III) монокристалла германия; темные кружки — монокристалл хлористого натрия. Измерения проведены при давлении р^Ю-8 Па. Поверхности мишеией подвергнуты нонно- му травлению в вакууме (р~10-' Па) при Г-350°С (Ge и NaCI), молибденовая мишень предварительно отожжена при гаком же давлении при Г-1700 К 800 woo гт то тои.в Рис. 25.54. Вольт-амперные характеристики источника ионов К+ на основе алюмосиликата калия с присадкой вольфрама (K2O-Al2O3-2SiO2+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] Аг+ о2+ Параметр р+, Ю-4 ион/атом S, атом/ион К*, Ю~4 ион/ион j3+, 10-* ион/атом S, атом/ион К+, Ю ион/нон C+, Ю-4 ион/атом S, атом/ион К+, Ю ион/нон 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 № 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 0,66 565* 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 0+ (энергия первичных ионов 8 кэВ, за эталон принято железо при бомбардировке нонами Аг+ [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 Ho In Y Yb La Первичный ион 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 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 АГ+ 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 Продолоюение табл. Элемент Sm Sn Та Tb Ti Tu V w Zn Zr 25.31 Первичный ион 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 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 нонами Аг+ с энергией 8 кэВ, плотность потока первичных ионов 10~3 А /см2) Параметр S ТГМе + tc Рме Рс TiC 3,0 21,0 0,056 0.20 0,007 vc 2,9 24 0,034 0,24 0,005 CrQ 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 MoC 2,9 1,9 0,030 0,018 0,004 HfC 4,0 1,3 0,056 0,009 0,005 TaC 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 Auflage. 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 M., 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. 1С. 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.//Semicondnctors 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- ger 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 /Пол 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, № 1, С. 101—120 31. Swanson L. W., 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.//Итогн 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-Elmer 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. X. и др./7'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, селениды, теллуриды и др.). В слабых магнитных полях (р,вН<^.кТ, где Цв — магнетон Бора, // — напряженность магнитного поля, к — постоянная Больцмана, Т — температура) намагни- намагниченность / таких веществ возрастает прямо пропорцио- пропорционально напряженности поля: J=%VH, где %v — магнит- магнитная восприимчивость единицы объема. Вещества с отрицательной магнитной восприимчи- восприимчивостью называют диамагнитными (%v<Q). Причиной диамагнетизма является электромагнитная индукция молекулярных токов, вызываемая в электронных обо- оболочках атомов внешним магнитным полем. Явление диамагнетизма присуще всем веществам без исключения. Парамагнетизм (х^>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 (ЦвН^кТ), то все магнитные моменты парамагнитных частиц ориентированы строго по полю (магнитное насыщение). С повышением температуры вследствие дезориенти- дезориентирующего действия теплового движения частиц магнит- магнитная восприимчивость убывает — в простейшем случае по закону Кюри: Xv = C/T, где С — постоянная Кюри, • 38-2159 -. Здесь р3ф — эффективный магнитный мо- момент на молекулу; N — число молекул в единице объ- объема, l Для веществ, в которых носители магнитного мо- момента взаимодействуют между собой и с внутрикристал- внутрикристаллическим полем, температурная зависимость магнитной восприимчивости парамагнетиков следует закону Кю- Кюри — Вейсса: %v=C'l(T — G), где постоянная С во мно- многих случаях практически совпадает с постоянной С в законе Кюри для свободных магнитных ионов данного вида; постоянная G характеризует взаимодействие маг- магнитных ионов между собой и с внутрикристаллическим полем. Закон Кюри — Вейсса выполняется обычно в определенной области температур. Прн 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 квантовомеханическнми 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 593
электронов проводимости (парамагнетизм Паули), поч- почта не зависит от температуры. Парамагнитная восприимчивость полупроводников, обусловленная примесными носителями, в простейшем случае э?рисит от температуры экспоненциально: %v = АТ}1'2 ехр (—Де/B kT)), где Л — константа вещества; Де — с .рнна запрещенной зоны полупроводника. Для характеристики магнитных свойств веществ обычно используют удельную магнитную восприимчи- восприимчивость (т. е. магнитную восприимчивость на единицу массы): X=Xv/p, где р — плотность вещества. Часто магнитную восприимчивость относят к одному молю ве- вещества (х.-л). Между величинами % и Хт существует следующее соотношение: х,т^=%М, 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 (см3/г) нужно значение х, выраженное в СП, умножить на 10*. 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); X п и XI —восприимчивос- —восприимчивости, измеренные вдоль и перпендикулярно оси наиболее высокой симметрии; х«, Хь, 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; п — концентрация электронов в полупроводнике; Гпл — температура плавления; Гисп — температура испарения; AT — 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. Кнттель «Введение в физику твердого тела», пер. с англ., М., 1978; С. В. Вон- сооскнй «Магнетизм», М., 1971. Некоторые физические свойства элементов, в том Таблица 26. 1. Значения магнитной восприимчивости диа-и парамагнитных вешеств Вещество н2 Но н3 н. H3AsO3 Н3ВО3 НВг на HF HI HI ню, ню4 HNO3 H.,O*i Н.,0*1 Н8О« Н2О« Н2О2 Н3РО3 Н3РО4 H2S H2SO4 H2SeO3 H2SeO4 H2TeO3 H2TeO4 D, DH DHO D2O D2O D2O He Li*2 Li*2 LiBr LiBrO3 Li (C2H3O2) Li2CO3 LiCi LiClO3 LiF LiH Lil LilO, LiNO, LiNO3-3H2O Li2O LiOH Li2SO4 Li2SO4-H2O Ве*з (м/к) x, Ве*з (м/к) x± Be (п/к) Be г, 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 Лнтера- [11 21 2 13 [4 [1 5 1 I] 1] 1 1 [1 [1 [1 [1 [1 1J 1] 1] [1 [1 [1 11 [1 [7 [71 [8 [1 [1 [1 [1 [1 [И [9 1 1 1 1 1 1 1 [1 1 [1} [71 1] \\ И 7 11] [И] 121 1; 12J и кристаллические фи В. И. Ч Изд-во МГУ, 1969. р структуры, приведены в монографии В. И. Чечерннкова «Магнитные измерения», Ид МГУ 1969 "z При уменьшении температуры вается на 1,3% [9]. *3 См. рис. 26.1. 594
Продолжение табл. 26.1 Продолжение табл. 26.1 Вещество Be Be ВеС12 Be(NO3J Be(N03J-3H2O BeO« Be (OHJ BeSO4 BeSO4-4H2O B*2 B*2 B*2 B*2 B*2 o-B (ромбоэдри- (ромбоэдрический) P-B ромбоэдрический) В (аморфный) В (аморфный) BCIs В.2О3 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), X|,S С(м/к), у*3 СС14 СН„ а-С CNC1 СО2 СО COS COClo cs2 No NH NH4Br I\H.C2H3O2 NH Cl NH4CIO3 NH4F NH41 NH4IO3 :\ЬЬОН3 (Kiy»S,Os KH.SCN K() ~* NO КО 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,E4 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) —0J415 —0,62 (тв) —0,455 (тб) —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 123 12] 1J ¦J 4] 1] 1 I Я 1; 13] 14] 14] [14] •Я 15] 16] И 1] ? 17 [14 [14 [14 14] •8] [18] [19] [19] [4] 20 21 1 1 1 1 [1 [22] [23] 11 1 1 1 1 1 [1 [1 [1 1 1 1 4 [1 ш [1] 1] 1] Вещество NO2 N2O N2O N2O3 N2O4 ч-Ъ26 т-о2 o2 э2 o2 Оз o3 Ne Na*2 Na*2 Na*2 Na*2 Na2B4O7 NafeB4O7.10H2O NaBr.2H2O NaBrO3 NaC2H3O2 NaC2H3O2-3H2O Na2CO3 N2CCyl0H2O NaCl NaCl NaCl NaCl NaClO3 Na2Cr2O7 NaF NaHCO3 NaHPO3 NaHPO4 NaHPO4-H2O NaH2PO2 Nal NaI-2H,O NalO3 " NaNO2 NaNOg Na2O NaOH NaPO3 Na2S Na2S2 Na2S3 Na S Na2SO4 Na2SO4-10H2O Na2SO-, • 7H2O Na2S263 Na.,S2O3-3H2O Na.2S2O4 Na.Se T, К 408 285 289 291 257 295.1 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 [1] 1! [1 [1 [Г 241 [1] [1 1 1 [ ] [1 [25] Ш [91 [9] [26] [26] [1] 2 1 4 п 1 1J 4J Я 28] 1] 28] 28j 1 [1 [1 [29] [30] 130] 4] 30] 1 4 1 1 1 [1 [1 [7 1 1 1 1 [1] [1J U 303 1] 4] 1 [3 i 595
Вещество Na2Se2 Na2Te Na2Te2 Mg« (п/к) Mg« (п/к) Mg (м/к), х Mg (м/к), x MgBr2 Mg(C2H3O2J.4H2O MgCOg MgCO3-3H2O MgCl2 MgCl2-6H2O MgF2 Mgl2 Mg(NO3J-6H2O Mg(OHJ MgSO4 MgSO4-H2O MgSO4-5H2O MgSO4-7H2O Mg3(PO4J.4H2O Al*2 Al*2 AlBr3 Aids A1F3 A12O3*3 A12O3-2H2O A12(SO4K Sj*4 SiBr4 SiC SiCl4 SiO2 Si(OHL SiO(OHJ Si2O(OHN P (черный) P (белый) P (белый) P (красный) P P PC13 PCI5 P2O5 POClg O-S (ромбическая) ?-s [моноклинная) S« S S T, 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>таа 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>тпя 828 Продолжение гпабл x, ю-», мз/кг —0,392 —0,432 —0,349 0,25 0,46 0,46 0,46 —0,39 -0,541 —0,384 —0,525 О 498 —о'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 0,2594-0,374 —0,480 (ж) 22 (г) . 26.1 Литера- Литература [31] 31] [31] [32] [33] [33] [33] 1] 1] 1 1 7 1 1 4 1 1] |'1 1 [1 [1 [1 7 7 1 1] 34] И 17] 1] 35] Ц 1] [1] [36] [36J 1] 2] 14] 14] 141 [1 [7 4 1 [1] [37] [1 [1 Продолжение табл. 26.1 Вещество s S (м/к), Ха S (и/к), Xb S (м/к), Xc SCU SC13 S2C13 SF6 SH2 SI SI2 S4N4 SO2 SOC12 SO2C12 soc Cl Cl C1F3 CIH CIH Ar Ar K*1 K*1 K*1 KBr KBrO, KC.HA KCNO K2CO3 KC1 KClOg KC1O4 K2CrO4 K2Cr2CL KF K4Fe(CNN KH2PO4 KHSO4 Kl KIO3 KIO4 KMnO4 KNO3 KNO2 KOH K2S K2S2 K2S3 K2S4 K2S6 KSCN K2SO4 K2|2O3 т. к 1023 298 298 298 298 298 298 298 293 298 298 298 298 298 298 283 298 213 298 298 195 273 90 293 293 303 523 298 298 298 298 293 298 298 298 298 298 293 298 298 293 290 298 298 298 295 298 293 298 298,5 298 298 298 298 298 298 298 299 295 293 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 Литера- Литература 38] 38] 38] 101 и ij и п 101 1 ,2! 101 101 101 20 1] и, Ю1 2] 1] [1] 26 26 1 1 1 39] 1 1 Ю] п п 1] 4?1 [11 [И 4 1 1 1 [1 [1 1 1 1 [1 [4 4 30] •* Зависимое-, [98]. •ь Значение х зависит < ки вещества [37]. способа изготовления [ термообработ- *4 См. рис. 26.4t 26.5; при уменьшении температуры от 298 К до 78 К X уменьшается иа 0,2% [26]. 596
Продолжение табл. 26.1 Вещество K2S2O7 KS2O8 K2Si03 Оа*' (п/к) Са*2 (м/к) СаВг2 СаВг2-ЗН2О Са(ВЮ3J Са(С2Н3О2J СаСО3 СаС12 СаС12-6Н2О CaF2 Cab Ca(fO3J Ca(NO3J Ca(N03J-4H2O CaO CaO2 Ca(OHJ CaSO4 CaS04-(l/2)H2O CaS04-H2O CaSO4-2H2O Sc*3 Sc*3 Sc*3 Sc2(C2O4K ScH0 I6 ScHo36 Sc2O3 SC2(SO4K Ti*4 (п/к) Ti*4 (п/к) Ti" (п/к) Ti (и/к), x,. Т!(м/к), х'ц Ti (м/к), xx Ti(M/K), x TiC« TiCl4 Til. TiN« ТЮ*6 тю2 TiA TiO3 TiP TiS Ti2S3 TiS2 TiS3 TiSi TiSi2 Ti5Si3 Т. К 295 293 299 291 293 298 298 298 283 298 290 293 298 298 298 298 289 298 298 293 298 293 298 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 X. Ю~9 Ms/nr —0,398 —0,371 —0,383 (p) l|05 —0,369 —0,453 —0,287 —0,446 —0,382 —0,49 —0^360 —0,371 —0,260 —0,239 (p) -0|l94 —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 Литера- Литература [4] [30] I 1 [1 [1 [1 h 4 1 1 [lj 101 [1 [1 [1 Г1 1 к !| 41] [42] [29] [42] [42] [42] IS i Ш [11 [44 [45 i [45] [45] [45] [46 Ш i 48 49 50 [51 [1] 52] 1]J 51 54 551 56] Ве.дество V*' VCI4NO V,C17NO v3a8(NON v2o5*2 VOC13 VP V3Si V5SI3 VSi2 VSi2 Cr(CON CrO2Cl CrO2Cl CrO2Cl CrP Cr3P CrgSi CrsSi CrsSij Cr5Si3 CrSi CrSi2 MnnSi*° m FeAs2 FeB2 (порошок) FeB2 (м/к) Fe(CNNH4 Fe(COL Fe(CON FeS2 FeSi CoP Co2P CoPS CoPSe Co3S4 Co2Si CoSi CoSi CoSi2 NiAs P-NiA&j NigP Ni3S2 Ni2Si NiSi NiSi №.,03^1,93 Cu*4 Cu** CuBr CuCN CuCl Cul Cu2O Cu,P Cu3P2 T, 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 т>тпл 298 298 298 298 298 298 291 Прсдолжение табл X, Ю-9 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 _0,38ч—0,94 —0,4 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 [57| [58] [59] [59» [60] 611 52 62] 63 [56 [64 fll [11 [65 [66 [66 [66 [67 [68 [70 [69 [69 [63 [69 [71 [72 [73 [74 [74 Ш [1J 1] 75] 76] 67] 67] 77] 77] 78] [79] [76] [80] 176 1] 73] [68 81 179] [76] [71] [82] [1] [1] 1 1 ¦1 1 83] 1] [7] 1 См. рис. 26.6. ** х изотропна. > См. рис. 26.8. 1 См. рис. 26.9. 1 X почти не зависит от Г [48]. 1 х «е зависит от Г между 79 и 373 К [49]. См. рис. 26.10; при Т < 770 К « Значение х «е зависит от Т [60] :Sf^&ff,f"BI1CBTOir[rei Г [10]. 597
Продолжение табл. 26.1 Продолжение табл. 26.1 Вещество CuP2 CuS Cu2S CuS2 CuSCN CuSe Cu2Se CuSe2 CuTe2 Zn (п/к) Zn (п/к) Zn*i (м/к), X, Zn*i (м/к), х Zn3As2 ZnBr2 Zn(C2H3O2J-2H2O Zn(CNJ 2пСОз ZnCl2 ZnF2 Znl2 Zn(NO-iJ ZnO Zn(OHJ Zn3P2 ZnS ZnS Zn3Sb2 ZnSO4 ZnSO4-H2O ZnSO4-7H2O Zn,(PO4J Ga*2 (п/к) Ga*2 (п/к) Ga*2 (п/к; Ga (м/к), x« Ga (м/к), x* Са(м/к), x* GaAs GaCl2 GaN Ca2O CaP Ca2S CaS Ca2S3 CaSb CaSe 3e*3 ae*3 ле*3 GeCl4 GeF4 Gel4 GeO GeO2 GeS GeS2 As (п/к) т, к 298 293 77—1073 ?00 298 293 77—1073 298 298 298 293 293 300 292 298 298 298 296 299,6 298 298 298 298 300 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 X, 10-» ма/кг —0,28 0,05 0.30 0.15 —0,398 —0Д4 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,^2 —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 Литера- Литература №. 184] [1] [86] [84] [87] |1] [1] [88] [88] [891 [7 [1 П) [1] 1] 1] 1] [11 89] 10] 1] 89] 10] 1 [1 [1 [1 [1 [90] [90 [90 [17 [1 [1 [6 [1] 171 [9 1 [1Г [92] [93] [94] [94] [1 [1 [1 [1 [1 J f 9 )] Ц As (п/к) As (п/к) As (п/к) ?-As аморфный p-As аморфный 7-As аморфный As (м/к) х^1 As (м/к) X|j« As (м/к) х,!*1 As (м/к) х' As (м/к) х± As (м/к) х , AsBr, AsCl3 Asl33 As2O3 AsOCl As2S2 As2S3 Se*2 (гексагональный) Se*2 (гексагональный) Se*2 (гексагональный) Se*2 Se (аморфный) m SeO2 SeO3H2 SeO4H2 SeOCl2 2 Br2 Br2 BrF3 BrF5 Kr Kr Rb*3 Rb*3 RbBt Rb2CO3 RbCl RbF Rbl RbNO3 Rb2S RboS2 Rb;s 90 293 293 82 292 510 298 298 298 298 298 291 298 900 300 298 298 298 298 298 103 265 266 291 T>Tn т>ти, 298 298 291 т>тИ1 298 303 298 298 298 298 298 293 298 298 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 —0,341 —0,326 —0,380 —0,305 —0,340 —0,281 —0,394 —0,383 —0,374 ш к 1] 1 г I1 к к к [15 и и V. 1] [1 [1 [1 [К [1 [9 [1 [1 1 1 1 [1 1 1С « Св- гис. 56.12. "См рис 26.13. *"< См. рис. 26.14 - тронов. дырок — с 598 1 См. рис. 26.17. 2 См. рис. 26.18. ' См. рис. 26.4; при yi 2,5% [9]. температуры от 298 до 78 К
См. рис. 26.8. 'См. рис. 2о. 10. 26.19. ' См. рис. 2Й.10. 1 См. рис. 26.20. Продолжение табл. 26.1 Вещ-'стао Rb2S4 Rb,S5 Rb.;s6 RbjSOj. Sr Sr SrBr, БгВга'-бНгО Sr(BrO3J Sr(C2H3O,J SrCO3 SrCl2 SiC!o-6H=0 Sr(CiOC SrCrO4' SrF2 Sri, Sr(fO3J Sr N03), Sr(N03J-4H2O SrO SrO2 Sr(OHK Sr@H),-8H.,O SrSO4 " Y*i Y*i YA z2'3 Zr*- Zr*2 Zr*2 ZrBrj ZrC ZrCl4 ZrF^ In4 Zr3N4 Zr(N03L-5H2O ZrOo ZrP" ZrS3 ZrSiO4 Nb*3 Nb*3 Nb*3 NbH0,86 NbHo.Be NbF4 NbOo Nb,65 KbP Mo** Mo-- Mo*4 Ко'1 MofCO), 4cF,. T, 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-' MVxr —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 1 0,93 1 0,82 1 —0,06 | —0,28 | —0,12 | Литера- Литература 10] 10] 10] 1] 1) 103] 1] 1] 1] 1] 1] 1] ¦j [1 [{ [1 I E7] [104] 48] 104] 104] a? ,05, 1] 52] 54] 4] 11] 11] 57] 106] 106] 107] 501 108] 52] U 1] 1] 44] ]] 1091 I] Продолжение табл. 26.1 См. рис. 26 21. 1 См. рис. 26.24. Вещество MoO2 MoO, Mo-Cs Mo,O5 MojOg WoSj MoS3 MoTe2 Tc Tc Tc TcO2-2H2O TcO.,-2H2O TcO2-2H2O TcO4(NH4) TcO4(NH4) Ru*1 Ru*1 Ru*1 RuAs2 RuO, RuOCL RuP2 Rh*2 Rh*2 Rh*2 RhClg RhF4 Rh2O3 Rh2(SO4K-6H2O Rh2(SO4K-14H»O Pd*3 Pd*s Pd*3 PdCl2 PdCl2 Ag*4 Ag*4 Ag** Ag*4 AgBr AgC2H3O3 AgCN Ag2CO3 AgCl AgCrO4 Ag2F AgF Agl AgNO2 AgNO3 Ag,O AgO A«P2 AgP3 A%PO4 Ag2S ¦ромбическая) AejSCN AgSO4 T, К 2S9 293 298 293 298 289 289 293 78 298 402 78 300 298 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 14 293 975 283 298 299 298 290 298 297—350 298 298 298 298 298 287 298 298 298 V7—1073 298 299 1, I0-» ;«г/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 Литера* тура If] [1] I/ [HO] [Ij [101 ilj fill] m [i] ij U21 ij J 112] 1] [10] [10] [12] [44 [1] [73] [113] [114] [73] [115] [44] [1] [1 1 1 Г 1| [115] [1] 114] in [116] 181 1] [117] [10] 1] [1] [1] I 1 fl| [101 :i 1 ij i] 1 10! 10 l] 84] 1] 4] 599
Вещество Ag2SO4 AfeSe Cd*i (п/к) Cd*1 (п/к) Cd*i (п/к) Cd (м/к), х|( Cd (м/к), х Cd (м/к), х± Cd (м/к), х± Cd3As2 CdBr2 CdBr2-4H2O Cd(C2H3O2J Cd(C2H3O2J-3H2O Cd(CNJ CdCO2 CdCO3 CdCl2 CdCl2-H2O CdCl2-2H2O CdCrO4 CdF2 Cdl2 Cd(IO3J Cd(NO3J Cd(NO3J-4H2O CdO CdO Cd(OHJ Cd3P2 Cd,(PO4J CdS CdSO4 3CdSO4-8H2O CdSb Cd3Sb2 CdSe (м/к), x,, CdSe (м/к), xx CdP2*2 Cd3P2 In*3 (п/к) In*3 (п/к) In (м/к), xu In (м/к), x. InAs *- InBr3 InCl InCl2 InCls InF2 InN*4 In2O In2O, InP*'ft InP0,2 As0,8 In2S т, к 298 77—1073 14 293 т>тпл 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 X, Ю-» М3/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 [1 18] [118] [118] [118] [89] 1] 1 4 1 4 [1 [1 ; ; 1 1 1 1 1 9J 201 1 ¦ щ 121] ii [89] [123] [123] [124] [125] [126] 11 [127] [127] [128] [1] [1] [1] [1] tiki [1] [1] [130] [130] [1 1 Продолжение табл. 26.1 Вещество InS In2S3 InS3 InSb*1 InSb*2 InTe кубическое InTe тетрагонное a-Sn (серое) a-Sn (серое) a-Sn (серое) ?-Sn (белое)*5 (п/к) ?-Sn (белое)*5 (п/к) p-Sn (м/к), хп p-Sn (м/к), х, Sn Х SnBr4 Sn(CH3L Sn(C2H5L Sn(C4H9L SnCl2 SnCl4 SnCL-2H2O Snl4" SnO SnO Sn2O<? Sn(OHL SnO(OHJ SnSO4 SnSe Sb*° (п/к) Sb*" (п/к) Sb (м/к), г Sb (м/к), х Sb (м/к), x^ Sb (м/к), x, SbBr, X SbCl3 SbCl5 SbF3 Sbl3 Sb2O3 SbOCl Sb2S3 Sb2Se3*' Sb2Te3 SbZn SbZn3 SbZn3 Те*8 Te*8 Te*8 T, К 298 298 293 293 293 293 293 273*3 273*4 100 4,2 293 293 293 293 293 293 298 298 298 298 298 298 289 293 293 291 293 293 Т>Тпл 90 293 90 293 298 298 293 298 298 298 298 298 298 298 130—500 130—150 293 293 т>тШ1 14,2 293 т>тпл X, Ю-» М3/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) тур'а [1] !] 7] [130] [131] [132J 132] 130 130] 1] 941 [1;'94] [127] [127] ill ПО] [10] [1] [1] [1] li? [1] [7] [1] [30] [30] [93] П] [11 [133] [133] [133] [133] 1] 10] 134] 1 1 1 1 1] 10] 135 135 134 [134 [134 [136 [37] [1] « См. рис. 26.25. *2 Восприимчивость решетки. *г См. рис. 26.26. « Решеточная часть j. « п= 1.9-10" см-». " п =6,2-10" см-». *2 п =4-1014 см-8. •« Решеточная часть " См. рис. 26 27. *« См. рис. 26 28. *' р-Проводимость. *о См. рис. 26.29. 600
Вещество Те*1 (ы/к), х, Те*1, 7 X ТеВг2 ГеС12 TeF6 ТеО2 ТеО2Н2 Те(СВ>J С12 ЩСЩг 12 L h [2 [8 [t (атоыарный) I, (атомарный) U (м/к)> Ха Is (м/к), Хб L (м/к), 7/; IC1 ICI» !С1 IF5 IH IH Хе Cs*2 Cs*2 CsBr CsBrO3 Cs2CO3 CsCl "sCIOq CsF Csl CsIOj CsNOg Cs2S Cs2S2 Cs2S3 Cs2S4 Cs2S5 Cs2S6 Cs<,S04 CsjSe Ba Ba Ba BaBr2 BaBr2-2H2O Ba(BrO3J Ba(C2H3O2JH2O BaCO3 BaCl2 BaCl2-2H2O Ba(C103J BaF2 Bal2 BaI2-2H2O BaA03J T, 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>т1Ш 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 Продолжение 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 табл. 26.1 Литера- Литература 10] 10] lj 1] 1] 7] 10] 10] 10] 136] 1] 14] 14 14] И 137] 137] 137] 1] 4] 1] ¦11 10] 10] 1] 9] 1] 1] 1] 1 1 1 1 1 1 1 1 1] Ю] 10] 10] :si и Ю] 1] [138] [138] [1] 1 1 1 1 [1] [1] [1] [1] Продолжение табл. 26.1 Вещество , Ba(NO3J BaO ВаО2 Ba(OHJ Ва(ОНJ-8Н,О BaS BaSO4 BaS2Oe-2H2O La« LaBe LaCJs La(NO3K La2O3 La2S3 La2S4 LaS3 LaS4 La^SO^ Г ^ /СГ^ ^ QU fi иа2(Ьи4K'УН2^ Hf*2 Hf*2 HfO2 HfP HfS2 HfS3 Та*3 (п/к) Та*3 (п/к) TaBiV ТаС15 Ta3Ns TaON TaP TaBr4 W*5 WBr4 WBr. we WC12 WC14 WCle WF, w 0* WOq Re*6 ReO2 (ромбический) ReO2 (моноклин- (моноклинный) Re2O2 ReO3 Re2O, ReO2-2H2O ReS ReS2 Re2S7 Os T, К 298 298 298 298 298 291 298 293 293 298 298 298 298 292 293 293 293 293 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-° м3/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] Г1 | I1 [11 [1 [1] [7] [1 [30] [139] 1] 10] а, 1] и и 140] 140] 43] \и 141] 142] 65] 52] 53] 143] 1] 1] 144] 1] 145] [146] [145] [145] [52 ] 144] 44] 147] 148] II [147] [1] 1] 1] 148] 1] 1] 149] [149] 150] 151] 1] 1 152] 153] 153] 1] При повышении температуры х ., янна; при Т = 493 К X „ = X , • 298 до 78 К знач « См. рис. 26.8. ** См. рис. 26.9. 2 *3 См. рис. 26.31. *« При //->=». « См рис. 26.32. •• См .рис. 26.32. 601
Вещество Os Os OsAs2 OsCl2 OsCI3 OsCI4 (ромбический) OsCl4 (кубический) Oslg OsO2 OsO2 OsO4 OsO4 OsP2 Ir*1 Ir*1 Ir*i 1гВг3 IrC!3 (ромГвческий) IrCig (МОНОКЛИН- IrO2 (м/к), Xa M)? (м/к), 1c Pt*2 pt*2 Pt*2 PfCl PiC!2 PtCl3 PtCl4 PtC!2CO PICU2CO PUO3 PtI, Ptls Ptl« PtS PtS2 PtSe PtSe2 PtTe PtTe2 An*3 An*3 Au*3 Au*3 AuBr AuCl3 AuCI AuFs Aul AuP, Hg** (п/к) Hg*4 (п/к) Hg*4 'п/к) Kf4 'п/к) Kg (м/к), X)| Hg (м/к), T(± НгВг2 HgBr т. к 698 90—800 298 295,5 300 300 295 77 300 77 300 90—760 293 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>тиа 298 298 298 298 298 298 80 293 560,5 7>ГИСП 80 80 298 298 Продолжение шобл У. 10~3 \|Ч,'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 —0,3?45 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 Лптера- тура 101 10| 1731 [10] 154 155 155 156 157 [157 [157 [157] 88] 26] ik [159 Ц59] 160] 160] 1151 44 161 14 [16 1 [162] И 1] 109] 109 1] 163 163 163] 164] 164 164 164 164] 164] 165] 1] [117] [И [1] [1] 1] 1| 1] 1] [166] [1] [ 67 [11 [166] |166] [И [1] « См. ряс. 26.21. « См. рис. 26,33. " См. рис. 26.34. м См. рис. 26.35. Вещество HgBrO, Hg(CH,J Hg(C2H5J Hg(C«He), Hg(C5HuJ Hg(C2H3O2J BBS?0* HgCl HgCI HgCI2 Hg2C!2 HgCrO4 Hg2CrO4 HgF HgF2 Hgl Hgl2 HgIO3 HgNOs Hg(NO3), Hg(NO3),-2H3O HgO " Hg2O Hg.,(OHJ HgS Hg(SCNJ HgSO4 Hg2SO4 o-Tl (п/к) (гек- (гексагональный) ct-Tl (п/к) (гекса- (гексагональный) [i-Tl [(п/к) (куби- (кубический) Tl «-Т1*1 (к/к), Х|| а-Т1« (м/к), у.' TIBr Т1ВЮ, Т!С2Н3О2 TICN TICNS Т1СО3 Т1С1 Т1СЮ3 Т!СЮ4 TIF ТП Т1Ю3 T1NO2 T1NO3 Т12О3 Т13РО4 TUS T12"SO4 Pb fn/к) Pb fn/к) Pb ' Pb*s (и/к) PbBr2 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 >5О8 573 293 293 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 29S 14,2 289 330 293 298 Продолжение тс х, Ю-» м8/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 бл. 26.1 Лите-зл ту а 3»; h\ 36| 4 1 1| [toi Щ 41 И J 1 1| 1J 1] [1] [41 1| 1] ц 1 1 1 [1] [136] [1] [1] [11 [10] [168] 1 1 1 [1 [1] [1] 1] 1 1 1 1 1 [1 [1] Ш [11 [109] m in 11271 [11 602
Продолжение табл. 26.1 Вещество Pb(C2H3O2J Pb(CNSJ РЬС123 PbCrO4 PbF2 Pbl2 PbA03J Pb(NOs)i PbO PbO2 рьа Pb3(PO4J PbS (порошок) PbS PbSO4 PbSe*1 PbTe PbTe Bi*2 (п/к) Bi*2 (п/к) Bi*2 Bi(.v,/K), y^ Bi (м/к), x\ Bi(m/k), 7( Bi (м/к), ix Bi (м/к), x± Bi (и/к), 7 В1ВГЗ BiClg Bi2(Cr04K BiF3 Bib Bi(NO3K Bi(NO,K-5H20 BiO BiA Bi(OHK PiPO4 Bi2S3 BU(SO4K Bi2Se3 BiTe Bi2Te3 Th Th Th ThCl4-8H2O Th(NO-L ThO2 ThO, I* I I c- 4 т, к 298 298 298 298 298 298 298 298 298 298 293 291 298 293 293 298 293 293 293 14 298 т>тпл 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 X. Ю-9 м»/кг —0,274 —0,254 q 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 Литера- Литература 1 1 J [1 [1 [1 1 I] 169] 71 170] [170] [1] [135] 134] 171] 1] 1] 171] [172] [173] [171] [172] [173] [1 [1 [1 [1 [1 1 1 1 1 1 1] 1 135] 13] 135] 1] 1] 174] 1] [175] ilk, 176] 1] 176] Вещество U*l & J So LUSe a-Np a-Pu*3 ^-Pu*4 Y-Pli*5 5-Pu*e e-Pu PuF6 PuO2 Am Am т, 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*2 2,44*2 2,36*2 2,31 2,36 0,483 2,645 4,0 2,82 26.1 Литера- Литература [176] II??! ilk, [179] 180 181 It, 182 182 182 182 lj J | lj 181 « ?-V переходит « См. рис. *3 Приведено l^w^ *4 fi-Pu переходит *~° -(-Ри переходит *6 6-Ри переходит в 7-U при Г = 1040 К !).38; 3.-PU переходит в fi-Pu при Г — 400 К среднее значение у для указанного интервала содит в ?-Ри прн Г =490 К. содит в 6-Ри при Г = 590 К. -Ри при Т = 740 К*. Таблица 26.2. Магнитная восприимчивость парамагнетиков, температурная зависимость которых удовлетворяет закону Кюри — Вейсса Вещество Sc (ТВ) TiBr2 TiS2 Ti2(SO4h VBr2 VBr3 VCI2 VC14 VF3 VI2 (красный) У'2 (красный) (ч--рный) (черный) VI3 VI, VOC1 VTe СгН CrSO4 Cr,(SO4K M11F4 FcfOFD, Fe;(SO,K T, К 292 288 296 293 293 293 293,8 293 295 90 295 90 295 90 293 293 295 293 301,4 283 IX 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 >0 !3,63 30,1 124,6 30,6 ДГ, 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,f-4 5,22 5,8 6, к —950-f- —iooo —iiio — —400 —20 —565 ±1 — 140 — 140 — — 0 — 1550 —247 — 16 — 10 —65 Лите- Литература [10J mi 53] 1911 191] 10] 1921 [193] [194| [194] [194| [194J I \ '-'*l. 11 of, j f 1*-С] ?00] 10J 603
Продолжение табл. 26.2 Продолжение табл. 26 2 Вещество Fe2(SO4K Со2О3 СоТе2 Nil2 NiS2 NiS2 NiTe NiTe NiTe2 CuS2 ZrBr3 ZrCl2 ZrCl3 ZrS2 NbF3 NbO NbO Nb. O* NbS2 МоВго MoBr3 MoBr4 MoC!3 M0CI4 a-MoC]4 Mod 5 MoCl5 TcCl4 RuF4 RuF5 RuO2 RhF4 Pd Pd PdF5 CeB6 CeF Ce2S3 CeSn3 Pr2O3 NdB6 NdF3 Nd(NO3K Nd2(SO4K Nd2Se3 Nd2O3 Sm2ol EuBr2 EuCl2 Eu2O3 Eu2(SO4K GdB6 GdC2 GdH2 Gd2(SO4K GdSn, Tb2(SO4K Er2(SO4K Er2Se3 т. к 293 293 293 293 293 298 300 300 300 296 293 295 295 295 293 293 293 293 290 296 299,6 305 306 298 293 288 293 293 293 292 293 293 293 — 293 292 292 298 293 285,5 293 293— 700 ?h 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 >0 24,7 15,2 17,3 >0 5,15 86,2 119 28,7 17,6 89,9 129 >0 >0 лг, 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 - "эф> ^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 0^35 1,24 1,02- 1 ОС i ,ZO 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*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 —5 Лите- Литература 10] 201] 202] 10] 203] [203] [204] [205] 204] 206] 207] 207] 207] 53] 208 108 209 108 Ц46] [210] [210] [210] 210 211 212 213 10] [213] [214] [214] [161] [193] [Ю] [Ю] [193] [Ю] [Ю] [Ю] [215] [215] [Ю] [Ю] 10] 10] 215] 10; !15] [10] [10] [10] [10] 10 10 10 10 21 ] [10j [10] [10] Вещество Tm2O3 Yb2(SO4K HfsSe3 TaF3 TaS WBr3 WBr5 WBr5 WC15 WC15 ReBr3 ReC!3 ReCl4 Red 5 ReCl5 ReCl5 ReCL ReO2 ReOCl4 ReS2 OsCl4 OsF5 OsF6 OsF, IrC!4 IrF6 IrO2 Pt Pt PtF4 UBr3 UBr4 UC13 UC14 UF4 U(SO4J Pud3 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 — 301 133 11,7 >o 0,005 3,34 0,11 0,88 0,43 ,0 ,07 ,20 ,38 .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 hT, 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 рэф, 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 i ,4 2,4 e, к —41,6 —25 —2 —82 —63 —690 0 J 13 20 —985 -158 —265 -266 — 164 —30 —25 —66 — —30 —4025 —1096 — 1617 25 —35 —29 —62 — 116 5 -no — —100 Лите- Литература [10] B15] [10] 10J 53] 193] [2051 [216] [10] [217] [10] [217] [218] [213] [219 [10] [219] [219] [219] [220] [10] [2201 [221 [222] [223 ]224 [225 [226 [10] [101 [10] [227] [10] [10] [10] [10] 10] 10] [10] Рис. 26.1. Зависимости X\\ иХх для Be от темпе- температуры [183] % >—* к 604
0,3 - - V - \ у в / 7 Б / J sz ч 1 Рис. 26.2. Зависимость удельной магнитной вос- восприимчивости В от тем- температуры по данным раз- разных работ: 7, К N \ с Рис. 26.3. Зависимость X. ] —"X и для графита от температуры [19] «— -~—. CS Rb К Na -0,25 -0,20 ^ 0,50 0,W 1,10 1,00 Tt Mg са 100 ZOO Т, К Рис. 26.6. Зависимость % Для Са, Mg, Tl от температу- температуры [33] I 18 f" 16 ^ - X 12 -X ч \ А х О 2.00 'tOO Б00 7, К Рис. 26.7. Зависимость %т для А1 от температуры [33] О 100 Z00 300 Г, К 35 t ® го 15 Рис. 26.4. Зависимость %т для Cs, Rb, Na, К от темпера- температуры [185, 186] 0,6 .0,5 ~ —• Sc ~ Y. " La Рис. 26.8. Зависимость у™ Для La, Sc, Y от температуры: La [41, 139]; Sc, Y [41, 185] -1" 0 П Na К ft- w zoo t°c У Ti i / J \У ^7 Hf 0 500 1000 t°C Рис. 26.5. Зависимость % для Na и К от температуры Рис. 26.9. Зависимость х/Хго для Ti, Hf от температуры [26, 185] (Хго — восприимчивость при 20°С) [44] 605
X/X % г 1,1 1,0 0,3 ад zo I %0l 1,0 ^-~x 101 . —^ V 7 150 ZOO 7, К Г* !ss д. 250 JOO -^ Г8 V I I 1 0,5 О WO ZOO JOO Ш 500 Б00 700 SOO 300 WDO 7, К Рис. 26.10. Зависимость х/ЗСго Для V, Zr, Nb от темпера- температуры (зсго—восприимчивость прн 20°С) [57]. На вставке — аномальная зависимость х/Хго для V при низких темпе- -0,0770 >Г -0,08J0 -0,0850 Си / 0 У00 ?00 500 600 700 800300 Т,К Рис. 26.11. Зависимость х Для Си от температуры [117] л/ \ V Zti 0 WO ZOO JOO T,K Рис. 26.12. Зэвисимогти 7 ц и yL для Zn от температуры [118, 185] (Я=65,7-104 А/м) ——¦ =-— Ga 1 __ ~~-— xc Xa О 100 150 Z00 250 Т, К Рис. 26.13. Зависимости %<>, 7b, Хс для Ga от температу- температуры [187] -0,70 *55 -W Ge -0.1Z Рис. 26.14. Зависимость х для Ge от температуры. Удельное сопротивление 44—46 Ом-см; концентрация примеси Sb ниже 1014 см~3 [94] 1,11 n-Ge 1 \ ! 1JS5 26 15. Зависимоость X Д'° " — Ge от температуры: ептрация носителей б о0рз-<пах- О, Л — Ю13 см — 1; D -- ]014 си-' i'.J. 1S4 CG6
-0,095 *>-0,100 *-0,105 -0,110 / А / ° / 'о / / Ge \ \ О 50 100 150 О Я» *Я? BCD SCO 1000 ПООТЛ Рис. 26.19. Зависимости х | "Ъл для Zr от темпера туры [189] (Я=8,75-105 А/м) Рис. 26.16. Зависимость / для Ge от температуры [130, 185] 10 &*• -5,0 As 1 х/xzo ъ„ G.?eL D *o T,K Рис. 26.17. Зависимости x g и х: для As от температу- температуры [188] i/7 Mo ¦A ... ^ о . t,°c Рис. 26.20. Зависимость у/Хго Для Мо от температуры (Х20 — восприимчивость при 20° С) [44] (точки — разные циклы измерений) *• -/2 Se о— —в-в- 1 к ¦ Т „^ / /¦ / 1 1 Рис. 26.18. Зависимость yv для твердого м жидкого Se от температуры [101]: Ш WOO 1:G? if С . Зависимость y/v,3 для Ru и Ir от теиперату- ы (Z20 — соеяркимчивиегьири 20]С) [4] 607
го Rh / / A Рис. 26.22 Зависимость х/Хго для Rh от температуры (%2о — восприимчивость при 20°С) [44] 1,0 \ Pd Рис. 26 23. Зависимость х/Хго для Pd от температуры (X — восприимчивость при 20°С) [44] ь. -0,1760 -D,17SD -DJSZD 3oo wo sou eoo 700 goo 900 Рис. 26.24. Зависимость х Для Ag от температуры [117]: О-нормальный образец; Й-выдержка в течение 12 ч при ш; D- -J,0 \ In В 80 WO ZW Т,К Рис. 26.26. Зависимости х у и Хх Для 1° от температу- температуры [127] -1,1 ^0,70 Sn Pb X,, =—«-- WD Z9-0 Г,К Рис. 26.27. Зависимости х для Sn и Pb и для Sn от температуры [127] температуре измерения; ) — обезгажеиный 0/ ^0,7 нцг 0,1 \ \ — \ xx 4 0 Gc г, к X Рис. 26.25. Зависимости Х| и Хх Д ры [118, 185] от температу- Рис. 26.28. Зависимости %т „ и J для Sb от темпера- ) туры [190] 608
so ~5 -zo и 0 ? 00 Б 10 8 Lp 1 0 , / 1 1 fiZOO f, К T ¦ 0,8 0,6 0,9 X 4 pt - 500 WOO 1500 t,C Рис. 26.33. Зависимость х/Хго для Pt от температуры (Хго — восприимчивость при 20°С) [44] Рис. 26.29. Зависимость %v для твердого и жидкого Те от температуры [101]: О — нагрев; |А — охлаждение —к Аи , о, .—¦— — Та* 100 Z00 Т,К Рис. 26.30. Зависимость / для Hf от температуры [142] 0,8 500 1000 1500 t,°C Рис. 26.31. Зависимость х/Хго Для V, Та, Nb от темпера- тУРы (Хго — восприимчивость при 20°С) [44] Рис. 26.34. Зависимость х Для Аи от температуры $-0,16 -ZOO -100 0 Рис. 26.35. Зависимость х Для Hg от температуры [185]: О. А, ? , Л — данные разных авторов Л нд ^ 1 / Is* \ ВТ \ t,°c 200 300 Г, К Рис. 26.32. Зависимость xfeo Для Re и W от температу- Рис 26.36. Зависимости X и и x_l Для Bi от температу- ! ры (Х2о —восприимчивость при 20°С) [44] ры [185]
2,0 1———¦ SDD 55D e x JJ nD 650 T7-1 700 750 x y 800 x S50 5И7 >— и 350 t°C OV,— ! [*..- -O о & — Л ; 4 ' D SO ISO 150 ZOO 250 -300 350 ?00 ?50 t,°C Рис. 26.37. Зависимость х Для U от температуры [176, I85J: Vff -zoo - дао Ш 2/7ff 300 400 t°C Рис. 26.38. Зависимость х Для Pu от температуры [181, 185]: А ф — измеречья 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. 19C5. Vol. 26. P. 949—954. 10. Foex G. Tables de Conslantes et Donnees Kume- riques 7. Constantes Selectionnees Diamagnctisme el Pa- ramagnetisme. Paris. 1957. 11. Веркии Б. И., Дмитренко И. М., Свечкарев И .В.// Жури, эксперим. и теорет. физ. 1961. Т. 40. С. 670—67о. 12. Owen M.//Ann. Phys. 1912. Bd. 37. S. 657. 13. Klcnira L.'/Z. Elccirochem. 1939. Bd. 45. S. 354- 357. 14. Honda K.'/Ann Phvs 1910. Vol. 32. P. 1003— 1063. 15. Sclaviev N. E., IWakarov V. S., Ugai Ya. A. e. a.// J Less-Common Mel. 1979. Vol. 07. P. 161 — 164. 16. Kubler L., 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 W., van Alphen P. M.//Proc. Koninke Ne- derl. Acad. Wst. Amsterdam. 1933. Vol. 36. P. 263-270. 19 Mauroubi A., Flandorois S., 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., 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.//Phys. Rev. B. 1981. Vol. 23. P. 4714—4740. 25. Laine P. Compt. rend. 1933 Vol. 196. P. 910— 913. 26. Venskateswarlu K., Sriraman S.//Z. Naturforsch. 1958. Bd. 13a. S. 445—451. 27. Prusad M., Kanekar С 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. SO. 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. Voi 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. Nilakantan P.//Proc. Indian Acad. Sci. (A). 1936. Vol. 4. P. 419—422. 39. Pascal P. Compt. rend. 1923, Vol. 176. P. 1887- 1888; 1923. Vol. 177. P. 765—768. 40. Endo 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., Goloshina E. V., Kost M. E. e. a-//Phys. Stat. So!, (b). 1983. Vol. 117. P. K47 — К4Э. 43 VVedekind E.//J. Angew. Chemie. 1924. Bd. 37. S. 87—38. 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. Miinster A., Lage! K./Z. Physik. 1956. Bd. 144. S. 139—145. 47. Gsrvais D., Basso-Bert M., Choukroum R. e. a.// С R. Acad. Sci. Paris, Ser. С 1969. Vol. 269 P. 257- 260. 48 Klemm W., Scliuih W.//Z. anorgan und allgen. Chem. 1931. Bd. 201. S. 24—31. 610
49. Васильев Ю. В., Хрищева Д. Д., Ария С. М.// Журн. неорг. химии. 1963. Т. 8. С. 785—789. 50. Riidorff W., Luginsland H. H.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1964. Bd 334. S. 125—132. 51. Wedekind E., Horst C.//Ber. chem. Ges. 1912. Bd. 45. S. 262—270; 1915. Bd 48. S. 105—112. 52. Scolt B. A., Euienberger G. R., Bernheim R. A., J. Chem. Phys. 1968. Vol. 48. P. 263—268. 53. Conroy L. E., Park K. C.//Inorg. Chem. 1968. Vol. 7. P. 459—467. 54. Haakon H., Kjekshug A., Rost E. e. a.//Acta. Chem. Scand. 1963. Vol. 17. P. 1283—1289. 55. Радовский И. З., Рабинович Б. С, Сидорен- Сидоренко Ф. А. и др./Др. Уральского политехи, ии-та. 1970. Т 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. Voi. 9. P. 837—844. 59. Whitteker A. G., 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., 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.. Зелтгкн Л. П. н др.//Порошковая металлургия. 1966. № 9. С. 68—74. 65. Tiik 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., Waimsley 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. и 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 State 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., Slenstrom В., Lugredo V. e. a.//Phys. Ser. 1971. Vol. 4. P. 132—137 75. Miyahara S., Teranishi T.//J. Appl. Phys. 1968. Vol. 39. P. 896—899. 76. Shinoda D., 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., Lu\em A. H., Fafhouk S.// //Ir.orS. Chem. 1966. Vol. 5. P. 194—198. 79'. Фролов А. А., Сидоренко Ф. А., Кренцяс Р. П.// /,Tp Уральского политех» ин-та. 1970. Т. 186- С. 18— 21. 80. Yaccarino V., Werfheim G. К.. Wernlck J. R. e .., Phys. R,»v 1967 VH. КО г 47в_ло" "81. Badger E. H. M., Griffith R. H., New- linjr VV. B. S.//Proc. Roy. Soc. 1949. \ о Л Hi/ P Сидоренко Ф. А., Мирошников Jl. A., 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 85. Gautier F., Krill G., Panissod P. e. a.//J. Phys. С 1974. Vol. 7. P. LI70—LI72. 86. Klemm W., Schiith W.//Z. anorgan. und aligem. Chem. 1931. Bd. 203. S. 104—108. 87. Biiher 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., Topon- 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. А., 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.,,1 Solid State Commun. 1972. Vol. 11. P. 89—91. 101. Busch G., Risi M., Luan S.//Helv. phys. acta. 1960. Vol. 33. P. 1002—1013. 102. Honda K., 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. I. 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., Ti!k W.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1931. Bd. 201. S. 1—23. 110. Fendins H.//Dissert. Ha-mover, 1931. 111 Morette A.//Compt. rend. 1942. Vol. 215. P. 86— ?3. 112 N??son C. M., Boyd R. E.. Smith WmT.//J. Amer. Chem. Soc. 1954. Vol. 76. P. 348-352. 113. Fletcher J. M., Gardner W. R., Greenbield B. F. e. a.'/.I. Chem. Soc. (A) 19G8 Vo! 1968 P 653—639. 114. Fletcher J. M., Gardner W. E., Hooper E. W. e. a..7Natnrc. 1963. Vol. 199 P. 10ГЭ—S095. 115. Hoare F. E., Matthews J. C.//Proc. Roy. Soc. :M2. Vol. A212. P. ! 37—148. 116. Papatheodorou C. NL'/Inorg. Nucl. Chem. Lett. ГЛ4. Vol 10. P. 115—117. 611
117. Garber M., Henry W. G., Hoeve H. G.//Canad. J. Phys. I960. Voi. 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., Римадхаиов К., 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. П. С. 3595— 3597. 124. Потыкевич И. В., Бондарь Г. И., Коваль В. С. и др.//Укр. физ. журн. 1983. Т. 28. С. 1072—1076 125. 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 G., 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 G., 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.t Libby W. F.// Ibid. 1964. Vol. A135. P. 1453—1459. 133. Broniewski W., Franczek S., Witkowski 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, № 2. P. 39—46. 138. Lane 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., Meisei K., von Vogel H.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1930. Bd 190. S. 123—144. 141. Kreissman С J., McCuire T. R.//Phys. Rev. 1955. Vol. 98. P. 936—937. 142. Волкенштейн Н. В., Галошииа 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 E. И.//Журн неорг. химии. 1958. Т. 3. C. 1487—1489. 147. McCarley R. E., Brown T. M.//lnorg. 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. Schiiber 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 И. И., Самойлов В. М.//Жури. неорг. химии, 1968, Т. 13. С. 906—909. 159. Brodersen К., Machmer P.//Naturforsch 1962 Bd. 176. S. 127—133. 160. Ryden W. D., Lawson A. W.//J. Chem. Phys. 1970, Vol. 52. P. 6058—6064. 161. Gouthrie A. N.. Bourland L. T.//Phys. Rev. 1931. Vol. 37. P. 303—308. 162. Brodersen K., Thiele G., Schnering H. G.// //Z. 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. I960. 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. Phvs. Lond. 1971. Confe- Conference Didest Rare Earth and Actinides. № 3. P. 75—83. 182. Seguin M.//Ibid. 1958 Vol. 246. P. 3243—3246. 183. Гречнев Г. Е., Свечкарев И. В., Середа Ю. П.// Журн. 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. Волкеиштейн Н. В., Галошина Э. В., Щеголи- хина Н. И.//Физика металлов и металловедение. 1968. Т. 25. С. 180—185. 190. Browne S. H., Lane С. T.//Phys. Rev. 1941. Vol. 60. P. 895—899. 191. Kiemni W., Hoschek E.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1936. Bd. 226. S. 359—369. 192. Clark J. K.. Machin D. J.//J. Chem Soc. 1963. P. 4430—4437. !93. Nyholm R .S., Sharpe A. G.//J Chem. Soc. 1952. P. 3579—3587. 194. Juza D., Giegling D., Schaber H.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1969. Bd. 366. S. 121—130. 195. Воробьев Н. Н., Печковский В. В., Ко- бец Л. В.//Жури. неорг. химии. 1974. Т. 19. С. 3—6. 196. Cadeville M. C.//J. Phys. Chem. Sol. 1966. Vol. 27. P. 667—674. 197. Проскурников 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., Klemtn 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 L., 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.I/ III Chem. Phys. 1967. Vol. 47. P. 1769—1784. 207. Lewig J., Machin D. J., Newnham I. E. e. a.// //J. Chem. Soc. 1962. № Ц. 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. Kiemni W., Steinberg H.//Ibid. 1936. Bd. 227. S. 193—213. 211. Schafer H., v. Schnering H. G., THIack J.//Ibid. 1967. Bd. 353. S. 281—297 212. Kepert D. L., 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. Chem. Soc 1963. P. 3892—3898. 215. Тейлор К., Дарби M.//Физика редкоземельных соединений/Пер, с англ. М.: Мир. 1974. 216. Brown D. A., Glass W. К., O'Daly Soc. Dalton. Trans. 1973. № 12. P. 1311—1315.' O'Daly C.//J. Chem. 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. Schiith W., Klemm W.//Z. anorgan. und allgem. Chem. 1934. Bd. 220. S. 193—198. 221. Colton R., Farthing R .H.//Australian J. Chem. 1968. Vol. 21. P. 589—597. 222. Hargreaves G. В., Peacock R. D.//J. Chem Soc 1960. № 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. Bose 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., Hcerl W.//Chem. Ber. 1962. Bd. 95. S. 1470—1475. Глава 27 МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ФЕРРОМАГНИТНЫХ К- 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 «Ферри» 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=4я-1О~7 Гн/м — магнитная постоянная. Если эллипсоидальный образец магнетика находится во внешнем магнитном поле Н, то поле внутри образ- образца Н,- определяется формулой Л Нг = Н —NJ, где N — тензор размагничивающих коэффициентов (факторов). В ферромагнетиках намагничивание из состояния с нулевой индукцией изображается кривой намагничива- намагничивания ОА (или ОА') (рис. 27.1), описывающей зависимость магнитной индукции (или намагниченности) от Н. На- Намагниченность с ростом поля достигает предела Js, на- называемого намагниченностью насыщения При перемаг- ннчивании зависимость В(Н) [или J(H)] образует характерную S-образную кривую — петлю гистерезиса 613
fa: ft- -bs Рис. 27.1. Зависимости магнитной индукцин 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 Вг (или остаточной намагниченности /г) и коэрцитивной силы Не в (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 ¦— А-м2/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 иа атом или на формульную единицу вещества; его измеряют в магнето- магнетонах Бора це. Удельный и атомный магнитные моменты связаны с соотношением n={M/NA p.B )о, где М — молярная масса, соответствующая формуль- формульной единице вещества, кг-моль-1; NA — постоянная Авогадро, моль~!. Точка Кюри и точка компенсации. Температура Тс, при которой магнетик переходит из ферромагнитного в парамагнитное состояние, называется температурой или точкой Кюри. В некоторых интермета ллидах со сложной магнитной структурой при так называемой тем- температуре компенсации /комп спонтанная намагничен- намагниченность обращается в нуль вследствие компенсации со- составляющих ее иамагниченностек магнитных подреше- ток. Магнитная восприимчивость и проницаемость. За- Зависимость / от Н представляется в виде J = yjti, где X — магнитная восприимчивость (объемная^ а з»писч- мость В от Н принято записывать в виде В = цаЯ, где На — абсолютная магнитная проницаемость, Гн/м. Та- Таким образом, восприимчивость и проницаемость связаны соотношением где Цг = (ха/!1п — относительная магнитная проницае- проницаемость вещества. Дифференцирование индукцин по полю дает относительную дифференциальную магнитную про- проницаемость Цвф — эффективный атомный магнитный момент, Л-м2; k — постоянная Больцмана. Кроме определенной выше магннтной восприимчи- восприимчивости единицы объема у, часто используют удельную восприимчивость Хр и молярную восприимчивость %т, 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 величин;', удельная восприимчивость выражается в м'/кг и см3/г (в англоязычной ли- литературе — в emu/g), а молярная восприимчивость — в м3/моль и см^/моль (в англоязычной литературе — в emu/mol). Единица абсолютной магнитной проницаемости в СИ — Гн/м. В системе СГСМ магнитная проницаемость ц. определяемая формулой В = цН, безразмерна (как и относительная пропицаемость в СИ). Магнитная анизотропия. Различие магнитных свойств ферромагнетика вдоль неэквивалентных направ- направлений в теле, называемое магнитной анизотропией, наи- наиболее выражено с 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 ?а, Дж/м3, которая следующим образом выражается через углы между вектором намагниченности J и кристаллографи- кристаллографическими осями: I) для кубических кристаллов Ей = KlS + К, а* а\ аправляющие косинусы вектора J; где И), п2 и Из — Эта велич слабых назг значение ка всей кривой намрпшчивания - тельной максимальной проницаемости. При температурах Т>Т~ парамагнитная ¦;ивость многих магнетиков достаточно хоро влотся законом Кюри - Ei-йсса ?a=K1sin28+ K2sin«» + ... , где # — угол между вектором J и гексагональной осью с. Магнитострикция. Изменение размеров и формы тела Различают объемную магнитострикцию, характеризуе- характеризуемую относительным изменением объема тела m = AV/V, и анизотропную магнитострикцию, характеризуемую относительным изменением размеров тела X = А/// поч- почти без изменения его объема Иногда этот вид магни- тострикции не совсем точно называют линейной магни- тострикцией. Магнитострикиня насыщения, т. е. магнитострикция, возникающая при намагничивании кристалла до насы- насыщения, для кубически-; кристаллов определяется фор- формулой 2/ Cl,, , - B/О) - где С = ц|1(Л7А/т/).и2,!Ь.0^ в ратура Кюри, К. Здесь \ — — парамагы. оляриый о" i 6!4
пектора, вдоль которого производится измерение маг- Еитострикцик; /4=A3s, если направление легкого на- намагничивания — ось [100]; A=h-i (s—'/з), если направ- направление легкого намагничивания — ось [111]. Продольная (а, = р\) магннтострикция вдоль глав- главных кристаллографических осей кубического кристалла определяется формулами Хш = B/3) (ft, - 1ц), Х110 = A /12) B/1! + 6ft2 + >Ч)» /.т= B/9)C/12 + Л5). Часто можно положить /z3 = /!4 = ftj = 0 и пользовать- пользоваться упрощенной формулой X = C/2) ).ш (s - 1 /3) + 3X1U (а, а2 рх р2 + Т а1 аЗ Pi ?3 + а-1 аЗ р2 Рз)- Для поликристаллического материала анизотропную магнитострикцию можно получить из соотношения X = C/2) Xs (cos2» — 1/3), где Xs = BA,ioo+3?.m)/5, a # — угол между вектором J и направлением измерения Магнитострикция насыщения гексагональных крис- кристаллов описывается выражением ?*) «3 ?8 Направляющие косинусы и,, [5, относятся к системе прямоугольных координат, где оси 1 (х) и 2(у) совпа- совпадают с направлением о и Ь, а ось 3 (г) — с гексаго- гексагональной осью с (см. рис. 27.35). Для поликристаллического материала продольная магнитострикция насыщения может быть получена по формуле X, = B/5) Хд+(8/15) XD. Поперечная магнитострикция насыщения (т. е. магни- магнитострикция, измеряемая в направлении, перпендикуляр- перпендикулярном J) выражается формулой B/15)ХЛ —D/15)Хо . Для гексагональных кристаллов редкоземельных металлов (см рис. 27.32—27.34) применяют отличные от приведенного выше выражения для магнитострикции насыщения - (а, % - а2 , + F4 (» - 4) -Ь G3§ (I — 4) + Wa3 ?з («1 ?i + «2 ?2)+ -u /a3 ?i («! ?1ч-а2%) +/4(i- р!) + к 4 >! • (Иногда обозначают С = Кг2/2, А— —X'-4.) Магнишмягкие материалы. Магнитные материалы, которые намагничиваются до насыщения и перемагни- ';кваются в относительно слабых магнитных нолях на- напряженностью //~10-7-103 А/м, относятся к магнитомяг- ким. Для этих материалов характерны высокие значения относительной магнитной проницаемости — начальной цгняч= ~ 102-М05 и максимальной Итпах- 103-?-10б. Коэрцитивная сила Не магнитомягких материалов сос- составляет обычно от 1 до102А/м, а потери на магнитный гистерезис очень малы— 1 — 10J Дж/м3 на один цикл перемагиичивания. Для многих материалов в качестве справочной характеристики приводят удельные потери, т. е мощность потерь Р, на частотах перемагничиваю- щего поля 50 или 400 Гц при различных значениях ам- амплитуды индукции (например, Pi.uso — мощность по- потерь на частоте 50 Гц при индукции, равной 1,0 Тл). Магнитострикционные материалы. Основными ха- характеристиками магнитострикционных материалов (см табл. 27.32), применяющихся для изготовления магии- тострикционных преобразователей, являются: коэффи- коэффициент магнитомеханической связи К, квадрат которого равен отношению преобразованной энергии (механиче ской или магнитной) к подводимой (соответственно магнитной или механической), динамическая маг- нитострикционная постоянная a—(dajdB)^ и маг- китострикциоиная постоянная чувствительности А=(дВ/а)н, где о — механическое напряжение, Н/м2, В — магнитная индукция, Тл, а индексы е и Н означают неизменность деформации и магнитно- магнитного поля. Величина о 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 Ks и индукции насышения /Зь зависит предельная интенсивность магнитострикци- магнитострикционных 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 К, а, Л существенно зависят от напряженности подмагничивающего поля, значение которого ЯОПт, от- отвечающее максимуму К, обычно называют оптималь- оптимальным. Магнитотвердые материалы. К магнитотвердым от- относятся материалы, которые намагничиваются до насы- насыщения и перемагничиваются в сравнительно сильных магнитных полях напряженностью #~103-?-105 А/м Магнитотвердые материалы характеризуются высокими значениями коэрцитивной силы Нс, остаточной индук- индукции В, и максимальной плотности магнитной энергии (бЯ)тах «а участке Вг, — НсВ размагничивания петли гистерезиса (рис. 27.1). В § 27.1 и 27.3 в каждом !'з 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 конец, по мргнитострпкции При отборе материала не ставилась за чача достя'-ь всеобъемлющей полноты, а делалась попытка отразить 615
магнитных явлений. В главе дается также информаци как о наиболее распространенных отечественных технг ческих магнитных материалах, так и о перспективны материалах, едва вышедших за пределы лабораторий Наиболее полные сведения о магнитных свойства ферромагнитных металлов и сплавов можно найти 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 d-металлов ферромагнитны только Fe, Со и Ni C d-ме- таллы), составляющие основу почти всех магнитных материалов. В табл. 27.1 — 27.5 и иа рис. 27.2—27.15 содержатся сведения об их магнитных свойствах. Обзор магнитных свойств этих металлов дан в [110]. SOD SOD 1ООО 1200 П-00 1БОО Г, К e Г "*¦ ^ 2 ТЁ 0 С и, к Fe / / • 'ГЦ И Co S) Таблица 27.2- Зависимости относительной намагниченности Js/J0 для Fe, Co н Ni от относительной температуры Т/Тс [30] TIT с 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 Co. Ni I 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. i- ki у ш Рис. 27.3. Кривые основных крис- F таллографических направлений монокристалла Fe при 7-=20°С [67] Рис. 27.2. Температурные зависимости обратной моляр- молярной парамагнитной восприимчивости для гранецентри- рованиого кубического Ni [31J и гранецентрированной кубической уфазы Fe (а), а также для объемноцентри- рованных кубических E- и 6-фаз Fe и гранецентриро- гранецентрированной кубической фазы Со (б) [91] Таблица 27.1. Основные магнитные свойства Fe, Co, Ni Элемент Fe Со* Ni з0, К ¦ м!/кг 221,71@,08) 162,55 58,57@,03) 2,216 2,226 1,715 1,729 (Н !| с) 1,721 (Н || [100] в ба- базисной плоскости) 0,616 0,619 тс.к 1044 B) 1388 B) 627,4@,3) us D,2 К), А ¦ м*/кг 222,671 163,862 (Н || с) 163,078 (Н || [100] в базисной плоскости) 58,872 cs B87 К). А - м»/кг 218,210 162,624 55,370 Литература [55] [94] [90] [94] 155] [94] * В области температур около 700 К в Со происходит переход из гексагональной плотноупакованной (ГПУ) а-фазы, устойчивой при низких Й^ТатурахГв гранецентрированную кубнТескую (ГЦК) Р-фазу. устойчивую при высоких температурах [НО]. 616
Рис. 27.4. Кривые намагничивания для основных крис- таллографических направлений монокристалла Со при Г=20°С [74] Рис. 27.5. Кривые намагничивания для основных крис- кристаллографических направлений монокристалла Ni при Г=20°С [73] 75,28 100,?6 131,31 165,30 131,01 225,63 ZS%67 286,61 ZtyS 55,36^ 75,28 100,51 Z~131,31 165,50 136,81 225,7b 25Ч-,67 286,66 Н\\{100\в базисной плоскости Рис. 27.7. Кривые намагничивания гексагонального крис- талла Со в сильных магнитных полях при различных температурах; Hi, H — внутреннее и внешнее магнит- магнитные поля, с — гексагональная ось [94] IS JJ.0Ht,Jn Рис. 27.6. Кривые намагничивания кристалла Fe в сильных магнитных полях при различных температурах. Намагниченности вдоль осей [100], [ПО] и [III] раз- различаются здесь менее чем на 0,05%. Кривые проведены по средним значениям этих намагннченностей; \iatli — индукция внутреннего магнитного поля [94] 617
59 58 57 se 55 Б f" r f [Г f [ml Zwc] /?'Zi r=*,Z1K jl'50,08 1™gb°~*KU08 ^^^13Б,71 ?fS0,S7 x?^** ~еУ25*,8г I ! &»] *M*,7S o-[m] л Г*7Д| + - Qw] Рис. 27.10. Температурные ной анизотропии Со д -0,4 зависимости констант магнит- гексагоналыгой (с) и кубиче- кубической гранецентрированной (б) фаз кривые с экспериментальными точками — данныг [69, ,104], кривые без экспериментальных точек - данные [33] 15jA0Ht,Tn Рис. 27.8. Кривые намагничивания кристалла № в силь- сильных магнитных полях при различных температурах, Но Hi — индукция внутреннего магнитного поля [94] гоо\ ч-оо Рис. 27.9. Температурные зависимости констант магнит- магнитной анизотропии Fe Рис. 27.11. Температурные зависимости констант магни- токристаллографической анизотропии Ni из [57] (о, кружки — первая работа [57], крестики — вторая) и [32] (б) ь ~10 т - а) 1DO 233 7, К н3 / / - 11 / / / * -' а ..., О 100 223 ZVO 618
Таблица 27.3. Производная A/[х0) (д«/д#O для элементов группы железа Еещесшо Fe ?-Со, ГЦК* о-Со, ГПУ* № т, к 1,5 77 293 4,2 293 4,2 293 4,2 77 294 377 428 479 568 606 1 /а» \ 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 [!02| [102] |77, 102] [101] [102] [101] 110] 39] [105] О 1OD ZOO 300 ?ОО 500 Т, К Рис. 27.14. Температурные зависимости магнитострнкции Я.100 и Кш Ni [77] Таблица 27.4. Константы магнитострикции, Ю, Fe и Ni при комнатной температуре , 78J Рис. 27.12. Темпера- Температурные зависимости констант магнитост- 600 SOOJ,\\ рнкции Fe [109] Рис. 27.13. Температурные зависимости констант магни- магнитострикции дв1'х образцов Ni (черные и белые кр\жкн) [78] Таблица 27.5. Константы магнитострикции а-Со (ГПУ)* при различных температурах [70] т, °с —200 0 20 200 400 20 [39] ХЛ, 10-е —66 —52 —50 -32 — 16 -45 >-в. ю-" —123 -109 —107 —88 -70 —95 хс , ю-» + 126 + 126 + 126 + 120 + 105 +110 xD. Ю-» —128 -103 —105 —82 -52 -100 ¦ См. примеч. к табл. 27.!. Рис. 27.15. Зависимости — продольной магнитост- магнитострикции поликристалла ческих образцов от ин дукции внешнего ма нуго поля при Т — [3] -20'Г 20°С -м\^ 27.2.2. Редкоземельные и актиноидные элементы. Ферромагнитное упорядочение в /-металлах чаще 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 2?3 293,4- О 219,5 231,5 О Ф- Вол-Па- Конус конус на. ра Фер-вол- О ZO 132 О 20 52 85 О 32 5ST}K Рис. 27.16. Виды магнитного упорядочения в тяжелых редкоземельных элементах по данным нейтронографии 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] ir0 80 1ZO 160 ZOO ZW Z80 310 Т,К Рис. 27.18. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента (вдоль оси Ь) кристалла ТЬ при раз- различных значениях индукции внешнего магнитного поля [66] Таблица 27.6. Магнитные свойства ферро- и ферримагнитных редкоземельных металлов (фаза с пространственной группой P63/mmc) [80] Эле- Элемент Gd Tb Dy Ho Er Tm Р-эф, V-B 7,98 9,77 10,83 11,2 9,9 7,61 n В 7,63 9,34 10,33 10,34 9,1 7,14 Направле- легкого при rJo К Ь а Ъ с Tf/. к 230,0 179,0 132,0 85,0 58,0 ТС- К 293,4 219^5 89,0 20,0 20,0 32,0 V к Н\\с 317 195 121 73,0 61,7 41,0 Н±с 317 239 169 88,0 32,5 —17,0 160 Z00 Z'fO Z80 3ZD 360 Рис. 27.19. Температурные зависимости обратной удель- удельной парамагнитной восприимчивости (вдоль осей а, Ь и с) кристалла ТЬ [62] 620
Рис. 27.20. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента монокристалла Dy при различных зна- значениях индукции магнитного поля, приложенного вдоль оси о в базисной плоскости [34] 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] Рис. 27.21. Зависимости атомного магнитного момента монокристалла Dy от индукции внешнего поля [58] 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 Рис. 27.22. Температурные зави- зависимости удельного магнитного момента (вдоль осей бис) крис- кристалла Но при различных значе- значениях индукции внешнего магнит- магнитного поля [103] 621
h,fifig 8 7 6 5 3 г 1 —i—i—i—i—i—i—i—q *^H И с j "a/H"cP "I _ о -/ Рис. 27.28. Зависимости атомного магнитного момента монокристалла Тт от индукции внутреннего магнитного поля при Г=4,2 К [98] Рнс. 27.25. Зависимости атомного магнитного момента монокристалла Ег от индукции магнитного ноля, прило- приложенного вдоль осей а, Ь и с, при температуре 4,2 К [40]: С—значения п из [97]. умноженные на 0.963 !86] 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 C-фазе при различных значениях индукции внешне- внешнего магнитного поля [71] Рис. 27.27. Температурные зависимости обратной уде. ной восприимчивости в парамагнитной области (вде осей b и с) кристалла Тт [98] 622
see № ЗВО 200 100 в к-1 ПО 180 У f 0 - 1201) 2,20 260 300 3WT.H Рис. 27.30. Температурные зависимости обратной объем- объемной парамагнитной восприимчивости Cm в гранецентри- рованной кубической Р-фазе при различных значениях индукции внешнего магнитного поля [71] no fee zoo zto т,к Рис. 27.33. Температурные зависимости констант магни- тострикции ТЬ, экстраполированных к нулевому внешне- внешнему полю [96] ПО 1SO ZOO Г,Я Рис. 27.34. Температурные зависимости констант магни- тострикции Dy во внешнем поле с индукцией 3 Тл [95] Рис. 27.31. Температурные зависимости констант С\= —Ki + K.2 и С2=К2/2 магнитной анизотропии гексаго- гексагонального кристалла Gd [87] А, 150 100 SO -50 -101) 'ISO о-6 0 О-О- оо-оо rzSx -о-о—с we г \ г, к а*" 200 ^~—300^ 1000 vtk -1000 b \ -2000b I -зооо V N, -?OO0 V- \ -fpnn\ \°- 3-O-O-O—о О С э-о—о—о—о -9—о-9—о-то— Г=22|^я ц э—о№*1 °~°85У0сьЬ 0 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5- 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 о [79] 623
/000 750 500 250 250 - И/' r/f// ш 7 0.5 1,0 TffS7.SK с iff m р Р1ОЭ / р 115 f p 121,5 jf p 1Z9 ^^о, 79,5 1,5 и0Н,Тл Рис. 27.36. Изотермы продольной Я,ц и поперечной Ях 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), 2,5 2,0 1,5 05 0 - СГ р Л' / / Мп [ д з-Fe-V -Fe-Cr з-Fe-N! »-Fe-co з-Ni-Co ^-Ni-Cli '-Ni-Zn 7-Ni-V i>-Ni-Cr k-Co-Cr O-Co-Mn <~ Чистые металлы <k Cu 2B 27 злектроиов на. атом Рис. 27.37. Зависимость атомного магнитного момента сплавов и чистых металлов от среднего числа электро- электронов на атом [3] (кривая Слэтера — Полинга) 10 ZO JO ?0 50 60 70 80 30100 Массовое содержание Ni, % Рис. 27.38. Индукция насыщения A) температура Кю- Кюри B) сплавов Fe—Ni и индукция насыщения упорядо- упорядоченных сплавов с составом, близким к FeNi3 C) [3] 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 d-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 № (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 (n<\iB) воз- возникает в результате упорядочения спинов электронов проводимости. Данные о разбавленных сплавах, обладающих свое- своеобразными ферромагнитными свойствами (см. [89]), не приводятся. 20 ?0 БО 80 МассоВое содержание Со, % Рис. 27.39. Удельный магнитный момент насыщения сплавов Fe —Со при 7"=20°С [108] 624
Продолжение табл. 27.7 О 1 2 J У 5 . . МассоВое содержание 5!, % 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 <j , А • м*/кг (Т = 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 Ту, К *с • Л 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 us, A • м*/кг (Т = 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 п, »в 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 NJ Атомное со- содержание, % 5,6 10,6 16,7 22,1 4,2 11,9 17,3 22,5 40 70 <js, А ¦ м*/кг (Г=20°С) 134 100 59,5 19 144 109 84 48 124 90 п. v.B 1,42 1,07 0,64 0,24 1,53 1,16 0,89 0,57 1,38 0,97 тС. К _ — — — —. —. — 1173 953 I 40-2159 625
¦ л / * ^V x * * -A\\ V\x • wA V \ - \ y\ X °\ • -pd o-ca »-Sb u-AX a — Sti D -Zn x-Pt t-Mn O-Si \ 0,3 0,Z 0,1 0 5 10 15 Z0Z5JO 35 WtS50S560 Атомное содержание легирующего элемента, % Рис. 27.41. Зависимости атомных магнитных моментов насыщения от состава сплавов Ni с неферромагнитными металлами [3] 70 SO SO ?0 30 20 HaccoSoe содержание Fe, °/o Рис. 27.43. Индукция, соответствующая намагниченно- намагниченности Цо/, Тл (сплошные кривые), в поле с //=1,19-10Б А/м и температура Кюри, °С (пунктир) сплавов Fe—Co—Ni Таблица 27.9. Температура Кюри и атомные магнитные моменты гейслеровых сплавов (простая кубическая структура CsCl) [106] Соединение Cu2MnAl Cu2MnIn Cu2MnSn Co2MbSi Co2MnGa Co2MnGe Co^MnSn ... 600 520 530 982 694 905 829 3,6 4,0 4,1 5,1 4,1 5,1 5,1 Соединение №2MnGa №2MnIn Ni2MnSn Ni2MnSb Pd2MnGe Pd2MnSn Pd2MnSb Au2MnAl 379 323 344 360 170 189 247 258 n.V-B 4,2 4,4 4,1 3,3 3,2 4,2 4,4 3,1 0 5 10 15 20 25 JO 35 «7 W 50 55 Атомное содержание легирующего элемента, Рис. 27.42. Температуры Кюри сплавов Ni 626
Таблица 27.10. Магнитные свойства и кристаллическая структура слабых зонных ферромагнетиков на основе переходных tf-элементов [2, 101] Соедине- Соединение ZrZn2 Sc3ln Au4V №3А1 Кристаллическая структура Сингония, пространственная группа Кубическая Fd3m Гексагональная P6s/mmc Объемноцентрированная тетрагональная струк- структура типа Ni4Mo D\a Орторомбичес кая Параметры решетки. а = 0,739 й = 0,6424-0,656 с = 0,512 ~- 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 у к 33 16 — 130 1,3—1,4 0,75 0,67—1,3 1,4—1,7 1,0 п. \>.в 0,12—0,18 0,06—0,15 (SO 0,41—0,92 (V) 0,075—0,1 Литера- Литература [83, 85] [93] Г60, 84] [51, 53] [35] Таблица 27.11. Атомные магнитные моменты в расчете иа атом 3<?-элемеита и температуры Кюри некоторых бинарных интерметаллидов [41] Продолжение табл. 27.11 Соединение Atl4Mn СоВ Со2В Со3В CoPt СгВе12 CrQe2 Cr,.2Pt2,8 OSl.19 СгТе Cr3Te4 FeAl Fe3Al FeB Fe2B FeBe5 Fe3C FesCr Fe3Ge FeP Сингония (тип кри- кристаллической структуры) Объемноцентриро- Объемноцентрированная тетрагональ- тетрагональная (№4Мо) Орторомбичес кая /FpFU Тетрагональная (СиА12) Орторомбическая (ге3С) Тетрагональная (AuCu) ГЦК (FeS2) Тетрагональная (МоВе12) ГЦК (Cu3Au) Гексагональная (NiAs) ^ Гексагональная (NiAs) Моноклинная Кубическая (CsCl) ОЦК (сверхрешет- (сверхрешетка CsCl) Орторомбическая (FeB) Тетрагональная (C13AI2) ГЦК (MgCu2) Орторо мбическая rFe О (re3L.) ГЦК (Cu3Au) Гексагональная (Ni3Sn) Орторомбическая (МпР) тс. К 363 477 429 747 813 122—130 50 >77 160G^) 305(Гс) 239—334 80 (TN) 329 (Гс) 623 773 598 1043 75 483 993 365 215 4,15 0,28 0,76 1,11 0,17 0,84—0,96 -0,2 2^56 (Сг) -0,47 (Pt) 0,11 2,45 2,3 -1,0 1,46 (Fel) 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 Mn5Ge3 Mn3ln MnPt3 MnSb MnSi Mn5Sn3 Mn5Y Сингония (тип кри- кристаллической структуры) Гексагональная (Fe2P) Тетрагональная fNi P) ГЦК (Cu3Au) Тетрагональная (AuCu) Кубическая (CsCl) Кубическая (Си2МпА1) Гексагональная (Ni3Sn) Гексагональная (NiAs) Орторомбическая (геи) Гексагональная (А1В2) Гексагональная /IVT; Д с\ (INlAS) Гексагональная Гексагональная (Ni3Sn) Гексагональная (Mn5Si3) Кубическая (Cu5Zn8, 7"латУнь) ГЦК (Cu3Au) Гексагональная (NiAs) Кубическая (FeSi) Гексагональная (Niln) Орторомбическая (GdMn5) тс. к 266—278 716 540 743 330G^) 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 2,7 (Fe) 0,5 (Pd) -0,2 3,0 (Fe) 0,9 (Rh) 1,51 (Fe I) 2,15 (Fell) 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 2,2 627
Продолжение табл. 27.11 Соединение MnZn3 NiPt №3Y сталлической структуры) Гексагональная (Ni3Sn) Тетрагональная (AuCu) Орто ромбическая (CeNi3) >400 136 33 «. V-B -1,0 0,06 0,16 Таблица 27.12. Зависимость коистаит магнитной анизотропии Ki и АГ2, Ю2 Дж/м3, для сплавов Fe—Co—Ni и Со—Ni от температуры [3, 77J 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 = Ki 61 4 9 -26 —72 —38 —29 _2 -258 -108 —74 —4 16 -10 20 °С — 160 16 —по 34 —4 -80 17 —39 150 —40 40 8 -40 9 Т = ?00 °С Ki 19 4 — 1 — 10 —54 —17 —25 —2 — — — — 4 2 -18 —45 41 —50 70 —20 — — — — т = 7 —3 —3 —3 g — 12 — 14 —2 — 98 °С К2 -60 22 2 -15 -102 -37 29 6 _ Масса Вое содержание А1,% Z Ч- 6 8 10 1Z 14- 30 4-0 50 60 70 Массовое содержание N1, % Рис. 27.44. Константа магнитной анизотропии К\ для сплавов Fe—Ni при 7"=20°С: 1 — закаленные, неупорядоченные сплавы; 2 — медленно охлаж- охлажденные, упорядоченные сплавы [381 5 10 15 20 25 30 Атомное содержание А1,% Рис. 27.46. Константы магнитной анизотропии Ki для сплавов Fe—A1 при 7"=20°С: I — медленно охлажденные, упорядоченные сплавы; 2 — час- частично упорядоченные сплавы; 3 — закаленные, неупорядочен- неупорядоченные сплавы [64] 10 20 30 ЬО 50 ВО Массовое содержаниеCo,°/q ч 6,0 5,8 5,? 5,0 ?,6 3,8 3,? 3,0 /H3J Рис. 27.45. Константы магнитной анизотропии Ki для сплавов Fe—Со при 7"=20°С: — закаленные, упорядоченные сплавы; 2 — медленно охлаж- охлажденные, упорядоченные сплавы [651 О 10 ZO 30 ?0 50 60 70 T*703KZ Рис. 27.47. Температурные зависимости константы маг- магнитной анизотропии сплавов Ni—Си различного соста- ва [3] 628
х,ю~ 2.0 ?0 ВО 80 100 Атомное содержание Ni, % 'ис. 27.48. Производная A/3 ц0) (ды/дН)Т для сплэе Fe-Ni 30 ?0 SO BO 70 __ __ Массовое содержание Ni, % Рис. 27.49. Константы магнитострикции кубических гра- нецентрированных сплавов Fe—Ni при 7"=20°С: о io zo зо ъ-о so eo Массовое содержащее Со,с Рис. 27.50. Магнитострикция насыщения вдоль кристал- кристаллографических осей [100] и [111] для сплавов Fe—Со при Г=20°С: 1 — закаленные, неупорядоченные сплавы; 2 — медленно ох- охлажденные, упорядоченные сплавы [661 Рис. 27.51. Константы магнитострикции Яюо и Яш кубических гране- центрированных сплавов Со—Ni при 7"=20°С [45] по данным [64, 111] В 10 20 JO f О 50ВО Массовое содержание Со, % Рис. 27.52. Константы магнитострикции сплавов Fe-Si при Г=20°С: нижние кривые в области массового содержания Si 4—7%-завнснмосш для бо- более упорядоченных образ- образцов, охлаждавшихся мед- медленнее [64] Ш ссовое содержание S i, % Массовое содержаниеАХ, % Z ? 6 8 1О 72 1? 16 OS 10 15 ZO ZS 30 Атомное содержание Al, °/o Рис. 27.53. Константы магнитострикции Люо и Ящ вдоль кристаллографических осей [100] и [111] для сплавов Fe—Al при Г=20°С: денные с промежуточной скоростью, частично упорядоченные сплавы; 3 — закаленные, неупорядоченные сплавы [64] 629
Рис. 27.54. Константы магни- ТОСТриКЦИИ ^100 И ^Ц1 СПЛЭ- .. W ТОСРЦ ЮО 1П содержаниеСм.°/о bob Ni—Си при Г=20°С [77] юо zoo зво т sob еоот,к 27.3.2. Сплавы на основе f-элемеитов. При всем многообразии сплавов редкоземельных элементов приве- приведены данные только для трех характерных систем интер- металлидов (R — редкоземельный элемент): RFe2, RCo5 и RaCoir (табл. 27.13, 27.14 и рис. 27.55—27.68). Мате- Материалы иа 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 (простраиствеиная группа Fd3m) [43] Соединение YFe2 CeFe, SmF2 GdFe2 TbFe2* DyF2 HoFe2* ErFe2* TmFe2 YbFe2 LuFe2 n, pB 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.K 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 - Ферримагнитная структура. шт.к Рис. 27.55. Температур- Температурные зависимости удель- удельной намагниченности сплава TbFe2 [49]: 1 — 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]: сталл, ось [100]; 2 - поликристалл в поле с индук. цией 12 Тл [49]; 3 — поликристалл [42] 1 — 1 300 ?00 500 Г, К Рис. 27.57. Температурные зависимости удельного маг- магнитного момента сплава TmFe2 [49]: Рис. 27.58. Кривые намагничивания TbFe2 и TmFe2 при Т=20°С [29,47] 630
Таблица 27.14. Магнитные свойства и постоянные решетки интерметаллидов RCo5 (пространственная группа РЪ/ттт) [22, 43] Соедине- УСо^1 LaCo5 СеСо*1 РгСоБ NdCoj1 SmCo» GdCo6 TtCc& DyCo^ HoCo^s ErCo5>9 TraCo6 0,HH 0,4941 0,5052 0,4923 0,5013 0,5015 0,5001 0,4974 0,4951 0,4910 0,4888 0,4873 — 0,3971 0,3970 0,4019 0,3988 0,3982 0,3970 0,3971 0,3978 0,3996 0,4003 0,4003 — p, 10" 7,60 8,03 8,57 8,32 8,39 8,53 8,86 8,91 9,15 9,13 9,03 — "• P-B 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—1,9 977— 997 840 737 912 910 1020 1008— 1020 980 966 1000— 105g 986— —1123 1020 - - — _ _ — - 99- 120 93- —170 71 — сг,А-гл2/нг 100 75 50 25 -0,4- -0,3 -0,2 -0,1 / у -50 у ~7S / -100 - X -Л,, 0 0,1 1 - - - ,2 0,3 уи0Н,Тл Рис. 27.60. Кривая намагничивания и петля гистерезиса монокристаллического образца SmCo5,3, снятые вдоль оси с при Г = 20°С после травления и электрополировки. _ Амплитудное значение индукции равно 3,0 Тл [19] 800 WOO f2OOT,K 800 WHO 7, К *Г Ет Но Т V m Dy ть \^ Gd ^ S) Рис. 27.59. Температурные зависимости атомных магнит- магнитных моментов в расчете на формульную единицу соеди- соединений RCo6: ; - СеСо5; 2 — YCo5: 3 — SmCo5; 4 — NcICos. 5 — PrCo5, 6 — CdCos; 7 - TbCos,i: S — DyCos.j; 9 — HoCo5,5; W — ErCo» [21] Рис. 27.61. Температурные зависимости атомных магнит- магнитных моментов, приходящихся на формульную единицу соединений R2C017 с легкими лантаноидами и иттрием (о) и с тяжелыми лантаноидами (б). Измерено в поле с индукцией 2 Тл [76] 631
В JLCOH,JJ\ Рис. 27.62. Кривые намагничивания монокристалла Sm2Co17 в направлении кристаллографической оси [100] при различных температурах [24] tea zoo зон wo sod r, к Рис. 27.63. Темпера- Температурные зависимости абсолютного значения константы магнитной анизотропии Ki для DyFe2 и TmFe2 [49] Таблица 27.15. Магнитные свойства и постоянные решетки ферромагнитных монохалькогенидов и монопниктидов актиноидов (пространственная группа Fm3m) [1071 Соединение US USe UTe NpN PuP PuAs PuSb CmN CmAs Постоянная решетки, ни 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 VK 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 я, цв 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] Кристаллическая структура Сингония, пространственная группа V к 170 45 - 523 56 20 —110 599 — Иэф- »В 2,0—3,0 2,5 2,62 4,2 2,3 _ 2,3 3,7 4 ThCo5 UFe2 UNi2 NpFe2 NpMn2 NpNi2 Гексагональная, P&lmmm Ромбоэдрическая, R3m Кубическая, Fd3m Гексагональная, P63/mmc Орторомбическая, С men Кубическая Кубическая Кубическая Кубическая Кубическая Кубическая Кубическая Fd3m Fd3m Fd3m Fd3m Fd3m Fd3m FdZm a =0,476 с = 3,649 0,758 a = 0,406 с =0,825 a = 0,372 b = 1,077 с =0,441 0,7144 0,7785 0,7230 0,7098 0,7528 0,7190 0,730 410—740 360 160—162 30 492—500 56 18 28—32 7,5-8 564—600 350—400 5-8 2,4 0,06 (U); 0,59 (Fe); 1,09 (S) 0,12 0,07—0,52 l,09(Np); l,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
Рис. 27.64. Температур- Температурные зависимости констан- константы магнитной анизотро- анизотропии К\ в сплавах RCo5 [43] Рис. 27.65. Температур- Температурные зависимости кон- констант магнитной анизо- тропии в соединении Г,К Sm2Co17[17] Рис. 27.68. Температурные зависимости констант тострикции монокристаллов TbFea н DyFe2 [48] Z500 гооо ^1500 «1000 500 0 { 1 Ttnft, \ 0,5 1,0 ErFe2 -о——о—of 1,5 Z.OUn/i.Tn 27.66. Абсолют- Абсолютначение констан- констанмагнитострикции монокристал- монокристалTbFe2, ErFe2 и TmFe2 при комнат- комнатной температуре [29, |?чп| лов Рис. 27.67. Константа магнитострикции Хюо монокристал- монокристаллов DyFe2 и HoFe2 при 7=20°С [50] 27.4. МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ МАГНИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ 27АЛ. 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- мендюр (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 нелегированиых 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,
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 м 0,003 0,009 Таблица 27.18. Магнитные свойства некоторых сортов железа высокой чистоты [46] Литое (плавка в ва- вакууме) Электролитическое (отжиг) Электролитическое (плавка в вакууме и отжиг) Puron (отжиг в водо- водороде) 2,16 Таблица 27.20. Магнитные свойства сортовой электротехнической нелегированиой стали [9]* 22—27 12—25 44—60 7,2 4,0 17 000—21000 8100—41 500 61000 100 000 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 ¦Vmax- 103 3,0 4,0 4,5 4,8 5,0 Марка 10895 20895 11895 21895 10880 20880 11880 21880 10864 20864 11864 21864 с » /м 95 80 64 В, 1 500 1.32 1,36 1,40 л, при Я, 1000 1,45 1,47 1,50 А/м 2500 1,54 1,57 1,60 ! Массовое содержание, %; С < 0,035; ДРУГИХ примесей - * Массовое содержание, %: С < 0,04; S1 < 0,3; Мп < 0,3. Магнитная индукция Вн, Тл, при напряженности магнитного поля Я, А/м, ие менее; Вьт = 1,38; В1000 = 1,50; В25„„ = 1,62; В5ооо = 1.71: Вы ооо = 1-81; В3„ оно = 2.05. Марка 27КХ 49К2ФА 49КФ 49К2Ф Таблица 27.21. Магннтные свойства холоднокатаных сплавов с высокой технического насыщения [8] В, Тл, при Я, А/м 400 — 1,8—2,0 — - 2500 1,75—1,80 2,1—2,2 1,9—2,0 - 15 000 2,05—2,15 - 2,1-2,2 2,25 Р, Вт/кг Р1,5/400 80—100 - — - ^1,8/40 — 25—39 — - ' Р2,0/400 — 30—55 — - индукцией Нс. А/м — 40—140 160 160 — 5500 - 700 при Я = 0,8 А/м 634
«,* 2,2 2,0 1,8 1,6 Ь '¦*¦ 1,1 1,0 0,8 0,6 "Л о,г иаН-1,7~\п _^Экстралоли.раВана г 10-10~* I -\ / ~ \ _ ..-* / - \ / /А Av /1 / \ Й7 W 30 W SO 60 70 80 SO 100 Массовое содержаниеСо % Рис. 27.69. Зависимости магнитной индукции в сплавах Fe—Со от содержания кобальта и индукции внешнего магнитного поля при 7=20сС [3] Т,°С Рис. 27.71. Зависимости максимальной относительной магнитной проницаемости и коэрцитивной силы пермеи- дюра (массовый состав: 49% Fe, 49% Со, 2% V) от температуры отжига: 1 — l»rmai после быстрого охлаждения; 2 — Дгтах после мед- медленного охлаждения; 3 — ДОЯС, после быстрого охлаждения [3] 10 ZO SO 40 SO 60 70 80 SO ЮО Массовое содержание Со, °/с 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- г,о 1,0 0,5 г < ь В 8 JU п 1 вН,1О-*Гя 1 ' 0 2*6 8 /1вН,10-*Тл Рис. 27.72. Кривые намагни- намагничивания пермендюра (мас- (массовый состав: 49% Fe, 49% Со, 1,82% V) [31 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. jPi,7/6o; 1 — удельные потери на часто- частоте перемагничивающего поля 50 Гц при амплитуде те перемагничивающего поля 50 Гц при амплитуде В =1,5 Тл, т. е. Pi.5/5o; 2 — удельные потери на частоте перемагничивающего поля 400 Гц при амплитуде В = 1,0 Тл, т. е. Pi,o/4oo; 6 — магнитная индукция в сла- слабых магнитных полях при //=0,4 А/м, т. е. ВВА; 7 — магнитная индукция в средних магнитных полях при #=10 А/м, т. е. Вю); четвертая — порядковый номер типа стали. Тип стали определяется первыми тремя цифрами марки,
Таблица 27.22. Магнитные свойства тонколистовой электротехнической холоднокатаной анизотропной стали [15] Продолжение табл. 27.23 Марка 3411 3412 3413 3414 3415 3416 Толщина, 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 ^1,0/50 1,10 0,80 0,95 0,70 0,80 0,60 — 0,70 0,50 — 0,46 — - ^1,5/50 2,45 1,75 2,10 1,50 ,75 ,30 ,19 ,50 ,10 ,03 ,05 1,03 0,95 ( ),89 5олее р1,7/50 3,20 2,50 2,80 2,20 2,50 1,90 1,75 2,20 1,60 1,50 1,55 1,50 1,38 1,30 В, Тл 100 _ — _ — _ — — 1,60 1,60 1,60 — 1,61 1,61 1,61 , при Я, А/м 250 _ — _ — _ — — 1,70 1,70 1,70 — 1,71 1,71 1,70 2500 1,75 1,75 1,85 1,85 ,85 1,85 ,85 ,88 88 1,85 ,90 1,90 ,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 ^1,0/50 3,8 3,5 3,6 2,9 3,1 2,5 4,3 3,5 3,5 2,С 3,0 2,6 2,6 2,2 2,5 1,9 ^1,5/50 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 Я, А/м 1000 ,48 ,49 ,50 ,50 ,53 ,54 ,45 ,46 ,46 ,46 ,40 ,40 ,42 ,42 ,36 ,38 2500 ,60 ,60 ,62 ,62 ,64 ,65 ,58 ,58 ,59 ,60 ,56 ,56 ,58 ,60 ,52 ,54 5000 1,70 1,70 1,72 1,72 1,74 1,75 1,66 1,67 1,67 1,68 1,65 1,65 1,67 1,68 1,62 1,64 10 000 130 000 1,80 1,80 1,82 1,82 1,85 1,85 1,75 1,78 1,77 1,77 1,73 1,76 1,77 1,77 1,72 1,74 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 2312 2411 2412 Tn 0 0 0 0 0 0 MM ,65 ,50 ,50 ,35 ,50 ,35 P, Вт/кг, ие более p1,0/50 2,4 1,75 1,6 1,3 1,30 1,15 pi. 5 4 3 3 3 2 5/50 ,6 ,0 ,6 ,0 ,1 ,5 1000 1 1 1 1 1 1 ,38 ,40 ,37 ,37 ,35 ,35 в Тл, 1 2500 1 1 1 1 54 56 ,49 ,50 ,50 ,50 при Я 5000 1,64 1,66 1,60 1,60 1,60 1,60 А/м 10 000 1,72 1,74 1,73 1,70 1,70 1,70 зоооо 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 - 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, р 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 ,8 ,4 ,55 ,35 ,55 ,35 ,40 ,20 1,25 1,05 ( ,15 ),90 ^1,5/50 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 Я, 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 10 000 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 Ь98 1,95 1,95 1,95 1,94 1,92 1,92 1,92 1,94 1,94 1,90 1,90 IS Ь89 636
3 H,1OvA/n Рис 27.73. Кривые намагничивания электротехнических сталей разных марок [25] 1S го II 50 100 150 200 VI ZOO WO 600 800 И, 10гА/н Рис 27.74. Кривые намагничивания электротехнических сталей марок 3411 (нижние), 3412 (средние), 3413 (верхние) 1,5 В.Тл Рис. 27.75. Зависимость удельных потерь от амплитуды перемагничивающего поля при перемагннчивании элек» ротехнических сталей разных марок [25] Таблица 27.25. Магнитные свойства стал» марки 1521 [10] Толщина, мы 0,35 0,22 0,2 0,1 Р, В Р0,75/400 10,7 8,0 7,2 6 г/кг Р1,0/400 19 14,0 12,5 10,5 1 1 1 1 В, Тл 500 ,21 ,20 ,20 ,19 1 1 1 1 1 при ft 000 ,30 ,29 ,29 ,28 , А/м 2500 1,44 1,42 1,42 1,40 12 1S ? 8 1Z Н,10гА/г- 80 1Z0 H, /V^ 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 A) и 50 Гц B) [25] 0,Z5 0,5 0.7S /,ОВ,ТЛ Рис. 27.77. Зависимость удельных потерь при перемагни- чивании электротехнической стали марки 1521 от ам- плитуды магнитной индукции при различной толщине образцов [25] 637
Таблица 27.26. Магнитные свойства ленты холоднокатаной рулонной анизотропной стали [11] i Ларка 3421 3422 3423 3424 3425 3411 Толщина, 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, I Р1,0/400 10,0 10,0 10,0 9,0 8,5 8,5 8,0 7,5 — _ — 7,5 _ — — Р1,7/400 2,2 Зт/кг 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 Р1,5/400 1,5 Нс, А/м, не более 28 34 36 36 32 32 36 26 28 — — — 32 — -— 28 В, Тл, при Я, 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 ,10 ,05 ,05 ,10 ,10 ,10 ,35 ,30 ,30 0,85 200 1,10 1,10 1,10 1,10 ,25 ,25 1,25 ,40 ,40 ,40 ,40 ,40 ,40 ,50 ,50 ,50 1,10 400 1,35 ,30 ,25 ,25 ,40 ,35 ,35 ,55 ,50 ,50 ,55 ,55 ,55 ,65 ,65 ,65 ,35 1000 1,45 ,45 ,45 ,45 ,55 ,55 ,55 ,65 ,65 ,65 ,65 ,65 ,65 ,75 ,75 ,75 ,45 2500 1,70 ,70 ,70 ,70 ,75 ,75 ,75 ,82 ,82 ,82 ,82 ,82 ,82 ,82 ,82 ,70 0,01 И, AM Рис.27.78. Кривые намагничивания ленты из стали мар- марки 3424 толщиной 0,08 мм при различных частотах пе- ремагничивающего поля [25] 0,1 - 0,01 Рис. 27.79. Зависимо- Зависимости потерь от ампли- амплитуды магнитной ин- индукции для леиты из стали марки 3424 при различных частотах перемагничивающего поля: 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
[ ц а 27.27. Магнитные свойства электротехнических сталей с наибольшей проницаемостью в слабых полях [10] (удельное электрическое сопротивление 6-10~7 Ом-м) Марка 1561 Марка 1571 1572 Толщина, 0,35 0.20 0,35 0,20 Толщина, мм 0,20 0,35 0,20 0,35 В, Тл 0,2 0,00010 0,00010 0,00012 0,00012 10 20 0,030 0,10 0,035 0,14 0,040 0,14 0,045 0,17 , не менее, при Я, А/м 0,4 50 0,38 0,48 0,48 0, 57 0,00022 0,00023 0,00028 0,00030 70 0,58 0,61 0,62 0,71 100 0,66 0,77 0,74 0,87 0,8 200 0,90 0,92 0,92 1,02 0,00065 0,00060 0,00076 0,00075 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- действующего значения напряженности поля для сталей марок 1561 (пунктир) и 1562 (сплошные кривые) на час- частотах перемагничивающего поля 400 и 1000 Гц [27] Рис. 27.81. Кривые намагничивания сплавов марок [273 Марка 45Н 65НП 79НМ 50НХС 80НХС Таблица 27.28. / Толщина или диаметр, 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 Магнитные свойства некоторых железоникелевых сплавов Г8] Проницаемость ^-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 16 000 25 000 18 000 70 000 200 000 300 000 35 000 150 000 180 000 80 000 15 000 25000 20 000 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 J ] 1,3 J 1 Г 0,73—0,75 ) 1 о j i,u 1 f 0,63
eon, am Рис. 27.82. Зависимости относительной магнитной прони- проницаемости от напряженности поля для сплавов различных марок [27] с гсов то бооо та f,vu. Рис. 27.83. Зависимости от- относительной магнитной про- проницаемости от частоты пе- ремагничивающего поля для сплавов различных марок [27] Рис. 27.84. Атомные магнитные моменты (в расчете иа атом переходного элемента) квазибинариых аморфных сплавов (LxMi_,c)8o Рю Вю (L, М — переходные элемен- элементы) — сплошные кривые, соединяющие эксперименталь- экспериментальные точки: ./V —¦ среднее число внешних s- и d-электронов в атомах переходных элементов; пунктир — результаты для соот- соответствующих кристаллических сплавов, не содержащих РиВ[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 большей магнитной проницаемостью в слабых полях (см. выше). Данные о материалах второ- второго типа можно иайти 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 ./V, 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- ремагничивании8 1,2 ; TCFexCo^ Л <hsPie XOSP13 78ST9± /(с< /, \ 3бА1з У /\ -xW^Be «,«- X Oft- - 0,5 Рис. 27.85. Зависимости индукции насыщения при !Г=* =20°С от состава аморфных сплавов Fe, Co и № [82] 640
5DD В ВЦК оцк об У г Fe-V \ /п /л Цк ' IL / у ' Со -Ni I 1 Tl—Oi ' I I I : а 11 IL Ц кС //if U KCo-Cr- >'^ГЦ к Со-Мп / ?&Р /V/ Г ЦК Ы\-СтО* ГЦ К Ni-V' 1 э-Ni \ fa KFe -Ni А \ \ [ ЦК, • -F a-F o-F e-V e-Cr е-нп е-Со e-Ni v-Co-V л-Со-СГ О-Со-Мп Рис. 27.86. Температуры Кюри квазибинарных аморфных сплавов (LxM|_*)80 Рю Вю (L и М — переходные эле- элементы) в зависимости от среднего числа N внешних s- и d-электроиов атомов переходных элементов — сплош- сплошные кривые; пунктирные кривые — данные для кристал- кристаллических сплавов, не содержащих Р и В [82] Рис. 27.87. Температурные зависимости индукции насы- шения для различных аморфных сплавов (см, табл. 27.29 и 27.30) [82] Таблица 27.29. Статические магнитные свойства некоторых аморфных сплавов [82] Сплав Fe80B20 Fe40Ni40P14B6 Fe29Ni49P14BeSi2 Fe3Co,o2PleB^3 » FeeoP13C, (Feo,8Nio,2O8SioBi2 Fe '8Ni 'gbeSsB^ Peo'6Nj ' JjgSgB^ Feo'4NiO6)-8S8B14 FeafteCsBj Форма образца г I I Л т л л л л Р-оНс, 10-* 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 Отожженные обра^. Тл 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 цы "г max' 103 100 58 70 46 120 190 230 74 42 145 300 210 120 — 96 0,075 0,04 0,02 0,009 0,01 0,03Р 0,011 0,013 0,006 0,015 0,018 0,06 0,015 0,006 0,006 0,005 0,068 0,050 Неотожженные образцы Тл Jr/Js 0,46 0,77 0,71 0,89 0,71 0.995Р 0,70 0,71 0,63 0,82 0,36 0,4 0,93 0,95 0,97 0,76 — 0,42 •V max ' 103 _ 300 275 550 — 310 340 700 370 280 80 860 2000 1700 950 —' 130 в е. Вдесь v — тороид, л — лента, Р — образец < ожжен под растяжением. 41-346 641
/7,2 О,* 0,6 0,8 Рис. 27.88. Зависимости магнитострикции насыщения от состава некоторых аморфных сплавов {^&х^\-^)тъ-т (Р, В, С) 25-го (здесь М—Со или Ni) [82] 10s 10* 10* Е И F G — \С(|« jLJ.1/ ~___I^ So'- ~-"^: •.. ^ 10s f,Vu, 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 перемагиичи- вающего поля для некоторых аморфных и поликристал- поликристаллических сплавов при различной толщине образцов: данные для аморфных сплавов помечены буквами, соот- соответствующими табл. 27.30; / 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 ямппАилг сплавов [82] Сплав Fe80B20 Fe^oPjgCgBi Fe40Ni40P14Be Fe28Ni49P14BeSi2 Fe40Ni4()B2o Pe80P14B6 Fe50Ni30P14Be 4Й2ЧвВ6°А13 Обозначе- рис. 27.89 и 27.90 Е К — F G Н м 0 10» кг/м3 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 Втах Неотожженн для част 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 ш обр эт, кГЧ 10 65 350 310 250 400 160 450 80 380 550 28 зцы 50 _ 1000 — — 3000 — 2300 950 1700 1300 190 = 0,1 Тл, кВ Отожженщ т/м3 ie 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 1,1 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- ленты , мкм 30-35 30 40 50 50 70 30 25 30 36 20 Отожженнь Нг"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 те образцы 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- о н н ы е материалы. Здесь приведены данные о сплавах (табл. 27.31) с повышенным постоян- постоянством МаГИИТИОЙ ПрОНИцаемОСТИ В слабых ПОЛЯХ (Цгивч неизменна с погрешностью 1—5% в интервале Я от 0 до 300 А/м), типичные характеристики одного из тер- момагнитиых материалов (рис. 27.91), а также сведения о магнитострикционных материалах (табл. 27.32). В первую из этих групп входят в основном железони- кель-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), иикель-медиые (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], а блица 27.31. Магнитные свойства холоднокатаной леиты сплавов с низкой остаточной индукцией и повышенным постоянством магнитной проницаемости [8] Продолжение табл. 27.31 Марка 47НК 47НКХ Толщина, 0,01—0,1 0,02—0,1 900- 1100 1500 ¦W ^нач 1,15 1,2 а при //=800 А/м 0,05 0,05 dv-r/dT. (Г = -60 °С4- 4- 120 °С) 0,06 0,03 Марка 64Н 40НКМ Толщина, 0,01—0,1 0,01—0,1 "уна-i 2000— 2200 1800 ">нач 1,2 1,2 txn прн //=800 А/м 0,07 0,07 dv-rldT, 10_2 оС_, (Г = -60 "С* -fr +120° С) 0,06 П р н м е моугольностн фициент . Здесь кп -= стерезнса, dp^ f/Bmax— коэффициент пря- T — температурный коэф- W Т,°С Рис. 27.91. Термомагнитиые характеристики сплава марки 32НХ2Ю при различных значениях напряженности внеш- внешнего магнитного поля [28] 41* 643
Таблица 27.32. Основные характеристики металлических магннтострикционных 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 120 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% Al, осталь- 12,4% Al, осталь- остальное Fe я |Г о 8,9 8,9 8,8 8,8 8.2 8,2 6,6 6,7 ?" 10" ч 2,15 2,15 2,25 1,9 2,05 2,05 1,63 1,58 к а2 б? 4,9 4,9 5,0 4,8 5,2 5,2 5,0 4,8 ¦V 35 — 210 200 70 ПО 30 1 u to ?с~ III? 60 55 400 500 60 30 'А/м 2 g 1—2 2 2,5 0,4—0,6 0,4—0,6 1-1,7 0,3-0,6 0,3—0,6 (-* к" о в 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 ! н 4,2 _ 28 27 7 15 20 Материал и его марка Никель НП2Т Сплав NiCo Сплав NiCo Сплав никоей Сплав пермеидюр 49КФ Сплав 65К Сплав алфер 14Ю Сплав алфер 12Ю Химический состав Ni более 98% 4% Со, осталь- остальное Ni 2,3% Сг, 1,4% Со, остальное Ni 4% Со, 2% Si, остэльнос Ni 49% Со, 2% V, остальное Fe 65% Со, осталь- остальное Fe 14% Al, осталь- остальное Fe 12,4%А1, осталь- остальное Fe Q 750 - 600 600 300 400 ё 1 j 0,7 1,0 3,0 1,8 3,4 0,8 12 16 Нс. Ю« А/м 1,7 — 0,17—0,25 1,4 1,0 0,25 0,1 =0° 6,1 7,0 4,8 6,2 24,0 22,0 12,0 16,0 -37 -36 -33 (—25)—(—27) +70 +90 +40 +40 и 360 410 260 350 980 980 1 500 600 Продолжение табл. \ Е о 40 41 37 26— 28 80 90 34 34 1 , 1000 1000 - 1100 _ 300 I II ЧЭ С оС 3600 4200 5000 6700 7500 8000 27.32 1 52 1\ 1000 850 3500 4500 5500 6000 ! Ссылка на матери; на основе интерметал 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)т^; железоникель-алю- миниевые дисперсионио-твердеющие сплавы (типа аль- нико, тикональ, альнн, табл. 27.34), деформируемые железокобальт-хромовые (табл. 27.35) и железокобальт- ваиадиевые (викаллой, рис. 27.92) сплавы, имеющие по- повышенные значения указанных характеристик; сплавы платина — кобальт (рис. 27.93) и сплавы на основе интер- металлида SmGo5 (табл 27.36, рис. 27.94), обладающие большими значениями параметров. Есть сообщения о ма- материале с примерным составом Ndi5Fe77B8 [18,991, кото- который имеет еще более высокие характеристики: Гс= = 585 К, Вг=1,23 Тл, ЯсВ=880 кА/м, Нс1 960 кА/м, ГВЯ)гпах = 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/см2. 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]. €44
Таблица 27.33. Магнитные характеристики (нижние предельные значения) легированных углеродистых сталей при намагничивании в полях напряженностью Нтдх [6] Марка ЕХЗ т ЕХ5К5 ЕХ9К15М2 нтях, кА/м 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-алюминневых сплавов [7] Марка ЮНД4 ЮВД8 ЮНТС ЮНДК15 ЮНДК18 ЮНДК18С ЮН13ДК24С ЮН13ДК24 ЮН14ДК24 ЮН15ДК24 ЮН14ДК24Т2 ЮН13ДК25А ЮН14ДК25А ЮН13ДК25БА ЮН14ДК25БА ЮН15ДК25БА ЮНДК31ТЗБА ЮНДК34Т5 ЮНДК35Т5Б ЮНДК35Т5 ЮНДК35Т5БА ЮНДК35Т5АА ЮНДК38Т7 ЮНДК40Т8 ЮНДК40Т8АА 7,2 Ю',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 » ев, кА/м 40 44 58 48 55 44 36 40 48 52 60 44 52 48 58 62 92 92 96 110 ПО 115 135 145 145 вг. Тл 0,50 0,60 0,43 0,75 0,90 ,10 ,30 ,25 ,20 ,15 ,10 ,40 ,35 ,40 ,30 ,25 ,15 3,75 3,75 3,75 ,02 ,05 0,75 0,70 3,90 В/Н в точке (ВН)т К) 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 11 У«м % 1 „—¦ В,Ул Рис. 27.92. Кривые размагничивания железокобальт-ва- надиевого сплава викаллой 52КФ для различного содер- содержания ванадия Г271 Рис. 27.93. Кривые размагничивания платинокобальто- вых сплавов [27] (ВН)тах, к Дж/му //,МА/м О,? 0,3 0,2 0,1 Рис. 27.94. Кривые размагничивания и кривые равных значений максимальной плотности магнитной энергии (ВН)тах для различных магнитотвердых материалов: 7 — ЮН13ДК25БА; 2—ЮНДК40Т8АА; 3 — КСП37А; 4 - ба- бариевый феррит; б и 6 — Smo,95 Zro,ni (Co0>7 Feo,2 СиЛ ный и лиюй соответственно [25] Таблица 27.35. Магнитные характеристики (нижние предельные значения) магнитотвердых материалов на основе деформируемых железокобальт-хромовых сплавов [13] Марка* 28Х1ОК 38Х1ОКА 25X15К 25Х15КА 23Х15К5ФА 20Х23К 30Х23КА WH)max, кДж/м3 7 26 10 32 36 12 30 д. кА/мЗ 20 38 24 40 42 50 55 вг, Тл 0,8 1,1 0,9 1,2 1,25 0,75 1,00 Таблица 27.36. характеристики (ннжнне предельные значения) материалов на основе интерметаллида SmCo5 [12] Марка КС37 КС37А КСП37 КСП37А В,. Тл 0,77 0,82 0,85 0,90 НсВ, кА/м 540 560 520 500 2 кДж/м* 55 65 65 73 "cJ. кА/м 1300 1000 800 640 645
фе Ур СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Белов К. П., Левитин Р. 3., Никитин С. А., Педь- ко А. В.//Жури. эксперим. и теорет. физ. 1961. Т. 40. № 6. С. 1562—1569. 2. Бердышев А. А. Введение в квантовую теорию рромагиетизма: Курс лекций. Ч. 4. Свердловск: Изд-во ральского гос. ун-та, 1971. 3. Бозорт Р. Ферромагнетизм: Пер. с аигл./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. Магиитострикционные материалы/ Ультразвук. Маленькая энциклопедия/Под ред. И. П. Го- ляминой. М.: Советская энциклопедия, 1979. С, 194—195. 6. ГОСТ 6862-71. Прутки из легированной магиито- твердой стали. Технические условия. М.: Изд-во стандар- стандартов, 1971. 7. ГОСТ 17809-72. Материалы магнитотвердые литые. Марки и технические требоваиия. 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. Леита 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 иелеги- роваиная тонколистовая и леиты. 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. Дерягин 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, № 11. 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: УНЦ АН СССР, 1982. С. 32—38. 22. Ермоленко А. С Магнетизм высокоаиизотропиых редкоземельных соединений типа RCo5: Дис. на соиск. учен. степ, д-ра физ.-мат. н-аук 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. каид. физ.- мат. наук. Свердловск: Уральский гос. ун-т, 1977. 646 25. Мишин Д. Д. Магнитные материалы. М.: Высшая школа, 1981. 26. Рыков Г. А. Металлы, сплавы и металлические изделия//Электротехнические материалы: Справочник. М., Эиергоатомиздат, 1983. С. 286—447. 27. Сергеев В. Г. Магнитные материалы/Электротех- материалы/Электротехнический 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., Schinkel С J.//Phvs. Lett. 1967. Vol. 24A, No 7. P. 355—357. 36. Bower D. I./ZProc. Roy. Soc. 1971 Vol. A326, № 1564. P. 87—96 37 Bozorth R. M.//J Appl. Phys. 1937- Vol. 8, N» 9. P. 575—588. 38. Bozorth R. M.//Rev. Mod. Phys. 1953. Vol. 25, № 1. P. 42—48. 39. Bpzorth R. M.//Phys. Rev. 1954. Vol. 96, № 2. P. 311-316. 40. Bozorth R. M., 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- rican 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., McMas- ters O. D.//Physica. 1977. Vol. 86-88B, pt 1, P. 73—74. 49 Clark A. E., Abbundi R., Gillinor W. G.//1EEE 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., 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.
{см. в [ПО]); Franse J. J. M., de Vries G.//Physica. 1968. Vol. 39, № 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., Smith T. F., Howlett B. W. e. a.// Phys. Rev. 1968. Vol. 166, № 2. P. 577—588. 61. Gersdorf R. Ph. D. Thesis Amsterdam Univ., 1961 (см. в [110]) 62. Graham С D., Jr.//Phys. Rev. 1958. Vol. 112 №4 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., 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 Haire R. G.//Physica 1980. Vol. 220. 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., Pauthene R., Schweizer J.// Compt. rend. Acad. sci. 1966. Vol. B262, № 19. P. 1260— "T3. 77. Landolt-Bornstein. Zahlenwerte and Funktionen 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 ием М.: Мир, 1982.) 83. Mattias В. Т., Bozorth R. M.//Phys. Rev. 1958. Vol. 169. P. 604—605. S. E., Peterson J. R., 102B, № 1—3. P. 217— 84. Mattias B. T.f Clogston A. M., Williams H. J. e. a.// Phys. Rev. Lett. 1961. Vol. 7, No 1. P. 7—9. 85. Mattocks P. G., 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. Comp , 1978 Ch 6 87. Mihai V., Franse J. J. M.//Rev. Roum. Phys. 1976. Vol. 21. P. 1041—1044. 88. Mishima A., Fuju H., 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, N3 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 S., 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— 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., McNiff 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., Togawa N. e. a.//J. Appl. Phys. 1984. Vol. 55, № 6, pt 2A. P. 2083—2087. 100. Sato H., 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 W., 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., 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., Ferrer 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—5У2Г 110. Wohlfarth E. P.//Ferromagnetic. Materials/Ed, by E. P. Wohlfarth. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр., 1980. Vol. L 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 аитипараллельиой (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- антиферромагнетиками. Сведения о магнитной структуре и свойст- свойствах антиферромагнетиков можно иайти 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 другу. В настоящее время известно большое число раз- различных неколлинеариых магнитных структур, в частнос- частности геликоидальные (например, MnO2, 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 аитиферромагнетикам. Более подробно о различных не- коллинеарных магнитных структурах написано в моно- монографии [12] и обзоре [18]. 28.2. ОСНОВНЫЕ МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ЛЕГКООСНЫХ АНТИФЕРРОМАГНЕТИКОВ (НА ПРИМЕРЕ MnF2) Простейшим двухподрешеточным аитиферромагне- тиком, свойства которого в настоящее время изучены наиболее детально, является MnF2 (рис. 28.1). Магиит- Рис. 28.1. Магнитная структура MnF2 при T<TN [16] ная восприимчивость выше температуры магнитного упо- упорядочивания — точки Нееля (TN) подчиняется закону Кюри —Вейса: %=С/(Т—6) F в антиферромагнетиках обычно отрицательна), ниже точки Нееля поведение магнитной восприимчивости зависит от направления риешнего магнитного поля относительно осей кристалла. Одноосные кристаллы, т. е. кристаллы, имеющие одно выделенное направление (ось), обычно характеризуются магнитной восприимчивостью %и в поле> параллельном оси, и % ± 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 Т—Тм магнитная восприимчивость зСц 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 анома- аномалий в температурных зависимостях магнитной восприим- восприимчивости и теплоемкости позволяет предполагать (с дос- 300 T,K Рис. 28.2. Зависимость восприимчивостей % и % j_ моно- монокристалла MnF2 от температуры [19] Рис. 28.3. Зависимость удельной теплоемкости MnF2 температуры [20] 10 72/лсИ,Тл Рис. 28.4. Зависимость намагниченности М монокристал- монокристалла MnF2 при Г=4,2 К от напряженности магнитного по- поля, ориеитироваиного вдоль легкой оси F=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 антиферромагнигиого упорядочения На кривой намагничивания в поле, параллельном легкой оси (рис. 28.4), при |io#c=9,3 Тл наблюдается резкий скачок, соответствующий фазовому переходу 'Лег \ Легкая ось *. I" •Не Рис. 28.5. Опрокидывание подрешеток в одноосном анти- антиферромагнетике в магнитном поле, параллельном легкой Парамаг- Парамагнитная фаза ее Б7 т, к Рис. 28.6. Магнитная фазовая диаграмма MnF2 ном поле, параллельном легкой оси [001] [22]: Рис. 28.7. Спектр магионов в MnF2 при 7=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 — спии-флоп (spin-flop) (рис. 28.5). Фазовая диаграмма простого легкоосного антиферромаг- антиферромагнетика в ГЯ-плоскости (рис. 28.6) состоит из трех фаз: парамагнитной, аитиферромагиитиой и фазы с опроки- опрокинутыми подрешетками (спии-флоп-фазы). Спектр магнонов (спиновых волн) имеет щель (рис. 28.7), которая определяет частоту «0 антиферро- антиферромагнитного резонанса (АФМР). В приближении теории молекулярного поля wo=Y ] ^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- магиетиков имеются особенности, обусловленные магнит- магнитным упорядочением и участием магноиов в поглощении (или рассеянии) электромагнитных волн. (Вопросы спектроскопии аитиферромагнетиков освещены в [4, 7, 25].) Электродипольиое поглощение в длинноволновой инфракрасной области, связанное с одновременным рож- рождением двух магноиов (двухмагнонное поглощение), ил- иллюстрирует рис. 28.9. Особенностью оптических спект- спектров поглощения антиферромагиитных диэлектриков яв- является наличие дополнительных полос поглощения, J0 ?0 50 Б О Т,К Рис. 28.8. Зависимость частоты АМФР в MnF2 от темпе- температуры [24]: результаты получены иа высоких частотах в малых магнит- магнитных полях. Горизонтальные черточки указывают погрешность при Н=0. Слошная кривая — нормированная функция Брюллюэна для S-5/2 а,см' го 10 0 - / \! 105 110 V,crf' Рис. 28.9. Зависимость коэффициента поглощения а от частоты, характеризующая форму двухмагнониого погло- поглощения, в MnF2 при 7=4,2 К [26]: электрический вектор электромагнитной волны паряллелен лег- легкой осн. Сплошная кривая — эксперимент, пунктирная—расчет 649
го jo so v-v0, Рис. 28.10. Частотная зависимость коэффициента погло- поглощения света в MnF2 в области экситои-магнонной полосы поглощения при Г=2,2 К [27]: vo=18419,6 см-1 —частота магнитоднпольной линии, соответ- соответствующей экситонному возбуждению; максимум спин-волно- спин-волнового спутника электродипольного происхождения приходится на v-I8477 см-1. Сплошная кривая — расчет, пунктирная — эксперимент обусловленных экситон-магнонным переходом (рис. 28.10). Такие полосы в оптических спектрах аитиферро- магиетиков называют магнонными спутниками; оии от- отделены от чисто электронных переходов интервалом ДсогкйТлг. Результаты изучения эффекта Фарадея в красной и фиолетовой областях спектра приведены в обзоре [28], посвященном оптическим и магнитооптиче- магнитооптическим исследованиям магиитоупорядоченных диэлектри- диэлектриков. Спектры люминесценции аитиферромагнитных 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 легкоосиых аитиферромагнетиков (рис. 28.11 и 28.12). Ветви АФМР в АФЛП различаются симметрией уча- участвующих в колебаниях компонент намагниченностей иодрешеток [30]. Так называемая квазиферромагнитная ветвь (рис. 28.12) имеет щель содфмр (#—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 [32] и (при низких температурах) сверх- сверхтонкое [33] взаимодействия. Обменное поле усиливает влияние и магнитоупругого взаимодействия иа спектр фоионов, 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- 0,6 D,8 1,0уио/У,Т.л Рис. 28.11. Зависимость молярного магнитного м от магнитного поля в МпСО3 при 7=4,2 К [29]: тп — поле направлено вдоль трудной оси; т j_ — поле вза> Ус 10 V 5,0 .0 модействие» Ыу), Тл - 7 у ^ 2,5 л Дзялошннского, а) 5,0 /лаН,Гп а не 0,5 ол 0,7 0,2 0,1 0 у/у), Тл i 0,1 изотропии / / S) I I 0,2 /л0И,Тп Рис. 28.12. Спектр АФМР в МпСОз при 7 = 4,2 К [31]: с— сплошные кривые—поле приложено в базисной плоско- плоскости, пунктир — перпендикулярно; 1 — квазиантнферромагнит- ная ветвь колебаний; 2 — квазиферромагнитная ветвь (возбуж- (возбуждается переменным магнитным полем, перпендикулярным пос- постоянному); б — экспериментальные результаты [33] для малых Дисперсия спиновых волн в АФЛП обладает опре- определенной анизотропией. Например, в СоСО3 большую энергию при заданном |к| имеют спиновые полны, кото- которые распространяются в направлении, перпендикулярном магнитному полю и легкой оси. Данные, приведенные на рис. 28.13 для СоСОз, получены методом одиомагнонно- го манделыитам-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 воли в этих кристаллах [36]. В МпСОз при параллельной ориентации высокочастот- высокочастотного и статического магнитных полей параметрическое возбуждение магионов квазиферромагнитной ветви про- происходит с участием вынужденных колебаний квазиаити- 650
Рис. 28.13. Зависимость час- частоты магиоиов от волнового вектора при //=0 (сплошные кривые) и це //=0,1 Тл (пунктир) для СоСОз [35, Рис- 28.15. Кривые намагничивания FeBr2 [39]: С. 245] 1 — метамагиитное состояние, Г-4,2 К; 2 — парамагнитное ферромагнитной ветви и может иметь скачкообразный («жесткий») характер [37]. При измерении теплопроводности к в МпСОз и СоСОз были обнаружены особенности на кривых зави- зависимости % (Т) в точке Нееля (рис. 28.14) [38]. Кроме Мг,СО3 и СоСО3 достаточно подробно изучены свойства и других АФЛП: NiCO3, FeF3, FeBO3, a-Fe2O3 (Тк<Г<Т„)*\ CsMnF3 и др. (см. табл. 28.1). Рис. 28.14. Зависимость теплопроводности от температу- температуры для СоСОз и МпСОз 28.4. МЕТАМАГНЕТИКИ Метамагнетиками называют вещества, которые в от- отсутствие поля не имеют споитаниого момента, ио приоб- приобретают его, начиная с некоторого критического поля. К ним относятся аитиферромагиетики, у которых эффек- эффективное поле легкоосиой анизотропии больше эффектив- кого поля обменного взаимодействия: 2НЛ>НЕ, Г=°20,4К Типичные зависимости М(Н) метамагиетиков при- приведены иа рис. 28.15. При T<TN и поле //=//0 (Т) ве- вещество переходит из аитиферромагнитной фазы в ферро- ферромагнитную, минуя спии-флоп-фазу. Ниже приведены температуры упорядочивания и значения полей перехо- перехода (при T<^TN) некоторых типичных мета магнетиков [15]: Метамагнетик Т/ц , К FeCl2 FeBr*1 FeCO3 3,5 с„Н0, Тл 1,05 3,1 15,3 [40] Более подробные сведения о свойствах метамагне- тиков можно иайти в монографиях [1, 15]. 28.5. АНТИФЕРРОМАГНЕТИКИ СО ВЗАИМОДЕЙСТВИЕМ ДЗЯЛОШИНСКОГО Существует ряд антиферромагиитиых 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) ие допускают возникновения слабоферромагиитиого момен- момента, наложение внешнего магнитного поля может приво- приводить к возникновению определенных компонент анти- ферромагиитного вектора — так называемый индуциро- индуцированный полем антиферромагнетизм [42]. Антиферромагпетики, обладающие слабым спонтан- спонтанным моментом [МпСОз, СоСО3, a- Fe9O3 (T>TM), CuF2, NiF2, RFeO3 (R — редкоземельный ной), NaNiF3, YCrO3 TM — точка Морина — температу; которой a-FezOB переходит из « FeBr2 обладает антиферромагнитной слоистой структу- структурой, характерной для многих метамагнетиков (два соседних слоя металлических ионов имеют антипараллельное направле- •2 Этот термин появился в литературе по магнетизму после феноменологического объяснения Дзялошинским [41] природы слабого ферромагнетизма в некоторых антиферро- магиитных 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, СиС19-2Н2О [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 CoF2 [43], a-Fe2O3 при Т<ТМ), в которых при Я=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 аити- ферромагиетиках, которые ие обладают в нормальных условиях спонтанным моментом. Появление спонтанного момента в таких кристаллах обьясияется изменением их магнитной структуры вследствие деформации при наложении упругих напряжений [2]. Пьезомагнитная на- намагниченность Mi связана с тензором упругих напряже- напряжений С/ь соотношением Afj=Aj/*a/*. Для MnF2 и CoF2 в соответствии с требованиями симметрии отличны от гуля только три компоненты пьезомагнитиого тензора: Ахуг—Лухг и АгХу. При Г=20,4 К эти компоненты для CoF2 имеют значения: A«yz=2-10~6 А-м/Н, Лгад= = 0,8-10-5 А-м/Н [46]. В случае MnF2 эффект примерно в 100 раз меньше. Пьезомагиитный эффект обнаружен также в FeCOs, a-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 аш между возникающей намагниченностью и приложенным электрическим полем. Для Сг2О3 агг B50 К) = 1,9-Ю-5 А/В [48]. Магнитоэлектрический эф- эффект обнаружен также в антифероомагнетиках Fe2TeO6, Nb2Co4O9, Nb2Mn09, Та2Мп409 [49] и др.*3 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 магиитострикции оказывается «мягкой» (сорез->0), что возможно либо в силу «легко- плоскостного» характера анизотропии (как в гематите a-Fe2O3 при Тм<Т<Тк), либо при приближении к точке той или иной спиновой переориентации (как, например, в редкоземельных ортоферритах (RFeO3). Большая не- нелинейность приводит к тому, что в аитиферромагнетиках указанного класса реализуются звуковые аналоги явле- *' В зарубежной литературе их называют скошенными (canted) антиферромагнетиками, а термин «слабый ферромаг- ферромагнетизм» относят к ферромагнетизму нелокализованных электсо- нов, имеющему место в ZrZr^ и т. п.). *2"В зарубежной литературе — «скрытое скашивание» (hidden canting). *3 Подробная классификация материалов по их магнитным, электрическим н упругим свойствам, выполненная на основе кристалломагнитной симметрии, дана в обзоре [50]. иий 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- ¦хики. 28.8. ОРГАНИЧЕСКИЕ СВЕРХПРОВОДНИКИ Органические сверхпроводники типа (TMTSFJX, основанные на молекуле тетраметилтетраселенфулвалена CH3 ^ Se /^ Se ^ СН3 и имеющие в качестве Х_- один из симметричных окта- эдрических анионов PF6, AsF6, SbF6 и TaF6, обнаружи- обнаруживают сверхпроводимость при небольших давлениях р=@—18) - 10s Па и Тж1 К. Некоторые из этих соеди- соединений ниже точки перехода металл — диэлектрик обла- обладают антиферромагнитным упорядочением, характери- характеризуемым волной спиновой плотности. Антиферромаг- Антиферромагнитное упорядочение зафиксировано в (TMTSFJ AsF6h (TMTSFJPFe при Г<ГС»12 К*1 [53, 54]. Из измерений магнитной восприимчивости на моиокристаллических об- образцах [53] следует, что в (TMTSFJAsFe реализуется простая антиферромагнитиая структура с легкой, про- промежуточной и трудной осями, направленными соответст- соответственно вдоль а, Ь' и с' [триклиниую структуру (TMTSFJX обычно аппроксимируют орторомбической с осями а, V, с', определяемыми главными осями теи- зора электрического сопротивления]. В (TMTSFJC1O4 сверхпроводящее состояние возникает при атмосферном давлении и Тк\,Ъ 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 антиферромагнитиым 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 аитиферромагнитных /кристаллов, на- начиная от наиболее известных и хорошо изученных анти- ферромагнитиых диэлектриков и кончая недавно откры- открытыми сверхпроводящими соединениями. Важным, хотя и не необходимым, критерием отбора материала служил факт установления в соединении антиферромагиитиой структуры методом нейтронной дифракции. Не было возможности с максимальной полнотой привести даииые о некоторых группах соединений. Так, практически не представлена (кроме двух веществ) обширная группа *1 Подробнее о природе перехода металл—диэлектрик, ко- >рый не является переходом пайерлсовского типа, а также о вязн сверхпроводимости с состоянием, описываемым волной пииовой плотности, см. в [52]. *2 В [56] представлены основные классы антнферроюагнит- 652
Рис. 28.16. Возможные типы магнитного порядка в простой (а) и гранецеитрированной (б) кубических решетках: знаки плюс и минус соответству- соответствуют параллельной и антнпарал- лельной ориентации магнитных моментов ионов антиферромагиетиков со структурой граната1. Отсутст- Отсутствуют также сведения о многих редкоземельных сплавах и соединениях*2. Информация о магнитной структуре многих антифер- антиферромагнетиков, исследованных методом нейтронной ди- дифракции, содержится в [3]. Типы магнитного упорядоче- упорядочения в кубических решетках приведены иа рис. 28.16. Последовательность расположения веществ в габл. 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 RtAkBi с магнитным атомом R, расположены в порядке возрастания числа^ п=100?+ 10fe-j-/). 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 граиецеитрированиой 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,о); [а], [Ь], [с] — кристаллографические оси в три- клииной, моноклинной, ортором- бической и гексагональной синго- сингониях; (ab), (be), (ас) — кристаллографические плоскости в триклииной, 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 лииейиой комбинацией магнитных моментов в четырехподрешеточной модели антифе рромагнетика *2: G = A/4) (Мх - М2 + М3-М4); С = A/4) (Mj + М2 - М3 - М4); А = A /4) (Мх — М2 — М3 + М4); На — напряженность эффективного по- поля магнитной анизотропии*3; Нс — напряженность внешнего магнит- магнитного поли, при которой наблюдает- наблюдается та или иная особенность в за- зависимости намагинчеииости ве- вещества от магнитного поля; #с2@) — 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; Нрез — напряженность магнитного поля, при которой наблюдается анти- ферромагиитный резонанс; АЯрез — ширина линии антиферромагиит- ного 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 (rf=l) системах либо внутри плоскостей в квазидвумер- квазидвумерных (d=2) системах; /' — константа, характеризующая об- Н/ S S + an i i a Гейзенберга (D = 3) со модели модели i i ет случай/,-'•=/ f-t Изинга (D=l)^-O, ХУ-модели (D-2) /"./-О. Если j"^1, то говорят о спиновой анизотропии обменного взаимодействия, если J(Rtj) по-равному зависят от R вдоль различных главных на- направлений кристалла, то говорят о пространственной анизо- анизотропии объемного взаимодействия. *2 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 одирму не- неприводимому представлению пространственной группы крис- кристаллов [И]. •3 В таблице даны числовые значения магнитной индукции, соответствующие значениям напряженности магнитного поля в СИ (для вакуума справедливо соотношение 1 Тл = Цо-1А/м, где ц<,=4л-10-' Гн/м). Если ие указана конкретная темпера- температура, то значение относится к T<^TN. 653
меииое взаимодействие между магнитными ионами, принадлежа- принадлежащими соседним линейным цепям в квазиодиомерных (rf=l) системах либо соседним плоскостям в квази- квазидвумерных (d—2) системах; la, тЪ, пс — магнигиая ячейка (в т, I, n раз увеличивается размер магнитной ячейки по сравнению с кристалло- кристаллографической ячейкой соответствен- соответственно вдоль кристаллографических осей а, 6 и с); п„ — число магнетонов Бора иа атом в состоянии насыщения; р — эффективное число магнетонов Бора на атом в выражении, опре- определяющем См(См=ЛГр3цй/ЗА;); Ты, Ты(А) ¦—температура аитифферомагнитно- го упорядочивания, температура упорядочивания иоиов А*1; 7'п — температура переориентации маг- магнитных моментов относительно кристаллографических осей; а(ц, [ikt]) — угол между направлением магнит- магнитного момента ц и кристаллографи- кристаллографической осью [ikl]; 6, См — постоянные в законе Кюри — Вей- са, Хм=См/(Г —6) (как прзвило, 6<0); Я,@)—длина волны электромагнитного излучения, соответствующая часто- частоте антиферромагнитного резонанса в нулевом магнитном поле (при Г<СГЛ); (х—магнитный момент иона (атома); Ца(Т)*2—магнитный момент иона (атома) А при температуре Т (в магието- нах Бора Цв); Л\'г —частота ядерного магнитного ре- резонанса, соответствующая внут- внутреннему магнитному полю ня ядре AZ, где А — массовое число изото- изотопа элемента Z; р — удельное сопротивление; (Тм (Т) *3 — молярный спонтанный магнитный момент при температуре Г, А-м2/моль A ед. СГСМ=10-3 ед, СИ); Суд (Т)—удельный спонтанный магнитный момент при температуре Т, А-м2/кг A ед. СГСМ=1 ед. СИ); •¦ Значения темпе1 табл. 28.1, получены в нитиой восприимчивости Г-, полученные из дань эатуры основном [ых изме( н.ееля i из данн тронного )еиий теп. 1д7, приведенн! :ых измерений поем кости (это Хм — молярнай магнитная восприимчи- восприимчивость, см3/моль (I ед. СГСМ=. = 4л ед. СИ); Худ — удельная магнитная восприимчи- восприимчивость, см3/г A ед. СГСМ=4я ед. СИ); АФ — антиферромагиитное состояние: АФВ между (ikl) — аитиферромаг- иитиое взаимодействие между маг- магнитными атомами, принадлежащими соседним плоскостям {ikl), которое приводит к антипараллельной ориен- ориентации магнитных моментов атомов соседних плоскостей (ikl); АФМР — антиферромагиитный резонанс; ВСП — волна спиновой плотности; ГС — геликоидальная магнитная струк- структура (ku — вектор распространения геликоида); КС — коллииеарная магнитная струк- структура; ЛО — легкая ось; ЛИ — легкая плоскость; МП — магнитный порядок; ИКС — неколлииеариая магнитная струк- структура; П — парамагнитное состояние; СВ — синусоидально модулированная магнитная структура (спиновая волна); СФ — слабое ферромагнитное состояние; Ф — ферромагнитное состояние; ФВ (АФВ) в (ikt) — ферромагнитное (аитиферромагнитиое) 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 (X) — данная величина относится к направ- направлению, параллельному (перпендику- (перпендикулярному) выделенной в кристалле [ikl], [a], [6], [с] — данное значение относится к соответ- соответствующему кристаллографическому направлению. в сносках), как правило, несколько 1 М*а № К) - значение при Г-^0 К. ' б (О К) —значение при Г^*0 К.
Таблица Некоторые свойства антиферромагиетиков Вещество а-02 ,-ко;1 LaTiO3 я-VS a-VSe VF2 vci3 v2o3 VOC1 LaVO3 V2WO6 MgV2O4 CaV2O4 Структура кристаллографическая Моиоклииная c|ft Тетрагональная ВЦ Орторомбическая ВЦ Гексагональная h\h Гексагональная I)\h Тетрагональная D\^ Тригональиая D®d Тригональиая D^ Орторомбическая D^ Кубическая о| Тетрагональная Д^ Кубическая о\ (тетрагональные ис- искажения при T<TN) Орторомбическая Z)^ магнитная кс, I*. и toioj ц || @01) ФВ в @01) /4ФВ между @01) G-тип МП (Ti) - ГС, к0 || С ЦХ С - КС, IX || [а] р х С ФВ в @10) АФВ в @01) НКС, цхС мне КС, it \\ [Ь] (а, 26, 2с) TN,K 23,9 7 125 1040 900*2 163 7 30 150 80,5 133—144 370 45 Дополнительные сведения [Ао2D,2К)=2[Ал р=Г,о3зК}г<15°к р=Г,2ЗК} Г>!50 К Н-Т!з+(ЮК) = 0,45н.в Металлическая проводимость при Т > 125 К 6 = — 3000 К = 6,6-10~5 см3/моль 6 = — 2570 К е = — во к - р(^+о)/р(^-о)«ю9*3 Н-уз+<О,О5н.в цуD К) = 1,48 рв Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гейзен- берга, rf = 2 6 = — 665 К HvD,2K) = l,3I|iB - 6 = — 750 К, р = 3,43 Н-уз+D,2К) = 1,0н.в ^V,+D.2K) = l,0|iB Литера- Литература [3] [3, 17] [59] [17] [17] [3, 17] [17] [3, 17] [60] [3] [3] [3] [3] •' Магнитные свойства 0-КО2 обусловлены наличием неспаренного электрона у 2/з-молекулярной орбитали л-типа иона О~. *2 Из измерений теплоемкости. •а Одновременно с переходом П — АФ в V2O3 происходит переход металл — полупроводник. Прн Т = Т электропроводность ме- меняется на девять-десять порядков. Описание электронной структуры и обзор магнитных свойств V2O3 см. в книге Бугаев А. А., За харченя Б. М., Чудвовский Ф. А. Фазовый переход металл — полупроводник и его применение. Л.; Наука, 1979. 655
Продолжение табл. 28.1 Вещество 2nV2O4 <*-Сг CrN CrS CrAs CrSe CrSb CrRe (сплав с концентра- концентрацией Re больше 17%) CrF2 CrCl2 CrSb2 CrF3 Структура кристаллографическая Кубическая O7h (тетрагональные ис- искажения при T<TN) Кубическая О\ Кубическая &h (орторомбические ис- искажения при Т<Т„) "— * Орторомбическая ?>|^ Гексагональная D^h Гексагональная ?>gft гцк Моноклинная C|ft Орторомбическая ?>|^ Орторомбическая D^ Тригональная D%d магнитная КС, |i|| С Н- II [ЮО] rSF^122K« IV тип МП, ц|| [ПО] Bа, 2а, 2а) ФВ в @11) АФВ между @11) НКС, kn|| [cj НКС а (ц, С) = 45° (За, За, с) КС ФВ в @01) АФВ между @01) И II @10) a (ii, [с]) = 32° КС*2 ФВ в @11) АФВ между @11) (о, 26, 2с) ц || [101] ФВ в @11) АФВ между @11) (о, 26, 2с) КС, Mil (HI) 45 312 273 460 260—280 200—300 663—723 160 53 20 273 80 Дополнительные сведения 6 = — 256 К, р = 2,18 ^+D,2К) = 0,8цв Н.G7К) = 0,59цв ИСгG7К) =2,4цв 6 = — 695 К, р = 4,22 цсг G7 К) = 3,4^ ИСгG7К)=2,0,хв [лСгD,2К)=1,7^в Р = 4,6, [AcrD,2K)=2,9fxi} ЪЛТ„№= 1,92- Ю-' см3/моль Но» B90 К) = 2,84^в Зонный аитиферромагне- тик", сверхпроводник при Т <3 К р = 4,3, FCr^D'2 Ю = = 3,96цв 6 = — 149 К ^D,2 К) = 3,68^ ^D,2 К) =1,49^ е = —124 к Р=4,1, ^D,2К)=Зсв а@К)=169-10-3 А-м2/моль Литера- Литература [3] [1. 3, 61] [3] [3, 17] [3] [3, 17] [3, 17] [62] [3, 17] [3, 17] [3] [3, 17] ** Магнитная структура представляет собой стоячую ВСП с дольная ВСП (Q || vj), при Т > Т — поперечная ВСП (Q X 1) « Магнитные моменты ионов параллельны длинной связи Сг — С1. ым вектором Q и вектором поляризации ij. Прн Т<С Tgp — ПР°" 656
Продолжение табл. 28.1 Вещество СгС13 CrAu4 P-AlCr, Cr2As СгА P-Cr2S3 ста Cr3S4 Cr3Se4 Cr6S6 LiCrS2 KCrF3 Структура кристаллографическая Тригоиальная D\ Тетрагональная D^ Тетрагональная D^ Тетрагональная D^h Тригональная Z)jd Тригональная C\t Моноклинная cfft Моноклинная C|ft Гексагональная D|d Тригоиальная ?)| или Z>fd Тетрагональная С]? магнитная КС, ц х С ФВ в @01) АФВ между @01) (а, а, 2а) НКС, ji С a (ji, С) = 65° V- II @01) (о, а, 2с) КС, ti II С КС, ji X С - а (р., [101]) = 29° Bа, Ь, 2с) |ч||(Ю7) aft*, [Ь]) = 30° Bо, 6, 2с) ГС, к0 || С при Т <ZTN НКС Щ_С А-тип МП TN> К 16,8 380 598 393—438 308 120—122 100 280 80 150—160 55 40 Дополнительные сведения 6 = 29 К ХмG'лг)/4Я = 6,0смЗ/мояь ^Сг8+D,2К)=2,82^В [х0Яс1| A,7 К) = 5 Тл 1х0Яг± A,7 К) = 0,26 Тл - цСг = 0,92,лв 6 = — 2067 К, р= 1,8 ^СПG7К)=1,1[.В PcrllG7K)=l,^B p = 2,6,fxCrD,2K)=2,8u Ио^|| G7К) = 5,9 Тл X @) = 189 мкм 38мСг A,6К)=70,43МГц*1 6 = — 636 К fi.CrID,2K) = l,72[xB ^СгиD.2К)==1,36н.в ^Сг Ш D,2 К) = 1,82^ 6 = - 140 К 6 = —547 К 6 = — 60 К цСг1D,2К)=4[Ав Н.СгПD,2К) = 3[лв Ферримагнетик при TN<T<TC = 305 К A<y(TN) = 1,85 А-м2/кг Р = G7К) = 5-104Ом-см jxcr 1D,2 К) =2,98^ Н.Сг11D,2К) = 2,77[д.в Н-спи D'2 К) == 2,78^в H-CrivD>2K) = 2,75^B р = 3,83, ^сгD,2К) = = 2,26^в JxCrJ+D,2K) =4,27н.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
Продолокение табл. 28.1 — YCrC-з LaCrOa СеСгОз РгСЮз NdCrO3 SmCrO3 EuCrO3 GdCrO3 тьаоз DyCrO3 Н0СЮ3 Структура кристаллографическая Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбнческая D}? Орторомбическая D^h Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая Z)^ Орторомбическая Dfh Орторомбнческая Dgf Орторомбическая D^ магнитная КС, о || [с] V- II [в] G-тип МП - КС, цСг || [а] t*PrllM*2 КС (Cr), |i || [в] при Т>ТП, Гп=20 К It || @01) а(р, [а]) = 60° при Т<ТВ; KC(Nd), |i || [с] НКС, ji |] [о] при Т>ТП, ГП = 38К ^И [с] при Г<ГП - - КС (Сг) НКС(ТЬ) при Г>ГП КС(ТЬ) при Т<ТП, гП = зк КС (Сг) V-cr II [О] НКС (Dy) Изменение структуры Сг при Тп = 80 К НКС (Но) 141 282-320 257 (Сг) 239 (Сг) 224 (Сг) 10 (Nd) 192 (Сг) 181 (Сг) 170 (Сг) 158 (Сг) 4 (ТЬ) 146 (Сг) 2,1 (Dy) 141 (Сг) 12 (Но) Дополнительные сведения ^Сг3+Х4;2К) = 2,96[Ав 6 = — 430 К, р = 2,76 ХмG^)/4* = 1,9х ХЮ~3 см3/моль ^Сгз+D,2К)=2,45н.в - 6== — 133К, р = 2,87 ^Сг3+D,2К)=2,46^В ^Ргз+D,2К)=0,5(д.в 6 = —292 К, р=2,81 Н.Сг D,2К)=2,55(д.в |iNdD,2K)=l,3nB - - 6=—20 К, р=2,8 еСг = — по к Н.Сг3+D,2 К) = 2,85н.в Н.ьз+A.5К) = 8,6[лв 6Сг=-35К, Н.Сг3+A,5К) = 2,76н.в 6Dy = -l К,н-оуA.5К) = = 9,6^ еСг=-28к, ^CrD,2K)=2,94[A (iHoD,2K) = 7,B- АФ-компонента ^НоD.2К) = 3,4[Ав- Ф-компонента Литера- Литература [3, 17] [3, 17, 63] [3] [3, 17, 63] [3, 17, 63] [3, 171 [17] Ц7, 63] [3, 17] [3, 17] [3, 17] 658
Продолжение табл. 28.1 Вещество ЕгСгОд TmCrOg YbCrO3 LuCrO3 РЬСЮз CrVO4 CrU04 CrNb4S8 Cr2Be04 AlgCr2O4 CoCr204 ZnCrA Cr2TiS4 Структура кристаллографическая Орторомбическая ?>gjj Орторомбическая Di,® Орторомбическая D$ Орторомбическая вЦ Кубическая О\ Орторомбическая D^ Орторомбическая ВЦ Гексагональная Z>gft Орторомбическая ВЦ Кубическая О7Н (тетрагональные ис- искажения при T<TN) Кубическая о\ Кубическая О7Ь (тетрагональные искажения при Моноклинная C%h магнитная КС (Сг) ц || [а] при Г > Тп = 20 К |>у[я]) = 55° прн KCl[E?) КС (Сг) КС (Сг) кс, jiii(oio) а ((Л, [а]) =63° G-тип 1<\П Bа, 2а, 2а) ФВ в @01) АФВ между @01) КС, |1 ± [с] КС ФВ в @01) АФВ между @01) ГС, к0 || [с] V- II (ОЮ) НКС, ji X @01) при ГЛГ>Г>13,5К*2 НКС при Т < TN (За, Зо, а) нкс V- II ( ЮО) 111| [010] Bа, 2а, 2а) Bа, Ъ, 2с) 133 (Сг) 16,8 (Ег) 124 (Сг) Гв=4 К (Тш)« 158 (Сг) 3,0 (Yb) П2 (Сг) 210—250 50 45 28 16 31 Ф -*- АФ 16 - Дополнительные сведения (^D,2 К) = 2,90^ !хЕг1+D,2К)=5,2Aв IxCrS+D,2K) = 2,58^B ^Тт3+D,2К)=0,8^в ^СгD,2К)=2,80гхв FcrD,2K) = 2,51^B 6 = -240К, р = 2,83 t4i.D,2K)=l,9nB ^Сг3+D,2К) = 2,1 цв, р = 4 1^сг=2,4^в в = — 4 К при низких температурах 6 = — 243 К при высоких температурах ,лСгD,2К) = 1,5,лв ^CrID,2K) = l,55fiB I^Cr iiD,2K)=2,75;xb 6 = — 350 К, р = 3,84 ,х&а+D,2К)=2,63,лв Ферримагнетик прн TN<T<TC =97K 6 = — 392 К - Литера- Литература [3, 17] [3] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3] [3] [3] [3] [3, 17] [3] При Г < Г _ маг Тт обладают ферромагн •» При Т •= 13,5 К — перестройка АФ-струкиуры. упорядочением.
Продолжение табл. 28.1 Вещество Cr2NiS4 ZnCr2S4 HgCr2S4 ZnCr2Se4 Cr2TeOe Cr2WOe CrTiNdO5 CrK(SO4J • • 12H2O Cr(CH3NHs)- • (SO*).- • 12H2O a-Mn 7-Mn MnO MnP Структура кристаллографическая Моноклинная C|ft Кубическая (9h Кубическая СРЬ Кубическая O7h Тетрагональная D\\ Тетрагональная d\^ Орторомбическая D\h Кубическая Т\ Кубическая Т\ Кубическая O)j Кубическая О\ (ромбоэдрические искажения при Орторомбическая D^J магнитная ФВ в A01) АФВ между A01) Bа, Ь, 2с) - НКС при Г < 25 К НКС при T<TN 1*11@01) НКС, IX ± С НКС, р С НКС f*Cr I II М Пег и И М HNd II @01) - - Сложная многоподреше- точная I тип МП И [ПО] II тип МП Bа, 2а, 2а) ГС, к0 || [а] при TN. к - 20 25 ф_>АФ 22 (Ф -»- АФ) 105 69 30 (Сг) 13 (Nd) 6,004 0,02 100 1370 113—120 47 (Ф->АФ) Дополнительные сведения - 6=18 К Ферромагнетик при 25 К <Г<ТС = 60 К (Acrs+D,2K) = 2,71(xB 6 = — 115 К, (лСг D,2К)=3^В Ферримагнетик при TN<T<TC= 129 К (хСг3+D,2К)=2,45(хв 6 = — 196 К, ^Сга+D,2К) = 2,14цв (xNd(l,5K) = 2,89(x (хСгA,5К) = 2,95|хв Хм (TN)l4n=2-103 см3/моль - (х@К) »0,5(хв (усреднен- (усредненное значение) (х = 2,4(хв, устойчив при 1352 К < Г < 1416 К е = — 698К, р = 5,97 X @) = 362 мкм НМп»+ = 5(хв 55-'мпA'5К) = 618МГц*1 Ферромагнетик при TN<T<TC =291 К |х0НсИD,2К) = 0,24Тл (х0Яс[Ь]D,2К) = 0,62Тл Литера- Литература [31 [65] [3] [3, 17] [3, 17] [3] [3] 117] [17] 12, 3] И [3, 17] [3, 17] •* См. приложение II в [8]. 660
Вещество я-MnS P-MnS MnSe MnTe MnNi ¦j-MnNi MnCu MnPd MnRh MnPt P-MnAu MnHg Структупа кристаллографическая Кубическая 0% Кубическая Т% Кубическая О| Гексагональная D\h Тетрагональная D\b Кубическая 0}j Тетрагональная Тетрагональная D\h Кубическая 0\ (тетрагональные искажения при Тетрагональная d\h Тетрагональная 0\ Кубическая 0\ магнитная II тип МП ц ||AП) Bа, 2а, 2а) III тип МП (а, 2а, а) II тип МП Ц-[1П] Bа, 2а, 2а) ФВ в @01) АФВ между @01) 1*11@01) fXLC - 1*11 С — Изменение структуры при Г = 710 К _ Bа, 2а, с) А-тип МП (а, а, 2а) G-тип МП (х || [001] при Т < 198 К |*|| [111] при Т > 198 К Bа, 2а, 2а) 146—155 150 147—150 307—310 1070—1140 453 300 813—825 170 970 513 460 ¦Продолжение п Дополнительные сведения е = -465К,^МпЕ+D,2К)= 6 = -982К, цМп2+D,7К)= = 6- Ю-3 см3/моль 0 =-740К, Tm<Tn)/4x = = 19-10 сма/моль Полупроводник, Eg = = 0,68 эВ 6=— 692 К, р = 5,97 *м(Гдг)/4* = = 4,6-Ю-3 см3/моль (хМпг+B90К)=4,6(хв Полупроводник, Eg = 1 эВ fxMn @К) = 4(хв fxNi @K)<0,6(xB 1хМп= i'Zv-B Сплав F9—85% Мп) fxMnD,2K) = 4,0^ (xpdD,2K)<0,2(xB 6 = - 260 К (лМпB90К) = 4,3(хв е = _боок, р= з,9 Хм(Э"лг)/4" = 4,ЗХ X Ю-3 см3/моль Хм(^)/4я = 9,4х X Ю~3 см3/моль р(Г„) = 5.10-'Ом.м |1МпD,2К) = 3,7нв абл. 28.1 Литера- Литература [3] [3, 17] [3, 17] 13, 17] [3, 17] [3] [17] [3] [171 [3] [3, 17] [3, 17] *1 Возможные магнитные структуры см. в [3]»
Продолжение табл. 28.1 Вещество IrMn МпВ2 Р-МпО2 MnS2 MnSe2 МпТе2 MnF2 MnCl2 МпВг2 Mnl2 MnSn2 MnAu2 Структура кристаллографическая Тетрагональная D\h Гексагональная D\h Тетрагональная D^ Кубическая Т% Кубическая Т% Кубическая Т% Тетрагональная пЦ Тригональная D^ Тригональная D|d Тригональная ?>|d Тетрагональная D]% Тетрагональная пЦ магнитная АФВ в @01) ФВ в @01) АФВ между @01) (а, а, 2с) ГС III тип МП Ц II [ОЮ] (а, 2а, а) ц II [010] (а, За, а) I тип МП М. II @01) а((г, С) = 57 при Т <TN fi || [а] при Т < Тв = == 1,82 К КС*2 ГС*3 Изменение структуры при Т == 73 К ГС TN, T > 1200 >885 84—94 48 75 84 67,3 1,96 2,16 3,4 323—325 363-370 Дополнительные сведения (хМпB90К) = 3,4(хв (xIrB90K)=0,2,xB D9% Ir) fW77K) = 2,6,xB 6= 1050К, р = 5,52 6 = — 592К, р = 6,3 (хМп2+ D,2 К) = 5(хв 6 = — 483К, р=5,93 (хМпг+D,2К)=5(хв 6 = — 528К, р = 6,22 ^Мп2+D,2К) = 5^В е = —пзк, ХмХ@К)/4я = = 25-10-» см3/моль, Х@)= 1,11 мм (x0Hf|1 D,2 К) = 9,33 Тл (АоА^рез=3-10-4 Тл при ^АФМР = 2ЗГГц 55vMn @K) = 680 МГц*1 6 = — 3,3 К, р = 5,73 е = —4,66К, ^МпA,35К)=5(хв fiMn(l,3K) = 4,6fiB (хМпD,2К) = 2,33(хв (хМп2+B90К) = 3,04(хв Литера- Литература [3] [3] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 171 [3, 171 [3, 17] [3, 171 [3, 17] [3, 17] [3, 17] См. приложение II в [8]. Плоскости @11) с ферромагнитным упорядочением чередуются в последовательности + 1 Ферромагнитное упорядочение в плоскости C07). Магнитные моменты в соседних плоск C07) повернуты на угол х/16. 662
Продолжение табл. 28.1 Вещество MnF3 «¦MnZn3 MnPd3 MnAu3 Mn2N Мп2Р Mn2As YMn2 Мп2О3 Аи6Мп2 Mn2Hg6 Mn3Rh Mn3Sn Mn3Pt PdsMn, Структура кристаллографическая Моноклинная C|ft Кубическая 0^ (тетрагональные искажения прн Тетрагональная D\*h Орторомбическая D^ Гексагональная D|ft Тетрагональная D\h Кубическая о\ Кубическая Т\ Моноклинная С|/, Тетрагональная ?>|Л Кубическая о\ Гексагональная DAm Кубическая Oxh магнитная IX || A01) А-тип МП (а, а, 2а) txxC - НКС - IX II @01) (а, а, 2с) - - - ФВ в @01) АФВ между @01) fx±C НКС и II A11) ГС, ко|| С при Г<ГП = = 270 К КС при Т>ТП НКС при Т<ТВ Тп = 365 К — TN>K 47 155 220 145 301 103—110 573 100 80 353 342 853 420 475 593 Дополнительные сведения 6 = 8К, р=5 (хМп8+D,2К) = 4(хв — (*МпG7К) = 4,1(хв е = 200 к (хМпA20К)=1,6(хв (xMnlD,2K) = 0,02fxB (*МпиD.2К)=1,68(хв 6= — 1947 К, р=2,58 цМп1B90К) = 3,7(хв (хМпИB90К) = 3,5(хв (хМп = 2,7^в - 6= 120 К, р=5,56 (хМпD,2К)=4,5.ав (хМпD,2К)=3,5(хв ^МпD,2К)=2,5(хв (^МпG7К) = 3,0(хв 6 = - 430 К = 2-10-5 см3/моль Л итера- тура [3, 17] [3] [3] [17] [3] [3J [3. 17] [65] [17] [3] [3] [3] [3] [31 [17] 663
Продолокение табл. 28.1 Вещество Mn3Ge2 Mn5Si3 MnOOH FeMnAs CuMnSb MnCO3 MnSiO3 CaMnO3 Ca2Mn04 ScMnO3 MnTiO3 MnGeO3 MnYO3 Структура кристаллографическая - Гексагональная D^h Моноклинная C|ft Тетрагональная D7ih Кубическая Г| Тригональная D^d Триклинная Кубическая Olh Тетрагональная Dx±h Гексагональная C\v Тригональная С|? Орторомбическая D^ Гексагональная С|о „агннтиая - lixC Bа, а, с) Модулированная с перио- периодом 0,488 нм (х _1_ С (а, а, 2с) III тип МП Ц II ПИ] Bа, 2а, 2а) oiC (анизотропия типа ЛП) - С-тип МП Bа, 2а, 2а) {а УТ, aVT, 2с) нкс м. II [mi li II И 164 (Ф->АФ) 62—68 40 463 38 32,5 - 123—130 ш 120 60—65 16 46 Дополнительные сведения Ферромагнетик при Ты < Т < Тс = 283 К ДаA64К) = 3,5А.м2/кг 0 = — 9,1 К, р = 4,05 txMnID,2K) = 0,4(xB (хМпПD,2К)=1,2(хв - цРеB90К) = 0,2(хв (хМпB90К) = 3,6(хв (хМпDJК) = 3,9(хв е = — 64,5 к, о(ок> = = 18,8-102 А • м2/моль Х@) = 2,44 мм (xo//D =0,44 Тл •^МпD,2К) = 640МГц« 6 = — 45 К, р=5,91 6=—425 К, о@К)^0 Хм (TN )/4« = = 4,7-10-3 см3/моль ^М^+ = 2'43^в (хМп1+D,2К) = 2,0,хБ (хМпD,2К)«!4,0(хв 6 = — 219 К, р=5,93 (хМп2+D,2К) = 4,55[хв fio«f И = 5,2 Тл 6= — 46 К, р=5,48 (*мП1(ЫК) = 4,37(лв (хМпПA,1К) = 4,27(хв в = —475К, о@К)^=0 Литера- Литература [17] [3] [3] [3] [3] [3, 17, 31] [17] [3, 17] [3] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] *» См. приложение II в [8]. 664
Продолжение табл. 28.1 Вещество ВаМпОз SrMnO3 LaMnO3 РгМпОэ NdMnOs НоМпОз ЕгМпОз ТтМпОз LuMnO3 NaMnF3 KMnF3 RbMnF3 Структура кристаллографическая Гексагональная Dgh Кубическая Olh Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Гексагональная C%v Гексагональная С|а Гексагональная С^ Гексагональная Cgc Орторомбическая D^ Тетрагональная D\h при Т < 91 К Кубическая 0^ магнитная КС, |»||С {а УЗ , а УЗ , с) G-тип МП BC, 2а, 2а) НКС A^Fy-тип МП КС, нш КС, р. || @01) О ((I., [Ь]) = 36° ц || С при Т<ТП = 50 К ц х С при Т > Тп нкс «(!», С) = 70° НКС «0», С) = 45° НКС а(ц, С) = 55° G-тип МП о II [с] G-тип МП Bа, 2а, 2а) G-тип МП М-U [1111 Bа, 2а, 2а) 2,3 260 100—150 91 85 76 79 86 91 67 88 83 Дополнительные сведеиня txMn(l,8K)=3,0(xB (хМп<н.G7К) = 2,б!*в е = 4о к, о (ок) = = 1,21 А-м2/моль ХмGд,)/4* = 48,4 х Х10 СМ3/МОЛЬ (хМп!+D,2К)=3,7(хв (xMnS+(l,5K)=l,77(xB (хМп3+A,5К)==1,71(хв txMn D,2 К) = 3,5(хв (хМпD,2К)=3,5(хв (хМпD,2К)=3,8(хв ^МпD.2К) = 3,7(хв (Хо^^ЗЭ.ОТл (xo//D = 0,43 Тл (хо//л = 2 ¦ Ю-2 Тл 6 = — 238 К омD,2 К)= 19,3 X X 10 А-м2/моль*1 Хм(^)/4"=17,7Х X 10~3 см3/моль txMnS+D,2K) = 5H6(xB (х0//о=4,5-10-2Тл [ХдЯ^ = 86,8 Тл s5vMn D,2 К) = 676 МГц*2 6= — 118 К txo//f|| =0,28Тл (х0Ял = 4 • Ю-4 Тл ННЕ = 89 Тл 1m(Tn)/^=17,7X X Ю~3 см3/моль Литера- Литература [3] [3] 1.3, 17J [3] [3] [3, 17] [3, 17] [3, 17] 13, 17] [3, 17] [3, 6, 17] [3, 6, 17, 66] ¦ Спонтанный момент в KMnF3 появляется прн температуре Т = 81,5 К- Изменение структуры при Тс =81,5 К представляет со- ззовый переход первого рода. « См. приложение II в [8]. 665
Продолжение табл. 28.1 Вещество CsMnF3 TlMnF3 NH4MnF3 NaMnCl3 КМпС13 KMnClj RbMnCl3 CsMnCl3 TlMnCl3 NH4MnCl3 Структура кристаллографическая Гексагональная Dgh Кубическая 0^ Кубическая 0^ Тригональная C|t- Тетрагональная *3 D\l {[с\1[а\) = 1,005 Орторомбическая D^ Гексагональная*4 Тригональная D^d Орторомбическая С^ Кубическая 0^ (орто- ромбические иска- искажения при Т < Гдг) магнитная Анизотропия типа ЛП G-тип МП G-тип МП Bа, 2а, 2а) ixxC (анизотропия типа ЛП) - ГС, к01| [Ь] с периодом 3,17 [Ь] lx±C (анизотропия типа ЛП) (анизотропия типа ЛП) G-тип МП G-тип МП Bа, 2а, 2а) 51—54 77 84 6,5 100 2,1 95 67—70 Ц8*5 105 Дополнительные сведения A0НАй =0,75 Тл« 1>.0НАХ = 1,1 • Ю-* Тл (х0Ня = 35 Тл 55vMnD,2 К) = 666 МГц*2 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d=3 6=-125К, (хоЯя=68,0Тл (хо///, = 0,67 Тл М4,2К) = 4,9цв - е=1к е = —122 к, ННЕ = 122 Тл ^Мп(Ь4К) = 3,78(хв е = — 204 к Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга ДоцD,2К) = = 4-10~3 А-м2/моль при р0Нх = 0,63 Тл 6= — 145 К, р0НЕ = 70,0 Тл [хо//сХ = 5,26 Тл fV/д, =0,74Тл 6 = -259К, ^МпG7К) = 4,7(хв P0HD =0,16 Тл при Тс = 108 К*5 переход АФ ->¦ СФ (хМпD,2К) = 5(хв тура [3, 6, 17, 66] 117] [3] [6J [6, 17] [67] [6, 17] [6, 17] [3, 6] [3, 17] D\h -* \чНд = 2,48-10-' Тл, где Я — поле анизотропии, полученное нз измерения высокочастотной ветви АФМР [117]. См. приложение II в [8]. По данным [67] структура перовскита — пространственная группа дН> . Гексагональная структура при комнатной температуре. При Т = 272 К из оптических измерений обнаружен стру ТN н Тс указаны в соответствии о [3], Т — 7"с ш 110 К — по данным [6].
Продолжение табл. 28.1 Вещество CsMnBr, Т1Мп13 MnSO4 MnSeO* MnWO4 MnUO4 BaMnF4 Мп (ОНJ МпА12О4 MnGa2O4 a-MnGa2S4 P-MnGa2S4 K2MnF4 Структура криста ллографическа я Гексагональная D\h Орторомбическая D}? Орторомбическая D^h Орторомбическая D^ Моноклинная C|ft Орторомбическая ?>|® Орторомбическая СЦ*1 Тригональиая ?>|а Кубическая О\ Кубическая Од Моноклинная С|й Орторомбическая c\v Тетрагональная пЦ магнитная ГС, ко||С (аУЗ , aV3 , с) ГС, к0 || Ь« И II @01) ГС, ко|| [а] с периодом 3 нм КС, р || @01) Dа, 26, 2с) fi II [Ч НКС нкс (аТ^З , а/3, 2с) И II [ЮО] fill [1П] - - nil с Bа, 2а, с) TN> K 8,3 6,0 11 20 14—16 12 26 12 6 33 23,5 11 42—45 Дополнительные сведения в = — 167 К, J/k=9,9K Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 1 6=10.6 К, р=5,9 txMnS+D,2K)=4,8txB txMnD,2K) = 4,95FB 6=—71К, р = 5,83 6 = -8К, (хМпD,2Ю = = 4,88(хв Хм(^)/4я==0'2 смз/моль txD,7 К) = 4,8^в Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d=2 6=-28 К, |iM D,2 К) = = 4,9,лв 6=-156К, р = 5,13 ,хМпа+D,2К) = 3,91,хв 6 = -154К, р = 5,77 ^Мп,+ D,2К) = 3,6(хв 6 = -50К 6 = — 28К (хМпD,2К) = 4,54^в |/7/| = Ю-6, kTN // = = 10,1 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гейзен- берга, d = 2 Литера- Литература [6] [68] [3, 17] [3] [3] [3, 17] [6, 120] [3, 17] [3] [3, 17] [69] [69] [3, 6] " СЪ1 ПРИ т > 247 К; при Т = 247 К — структурный фазовый переход в несоизмеримую фазу, при котором происходит удвоение ячейки в плоскости be н возникает несоизмеримая модуляция структуры вдоль оси [а]. 667
Продолжение табл. 28.1 Вещество Rb2MnF4 Rb2MnCl4 Cs2MnCl4 a-Cs2MnCl4 MnNb2Oe МпТа2О„ Р4МпА1 Pd2MnIn Mn (C2H6J Mn2SiO4 CaMn2O4 Mn2GeO4 ZnMn2O4 Структура кристаллографическая Тетрагональная Д^ Тетрагональная иЦ Тетрагональная иЦ О рто ромбическая Орторомбическая D\\ Орторомбическая D^ Кубическая 0^ Кубическая Ojj - Орторомбическая d)? Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Тетрагональная ?)Ц магнитная fx \\ С Bа, 2а, с) nil с Bа, 2а, с) ц|| С Bа, 2а, с) - G^-тип МП (а, 2Ь, с) Gx Gz-ran МП а (у,, [ар = Iff II тип МП II тип МП Bа, 2а, 2а) - КС*2 (х||[о] при Т>Ти, Тп = = 13 К НКС при Т<ТВ КС, fxUa] Bа, Ъ, с) НКС - 38 56 52 0.93*1 4,4 - 240 142 134 50 225 24 200 Дополнительные сведения TN /6 = 0,44, \J'/J\ = = Ю-», kTN // = 10,3 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 tn /e = о,з9 (хМпD,2К) = 4,4(хв J'U = Ю-», kTN // = 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 в= — 18 К - ^МпD,2К) = 4.4(хв в=-50К, (хМпD,2К) = = 4,3(хв 6= —492К, р=7,18 6 = —163К, р=5,87 (хМпг+D,2К) = 5(хв 6 = 294К, /э = 4,72 (хМпD,2К) = 3,6|хв 6 = — 162 К, р=5,85 - Литера- Литература [3, 6] [3, 6] [3] [17] [3, 17] [3] [3] [3] [17] [3, 17] [3] [3] [64, с. 325] *» Из измерений теплоемкости. ** ^Мп I " '¦"¦'• ^М II обРазУют скошенную АФ-структуру. при Т < 7>д s=t 20 К. КС при 7"П < Т< Гдг = 47 К [116].
Продолжение табл. 28.1 Вещество BjMn,O, Mn2GeS4 ThMn2Si2 ThMn2Ge2 Cu3Mn2Al Mn3B4 Mn3GaC Mn3NiN Mn3ZnN Mn3GaN CsMn3Cl5 Mn3B2Oe Nb2Mii4O9 Ta2Mn4O9 Dy2Mn4O9 Структура кристаллографическая Орторомбическая D\v Орторомбическая D}? Тетрагональная D\7h Тетрагональная D^ Кубическая O7h Орторомбическая ?>|f Кубическая О1Ь Кубическая О1Ь Кубическая 0^ Кубическая О\ Тетрагональная Орторомбическая Dgf Тригональная ?>gd Тригональная D^ Орторомбическая D\h магнитная НКС Bа, Ь, с) КС, Gy-тип МП КС, fi || С НКС IX || @01) КС при 226 К < Т < Ты ГС при ПО К<Г<226 К ко II Ш КС при Г<110 К f* II [с] КС, ц|| [111] Bа, 2а, 2а) НКС (изменение структуры при Т = 180 К) НКС (изменение структуры при Т = 140 К) НКС - - КС 1*11 С - - 52 - 483 400 873 392 150—164 (ф-*АФ) - TN = 183 К 298 0.59*1 35 Ц0*2 125 ЮЗ*2 8 Дополнительные сведения 6 = — 236 К (хМпD,2К) = 4,7(хв р = 2,4, (хМп = 1,75(хв Р=2,4 txMnD,2K) = 4,5(xB 6 = -543 К, (хМп1D,2К) = 2,92(хв ^МпиD.2К) = 0,44(хв ^МпD,2К)=1,8(хв Ферромагнетик при TN < < Т < Тс = 248 К ^MnG7K) = 0,98(xB ^Мп 1= 1>21РВ ПРИ 140 K<T<TN (xMnlD,2K) = 0,61fAB (хМпПD,2К)=1,0(хв (хМпD,2К) = 2,34(хв е = —о.э к 6 = — 185 К, р=6,18 е=-25ок, цМп2+D,2К) = 5(хв Магнитоэлектрик при 140K<7'<rjv Магнитоэлектрик - Литера- турз [3] [3] [3] 13] [3] [3] [3, 17] [3] [3, 17] [3] [17] [3] [3, 17] [17] [17] 669
Вещество LiMnPO4 CuMnSnS4 Ba2MnUOe MnCJ2-4H2O MnBr2-4H2O Mn3Al2Ge3O12 a-RbMndg • •2H2O (a-RMC) CsMnClg- •2НгО (CMC) CsMnBr,- •2H2O (CMB) MnSiF6. •6H2O Структура криста ллографическа я Орторомбическая D^ Тетрагональная D^ Кубическая &h Моноклинная C|ft Моноклинная cfft Кубическая Of Орторомбическая ?>|ft Орторомбическая Тригональная C\t магнитная КС ц || [100] КС V- II (Ю1) Bс, с, с) ФВ в @01) АФВ между @01) КС а(ц, [с] = 7° КС И II [с] нкс*2 КС КС КС - 35 - 12,8 1,62 2,136 6,65 4,56 4,89 5,75 0,1 Продолжение т Дополнительные сведения 6 = —80 К, р=5,2 Хм(^)/4я=33>< X Ю~3 см3 /моль f,Mn2+B90K) = 4,3f,B ^Мп = 2,25Кв 6=—1,79 К, ц0ЯсцA,2К)= = 0,25 н-0,5 Тл 54vMn = 500,4 МГц*3 ,,0Яс1|A,2К) = = 0,75-^- 1,0 Тл 6 = — 28 К, р = 5,89 с/1 @) = 39 ГГц*? Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d=U\J/k] = = 3,0 К, | J'lJ I = = 7-10-з fV/c||= 1,31 Тл (х0Яя =20,0 Тл . у.0НА = 4,27-10 Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d= ] ; \ЛЦ = = 3,2К, \J'U\ =8-10-^ р<,Нп = 1,64 Тл ц0НЕ = 23,8 Тл у.0НА =5,65-JO Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d= ]; \J/k\ = = 3,0К, |/7/|=1Ы0-3 ц0Яс|| =2,05 Тл ц0Яя = 22,3 Тл ННА =9,41-Ю-2 Тл - абл. 28.1 Литера- Литература [3, 17] [3] [3] [17] [17] [121, 122] [74 [71] [71J [17] "Наиболее сильная линия (М = — 3->-М = — 2) в квадрупольно-расщепленяом спектре ЯМР врнентированных 1агнитные моменты марганца лежат в плоскости A11) и направлены вдоль или против осей [211], [121] н [112]. i [122] изучено поведение трех ветвей магнитного резонанса в Мп sAl8Ge3O12. 670
Продолжение табл. 28.1 Вещество Cs2MnCl4- •2Н2О (CH3LN • • MnCIs (TMMC) (CH3NH3)- •MtlClg. •2H2O (MMC) ЯГ (PMCA) Mn(C^H6O2). Mn(HCOO), Mn(DCOOJ- •2DaO Mn(NH4J- Структура кристаллографическая Триклинная Гексагональная Dgft (моноклинные иска- искажения при Г< 171 К) структурный переход при Т = 45 К Моноклинная С|, Моноклинная C%h Моноклинная C\h Моноклинная Cgft Моноклинная магнитная - КС — КС КС — V- II (ЮО) в || A01) при Т>7П=1,7К в || [Ь] при Т < ГП — V к 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=l; \JIM — = 6,7 К, \J'/J\= Ю-* НоЯс|1 = 1,14 Тл НоЯ? =49,9 Тл ^Я^ =1,30-Ю-2 Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 1; \J/k\ = = 3,01 К, |J7^| = = 6-10-з Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d=l; \J/k\ = = 6,5 К, \J'/J\ = lO-a НоЯ =1,83 Тл ^0Я?=48,4 Тл ЫНА =3,46-Ю-2 Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зецберга, d= 1; \ЛЦ = = 6,5 К, 1^7^1=4-10-* ц0Яс„ = 1,0 Тл ц0НЕ =48,4 Тл (х0Ял = 1,03-Ю-3 Тл 6 = -5,2К, ам@К) = = 2,79 А-м2/моль Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изинга, d = 2; |У/Й| = 0,35 txMn2+B,5K) = = f,Mn2+(l,5K) = 5,06^B <jM @ К) =7,82 А-м2/моль Литера- Литература [17] 16, 71] 172] [71] [71] [3, 17] [17, 73] [3] [17] Из измерений теплоемкости. наблюдаются аномалии Шотткн в поведении < моменты обусловливают парамагнитные 671
Вещество FeO FeSi FeP FeS FeCo FeGe FeAs FeSe FeSn FeRh FeF2 FeCl2 FeBr2 Структура кристаллографическая Кубическая 0^ (ромбоэдрические ис- искажения при T<TN) Кубическая Г4 Орторомбическая D^ Гексагональная D\h Кубическая 0\ Гексагональная D\h Орторомбическая D)^ Гексагональная D^h Гексагональная D\h Кубическая 0^ Тетрагональная d\^ Тригональная ?>|d Тригональная ?>fd магнитная II тип МП jill [111] Bа. 2а, 2а) - ГС, к0 |! [с] fj. _L \с\ (а, Ь, 5с) ц || С при Т < Т„ = 390 К ft 1 С при Т > Тп - КС, ц|1 С (а, а, 2с) ГС, ко||[с] - ФВ в @01) АФВ между @01) f* II @01) (а, а, 2с) G-тип МП Bс, 2а, 2а) Я || С ФВ в @01) АФВ между @01) Ml С Bа, 2а, 2а) ФВ в @01) АФВ между @01) Ml с (а, а, 2с) TN>K 198 523 125 593—600 1253 400—412 77 847 365—373 328 (Ф -> АФ) 78 23 11 Продолжение m Дополнительные сведения 6 = —570К, р = 4,6 Хи(Гдг)/4я = = 8-10-3 см3/моль HFe»D,2K) = 3,32|iB 6= — 149 К, р = 2,55 6 =-50 К, цРе1 D,2К) = 0,46(лв fAFeuD'2K) = 0,37fAB 6= —917 К, Xm(Tn)/4t. = 2,2x X Ю-3 см3/моль f*Fe = 2,9nB [*Со = • '9^в p=3,13FFeD,2K) = = 1,67цв Р=3,1, fiFeD,2 K) = = 0,5(хв Ферромагнетик при Т < 423 К 6= — 158 К, р = 4,5 txFeD,2K)=l,55^B Ферромагнетик при TN <T<TC =668 К Дауд=C28 К)=117А-м2/кг р@ К) = 5-Ю-7Ом-м 6 = -]17К, ^Fe2+B3K)= X @) = 189 мкм 6 = 48 К, р = 5,26 цРе2+D,2К) = 4,2,,в Метамагнетик: НА > НЕ (х0 Нс Ц =1,05 Тл 6 = 6 К, fi.FeD,2K) = =»4,2»*в Метамаглетик: НА ^>НЕ ц0Яс|| =3,15 Тл абл. 28.1 Литера- Литература [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3] [3] 13] [17] [3] [3, 17] [3, 173 [3, 6, 17] [3, 6, 17] 672
Продолжение табл. 28.1 Вещество Felj FeP2 FeGea FeSna FeTes FeF3 FeCl3 FePt3 Fe2As e-FeA FeOF Структура кристаллографическая Тригональная D|d Орторомбическая D^ Тетрагональная D^ Тетрагональная D^ - Тригональная D®d Тригональная C\t Кубическая Olh Тетрагональная D\h Тригональная D^d Тетрагональная ?>]^ магнитная Hi С - f* II @01) Bа, 2а, с) - КС, (i|| A11) ГС С-тип МП Bа, 2а, а) (а, а, 2с) ц И С при Т < Т*м ц ± С при Тм < Т < TN (ifl С 10 250*1 270—315 377-384 85 362—365 10 120 368 950-959 315 Дополнительные сведения 6 = - 23 К Метамагнетик: НД > НЕ Поведение в магнитном по- поле описывается моделью с 8—12 подрешетками D фазовых перехода по магнитному полю) в = —17 К, Xm(Tn)/4*= = 1,18-Ю-3 см3/моль 6 = — 51UK, ftFeD,2K)« ~ 1Рв в = — 230К, р = 3,36 Хм (TN )/4я = = 1,95-10~3 см8/моль 6 = —320К, р = 0,194 ^РеD,2К)==5(хв 6 = —115К, р==5,73 ,,ре2+D,2К)=4,3,,в ^ре = з,з,,в е = — 90к, р = 4,бб fiFeIB90K) = l,28fiB ИРвцB90К)=2,0бцв ^РеD,2К)=4,9,д.в 5'vFe B90 К) = 71,2 МГц*3 смC00К) = = 3-10 А-м2/моль ^0Я?=900 Тл ^0Яо=2,2Тл (х0Яс|| G7 К) = 6,8 Тл ц0 Hci_ G7 К) = 16 Тл ^рез+D,2К)=4,8,,в Литера- Литература [3, 6, 17] [17] [3, 17] [3, 17] [17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3] [3, 17] [3] •См. приложение II в [8]. • 43-2159 673
Вещество FeOCJ LiFeO2 P-FeNaO2 CuFeS2 FeBO3 FeCO3 FeTiO3 FeVO3 YFeO3 LaFeO3*3 CeFeO3 PrFeO3 NdFeO3 Структура кристаллографическа я Орторомбическая D^ Тетрагональная d\1 Орторомбическая C\v Тетрагональная D^d Тригональная D%d Тригональная ?>|d Тригональная C\t Тригональная D^d Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая d\^ Орторомбическая D^® Орторомбическая D^ магнитная - КС IX || С при Т > Ти = 90 К ц[| A11) при Т<Ти * II [Щ Ц II [с] НКС ц ||(Ш) о ± С КС ft II С ц J. [111] Bа, 2а, 2а) - в II [001] в II [001] [2а, 26, 2с) в || [001] при Т>ТП, Гп = 230К в II [001] ^ДИ1бок Я!^ 70 К Bа, 26, 2с) r/v- к 92,3 315 723 815—823 348 38 68 - 640—650 738—750 719 707—711 687—689 Продолжение m Дополнительные сведения - fiFe3+G7K) = 4,5(xB ИРе3+D,2К)=2,5цв с@К)Ф0 ^FeB90K)=4,2[xB ?^ = 2,5 эВ f^FeG7K)=4,7^B V.BHD B93К) = 6,2Тл 5'vFeG7K) = 76,5 МГц*! 6=-14 К, |д„//с. = = 15,3 Тл Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изинга р = 5,23 - ом D,2 К) = 0,30 А • м2/моль fi.0#cD,2K) = 7,25 Тл*2 6 = _ 480 К, ом*4=0,24 А • м2/моль - Р =3,6 р=3,6, ^Ре8+ D3 К) = 4,57i*s абл. 28.1 Литера- Литература [17] [3, 17] 13, 17] [3, 17] [3, 17] [2, 3. 40, 74] [3, 17] [17] [3,17] [3, 17] [17] [3, 17] [3, 17] « См. приложение II в [8]. •г при И ~ Нс происходит фазовый переход второго рода, заключающийся в изменении магнитной еиннетрии [75]. *3 Обзор магнитных свойств ортоферритов (RFeO3, где R — редкоземельный ион) дан в [76], магнитные ориентационные переходы в ортоферритах рассмотрены в [И]. *4 Значения о в RFeOs даны для Т <Т N (Fe), но Т > Т„ (R). 674
Продолжение табл. 28.1 Вещество SmFeOg EuFeO3 GdFeO3 TbFeOg DyFeOg HoFeO3 ErFeQ3 TmFeO3 YbFeO3 LuFeO3 BiFeO3 KFeFg Структура кристаллографическая Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Орторомбическая пЦ ¦Орторомбическая D}? Орторомбическая D^ Орторомбическая D\\ Орторомбическая Dgft Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Тригональная D3d » Чо Кубическая О\ (три- гональные искаже- искажения при Т < TN) магнитная в || [100] при Т<Ти с || [001] при Т>Тп, Тп = 470 ч- 490 К в || [001] Ajf-тип МП при Г>Гп = 80К в || [001] при Г>ГП, ГП = 8,4К (при Г = 3,1 К измене- изменение магнитной структуры подрешеток ТЬ) о || [001] при Т>ТП, с = 0 при Т<ТП, Гп = 30-40К« в || [100 в || [001 Гп = 5 приГ<Гп при Г > Тп -63 К в || [100] при Г < Тп в || [100] при Г<ГП в || [001] при Т>ТП Тп = 80 -f- 92 К в || [001] при Т>ГП, Гп!=6-г8К V II [в] - G-тип МП fill [111] 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 ом = 0,20 А-м2/моль 6 = —4,ЗК, р = 8 см = 0,26 А-м2/моль Р = 9,7 M.Fe(97K) = 4,8txB fi.Tb3+(l,5K) = 8,6fJii? ам = 0,35А-м2/моль см = 0,33 А-м2/моль Переориентация магнитной структуры при Т = ТП происходит скачком р=10,5 цРез+D3К)=4,6цв {д.Но,+ A,25К) = 7,25цв ом = 0,24 А-м2/моль Р = 9,5 цКе8+D3К) = 4,6цв цЕ1^A,25К) = 5,8цв ом = 0,23 А-м2/моль Р = 7,3 ам = 0,32 А-м2/моль р = 4,5 ам = 0,35 А-м2/моль см = 0,28 А-м2/моль - t*FeS+D,2K)=4,42,,B Литера- Литература [3, 17] [17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [17] [3, 17] •» При низких температурах (Г < Гп) в DyFeOs наблюдается ряд i свойства DyFeOs соответствуют модели Изинга. •» Предполагаемые структуры. jx переходов, индуцируемых магнитным полем. Магн итны i 675
Продолжение табл. 28.1 Вещество RbFeF3 RbFeClg CsFeF3 KFeCl3 TlFeI3 FePO4 FeSO4 FeNbO4 FeTaO4 FeWO4 FeUO4 KFeF4 Структура кристаллографическа я Кубическая *3 Гексагональная Dgh Гексагональная D^ Орторомбическая Dgft Орторомбическая О^л Тригональная D\d Орторомбическая D^h Моноклинная Cgft Тетрагональная d\\ Моноклинная C%h Орторомбическая D\h Орторомбическая ?>^ магния G-тип МП nil с Bа, 2а, 2а) НКС а(ц. С) = 75° КС, |ш|! С ФВ в @01) АФВ между @01) (* 1! W ФВ в A00) АФВ между A00) lull С КС, fji|||fel ФВ в @10) АФВ между @10) И II @10) ФВ в A00) АФВ между A00) {2а, Ъ, с) ЦП С ц|| @10), а(ц, [а]) = 29с ФВ в A00) АФВ между A00) Bа, Ъ, с) КС*2, ц || [Ь] ft II 1с] 102—105 2,5 60—62 15 21,5 25 21—23 - 180 76 55 137 Дополнительные сведения 6= —88 К, р=5,82 При Г = 2,35 К и Г = = 1,95 К магнитные фа- фазовые переходы с изме- изменением структуры ^Fe»G7K) = 4,4(xB fAFe2+ G7 К) = 4,1,д.в 6=— 44 К, р=6,7 в = — 60 К 6= —30,5 К, р=5,2 Xm{Tn)/4u = = 78,5- Ю-3 см8/моль f,Fe2+D,2K) = 4,l(xB 6 = —456 К, р= 5,3 Ферримагнетик при Г<30 К |хРеа+G7К) = 2,96|хв 6 = 27К, р = 5,4] ^FeD,2K)=2,19txB р = 5,42 При Г<42К ферромаг- ферромагнетик со слабым анти- антиферромагнетизмом, р = = 3,2-10' Ом-см - Литера- Литература [3, 17] [77] [3] I3J [68] [17] [3, 17] [3] [3] [3] 13, 17] [31 S1 При Т > Т — кубическая структура; при 87 К < Т < 7". — тетрагональные искажения; при Т = 40 -j- 87 К — орторомбическая 676
Продолжение табл. 28.1 Вещество BaFeF4 RbFeF4 FeAl2O4 FeSb,04 Rb2FeF4 FeCr2Se4 FeNb2O6 FeTa2O6 Ba2FeF6 FeNb3S6 Fe2Si04 Fe2TiOu Структура кристаллографическая Орторомбическая СЦ Орторомбическая C|ft Кубическая о\ Тетрагональная ?>]| Тетрагональная бЦ Моноклинная C|ft Орторомбическая D^ Тетрагональная d\^ Тетрагональная Д^ Гексагональная D% Орторомбическая D^ Кубическая O7h (тетрагональные ис- искажения при t<tn) магнитная м. IIМ (а, 26, 2с) v II № ФВ в A11) АФВ между A11) (а, 26, с) НКС 1*1 [а] 1* II Щ Bа, 2а, с) а(ц, [10Т]) = 55° ФВ в A01) АФВ между A01) Bа, Ь, 2с) КС ц || [а] (а, 26, с) ц || @01) a (pi, [a]) = 45 Bа, 26, 2с) ц|| С ('2а, 2а, с) lull С И || [6]*1 КС при Г>Гп=20К НКС при Т < Ти V к 54 " 8 46 50—56 4,2 <25 14 48 — 65 140—142 Дополнительные сведения Магнитные свойства опи- описываются двумерной мо- моделью fAFe2+D,2K)=4,l(xB 6 = — 76К, р = 4,14 Ирег*D,2К)=3,8(лв |rw/e|==0,54 Магнитные свойства соот- соответствуют ХК-модели НА /НЕ=0,1 t*FeD,2K)=3,87t*B Магнитные свойства соот- соответствуют 2й-модели ^Fe2+D,2 K) = 3,46(xB 6 = — 100 К, р = 4„93 ,,Fe D,2 К>= 3,8^в 0 = — 150 К, р= 6,03 ^е1 = ^еИD,2К)=4|Лв HFeD,2K) = 4.^B Литера- Литература [3, 17] [3] [3] [3, 17] [3, 6] [3] [3] [3] [78] [3] [3, 17] [3] 4 ^Fe I И [й]' 'Ve II обРазУют скошенную АФ-структуру при Т < TN [116]. 677
Продолжение табл. 28,1 Вещество CaFe*O4 ZnFe2O4 BaFe2O4 Fe2Mn4P Fe2GeS4 Fe2TeOe Ca2Fe20B Sr,Fe»O* Fe2Mo3O8 Na3Fe5O9 a-FeOOH P-FeOOH •j-FeOOH 8-FeOOH Структура криста ллографическа я Орторомбическая Dgft Кубическая 07h Орторомбическая С|ц Орторомбическая D^ Орторомбическая D% Тетрагональная о\% Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ Гексагональная C%v Моноклинная C|ft Орторомбическая бЦ Тетрагональная ChAh Орторомбическая оЦ Тригональная D^ магнитная КС, ц||М нкс (а, а, 2а) Gz-THn МП НКС ft II A01) (a, ft, 2 с) нкс (изменение структуры прн Т = 69 К) lull С V II 1с] c<Ca<Cb КС, ц||[с] ft II С V JL [001] КС, ц || [6] НИ С КС, ФВ в @01) АФВ между @01) Ц1С r/v. 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 рдения 6 = -580 К, р=5,4 цРез+D,2К) = 4,0цв 6= —21 К txFe3+D,2K) = 4,0(xB (xFe = 4.58fJ.B 6= -81 К txFeID,2K)=3,98(xB ^еиD.2К) = 3,60,,в Магиитоэлектрик ^Fe»+D,2K) = 4,19^B 6 = — 615 К txFe3+D,2K) = 4,5txB ,,Ре8+G7К)=4,5^в 8± <—200К,ец = — 75 К pL =4,4, р, =5,8 ,д.о Яэф = 51,0 Тл*1 р = 6,4, (хРез+ G7 К) = 6 = — 640 К, [*FeI,+G7 К) = = 5txB Р = 4,9 'xFeI=fJ-FeIlG7K) = Литера- Литература 13] [3, 17] 13] 131 [3] [3, 17] [3, 17] 13, 17] [79] 13, 17] [3, 17] [3] [3] [3] ектнвное поле сверхтонкого взаимодействия, усредненное по трем неэквивалентным позициям ионов Fe!+. 678
Продолжение табл. 28.1 Вещество LiFePO4 FeTiNdO5 FeCrWOe Ca2FeA105 FeCl2-2H2O FeCl2-4H2O K3Fe(CNN FeSO4-HaO FeC204-2H2O CsjFeFs • •2H2O Fe(HCOOJ- •2H2O Fe(NH4).(SO4J. Ърганометалли- ческий полимер) CoO Структура кристаллографическая Орторомбическая Dc? Орторомбическая d\\ Тетрагональная ?>]jj Орторомбическая D^ Моноклинная C|ft Моноклинная Моноклинная C\h Моноклинная c\h Орторомбическая D72h Моноклинная C^f, Моноклинная C\h Моноклинная c\h - — Кубическая О| (те- (тетрагональные иска- искажения при T<LTN) магнитная - нкс (а, Ь, 2с) КС, ц|| С li II [а] f* II A01) «(fb la]) = 58° И II И - КС, ц||[с] - ц II Ы НКС, а || [Ь] И II A01) в II Щ - — ос(ц, [001]) =27,4° Bа, 2а, 2а) 53 - - 60 23 1 0,129 - 20 2,4 15—20 8-12 3,7 0,043 >300 291— 292 Дополнительные сведения - - - Метамагнетик |х0ЯГ1 = 3,92 Тл |хоягг = 4,56 Тл Хм(ГЛ7)/4Я=0,105смЗ/моль - - - Анизотропия типа ЛО ам = 4,46 А-м2/моль ** = *» (xFe j A,5 К) = 3,7(xp Магнитные моменты Fell упорядочиваются при TNt = 0,4 К Хм (TN)№n = 1 >0 см3/моль В малых магнитных полях переходит в ферромагнит- ферромагнитную фазу ((х0И<6 • Ю-2 Тл) 6=—280 К, р = 4,96 x'lO-3 см3/моль txCo2+G7K)=3,52^B Литера- Литература [17] ГЗ] [3] [17] [17] [171 [17] [3] [17] [80] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [17] 81 [3, 17] 679
Продолжение табл. Вещество CoS CoF2 CoClg CoBr2 а-Со1г CoSe2 C0F3 Co3O4 COCO3 Структура кристаллографичес кая Гексагональная Dgft Тетрагональная ВЦ Тригональная Dgd Тригональная D|d Трнгональная D\d Кубическая 7^ Тригональная D^ Кубическая 0^ Тригональная D%d магнитная - р. || [001] ФВ в A11) АФВ между A11) Bа, 2а, 2а) IX II @01) (а, а, 2а) пне (а, а, 2а) КС, ц||[Ш] IX II [001] о ХС 358 37,7 25 19 3 93 460 40 18,1 Дополнительные сведения 6 = —632 К, р= 1,7 6= —52,7 К <*vCo @ К) = 180 МГц« Ха @) = 351 мкм*2 Х2 @) = 278 мкм ц0Нс± = 12,0 Тл*8 цСо2+ B3 К) = Зцв 6 = 20 К Магнитные свойства при У > TN соответствуют модели двумерного анти- антиферромагнетика Магнитные свойства при T>TN соответствуют модели двумерного анти- антиферромагнетика - 6=— 160 К, р=2,2 Полупроводник р.СоD,2 K) = 4,4[iB 6 = — 53 К, р=4,14 6 = -52 К, р = 4,34 Анизотропия типа ЛП а^@ К)= 1,4 А-м2/ыоль Литера- Литература [17] [3, 17] 13, 17] [3, 171 [17] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [2, 3, 86] Центральная частота квадрупольно-расщепленного спектра, состоящего из . *2 При Н || [001] g-факторы для X, (Я) н Х2 (Я) соответственно равны gt — 1,18 и g2 = 2,80. *8 Е интервале Я^ < Я < Яг.. 2 Iv-oH^ ^ = 21 Тл, [10Я? .. 2 = 25,5 Тл\ реализуется угловая фаза, в которой решеток отклонены от оси С4 на разные'углы [83].' « о > а = 7 • 1(Г8 А • м'/моль [84]. в [85]. х ц Сводку значений Я_ , измеренных 680
Продолжение табл. 28. 1 Вещество С0ТЮ3 CoGeOg NaCoF3 KCoF3 RbCoF3 CsCoF3 RbCoCl3 CsCoCb RbCoBr3 CsCoBr3 O-COSO4 Структура кристаллографическая Тригональная c\t Моноклинная c\h Орторомбическая D^ Кубическая Oxh (тетрагональные иска- искажения при Г<78К) Кубическая Oxh (тетрагональные ис- искажения при Г< 101 К, с/а = = 0,997 при Г = = 4,2 К) Тригональная D\d Гексагональная D\h Гексагональная D%h Гексагональная D\h Гексагональная D\h Орторомбическая D^h магнитная И ||(Ш) Bа, 2а, 2а) - КС, ix\\\b] G-тип МП Bа, 2а, 2а) G-тип МП Bа, 2а, 2а) - КС при Т > 9,2 К КС, ц|| С [УЗа. Уза, с) КС при Г> 15К И II С ИКС TN> K 37—42 8,5 74—78 135—144 98 8 18 21 36 28 12—15 Дополнительные сведения 6 = — 9,3 К, р=5,46 6 = — 14 К, р=5,33 [iCoE+ D,2 К) = 3,4цв 6 = — 125 К 6»мСо= 372,7 МГц*1 Fco»D.2R) = 3*B 6 = — 180К, р = 5,53 1X0,D,210 = 3^ е = —62К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d = 1 6 = _ 100 К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d=U \J'/J\ = = 1,6-Ю-2 Ферримагнетик при Г<9,2К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d = 1 (.СОD,4К)=3,4,.В Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d= 1 Ферримагнетик при Г<15 К 6=— 47 К, р=5,65 1*00^D,2 К) =3,3р.в Литера- Литература [3, 17] [17] [3] [3, 17] 13, 6, 17] [6] [6] [6] [3, 6, 17] [6] [3] 681
Продолжение табл. 28.1 Вещество p-cosc-4 CoSeO4 C0WO4 CoU04 BaCoF4 CoRh2O4 K2CoF4 RbjCoF* CoNb2O6 C0CS3CI5 CoCs3Br6 Co2SiO4 GeCo2O4 Структура кристаллографическая Орторомбическая D^j Орторомбическая D^ Моноклинная Cgft Орторомбическая d|^ Орторомбическая СЦ Тетрагональная Тетрагональная D1^ Тетрагональная d\1 Орторомбическая вЦ Тетрагональная Тетрагональная Орторомбическая D^ Кубическая O7h Магиитная НКС НКС IX II @10) ФВ в A00) АФВ между A00) Bа, Ь, с) НКС, ix\\[a] и ц|| [с] Bа, Ь, 2с) Ш II [а] - та с Bа, 2а, с) ц II [а] (а, Ъ, 2с) - - КС Су-тип МП Hll(Hl) Bа, 2а, 2а) 12-15 30 55 12 70 27 107-125 101 — 0,52 - 49 20 Дополнительные сведения 6 = —24 К, р=5,65 Хм(ГЛ,)/4тС = 62х X Ю~3 см8/моль [ло//г>[а]=1,2Тл fCoD,2K) = 3,^ р = 3,64 Q/TN = — 1,55 В = — 23 К X Ю-3 см3/моль [лСоD,2К)=4,06цв Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d = 2 [iCo!+D,7K) = 3,4p.B 6 = — 30 К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d=2; | J'/J | «Ю-6 НА/НЕ = 0,7 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d = 2; | J'/J I я= НА1НЕ = 0,8 - - - 6 = —65 К, р=5,09 [1Со2+D,2 К) =3,3|iB 6 = —90 К, р=4,7 (лСоз+D,2К) = 3,2,.в Литера- Литература [3, 17] [3] [3] [3, 17] [3] [17] [3, 17, 88] [88] [3] [17] [17] [3, 17] [3] 682
Продолоюение табл. 28.1 Вещество Со2Мо308 Со3ВА NbsCo4O9 ТагСо4О9 LiCoPO4 NH4C0F3 Na2CoSiO4 Na,CoGe04 BaCoWOe Ba2CoW04 Ba2CoUO4 CoCls-2H20 CoBr2-2H20 Структура кристаллографическая Гексагональная Cgv Орторомбическая ВЦ Тригональная D\d Тригональная D%d Орторомбическая вЦ Кубическая 0xh (тетрагональные ис- искажения при Т<ТN} Орторомбическая C^ft Орторомбическая C^ft Кубическая 0\ Кубическая 0)j Кубическая 0^, Моноклинная C\h Моноклинная Cfft «агнитная КС, ix\\\c] (а, 2Ъ, 2с) КС, ц|| С - КС Ау-тип МП G-тип МП их И Bа, Ь, 2с) *(&,№) = 80° Bа, Ь, с) а(ц, [111]) = 20° II тип МП а fix, [111]) = 23° Bа, 2а, 2а) ФВ в @01) АФВ между @01) И II [Ь] И II И TN> K 40,8 30-37 30 206*1 23 124 4 4 - 17 9 18 9,5 Дополнительные сведения 6± = -185К,/?х =5,9 6,, =-95 К, /?„ =5,8 6= —63 К, р=5,29 в = —10 К, р = 4 - 6=-90 К, Р=5,7 V.0HE=32Tn а^=0 при T<TN [iCo(l,2 К) = 2,7цв р.Со A,2 К) = 3,0[л? - р.СоD,2 К) = 2,0[лв р.Со = 1,35[iB Метамагнетик lh>HCl [6] = 3'2 Тл (Ат=1^в) fxo^f8 [6]=4,6Тл(Дт = = 3^) ^M(rw)/4^ = 21X X Ю~2 см3/моль 6 = 0 К Метамагнетик 'АоЯг1,[6] = 1'37Тл ^cs,t6] = 2'98Tjl Литера- Литература [79] [3] [3, 17] [17] [3, 17] [89] [3] [3] [17] [3] [3] [3, 17] [17] *! Из измерений магнитоэлектрического эффекяа.
Продолжение табл. 28.1 Вещество CoCI2-6HsO CoBrs-6H2O Co(NC5H5)Cl2 Co(HsO)e • ¦ SiF6 CoCI2[(NH2J- • CS]4 c^go.,, Co(HCOOJ ¦ •2H2O Co(NH4J ¦ •(SO4J-6H2O [Co Cj-CH3 • • C6H4NON]- • (C1O4J NiO NiS NiAs NiF2 Структура кристаллографическая Моноклинная C|ft Моноклинная Cfft Моноклинная Тригональная Тетрагональная C\h - Моноклинная C\h Моноклинная Моноклинная Кубическая О\ (ромбоэдрические ис- искажения ниже Т N) Гексагональная D\h Гексагональная D§h Тетрагональная d\1 магнитная И II [С] (а, Ь, 2с) - - а 1 С - Ц II (ЮО) — И II A11) II тип МП nil с ФВ в @01) АФВ между @01) нкс « II [010] TN> K 2,3 3,2 S,7 0,15 0,92*2 0,193 5,1 0,084 0,49 523 263—265*3 150 73 Дополнительные сведения 6 = — 20 К ХМ(Гд,)/47г= 17,8 X X10~2 см3/моль га« A.5 К) = 3,8[лв - е = — 4 к, Хм (rw)/47t = 2,8 смз/моль а = 3,5 • Ю-2 ¦ 2М,,*1 - - Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d = 2 а»7,1 А • м2/моль Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изин- га, d = 2 6 = —2470 К, Р=4,6 X @) = 274 мкм ц№D,2К)=1,8цв е = _ зоо к е = — юо к а = 0,35 А • м2/моль Хг @) = 3000 мкм Х2 @) = 320 мкм р.№+ B3 К) = 2(х Литера- Литература [3, 17] [17] [17] [171 [17] [17] [17] [171 [90] [3, 17] [3, 17] [171 [2, 3] *> 2/M0 = /Vngji s, где N — число Авогадро, п — число магнитных ионов в молекуле, *2 Из измерений теплоемкости. •а Переход П -»• АФ обладает свойствами, характерными для перехода первого ра кристаллической ячейки: Аа/а = з • 10-'; Ас/с =10-*. : — фактор Ланде, s — спин магнитного иона, а; в точке перехода изменяются параметры 684
Вещество NiCls №Brs NiCO3 NiTiOg NaNiF3 KNiF, CsNiF3 RbNiCl3 CsNiCI3 Структура кристаллог рафическая Тригональная D$d Тригональная D|d Тригональная D®d Тригональная C\t Орторомбическая D^ Кубическая О\ Гексагональная D\n Гексагональная Dgh Гексагональная D\h магнитная цхс - нкс о х С a Ol, [111]) = 63° {X J. [111] ФВ в A11) АФВ между A11) (а, а, 2а) НКС IX || @10) о II М G-тип МП IX II [001] Bа, 2а, 2а) ЦХС ГС ГС при Г>ГП=4,4 К Ц, || @10) при Т<Ти 52 60 25 23 138—156 275 2,61 11 4,85 Продолжение m Дополнительные сведения 6 = 67 К 6 = -20К, р=3,0 смD,2К)=2,08А-м2/моль ^0//о=9,0Тл ,л0ЯЕ =24,0 Тл 6 = —11 К, р=3,2 Х@) = 1,6 мм |ifflD,2K) = 2,^ 6 = — 280 К ам = 0,335 А-м2/моль [л0//о = 16,2 Тл р.0//л = 1,2 Тл ^„//д = 200 Тл« |хК1D,2К) = 2^ е = — 234 к XM(rw)/47r = 2,05x X Ю~3 см3/моль [лК!2+D,2К) = 2,2[Ав Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 3 р.0//Е =3,6- 102 Тл р.0Ял = 2,7 ¦ Ю-2 Тл Магнитные свойства соот- соответствуют XY-модели, d= 1 в = — 101 К | J'/J 1=2- Ю-2 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 1 6 = — 69 К, Р=3,41 Хц @ К)/4л=3,5х X Ю"8 см3/моль ХХ @ К)/4тг = 7,Зх X 10~8 см3/моль РК|»A.6К)=1ЦВ Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гейзенбер- ra,d=l;U'//| =6-Ю-2 абл. 28.1 Литера- Литература [17] [17] [3, 17, 84] [3, 17] [3, 17] [3, 6, 17, 661 [6] [3, 6, 17] [3, 6, 17, 119J « Значения эффективных полей получены из экспериментов по АФМР в предположении анизотропного эффекти подрешеток; gxx ¦» йгг = 2,14; gxz =¦ gzx = — 2,5 ¦ 10-8 {к, у, z направлены соответственно вдоль осей [а], [6], [с]). 685
Продолжение табл. 28.1 Вещество TlNiCls NiSO4 NiCrC-4 NiSeO4 BaNiF4 Ni(OHJ K2NiF4 Rb2NiF4 №RhsO4 Tl2NiF4 NiSiO4 Ba2NiF6 Структура кристаллография еская Гексагональная D\h Орторомбическая D^ Орторомбическая D^h Орторомбическая D^ Орторомбическая СЦ Тригональная D|d Тетрагональная D^ Тетрагональная йЦ Тетрагональная Тетрагональная D^ Орторомбическая Тетрагональная D^ магнитная нкс КС, |я. || [Ь1 ФВ в @10) АФВ между @10) КС Ад.-тип МП 1* -L [С] Аху-хш МП КС, |i|| [А] (а, 26, 2с) КС, ц||С nil с И II С - - И II С Bа, 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= 1; | J'JJ I = = 2-Ю-2 е = — 82 К, р=3,82 Хм {?ыI4* = 15 X X Ю-8 см8/моль р. D,2 К) = 2,1[1В 6 = — 105 К ^№+D,2 К) =1,28^ р=2,14 [iNiD,2 K)= l,96|iB р = 3,2 HN, G8 К) = 2,0[1в 6 = — 600 К (хо//сВ D,2 К)= 18,0 Тл НА 1 НЕ = 2 • Ю-3 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d=2; \J'/J\^ =; Ю-6 |Г„/6| = 0,41 [io//f|| D,2 К) = 35,0 Тл нА/нЕ = ю-2 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d.= 2;\J'/J \= 6 = — 20 К TN/6 =-0,42 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2; | J'/J\= = 10~6 6= 14 К !«№НD,2К)=1,^ Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 Литера- Литература [6] [3, 17] [3] [3] [3. 17] [3] [6, 17] [6, 17] [17] [6, 17] [17] [78] 686
Вещество GeNi2O4 Ni3B2G6 LiNiPO4 SrNiMoO6 NH4NiCI3 Na2NiAlF3 Ba2NiWOe NiCI2-6H2O NiBiy6H2O Ni3BA3I NiA03J • •2H2O N,,HCOO,, . Ni(NH3)s • Структура коисталлографическая Кубическая 07h Орторомбическая D^ Орторомбическая D^ - Гексагональная D\h Орторомбическая С|° Кубическая Ojj Моноклинная C\h - - Моноклинная - Орторомбическая Dg| Кубическая Моноклинная C|ft Тетрагональная c\h магнитная Hli(Hl) Bа, 2а, 2а) нкс (а, 2Ь, 2с) КС Аг-тип МП НКС нкс о || Щ при Т < 11 К M-LI1H] II тип МП Bа, 2а, 2а) а ({X, [а]) = 22° (а, Ь, 2с) - - IX || [а] - нкс - И II A00) И 1С TN> K 15—16 49 23 71,5 9 90 17 5,34-5,8 6,5*1 120 4,2 3,08 3,1 1,35** 15,7*2 2,37 Продолжение m Дополнительные сведения е = —6 к, р = з,24 FNi!tD,2K) = 2,^ е = -5 к, /7 = з,07 6 = —79 К, р=3,35 - Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 1 Слабый ферромагнетик при ,xNiD,2K)=l,9nB е = — 7 к - - 6 = —2,5 К е = — 5 к ауД@ К)= 1,45 А-м2/кг е = _ з,з к Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 (х0Яг|1 =3,5 Тл ц0НД A,46 К) = 2,2 Тл ¦гбл. 28.1 Литера- Литература [3, 17] [3] [3] [17] [6] [3] [3, 17] [3, 17] [17] [17] [17] [91] [3] [17] [17] [17] ** Из измерений теплоемкости. *2 При этой температуре упорядочиваются магнитные моменты только в плоскостях A00). Система моментов плоскостей , _. ловлнвает парамагнитные свойства при температуре ниже У\у« При ЗГ=3,1 К наблюдается аномалия Шоттки в поведении теплоемкости^
Продолжение табл. 28.1 Вещество CuO CuF2 1 CuCI2 CuBrs Cu2S6 KCuF3 CsCuCls CuSO4 CuSeO4 GdCuO4 CuWO4 La2CuO4 CuCl2-2H2O CuCl2-2D2O Структура криста л лографическа я Моноклинная C|ft Моноклинная 0^ Моноклинная C\h Моноклинная C\h Тетрагональная Тетрагональная d\^ Гексагональная D§ илиО! Орторомбическая D^ Орторомбическая D^j Тетрагональная D^h Моноклинная с\н Орторомбическая Орторомбическая D7,^ Орторомбическая D7ih магнитная нкс ц || (а, Ь) в || @10) Bа, Ъ, с) - — - ПИ (а, Ь) А-тип МП ГС, к0 || С П И [а] КС, nil М ФВ в @01) АФВ между @01) - - НИ П II [а] (а, Ь, 2с) п IIМ 230 69—70 23.9 74 373 22 — D\h 10,7 35 34 3—5 90 240 4,3 4,3 Дополнительные сведения [АСи <г 0,5[iB 6 = — 200 К ауд < 1 А • м2/кг Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 1 Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга,й-= 1; | J'JJ{= = 7 ¦ Ю-2 6= — 1694 К, р=43 Р'Си» D>2 К) = 0,45[лв для D|ft для п\ь [АСи2+ D,2 К) = 0,58[л? 6 = - 88 К (хСи2+ D,2 К) = 0,83[лв (j.Cu2+G,2 К) = 0,9р.в 6= — 15 К d/TN = _ 1,89 6 = 5 К (j.o //сц = 0,65 Тл - Литера- Литература [17] [3, 17] [92] [92] [17] [3, 17] [93] [3, 17] [3, 17] [94] [3] [123] [2, 3] [17] Обе структуры наблюдались одновременно. €88
Продолжение табл. 28.1 Вещество Си(С2НзО2J УВа,СиО6 :uSios-2H2o JCuClg • 2HSO :uS04-5Hso :uSeO4-5H2O u(NO3J • 2,5H2O «WAV Структура кристаллографическая Тетрагональная - Моноклинная C\h Триклинная С\ - - Моноклинная C^ft Моноклинная — — Орторомбическая D\ Орторомбическая Е^ магнитная - - ЦП A01) - - - - — — Ц|| (a, Ь) а(р, Щ) =17° Ц|| (о. 6) V, И) = 25* 270 500 2i*i 5—6 0.029*1 0.046*1 0,45 1,86 17 0,05 250—280 2,21 1,5 Дополнительные сведения - р.=0,48±0,05р.в - В= — 10 К, р= 1,8 Xm(^)/47t=30x X 10~3 см3/моль |ло//сц =1,0 Тл*2 [iCu2+D,2K)=l(xB - - Хм(Гл/)/4тг = 65Х X Ю-3 см3/моль В= — 10 К 6 = — 175 К, ам@ К) = = 0,15 А-м2/моль Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, d = 2 — — Магнитные свойства соот- соответствуют модели ферро- ферромагнитных цепей | J' IJ 1 = = ю-3 Магнитные свойства соот- соответствуют модели ферро- ферромагнитных цепей | J'/J | = Ю Литера- Литература [17] [124] [17] [3, 17] [17] [17] [17] [17] [17] [17] [17] [95] [95] -2J59
Продолжение табл. Вещество (C2H5NH3J • • CuCl4 Cu(NH3LSO4- ж00*-- MoF3 AgF2 Се CeS CeZn CeSb CeBi CeC2 CeAl2 CeZn2 CeCl3 Структура кристаллографическая Орторомбическая D^j — Моноклинная Кубическая О\ Орторомбическая D^ Гексагональная D\h Кубическая 0^ Кубическая 0\ Кубическая 0}j (тетрагональные ис- искажения при T<TN) Кубическая 0^ Тетрагональная D^h Кубическая О7Н Орторомбическая D^ Гексагональная магнитная ФВ в (а, Ь) АФВ между (а, Ъ) — - - |» II A00) "(V-, [с]) = 0,5° о II 1Ь] Ферримагнитное упорядо- упорядочение в плоскости, пер- перпендикулярной С, и АФВ между плоскостя- плоскостями, перпендикулярными С Иип'мП - Изменение структуры при Г=15,5; 14,9; 13,5; 8,4 К Г "Я, ц\\С I тип МП Несоизмеримая СВ М II [Ь] - 0,37« 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 y.0HEi = 8 • Ю-2 Тл (меж- (между слоями) ц0НЕг = 50,0 Тл (внутри слоя) |х0Яс|)=0,16 Тл lV/D = l,2. Ш-2 Тл 6 = —1,2 К Магнитные свойства соот- соответствуют модели Гей- зенберга, й = 1 - р=2 lxAg!+D,2 К) = 0,6б1хл в = - 46 К [X «0,6[хв в = —45 К, р=2,57 [хСе D,2 К) = 0,57цв 6 = — 18ч-—2К, р=2,3 р = 2,58 ^СеD,2 К) = 2,1^л б = — 12 К, р = 2,38 (лСеD,2 К) = 2,0[хв 6 = 2,54, ^СеD,2К)=1,74^л ns = 0,71*2 РСеD-2К) = 1*в - Литера- Литература [17,96] [17] [17] [17] [3] [12, 14] [3] [13] [3, 17] [3,17] [3] [97] [3] [17] *' Из измерений теплоемкости. *2 Магнитные характеристики СеА12 [98], [58. с. 74—7а], результаты измерен магниченности в сильных магнитных полях пред*
Продолжение табл. 28.1 Вещество СеВв СеТЮз Ce2Zn3 • •(NO3I2- • 24Н2О Рг PrAg PrMg PrC2 PrCl3 PrSn3 PrB6 PrAIOg PrCo2Si2 Nd NdMg NdAl Структура кристаллографическая Кубическая (струк- (структура типа СаВе) Орторомбическая оЦ Тригональная Гексагональная Dgft Кубическая 0^ Кубическая О\ Тетрагональная Dl^h Гексагональная Кубическая О}, Кубическая Орторомбическая оЦ Тетрагональная Dl^h Гексагональная Кубическая О\ Орторомбическая ВЦ магнитная нкс G-тип ЛШ (Ti) F-тип МП (Се) - - С-тип МП Bа, 2Ь, с) - I тип МП 1*1! С - А-тип МП (а, а, 2а) — - 1*11 С ФВ в плоскости, перпенди- перпендикулярной С, и АФВ между плоскостями, пер- перпендикулярными С (из- (изменение структуры при Г = 7,5 К) - НКС « (li, [а]) = 58° {2а, Ь, с) ГЛМК 2,3 116 0,0063 23-35 11—14 45-47 15 0,7 8,6 6,9*J - 31 19 48—64 29 Дополнительные сведения (лСеA,ЗК) = 0,7(лв Магнитные свойства соот- соответствуют модели кондо- решетки (лСе^ (81 К) = 0,4(лв HTi^(81 К) = 0,36(лв Металлическая проводи- проводимость при Т > 100 К - Чистые монокристалличес- монокристаллические образцы не имеют чет- четкой магнитной структуры (лРга+ D,2К) = 2,1(лв 6 = -10К, Р=3,4 ^D,2 К)=1,14(лв - 6 = —8 К Металл р C00К) = 15- 10-'Ом- м в = — 100 К (лРгD,2 К)=3,19(лв в = — 16 К ,лшD,2К) = 2(лв 6 = — 11 К, р=3,7 е = -4к (л№ D,2 К) = 2,7(лв Литера- Литература [99] [59] [17] [3] [3] [13] [3] [17] [3] [17] [17] [100] [12, 14] [13] [3]
Продолжение табл. 28.1 Вещество NdP NdS NdAs NdSe NdAg Ndln NdTe NdSb NdBi NdC2 NdCl3 Ndlns NdSn3 NdPb3 Nd(OHK NdVO3 Структура кристаллографическая Кубическая О| Кубическая 0% Кубическая Obh Кубическая О| Кубическая О\ Кубическая О\ Кубическая О| Кубическая О\ (тетрагональные ис- искажения при низ- низких температурах) Кубическая О| Тетрагональная йЦ Гексагональная Кубическая 0\ Кубическия Охн Кубическая 0^ Гексагональная C§h Орторомбическая D^ магнитная I тип МП П || [100] НКС а(|», [III]) = 24° I тип МП П !1 [ЮО] II тип МП (Л || [III] Bа, 2а, 2а) - - II тип МП Hll [111] Bа, 2а, 2а) — I тип МП И II [0011 I тип МП nil с - С-тип МП Bс, 2а, а) А-тип МП (с, а, 2а) - nil с СЛ-тип МП Тю К - — — 14 22 66—148 13 10—16 25 29 1,035 7 4,7 2,7 1,7« 132 Дополнительные сведения ^D,2К) = 1*л 6 = —24 К, р=3,62 ,лшз+D,2К) = 2,13(лл 6 = —9 К, р = 3,5 ,лшD,2К) = 1,57,лв е = —з к, р = з,6 6= 35 К, р = 3,3 6 = — 14 К, р = 9,8 ^NdD,2K)=l,l^ 8= — 3 К, р=3,75 [х0Яс= 10,5 Тл ^Шз+D,2К) = 2,99^В 6 = — 1 К, р=3,58 (xNdD,2K)=2,95^B - е = —17 к, р=з,7 ^с! = 2,11хл е = —22 к, р = з,б [xNd=l,53fxB е = —23 к, р = з,б - р=3,32 Литера- Литература [3] [3, 17] [3] [3, 17] [13] [13] [3, 17] [3, 17] [3, 17] [3] [17] [3, 13] [3, 13] [13] [17] [3] « Г.. = 0,265 К [101].
Продолжение табл. 28.1 Вещество NdFe2Si2 NdRh4B4 Sm SmCl3 SmRh4B4 Eu EuSe EuTe*1 EuF2 EuA EuTiO3 EuGd2O4 GdP GdS GdCu Структура криста л лографическа я Тетрагональная D^ Тетрагональная (кристаллическая структура типа СеСо4В4) Ромбоэдрическая Гексагональная Тетрагональная (кри- (кристаллическая струк- структура типа СеСо4В4) Кубическая 0^ Кубическая (Ph Кубическая 0\ Кубическая Ojj Орторомбическая Кубическая Орторомбическая Кубическая Кубическая Cfy Кубическая 0xh магнитная КС МП С (изменение структуры при Т = 14 К) - ГС ко II [ЮО] нкс II тип МП Mil [ПО] Bс, 2с, 2с) — - - - — II тип МП 1*11A11) Bа, 2с, 2а) - TN, K 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 < Т < Тс я» 690 К [ЛШ=3,1(АЛ 0 = — 6,2, р=3,58 Сверхпроводник при Т < <5,4К - е = —1,93 к, р=о,бз Сверхпроводник при Т < <2,72К, [х0Яс2@) = = 0,185 Тл р = 8 Полупроводник, ферромаг- ферромагнетик при Г<2,8 К 8= —7,5 К НоЯе = 7,5 Тл и5 = 7 — ^„^ = 0,2 Тл \>.ВНС = 1.4 Тл и5=6,93 - е = —2 к ^0Яс = 7,5 Тл — 6 = — 75-4-— 26 К, Р = 8,4 Литера- Литература [3] [102] [12, 14] [17] [3, 12, 14] [3, 17] ' [17] [17] [17] [17] [17] [17] [3. 17] [13, 17] ойства образцов EuTe коррелируют с удельным электрическим сопротивлением, которое : пределах A0° — 10"» Ом-м при Т = 300 К). *2 Из измерений АФМР на образцах, содержащих примеси [104]. з меняться в шир 693
Продолжение табл. 28.1 Вещество GdAs GdSe GdAg Gdln GdSb GdTe GdBi GdCn2 GdCoO3 GdAlO3 GdVO3 GdVO4 Gd(OHK GdK2MoeS8 SrGd2O4 GdCl3-6H2O Структура кристаллографическая Кубическая (триго- нальные искажения приТ<Т„) Кубическая of Кубическая 0lh Тетрагональная Кубическая 0bh Кубическая 0\ Кубическая 0| Орторомбическая D^ Орторомбическая D!? Орторомбическая D^ Орторомбическая Тетрагональная D^ft Гексагональная Ромбоэдрическая Орторомбическая - магнитная — II тип МП till (HI) Bа, 2а, 2а) — - II тип МП (Л || A11) Bа, 2а, 2а) - II тип МП 1*0A11) Bа, 2а, 2а) - А-тип МП (Gd) 1* II [b] - - I* II С - - - TN,K 19-25 60 138-150 28 28 80 28—32 41 2,9 fGd) 3,87 7,5 2,49 2,0 0,8—0,9 2,8 0,182*2 Дополнительные сведения 6 = — 12К, р = 8,2 и.0Нс= 18,0 Тл я" = 7,2 - 6=_84ч--70 К, р = = 8,2-4-8,8 Xm(Tn)/4k = 40-10-3 см3/моль в = —66-=-—18 К, р = 8,1 XmGV)/4tc=73,5- Ю-3 см3/моль в =—42 К, Р = 8,1 - р = 8,3 6 = 11 К, р = 8,4 «*Gd=7|*B 6 = -4,81 К, (л0Яс|)@,5К) =1,1 Тл*1 р = 8,0 При комнатной температу- температуре обладает ферромагнит- ферромагнитными свойствами - Сверхпроводник при Т<С 1,4 К 6 =—6 К - Литера- Литература [17] [3, 17] [13, 17] [13, 17] [3, 17] [17] [3, 17] [17] [3] [17] [17] [105] [17] [108,109] [17] [17]
Продолжение табл. 28.1 Вещество ть TbAl ТЬР TbCu TbAs TbSe TbAg TbSb TbBi TbD2 TbQ TbO2 TbCu2 TbAg2 Структура кристаллографическая Гексагональная Dgft Орторомбическая D^ft Кубическая &h Кубическая Ojt Кубическая &h Кубическая О\ Кубическая О\ Кубическая О\ Кубическая &h Кубическая О\ Тетрагональная иЦ Кубическая О\ магнитная ГС при 216 K<T<TN lij С нкс Bа, Ъ, с) II тип МП Ml ПИ] Bа, 2а, 2а) С-тип МП V- II @01) Bа, 2а, а) II тип МП Ml ПН] Bа, 2а, 2а) II тип МП Ml И"] С-тип МП V- II [001] Bа, 2а, 2а) II тип МП Ml [IH] Bа, 2а, 2а) II тип МП (Л || [HI] Bа, 2а, 2а) ,л || Г001]« ГС, кр || [а] (изменение структуры при Т ъ 30 К) II тип МП (X || A11) Bа, 2а, 2а) Орторомбическая D|® — Тетрагональная ПЦ ФВ в A00) АФВ между A00) Bс, 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 6= 10 -f- 24 К, Р= 10 1хтЬD,2К)=8,8(лв 6 = 1 К, р = 9,2, ns = 8 [х0Я(; = 0,43 Тл 1хТЬ=+ = 6.2 V-b 6 = — 20 К, р = 9,6 ^ТЬ = 8,6(ЛВ в = —4 К, р = 9,7 «5 = 7,9 ,ло//, = 2,8Тл в =-53,5 К, Р = 9,8 [xTbD,2K) = 7,5ixB в = —Э6 -= 11 К Р = 9,4ч- 10,1 Рть == 8.3 j*B 6 =—14 К, р = 9,7 ns= 7,5 (л„Яс = 6,0 Тл 1хтЬЗ+@К)=8,2(лв в = —33 К, р = 9,52 КпD,2К) = 7,9кв ^^D,2 К) = 7,9(лв 1^D,2 10=5,2^ р = 7,8 ^ть«+ =6.25 (лв в = — 6 К, р = 9,8 6 = — 32 К, ns = 8,95 Литера- Литература [3, 12] [3, I3J [3, 17] F3, 13] [3, 17] [3] [3, 13| [3, 17] [3, 17] [3] [3] [3] [13, 17] [3, 13J 1 Соизмеримая СБ, распространяющаяся вдоль [001] с периодом т = 2,4 нм. 695
Продолжение табл. Вещество TbZn2 TbAu2 TbPts а-ТЬ2С3 Tb2O3 Tb3Ni Tb3Nd Tb4La Tb4Pr TbOCl TbAlQs TbVQs TbCoO3 BaTbOg TbCo2Si2 Tbb2Mo6S8 Структура крис таллографическа я Орторомбическая D^ Тетрагональная DjJ; Кубическая Oxh Кубическая 7^ - Орторомбическая D^ Тригональная Dgd Тригональиая D\A Трнгональная ?>|d Тетрагональная D7ih Орторомбическая Dy[ Орторомбическая D^ Орторомбнческая D^h Тригсиальная D|d Тетрагональная D^h Ромбоэдрическая манная НКС при Тп < Т < TN КС при Т < Тп = 60 К*] |i||[bl.(e. *• 2с) (л [| С при Г<ГП = 42К*2 ФВ в A11) АФВ между A11) Bс, с, о) V- II [001] - нкс Bа, Ъ, с) У.ХС V- л. С V- ±С B1/Wa, 2/2"o, 4 с) нкс а(^, [с]) =34° KC(V) НКС (ТЬ) нкс а Oi, [а]) =33° КС КС, у. || С 75 55 20—22 33 2,4 62 129 124 130 3—5 3,3 36 46 1,0 Дополнительные сведения ^ТЬD,2К) = 8,8^В в = —21 К, р = 9,8 |лТЬ8+ D,2 К) = 9|хв ^ть D2,6 К) = 5,1^ 6= 17 К, р = 9,9 ns = 8,4 ^тьD,2К)=6,9(лв_ в = —13 К, Р = 9,67 6 = —5 К, р=10 Ферромагнетик при низких температурах F-rb =6,8^ Ферромагнетик при Г<30К Р = 9,84 [хтЬA,5К) = 8,25(лв ^Tb(l,5K) = 7,6[xJ3 |iyD.2K) = l,3|iB |1тьA,5 К) = 8,0(лв [хтьA1 К)=6,7[хв ^тъ D,2 К) = 9,12^ Сверхпроводник при Т < <2,05 К Ферромагнетик при Н > > Нс2 @) ^о#с2(О) = О,19Тл Литера- Литература [3] [3, 13] 13, 13] [3] [17, 108 [3, 13] [3] [3] [3] [3J [3] [3] [3] [3] [100] [106, 107, 109] *« Тп =55 К [13] •2При ТП<Т< ТЛ змеримая СВ, поляризов вдоль оси [с] и распространяющаяся вдоль оси [а]. 696
Продолжение табл. 28.1 Вещество Tb2O2S Tb2O2Se ТЬ3А15О12 Dy DyP DyCu DyAs DySb DyBi DyC2 DyCu2 DyGa, DyAg2 Структура кристаллографическая Тригональная Dgd Тригональная C%d Кубическая О™ Гексагональная D^ Кубическая О| Кубическая OJj — Кубическая 0^ Кубическая 0}j Тетрагональная Dl$h Орторомбическая d|^ Гексагональная D^ Тетрагональная D\7h магнитная ц|| [ПО] (о, 2а, 2с) а (р., ОявЗО° (с, 2а, 2с) ИКС ГС при TC<T<TN Тс = 85 -г- 90 улхС ИКС при Г=1,8 К а) КС, С-тип МП*1 ПИ [001] б) НКС« — ФВ в A11) АФВ между A11) |*Щ001] Bс, 2а, 2а) II тип МП Bс, 2с, 2а) П II С*2 - КС, п|| [6] _ (а, а, 21/3 с) При ТЛГ>Г>ТП = 9К несоизмеримая структу- структура*2, при Т<ТП соиз- соизмеримая структура - 7 1,5 175—184 61—64 8,5 9,5 12—13 59 24 15 15 Дополнительные сведеиня 6 = -17К, (лтьA,5К)-- = 8,36 ,1В 6 = -18 К, РтЬ,+ A,5К)= =6,5(хв - е = 153 к Ферромагнетик при Т<ТС 6=6 К, р = 9,9 «5 = 7,8 (х0Яс = 1,7 Тл 6 = — 26-—18К, р=10,7 1*0^=10,6^ 6 = 2 К, р = Ю,4 и,. = 8,1 ^0Яс=3,2 Тл 6 = — 4 К, р=10,7 ns = 7,7 [ЛОЯС =1,95 Тл (лОуE,8 К)=9,4(лв 6 = —30 (лОуD,2К) = 8,7(лв (лСуD,2К) = 8,37(лв ns= 11,8 И =5 К, р= 10,75 6 = — 6 К, р = 10,7 (лОуD,2К)=7,5(лв 6 = — 25 К, р=10,5 ,л0Яс|| =3,5 Тл*3 1*Ру(».7К)=7,4|*в Литера- Литература [3] [3] [11, 17] [3, 12, 14] [17] [3, 13] [17] [3, 17] [3, 17] [3] [13, 17] [3, 13] [3, 13, 17] м Возможные структуры. *8 Несоизмеримая поперечная СВ, распространяющаяся вдоль оси *» Поле опрокидывания подрешеток. 697
Вещество DyAu2 Dyln3 DyPtg DyB6 DyOOH DyOCl DyAlO3 DyCoO3 DyPO4 DyVO4 DyAsO4 Dyb2MoeS8 Структура кристаллографическая Тетрагональная D^ Кубическая 0\ Кубическая Olh Кубическая (О.Ц.К.) Моноклинная c\h Тетрагональная D74ll Орторомбическая Dfh Орторомбическая D^ Тетрагональная D1^ Тетрагональная Д^ Тетрагональная Dj| Ромбоэдрическая магнитная При Тм > Т > Та = 25 К несоизмеримая структу- структура*1 , при Т<ТП соиз- соизмеримая структура ФВ в (ПО) АФВ между (ПО) a (jli, [001]) =27,5° (с, а, 2а) II тип МП Bа, 2а, 2а) - ФВ в @10) АФВ между @10) |» II @10) « 0», [с]) = 80° М. II @01) (а, а, 2с) ИКС a(|i, [в]) = 57ь а(ц, [с]) = 60° G-тип МП 1*11 С & II [Щ икс fi || @07) р || ]111] — 23—24 13 20,5 — 9 3,4—3,5 3,6 3,4 3,0 2,5—2,8 0,4 Продолжение г Дополнительные сведения 6 = —13-7-— 24 К, р = = 10,5 (лОуA,7К) = 9,2^ в = — 35 К, р=10,8 (лОуD,2К) = 8,8^ ixDy = 9,0^ 6 = — 21 К, р = 9,43 (xDyS+D,2K) = 9,4^i3 [х0ЯсD,2 К) =1,4 Тл Иру A,5 К)=8,2(лв Ионы Со диамагнитны из-за сильного кристаллического поля; (ХоуA.5 К) = 8,8[хв Магнитные свойства соот- соответствуют модели Изинга, d = 3 (xDyW A,8 К) = 9,0(лв Р4эуA,85 К) = 9,0[хв Ферромагнетик при Г<Гс=ИК Сверхпроводник при Т < 2,05 К (л0Яс2@) = 0,12 Тл Ферромагнитная компонента при [х0Я > 2 • Ю-2 Тл 11^@,07 К) =8,77|iB пабл. 28.1 Литера- Литература [3, 13, 17] [3, 13] [3, 13] [ПО] [3] [3, 17] [3, 17] [31 [3, 111] [3, 17] [3] [107, 109, 112] L Несоизмеримая поперечная СВ, распространяющаяся вдоль оси [а]. 698
Вещество Dy2O2S Dy2O2Se Dy3Al5012 Ho HoSi HoAs HoRh HoSb HoD2 HoC2 HoCu2 HoGa2 HoAg2 HoAu, Структура кристаллографическая Тригональная D^d Тригональная Dgd Кубическая О™ Гексагональная Dgft Орторомбическая D^h Кубическая 0\ Кубическая 0\ Кубическая 0| Тетрагональная D^h Ортогональная D^ Гексагональная йхш Тетрагональная D^ Тетрагональная Dj| магнитная цП [ПО] (о, 2а, 2с) ЦП С (а, 2а, 2с) НКС*1 ГС, ко || С при TN>T> > Тс = 20 К КС, |» || [103] Bа, Ь, 2с) А-тип МП 1* II @01) II тип МП Ц II [ЮО] Bс, 2с, 2а) НКС ГС, к0 || [а] - КС, ^ || с Bс, КЗ с, с) Несоизмеримая СВ*2, рас- распространяющаяся вдоль оси [с] 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 Продолжение п Дополнительные сведения в = -14,8 К IxDy(l,5K) =4,41^в [xDy3+(l,5K) = 9,0(xJ3 (лОу8+A.3К) = 9,0(лв При Т<ТС ферромагнит- ферромагнитная спираль 6=2К, р=10,6 [xHoS+D,2K)=7,0fxJ3 6= 1 К, р = Ш,5 и^ = 9,0 (л Яс1 = 0,18 Тл ?оХ = О,6Тл е = —з к, р = ю,4 РНоA,2К)=5,2Рв 6 = — 2,4 К, р=10,8 ns = 8,T, [х0Я(. = 1,5 Тл, р = 9,9 ^НоD,2К)=6,89(лв 6 = —6 К, р= 10,5 е = — 2 к, р = ю,7 [xHoD,2K) = 9,5Fj3 е = —13,5 к 6 = — 8,0 К, р= 10,97 абл. 28.1 Литера- Литература [3J [3] [3, 11, 17] [3, 12, 14] [3, 13] [17] [3] [3, 17] [3] [3] [13, 17] [3, 13] [3, 13] [3, 13.] Магнитная структура представляет собой три группы взаимно ортогональн пяризация, при Т <Т поперечная поляризац] х друг в друга ма 1Я оси С,
Продолжение табл. 28.1 Вещество Нс!п3 «-Но2С3 ИоСоОз Ho2O2S Ho2O2Se Ег ErAl ErSi ErP ErAs ErSb ErRh ErC2 Структура криста ллографическа я Кубическая 0lh Кубическая Т\ Орторомбическая D^ Тригональная D%d Тригональная D|d Гексагональная D%h Орторомбическая D^h Орторомбическая D^h Кубическая 0\ — Кубическая 0\ Кубическая 0\ Тетрагональная оЦ магнитная ФВ в (ПО) АФВ между (ПО) Bа, а, 2а) (ill [1111 ИКС a (ft, [а]) = ±63° КС, ц|| С (а, 2а, с) КС, рП С (а УЪ , а, с) При Г>52К*! рН С, при 20 < Т < 52 К (* || С и fi _ С ИКС (а, 26, с) КС Bа, Ь, 2с) 11 тип МП |ч ¦ [1HJ — (i X [HI] Bа, 2а, 2а) А-тип МП V II @01) (а, а, 2а) Набор несоизмеримых СВ при Т> 10 К*2 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 1хНо3+D,2К)=91хв р = 8,7 цНо = 7,3[хв Ионы Со диамагнитны из-за сильного кристаллическо- кристаллического поля 1хНоA,5 K) = 7,0fxB 6 = —8 К НноA,5 К) =7,9цв НноA,5К)=9,3|*в При Т < Тс = 20 К фер- римагнитная спираль 6 = 25 К, р = 9,7 1хЕгD,2К) = 7,01хв 6 = —5 К, р = 9,38 1хЕг3+D,2К) = 6,2,лв 6«0К, Р = 9,3 ns = 8,5, р0Нс = 0,52 Тл ^Er = 5,7fxB 6 = —1,5 К, р = 9,6 ns= 8,4 1х0Яс = 1,05 Тл 6 = — 3 К, р = 9,6, ns =7,3 1х0Яс = 1,2 Тл 6 = —4 К, р = 9,4 {1ЕгA,2К)=6,1нв 1хЕгBК)=7,91хв Литера- Литература ГЗ, 13] [3] [3] [3J [3] [3, 12, 14] [3, 13] [3] [3, 17] [17] [3, 17] [3, 13] [3] При 52 К < Т < TN продольная СВ, распространяющаяся вдоль С с полупериодом семь атомных слоев; при Т < 52 К Добав- 700
Продолжение табл. Вещество ErCib ErAu2 Ct-ErAJg Р-ЕгА1з ЕПП3 Er2O3 Er3Co Er3Ni ErOOH ErVO3 LaErO3 Tm TmAl TmSi Структура кристаллографическая Орторомбическая ?>|* Тетрагональная D1^ Тригональная ?>|d Кубическая Olh Кубическая о\ Кубическая Т\ Орторомбическая пЦ Орторомбическая ?)|^ Моноклинная c\h Орторомбическая D}? Орторомбическая D^ Гексагональная D%h Орторомбическая d\\ Орторомбическая ОЦ магнитная ц || [Ь]« КС, fi || С Bа, 2а, с) С-тип МП й II @01) Bа, 2а, а) С-тип МП Bа, 2а, а) нкс нкс (изменение структуры при Т = 7 К) НКС а(ц, [а]) = 29° Bа, 26, с) КС, М- II [Ь] J*v II W f*Er И М нкс fi II С при 40 К < T<TN*z НКС Bс. 6, с) КС (а, Ь, 1с) 11 6,7 5—6 5 6 3,4 13 5—9 - 20 (V) 16 (Ег) 2,4 56 11 10 Дополнительные сведения 6 = 4 К, р = 9,35 6 = — 4 К, р = 9,45 FEr =9.2Fb ,xErs+B,15K) = 6,15fxB 6=—16 К, р = 9,87 /7,5 = 6,25 FEr3+D,2 K) = 5,luB 6 = —10 К, р = 9,75 ns = 7,3 6 = —11 К, р= 10,5 FEr3+1(l,25K)=6,06FB ,xEr3+,i(l,25K) = 5,36fx/3 6 = 20 К, FEri = =FEn, D,2K) = 6,4Fb 6 = — 6 К, р = 9,8 fAErl=fxErilD-2 K> = = 6Див !^NiD.2K)=0 FEr(l,6K) = 7,14fiB 1хуD,2К) = 1,21хв FErD,2K) = 4,25FB p = 9,45 FEr A,5 K) = 6,34,xB При T < Гс= 40 К ферримагнитное упорядо- упорядочение 0 = -2К, Frm)- = fxTmlID,2K) = 5>5fxB 0 = 10 К, р = 7,45 1хТт3+D,2К)=5,01хв Литера- Литература [13, 17] [3, 13] [3, 13] [3] [3, 13J [3, 17, 108] [3, 13] [3, 13] [3] [3] [3] [12, 14] [3] [3, 13] Несоизмеримая поперечная СВ, распространяющаяся вд При Tg<z Т <с Гдг продольная СВ, распространяющая нтнферромагнитная СВ- ев. 701
Продолжение табл. 28.1 Вещество TmAu2 Yb2O3 Yb2O2S Yb2O2Se K2ReCl6 K2ReBr6 K2IrCl6 Rb2IrCl6 Cs2IrCl6 (NH4JIrCl6 UN UP UGa UAs USb UBi uo2 Структура кристаллографическая магнитная Тетрагональная D^h — Кубическая Т\ Тригональная D\d Тригональная ?>|d Кубическая 0| Кубическая 0| Кубическая 0% Кубическая о| Кубическая &h Кубическая о\ Кубическая о| Кубическая &h Ромбическая Кубическая 0\ Кубическая 0\ Кубическая 0| икс КС Ml [ПО] КС, ц . С I тип МП I тип МП Р II @01) III тип МП (а, а, 2а) - - - I тип МП - - I тип МП Р II [001] I тип МП - Кубическая Ст. и,|][П1]« 1 TN . К 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 ^,/„A,25 К) = 1,86,хв 6 = —6,5 К Литера- Литература [3, 13] [3] [3, 17] - е = —32 к 6 = —17 К 8 = —4 К е = —го к е = _2оо-^-—зоо к, р=з fxua+ D,2 K)=0,75fAB 6 = 49 К, р = 3,3 - 6 = 32 К, ^=1,89^ 6 = 95 К, р = 3,85 6= 115 К «Ч,- = 1,7|*в [3, 17] [3] [3, 17, 113] [ИЗ] [113] [ИЗ] [1, 3, 114] [17, 114] [П4] [1, 3, 17, 114] [1, 3, 114] [П4] [3, 17] пространственных диагоналей куба 702 трехлучевая магнитная структура с ориентацией магнитных момент атомах урана вдоль
Вещество UP2 UMn2 UAs2 USe2 USb2 UHg2 UBi2 UGa3 UIn3 UTe3 UT13 UPb3 UPd4 UCu5 U2N3 uos UOSe Структура кристаллографическая Тетрагональная D7ih Кубическая 0^ Тетрагональная ГР4Н - Тетрагональная D74h Тетрагональная c\h Тетрагональная D74h Кубическая 0\ Кубическая 0\ - Кубическая о\ Кубическая 0^ Кубическая 0\ Кубическая Т\ Кубическая T7h Тетрагональная ?>Jft Тетрагональная D74fl магнитная nil с (а, а, 2с) - НИ С (а, а, 2с) - И II С (а, а, 2с) - И II 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) {HI [«oil 2а) КС, ц || @01) Bа, 2а, а) КС, fi 1A11) ФВ в A11) АФВ между A11) - НИ С (а, а, 2с) МП С 203—206 260 283 11 — 13 206 70 183 70 95—100 56 80—90 32 10-30 15—16 94—96 55 72 Продолжение m Дополнительные сведения 6 = 30 К, р = 2,4 ,хи (80 К) = 2,0^ - 6 = 34 К, р = 2,9 ,хиD,2К) = 1,6,хв - 6 = 18 К, Р = 3,0 Fu (80 К) = 0,94Fb - 6 = — 53 К, р = 3,4 [хц (80 К) =2,1@.13 fxuD,2K) = 0,72fAB 6 = —215 К - 6 =-150 К, FuD,2K) = 6=—130 К, р = 3,47 Fu ~0,8fxB FuD,2K) = 0,9fb - е = —51 К FuD,2K) = l,9fxB е = —го -^ —1зо к р = 2,87 FuD,2K) = 2,'2fxB абл. 28.1 Литера- Литература [3, 17} [114] [3, 114] [114] [3, 114] [114] [3, 17] [3, 114] [3, 114] [17] [3, 114] [3, 114] [3] [3, 114] [114] [3] [3] 703
Продолжение табл. 28.1 Вещество UOTe uap U2N2S U2N2As NpC NpP NpS NpAs NpSb NpPt NpO2 NpCo2 NpAs2 Nplr2 Структура кристаллографическая Тетрагональная D74h Тригональная Dgd Тригональная D^d Тригональная ?>|d Тригональная D^d Кубическая Ojj Кубическая O/j Кубическая 0\ Кубическая 0^ Кубическая о| Орторомбическая D^h Кубическая 0ън Кубическая 07к - Кубическая 07h магнитная ЦП С КС, ц|| С КС, fill С КС, рН С (а, а, 2с) КС, рП С (а, а, 2с) — - II тип МП Продольная СВ при Г> >Та= 150 К, 1 тип МП li II [001] ири Г<ГП I тип МП - - - - - tn, к 157-160 366 233 406 245 310 130 23*2 177 207 27 25,3 15 180 7,5 Дополнительные сведения 6 = —56 -i- —60 К Fu G8 К) = 2,7,хв ,хиD,2К)= 1,7|*в fxuD,2K) = l,3!xB 1*иD,2 K) = 1,3|*B fxuD,2K) = 2,2fAB р=3,37 Ферромагнетик при Т<ТС= = 200 К fANp = 1'4iJ-B*1 - Р = 2,1 ,лКрD,2К) = 0,91хв (^Np)max= 1,4^вприГп< |xNp D,2 К) = 2,5fxB KNp D,2 К)=2,5^в - - |J-Np = 0,5|xB - - Литера- Литература [3] [3] [3] [3] [3] [17] [114] [3] [3] [3] [114] [17] [3] [114] [114] 704
Продолжение табл. 28.1 Вещество NpPd3 NpSn3 NpB, PuN PuRh3 PuPd3 PuBe13 PU3S4 Структура кристаллограф ическая Кубическая OJ, Кубическая 0^ - Кубическая 0^ Кубическая 0\ Кубическая о\ Кубическая 0% Кубическая магнитная КС, G-тип МП Bй, 2а, 2а) - - - - - - - TN, К 55 9,5 52,5 13 6,2 24 11,5 ,„ | Дополнительные сведения №рD,2К) = 2,0^ - - - - - - - Литера- Литература [3, 114] [114] П14] [114] [114] [Hi] [114] [114] 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. Криичик 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- 10. Туров Е. А. Физические свойства магнитоупоря- магнитоупорядоченных кристаллов. М.: Изд-во АН СССР, 1963. 11. Редкоземельные ионы в магнитоупорядоченных кристаллах/А. К. Звездии, В. М. Матвеев, А. А. Мухин, А. И. Попов. М.: Наука, 1985. Ориеитационные переходы в редкоземельных магнетиках/К. П. Белов, А. И. Звездин, А. М. Кадомцева, Р. 3. Левитии. 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— 64. 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.//Успехи 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. Харчеико 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. 5A lj. 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. Cl—837. 37. Ожогии 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. V., 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-Hoiland Publ. Сотр., 1983. P. 63—65. 41 Дзялошинский И. Е.//Жури. эксперим. и теорет. физ. 1957. Т. 32, вып. 6. С.1547- 1562. 42. Боровик-Ромаиов А. С, Ожогии В. И.//Там же 1960 Т. 39, вып. 1G). С. 27—36. 43. Ожогин В. И.//Там же. 1963 Т. 15, вып. 5. С. 1687—1690. 44. Ожогин В. И., Шапиро В. Г.//Там же. 1968. Т. 54, вып. 1. С. 96—108. 45. Крейиес Н. М.//Там же. 1961 Т. 40, вып. 3 С. 762—774. 46. Боровик-Ромаиов А. С.//Там же. 1960. Т. 38, вып. 4. С. 1088—1098. 47. Боровик-Ромаиов 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 Jntermag. Conf. Kyoto, 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. Wiedenmann A., Venien J. P., Palvadeau P. e. a.// J. Phys. C: Solid State Phys. 1983. Vol. 16. P. 5339— 5350. 61. Коидорский Е. И., Костииа 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 им 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 C. e. a.//Solid Sta- State Commun. 1981. Vol. 37. № 9. P. 693—697. 70. Kotlicki A., McLeod B. A., Shott M. e. a.//Phys. Rev. 1984. Vol. 29, № 1. P. 26—31 71. Phaff A. C, Swuste С. Н. W., KopingaK. 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. Ожогии 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 t Magnetic Materials. 1983. Vol. 30. P. 340—348. 80. Белов Н. В., Головастиков Н. И., Иващеико А. Н. и др.//Кристаллография. 1982. Т. 27, вып. 3. С. 511—515. 81. Sugano Т., Kinoshita M., 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. Бажаи 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 Т., Yasuoka H.//J. Phys. Soc. Japan. 1978. Vol. 45, № 1. P. 115- 121. 88. Breed D. I., Gilianse K., Miedema A. R//Phvsica. f 1969. Vol. 45, №2. P. 205—211. " I 89. Bartolome P., Navarro R., Gonzalez D.//Ibid. S 1977. Vol. 92B, № 1. P. 45—51. ! 90. Carlin R. L., van der Bilt A., Jong К. О.//1Ы4 1981. Vol. ШВС, № 2—3. P. 147—154. 91. Burgiel J. S., Jaccarino V., Schawlow A. L.//Phys. Rev. 1961. Vol. 122, № 2. P. 429—436 92. Bastow T. J., Whitfield H. J., Bristow G. Kll Phys. Lett. 1981. Vol. 84A, N° 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 i 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. Н., Журавлев А. В., Лукин С. Н. и др.//Физ. твердого тела. 1984. Т. 26, вып. 5. С. 1297— 1305. 97. Barbara В., Boucherle J. X., Buevoz J. L. e. a.// Solid State Commtm. 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. EUingsen 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., 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., Muir H.//J. Appl. Phys. 1965. Vol. 36. P. 1043—1045. 105. Gaur K., 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. Н., 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 G., 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., Mfiller R., Fuess M.//J. Magnetism and Magnetic Materials. 1986. Vol. 54—57, pt. 2. P. 1005—1006.- 117. Боровик-Романов А. С, Котюжанскнй Б. Я., Прозорова Л. А.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1970. Т. 58, вып. 6F). С. 1911—1918. 118. Александров К. С, Аиистратов А. Т., Мельни- Мельникова С. В. и др.//Физика твердого тела. 1979. Т. 21, №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. 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 в 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- магиетизма ферромагнетик представляет собой частный случай ферримагнетика с одной магнитной подрешеткой, а простой аитиферромагнетик — частный случак магнетика с двумя эквивалентными подрешетками. личие 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 fl] на основе двухподрешеточнои 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 антиферромагиитиое (отрицательное) взаимодействие между ионами из различных подрешеток, что вызывает 45* антипараллельное расположение их магнитных момен- моментов. При этом результирующую намагниченность (на 1 м3 вещества) можно представить в виде разности на- магниченностей подрешеток: MS(T, Н) = МВ (Т, Н) — МА (Т,Н). B9.1) Поведение величины Ms в зависимости от темпера- температурь: 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 7 с, 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 Т'комп, 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 707
cs=Ms/d, где d — плотность. Предел os при температу- температуре, стремящейся к нулю, обозначают o°s. Связь между as° и числом магнетонов Бора ив на одну формульную единицу феррита дается выражением \ = Т^~ °°' B9-2) А ^В Где [iB — магнетон Бора; М — молекулярная масса, соответствующая одной формульной единице; NA — число Авогадро. Магнитный момент на молекулу рт при Т—0 определяется как р°т= (пв — пА )цв? B9.3) где па, пв — число магнетонов Бора, приходящихся на атомы в позициях А к 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] где /<i, Ki -,- — константы анизотропии, а аь а2, а3 — направляющие косинусы вектора намагниченности отно- относительно осей, совпадающих с ребрами куба. Магнитную анизотропию можно характеризовать с помощью эффек- эффективного внутреннего поля напряженностью Ha=2KjMs. 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 + ЗХШ (о, а2 рх р2 + а2 а3 ^ р3 + «1 «3 $1 Рз), B9.5) где kico и Хш — константы магнитострикции насыщения в направлениях [100J и [111] соответственно, а рь р2, Рз — направляюшие косинусы оси, вдоль которой изме- измеряется деформация. Феррит, помещенный в постоянное магнитное поле напряженностью Ио и перпендикулярное к нему перемен- переменное СВЧ-магнитное поле, поглощает СВЧ-энергию. Это поглощение носит резонансный характер (ферромагнит- (ферромагнитный резонанс) и максимально на частоте и0, определен- определенным образом связанной с полем Но. Зависимость резо- резонансной частоты (оо 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 «0 = 7^0. B9-6) Здесь у — гиромагнитное отношение: Т = *^, B9.7) где е — заряд электрона; т — масса покоя электрона; с — скорость света; g — фактор спектроскопического расщепления. Для ферритов со структурой шпинели гри наличии двух подрешеток значение ^-фактора дает- дается выражением [4] Мв - МА 8= MB/gB-MA/gA ' B9-8) где gA и ge — факторы спектроскопического расщепле- расщепления для ионов в Л- и В-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 АН обычно определяется как раз- разность полей, при которых мнимая часть диагональной компоненты тензора проницаемости \х," составляет по- половину своего значения p"ve3 в точке резонанса. Зави- Зависимость ее вещественной yf и мнимой р." 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 {ехх еу ezx), B9.9) + В2 (ах ау еху + ау аг еуг где Сц=С|ц1, С\2=-С\ш, С44=с232з — коэффициенты упру- упругой жесткости, В1 = Ьцп, В2=Ь232з — магнитоупругие ко- коэффициенты. Условия для упругой и магнитоупругой изотропии следующие: cu-cl2 = 2c4i; Bt = B2. B9.10) Первое условие выполняется, например, в иттриевом феррите-граиате с погрешностью до 5%. Значения коэф- коэффициентов, определяющих упругие и магиитоупругие 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 волн 1<Я<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 подрешеткн 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 иоиах 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].
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- саферритов. 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 MgAl2Oi и химическую формулу MestFe|+O4, где Ме2+ — ион двухвалентного металла, а ионы 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 частичво замещены другими трехвалентными ионами, например А13+ или Сг3+ (смешанные ферриты- алюмннаты 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 FeJ+ находятся в октаэдрических позициях, то шпинель называют обра- обращенной. При смешанном распределении двухвалентные ионы металла находятся как в А-, 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+fNi2+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 MgFe2O4 MnFe2O4 Постоянная решетки а, нм Распределение катионов Кислородный Рентгеновская плотность dx , 103 кг/м3 Температура Кюри Тс , К Магнитный момент на молекулу Удельная намагниченность насы- насыщения а^, А • м2/кг Намагниченность насыщения Ms, кА/м Первая константа анизотропии Кг, 103 Дж/м3 Вторая константа анизотропии К2, 103 Дж/м3 Константа магнитострикции \, ю-6 Фактор спектроскопического рас- расщепления g Ширина линии ферромагнитного резонанса Д//, кА/м Относительная начальная магнит- магнитная проницаемость рн Диэлектрическая проницаемость Удельное сопротивление 10* Ом • м 0,839 [5] FefFe2* Fe] [6] 0,379 [6] 5,24 [6] 858 [5] 4,1 (OK) [6] 98 @ К) [5] 92 C00 К) [5J 510 @ К) [5] 477 C00 К) [5] -10,7 [7] -2,8 [7] 77,6 [111] —19,5 [100], 57,1 [ПО, { 123 К) [9 [] , [, 2,03 A23 К) [9] 2,12 B94 К) [9] 70 (пк) [8] 5-10-» [10, 43] 0,836 [50] ^9 [MgOj9FeM] [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] [Mn0JFe18] [23] 0,385 [23] 5,0 [23] 573 [5] 4,6 @ К) [23] 112 @ К) [58] 80 C00 К) [5] 557 @ К) гг-, 398 C00 К) [5] —18,7 G7 К) Г94, —2,8 C00 К) ' J —0,3 G7 К) Г941 —0,2 C00 К) U J 0,837 (куб.)*2 [34] ОЩ} FefCuFe] [36] 0,380 [12] 5,35 [12] 728 [5] 2,3 (куб) (OK) [37] 1,3 (тетр) (OK) [37] 30 @ К) 25 C00 К) 158 @ К) [5] 135 C00 К) [ ) [] C00 К) [5] —20,6 G7 К) [38] —6,3 C00 К) [38] ,[]E) -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] -1G'=373 К) [44] 1[111 -35 [10 2,019 G7 2004 C0 E)[ ] [14] ( К) [24] 2,004 C00 К) [24 9 ) , ( ) 0,95 D23 К) [25 1,03 B94 К) [26 250 [5] 2 • Ю-3 [27] (MnM6Fe1>84O4) -15 (X,) [39] 2,20 G7 К) [39] 2,04 C00 К) [39] 27,8 (пк) [41] 70 [40] ?'=9,24D,55 ГГц) (пк) [42] г"=0,52 -1 C73 К) [44] 709
Продолжение табл. 29.1 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 0 Удельная намагниченность насы- насыщения с^, А ¦ ы2/кг Намагниченность насыщения Ms, кА/м Первая константа анизотропии К17 103 Дж/м3 Вторая константа анизотропии К2, 103 Дж/м3 Константа магнитострикции А, 10~в Фактор спектроскопического рас- расщепления g Ширина линии ферромагнитного резонанса ДЯ, кА/м Относительная начальная магнит- магнитная проницаемость \хн Диэлектрическая проницаемость Е = Е' it" Удельное сопротивление р0, 104 Ом ¦ м CoFe204 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 - 102 G7 К) [15] 2,9- 102 C00 К) [151 120 [1111 (Co0.8Fe2.2O4) [15] —590 [ 100]—110 (ks) [Щ 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 NiFe2O4 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) П4, -6,2 C00 К) 1Щ -3 [16] -4 [111] -26 (Х4) [17] —36 [100, 14] 2,198 (85 К) М81 2,196 B98 К) l J 0,75 [19] 1,19 [20] 80 (мк) [14 39 (пк) [21 19 (мк) ,,,, 21 (пк) ll4J 2 [22] "о,-,5о< 0,833 [28] Fe[Li0!5Fe,,5l [28] 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) 161] —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) ПП1 2,003 C00 К) l J 0,06 A34 К) го,. 0,14 1<W] 33 (пк) [5] - ~1 ¦ Ю-9 [33] чин приведены, если не оговорено специально, для монокрист Струур д фрр 24 ции Гтр происходит переход кубической структуры в тетрагональную ливаиия при Г > Т& кубическая структура сохраняется при темпер температуре 293 К. ы т езул Б. Смешанные ферриты Таблица 29.2. Результаты экспериментов по дифракции нейтронов в ряде образцов ферритов Щх!Лщ.х?е20^ [11] Гзак—температура закалки; а — постоянная решетки; и — кислородный параметр 0,25 0,25 0,5 0,5 0,75 0,75 0,9 0,9 1673 1273 1673 1273 1673 1273 1673 1273 а, им 0,8485 0,8479 0,8455 0,8450 0,8424 0,8421 0,8406 0,8403 0,3850 0,3848 0,3839 0,3836 0,3834 0,3831 0,3831 0,3821 Доля ионо эдрическ Mg- 0,12 0,09 0,18 0,14 0,24 0,21 0,25 0,21 з в тетра- их узлах Мл» 0 89 О*, 78 0,92 0,82 0,90 0,98 1,00 0,90 Таблица 29.3. Зависимость некоторых параметров кобальтцинковых ферритов CoJCZn1_ArFe204 от содержания кобальта jc [62, 63] Гс — температура Кюри; с^ — удельная намагниченность насыщения 0.2 0,3 0,4 0,6 0,8 0,9 1,0 298 355 410 548 662 733 788 0 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 -м2/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 Т, 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 3Fe2O4 от температуры Приведены также значения g-фактора и первой константы анизотропии Кг 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] некоторых параметров т, к 223 248 283 293 313 333 353 393 433 473 513 553 Поликристалл Ms, кА/м 560 545 500 506 450 381 338 269 203 134 61 8 g _ 2,07 2,10 2,11 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 Ki, 104 Дж/Мз 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 никелевых ферритов — алюминатов NiFi _ от содержания алюминия х [66, 67] а — постоянная решетки; Тс —температура Кюри; р^ — магнитный момент на молекулу; g — фактор спектроскопического расщепления 0,00 0,25 0,45 0,50 0,625 0,75 1,00 о, нм 0,8337 0,83062 0,82769 0,82705 0,82521 0,82329 0,81951 580 506 465 430 360 294 198 медленное 2,29 1,30 0,61 0,44 0—0,045 0,38 0,64 •"в закалка при 1623 К 2,29 1,59 1,19 0,99 0,58 0,42 g 2,3 2,7 бТэ 3,8 1,5 Таблица 29.6. Значения фактора спектроскопического расщепления g и магнитного момента на молекулу р^ для феррита LiFeBO8 Продолжение табл. 29.6 и его твердых растворов с Состав LiFe5O8 (LiFeA)o,75(cdFe204H,25 (LiFeAH,65(cdFe2O4Hf35 CdFe2O4 и LiA!BO8 [68] g (Г = 300 К) 1,96 1,97 1,96 С ^в 2,38 3,44 4,10 Состав (LiFe5OsH,50(CdFe2O4Hf50 (LiFe5O8H25(CdFe2O4Hi75 Li(Febi9AlOiI),qe Li(Fe08Al02)BO8 Li(Fe07Al03)BO8 Li(Fe0>6Al0j4)BO8 g<r = 300K) 1,97 1,99 1,97 1,99 2,01 — U-B 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 0,0 0,50 0,75 1,00 1,25 1,50 1,60 1,70 2,00 Распределение ионов металлов Fe1>0o[Lio,50Fei,5o]°4 Fe, 00[Li0 50Fe1 00Cr0 50]O4 Feo,98LiO,02tLi0f48FeOF77Cr075]04 FeO,96LiO,04tLiO,44Feo,56Crl,Oo]°4 Fe0 glLi0 09[Li0 41Fe0 34Сг1 &]О^ Feo'ggLio'^Lio^oFeo'^Cr/golOi Feo,64Lio,36fLio,i4Feo,26CrI;60]04 Feo 54Li0 46tLi0 14Fe0 26Crl 7ol°4 Fe0,'5oLio;5o[Cr2;oo]04' C,HM 0,8331 0,8306 0,8296 0,8292 0,8290 0,8287 0,8288 0,8290 0,8288 тс. к 953 773 663 588 487 392 440 428 353+16 — — - 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 CdCr.2Se4 CdCr^ HgCr2Se4 HgCr2S4 ZnCr2Se4 Параметр To™' 10,755 10,244 10,753 10,237 10,443 Тип магнитного упо- упорядочения Ферромагнитное Антиферромагнит- Антиферромагнитное Температура Кюри или Нееля, К 130 85 106 36 20 Магнитный [1В / 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 и-типа, 104—106 Тоже р-типа, 0,7-10 То же То же р-типа Литера- Литература [76,77, 78-81] [78, 79, 82-84] [78, 85-88] [89, 90] [91, 92] Таблица 29.9. Магнитооптические параметры некоторых хромовых халькогенидных шпинелей Продолжение табл. 29.9 Соединение CdCr2S4 CdCr.sSe4 Фарадеевское вращение, град/см 8,0 • 103 (А = 0,8 мкм) Магнитооптиче- Магнитооптическая добротность, град/дБ 30 (А = 1 мкм) Т = 80 К, Я = 480 кА/м 9,2- 10s (А= 1,17 мкм) 63(А=1,Змкм) Г = 82 К, Н = 1200 кА/м Литература [93] [94J Соединение HgCr2Se4 CoCr2S4 Фарадеевское вращение, град/см 10s Магнитооптиче- Магнитооптическая добротность, град/дБ 4,5 Г = 85 К, Н =360 кА/м, А = 10,6 мкм 1,3-106 (А=1мкм, Г=80К) (вычис- (вычислено из эффекта Керра) Литература [95] [96] л щ а " 'Л О-О2' Рис. 29.1. Два октанта шпинельной структури. Больши- Большими светлыми кружками обозначены ионы кислорода, ма- малыми светлыми и черными кружками — ионы металла в октаэдрических и тетраэдрических позициях соответст- соответственно [5] V)" 20' Рис. 29.2. Зависимость удельной намагниченности насы- насыщения as для некоторых простых ферритов-шпинелей от температуры [5] Рис. 29.3. Магнитные моменты насыщения pJJ, 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, Си, Mg или Li0E Feo,B) [37] 712
-o,z жж % тл Ж^ ш^&М 1Л5Щ^0 0,2 0,6 0,8 Т/Тс Рис. 29.4 Зависимость относительной намагниченности насыщенных сь/о^от приведенной температуры Т/Тс для литиевых ферритов-хромитов Li0l5 Fe2,5_* Cr^O4 [70] 0 0,1 0,4 0,Б 0,8 HeFezO,j, ZnFe/\ Рис. 29.5. Зависимость точки Кюри Тс некоторых сме< шанных ферритов типа Mei_x Zn* Fe2O4 от концентрации цинка [5] 2пО )?0 20 30 40 50 Б0 10 ВО 3D 100 8z°5 Молярная доля FezO3,% Рис. 29.7. Зависимость начальной магнитной проницае- проницаемости цн смешанных марганец-цинковых ферритов от температуры [5J т 5оо воо т,к Рис. 29.8. Зависимость начальной магнитной проницае- проницаемости цнот температуры для ферритов Mn(_x Fe \ Fe2O4 [72] ч J \ \ \ V Су" /000 f7Mfu, Рис. 29.9. Зависимость вещественной ц' и мнимой ц" частей начальной магнитной проницаемости от Рис. 29.6. Зависимость начальной магнитной проницае- частоты для поликристаллического феррита ф Ni ZOFO (MOKfFOKFeO ри температуре 293 К [54]; 9 К) 26 А*/ р мости \хн ферритов в системе Ni— ZnO—Fe2O3 от их состава [71] eifK.oFesOs при рур = 3,68-103 кг/м8; crsB99 К) =26,4 А-м*/кг 713
ДН,кА/м ТС,К -800 Рис. 29.10. Зависимость намагниченности насы- насыщения Ms, ширины линии 700 ФМР АН A0 ГГц) при температуре 293 К и тем- температуры Кюри Тс литие- литиевых ферритов состава Lio,5-*/2Zn*Fe2,5_*,204 ОТ X [61] Рис. 29.13. Зависимости спонтанной удельной намагни- намагниченности от внешнего магнитного поля при оазличной температуре и от температуры os (T) в CdCr2Se4 [76] Рис. 29.11. Зависимость намагниченности насыщения, ши- ширины линии ФМР АН A0 ГГц) при температуре 293 К и температуры Кюри Тс литиевого феррита состава Lio,5+!v2 Ре2,5-з»/2 Tij(O4 (с добавками ионов Мп и Bi) or у [61] po го 0 >-o $ ^ m 4 . 0 t 7] t П 7 2 1 4,/ ft \ \ «v. Л Гь \ 1 !vV Г 80 U ' ISO B. a) B) РП.П 0,1 0,2 0,3 Ofi 0,5 0.Б 0,7 x Рис. 29.12. Зависимость намагниченности насыщения при комнатной температуре и температуры Кюри никелевого феррита состава NiFe2_2xAlZx04 от х (Образцы были тщательно отожжены [61].) Рис. 29.15. Температурная зависимость ширины резо- резонансной кривой сферы из CdCr2Se4 [76]: Рис. 29.14. Угловые зависимости резонансного поля (а) и ширины резонансной кривой (б) сферы из CdCr2Se4 [76j: Т=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 квэзиоднородного расплава, с молярной примесью Ag 0,08% I" AH a* 700 vm t 1 / 7,K 714
Рис. 29.18. Зависимость удельного сопротивления моно- монокристаллов Cell-* In* Cr2Se4 я-типа от температуры [80] при различных значениях х —» 500 зоо гол isc wo so т,к Pol." 10'3- 70-*— m-s Л- 50 "I Jjl 7ii \ /P 50 250 4 \ \ -'' 1 —r 1 -ZOO -hOO -BOO Рис. 29.16. Температурная зависимость удельного элек- электросопротивления р, нормального коэффициента Хол- Холла Re и коэффициента гермо-ЭДС а для образца CdCr2Se4 (примесь— 1% In) [77]: зависимость, полученная экспериментально; расчет по однозонной модели 10г % \ \ \ \ \ \ \ ~T ' N \ \ . \ A \ s fv 4 \ \ s ,8% 1,5 \ 0,5 0,1 г т CD ЯГ» 70-8 70"'° Рис. 29.17. Зависимость удельной проводимости моно- монокристаллов Cdi_xAg* Cr2Se4 р-типа от температуры прн различных значениях х [7Sj. Данные по электропровод- электропроводности чистого кристалла (кривая х=0) взяты из [79] 702 - / / f / \ 0,12 V 0-0- 4 0 2 Ь Б 8 10 10б/Т,К 1 7 2 X г Л/мкм 3 5 7 S 77 73 5-5 |_-2 2 V h A ? J 70 72 7V Рис. 29.19 Спектральная зависимость фарадеевского вращения в CdCr2Se4 при Т=82 К, #=1,2-103 кА/м L«1J (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 {Cas}[Al2](Si3)Oi2. Структура граната описывается куби- кубической пространственной группой Ia3d — О !^. Элемент структуры показан на рис. 29.20. Кубическая элементар- элементарная ячейка граната содержит восемь формульных еди- единиц. Шестнадцать ионов А13+ занимают октаэдрические позиции, обозначаемые 16а, двадцать четыре иона Si4+ занимают позиции в центрах тетраэдров, обозначаемые 24d, и двадцать четыре иона Са2+ 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 M3Fe5Oi2, 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 24d-noflpenieTKax. Подрешетка 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- иатов может быть записана через намагничен- намагниченности отдельных подрешеток следующим образом: 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. Магнитострикцня. Магнитострикция редкоземельных ферритов-гранатов линейно связана с концентрацией редкоземельных ионов и сильно возрастает при пониже- понижении температуры. Рекордные звачения Я,ц = 2420-10-6 и Л,Оо=12ОО-1О-6 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 [111] Пространственная Типичная иде- идеальная фор- формула Позиция про- пространственной группы координаты 1а 3d-О'0 {Са3} 24с [Ald 16а 000 (Sis) 24d °тт о„ 96ft xyz Продолжение табл. 29.10 Пространственная группа Точечная сим- симметрия (ло- (локальная) Кислородная координация Тип полиэдра 1а 3d— Olh° 222 8 Додекаэдр (искажен- (искаженный куб) 3 6 Октаэдр 4 4 Тетраэдр 1 Таблица 29.11. Уточнения кристаллической структуры граната Y3 FeB O12 [112—115] Постоянная решета а = 12,376, 10 • нм X — 0,0274 (9) — 0,0270 D) — 0,0271 A) У 0,0572 (9) 0,0569 E) 0,0567 A) z 0,1495 (9) 0,1505 E) 0,1504 A) 716
Межатомные расстояния до ближайших соседей Ион о2- 2Y3+ 2,357 A) 2,017 A) 1,865 A) 2-2,692 B 2,837 B) 2-3,005 B) 3,46 — 2-3,09 — 4-2,357 A) Расстояние, КГ1 нм 2,436 A; 2,789 B) 2,976 B) 2-3,146 B) 4-3,79 2-2,436 A) Ион Fe3+ [a] Fe3+ (d) Расстояние, 10-' нм 3,46 3,46 2,017 2-3,09 3,46 1,865 A) Межатомные угл Конфигурация Fe3+ [a] — О2" — Fe3* (d) Fe^[e]-O2--Y3++*2 ye+ _ О2" — Y3+ рез+[а]_ О2" —Fe3+[a] D,4l)*3 Fes+(d)_ О2" —Fes+fd) C,41)*s Fe3* (d) — O2- — Fe3+ (d) C,68)*» Fe3+ (d) — O2- — Fes+ (d) C,83) *3 Fe=+ (d) -O2- - Fe3+ (d) C,83)*3 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 у» —о*-, расстояние 2,436-10-' нм. ! Такая же связь, расстояние 2,357-10"* нм. 1 Значения в скобках — ианбольшие расстояния Таблица 29.12. Ионный радиус R3+ (координация 8), параметр элементарной ячейки а и рентгеновская плотность dx ферритов-гранатов R3Fe5O12 fl 16—117] Феррит-гранат 'isFe-A,2 «3FeB012 taaFesA, •u3FeB012 id3FeB012 Ионный WL 1,190 1,137 1,120 1,087 1,073 1,061 а. Ю-1 нм A2,767)*J A2,646)*i A2,600)*! 12,529 12,498 12,471 dx , г/см» E,67)*! E,87)« F,00)« 6,23 6,31 6,46 Феррит-гранат Tb3FeBO12 Dy3FeBO12 Y3FeBO12 Ho3FeBO12 Er3FeBOI2 Tm3FeBO12 Yb3FeBO12 Lu3Fe5O12 Ионный радиус 10-' нм 1,044 1,030 1,016 1,017 1,004 0,991 0,982 0,972 Продолжение а, Ю-' 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 7,14 Аппроксимированное значение. 717
Таблица 29.13. Межионные расстояния, 10 нм, до ближайших соседей при 673 К из данных по дифракции нейтронов [118] Составляющие граната R3+ _ О2- R3+ - О2- Fe3+ [а] — О2- Fe3+ (d) — Оа- Гранат ТЬ 2,371 G) 2,464G) 2,025A2) 1,862A2) Dy 2,360A1) 2,441 A1) 2,030A5) 1,864A2) Но 2,362E) 2,436E) 2,018(9) 1,860 (9) Ег 2,351 A0) 2,415A0) 2,019A2) 1,868 A2) Тга 2,340A5) 2,424A5) 2,007A6) 1,863A8) Yb 2,336F) 2,410F) 2,025(8) 1,850 (9) В скобках указана погрешность Таблица 29.14. Вхождение различных ионов в Ионныерадиусы Rn A0-1 нм), jcmax — максимальное вхождение на формульную единицу, предпочтение для различ- различных кристаллографических позиций [119] Тетраэдрические Ион Рез+ Si4+ Ве2+ \ь+ Ge44" Д]з+ (Ti4+) Ga3+ (Sn4+) (Со2*) Fe4+ ??? Fe2+ Ru3+) «и 0,492 о!гб' 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 d-позицин *max 3 3 ^>0 If**) 1,'5 ' <3 3 «0,2 3 <Cl 0 «0,'б 0,1 0,7 ? i ? a* _ C~a2+ Fe*+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ca2+ Ge4+ Ca2* F" (Fe2+) F- Ион Fe3+ Mn4+ (Ge4+) (Als+) (Te°+) Ti4+ (Ga3+) Sn4+ Co2+ Sb6+ Zn2+ Ir4+ Mns+ Fe2+ Ru»+ Ni2+ Hf4+ Mg2+ Cu2+ Zr4+ Scs+ Jn3+ Mn2+ Октаэдрические о-поз 0,642 0,530 0,530 0,539 0,56 0,582 0,610 0,708 0,745 0,616 0N15 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 xmax 2 P 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 2 «1,5—1,6 «0,9—1,0 —0,4 1ЦИИ a* Ca2+ Ca2+ Ca2+ С a2"* Ge4+ Ca2t, Na+ Ge4t Ca2+ Mg2+ Si4+ Ge4+ Ca2+ Si4+ Ge* Ca2+ Si4* Додекаэдрнчес Ион уз+ Lus+ Ybs+ тЬз+ Gd»+ Eus+ Srn3+ Th4+ Nd3+ Ca2+ Bi3+ ргз+ Ce3+ Na++ Sr2+ Pb2+ «и 1,016 0,89 0,96 0,972 0,982 ,044 ,061 ,073 ,087 ,095 , 10 ,120 ,124 ,132 1,137 1,143 1,18 1,190 1,240 1,29 <ие с-позиции 3 I 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 I (?) a* _ Si4+ Ge4+ Ca2+ Ge4* Tes+ Sn4+ Ge4+ Пр. 718 зуемые для лпенсацни заряда.
Таблица 29.15. Температура Кюри, температура компенсации [119] и намагниченность насыщения [120] редкоземельных ферритов-гранатов при температуре 295 К Продолжение табл. Гранат Y-jFeAs Sm^esA-j ^UoFeBOio Gd3FeB012 Tb3FeB012 ЗуэРе^г HogFeAa Er3FeB012 Tu3FeB012 Yb3FeB012 Lu3FeB012 rc, к 558,9 573,4 562,4 566 568 553 553 566 548 549 529,7 -коми,К _ 285,5 248,6 230,2 132,2 83 7,6 <20 — 103/Dti) А/м 1750 1675 1170 56 198 376 880 1240 1397 1555 1815 Таблица 29.16. Значения констант анизотропии различных редкоземельных ферритов-гранатов [119] Феррит-граиат Y3Fe6012 Т, К 295 273 77 4,2 4,2 Ки 10* Дж/м" —5,7-^—6,3 -7,8 -22,1 -24,8 -26,3 Кг, Ю" Дж/м —2,3 —0,26 —2,1 —2,3 -1,2 Феррит-граиат Sm3FeBO12 Eu3FeBO12 Gd3FeBO12 TboF ?5AI2 Dy3FeBO12 Ho3FeBO12 Er3FeBO12 Tm3FeBO12 Yb3FeBO12 T, К 300 77 4,2 293 4,2 320 80 4,2 300 80 78 300 80 300 80 4,2 300 110 77 4,2 293 77 300 80 4,2 /Ci, 10* Дж/м3 — 17-= 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(—11) —29,8(—210) -6,1 —38,5 —6700 Кг, Ю'Дж/м1 _ 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 Bi—Са—V ферритов-гранатов при температуре 20° С Феррит-гранат B%,8Ca2.2Fe3,9Vl,lO12 ^0,5 ^2,5 Fe3,75 Vl ,25 °12 Bi0t2 Са2,8 F^ VIf4 O12 Саз Fe3f5 V,_5 O12 B«0,4 Ca2,6 Fe3,6 Vl,3 In0,l °12 Bi0>4 Са,,,. Fe3f45 VI>3 In0f25 O12 B^Ca^Fe^V^Sc^O^ %,2 Ca2>8 Fe335 V1>4 ScOf25 O12 СазРе3>4 VI>5 Sco>1 O12 Ca3Fe3,25 Vl,5 Sc0,25 °12 Ca3Fe3il VI>5 Sc0>4 O12 Mo 103/Dt.) A/m 180 400 630 750 330 80 470 230 600 380 150 Ki/MQ 10s/Dv —240 —50 —22 — 16 —38 —55 —28 —25 —16 -14 — 10 Кг/М0 ) A/M —5 —4 —2 —r —2 —4 —2 -3 1 —2 —4 Ki Кг 102 дж/мз -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 тура [121] [121] [121] [122] [122] [122] [122] [122] [122] [122] [122] 719
Таблица 29. 18. Значения магннтоупругих Феррит-гранат Y3Fe5O12 Y3Fe ' Ga ' Ola Y Fe ' Ga O12 Y3Fe4'81Al01'19O12 Y3Fe4'25AI0'>75O12 Y3Fe4S2Sc0.48O12 Y3Fe4.3Sco.A2 Gd3Fe5O12 и магнитострикционных коэффициентов Bt , 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 — Вг, № Дж/м* 300 К 6,4 6,0 2,86 0,57 _ - 4,0 1,9 2,0 — 12,7 12,5 6,0 2,36 _ - 8,9 4,2 3,7 — >чоо. 300 К —1,4 — 1,15 —0,85 —0,15 —0,2 —1,2 —0,91 —0,45 —2,6 0 ю-» 77 К —0,7 —1,0 —1,0 —0,67 —1,45 —2,2 1,75 2,1 —4,5 7,1 некоторых ферритов-гранатов 300 К —2,4 -2,1 — 1,0 —0,2 —3,45 —2,0 —1,4 —0,67 — 1,2 —3,1 10 • 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] [124] [124] [124] [125] [125] [125] [125] [126] [127] Таблица 29.19. Поля и константы магнитной кристаллографической анизотропии иттриевых ферритов-гранатов при температуре 20° С [121 — 129] Феррит-гранат Y3Fe5O12 Y3Gao 4Fe4 6O12 Y3Ga0,6Fe4'4Ol2 Y3Ga0.8Fe4i2O12 Y3Ga, 0Fe4j0O12 Y3Galj2Fe38O12 Y34>2Fe4>8O12 Y3In0.4Fe4>6O12 Y3In0 55Fe4 45O12 Y3Ga0',6In0.'15Fe4j25O12 Y3Gao,6In0i3Fe4>1012 Y3Gao 6In0 4^3 92O12 Y3Gao;9In0'15Fe3j'9S012 Y3Gao.9ln0.3Fe3j8012 Y3Ga0i9In0;48Fe362O12 YsGa^In^Feg^O^ Y3Gai>1In0.48Fe3>42O12 Y3Fe4 995Co0 oo5°i2 Y3Fe4'99Co0 0',O]2 Y3Fe4 97Со0'оз012 Y3Fe4'98Sio'o2°i2 V,F4,SS,O>,, ¦¦) A/M J 1750 1150 850 600 300 100 1850 1820 1750 900 930 950 460 500 570 300 420 1750 1750 1750 1750 1700 Ks/M 0 103/Dti) A/m —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 Kt Кг 102 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 (Т)/М} (OK) = D A - T/Tc )P значения параметров D и р для Y3Fe5O12 [130-7-131] Кристалло- Кристаллографическая позиция [а] Октаэдр (d) Тетраэдр р 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<Г/Гс<; < 0,9985 0,65<Г/Тс<; <0,99 0,99«77Гс<5 < 0,9997 Таблица 29.21. Коэффициенты упругой жесткости кристаллов, 101° Па A011 дин/см2), при температуре 300 К Феррит-гранат Y3Fe5O12 Eu3Fe5O12 Y3Ga5O12 Y3A15O12 Y3Fe2>66Ga2K4O12 с* 26,90 25,10 29,03 33,40 28,47 10,77 10,70 11,73 11,12 11,81 «u 7,64 7,62 9,55 11,51 8,36 Литера- Литература [132] [133] [134i [135} [136] 720
Таблица 29.22. Кубические коэффициенты упругой жесткости, 10го Н/м2, гранатов, не содержащих железа, при температуре 20 °С Гранат YsAbOu YjGaA, Gd3Ga5012 Gd3Ga5012 [100] Gd3Ga50l2 [110] Gd3Ga50l2 [TlO] Sm3Ga5012 Nd3Ga5012 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 fl2 11,07—11,12 11,73 11,601 11,49 11,49 11,45 11,352 11,155 V1 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] ! A, = 2cit/(cu — fi2) — коэффициент упругой анизотропии. Таблица 29.23. Средние значения микротвердости, 105 Па, для плоскостей A10) и B11) и значения класса твердости для Y3Fe5O12, Y3Ga5O12 и Y3A15O12 [142—143] Гранят YsFe.Q» YsGaA, Y3Al50la Плоскость (ПО) ( 1210±35 1 1400±35 1450±45 1900±50 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 Y3Fe5O12, выявленные поляризационно-оптическим методом [144] Ось дислокации Плоскость скольжения Вероятное направление вектора Бюр- герса Тип дислокаций, град [ПО] @01) [ПО] 90 [ЮО] 45 (ПО) [111] 35 [100] 90 A12) [Ш] 90 [211] A11) [ПО] 90 [ПО] 30 C11) [ПО] 72 46—2159 721
Таблица 29.25. Температура Дебая 6Д и Табл) экстраполированный к 6д коэффициент теплопроводности к при этой температуре для различных гранатов [145] В скобках даны расчетные значения * Гранат RsAl.OM R3Ga5Oia R3Fe5O12 R Y Gd Er Tm Tb Lu Nd Yb Y Gd Y Eu Lu 750 F40) 630 620 620 F20) 715 715 585 520 - — x, Bt/(cm-K) 0,042 0,045 —. . 0,043 0,039 0,046 0,051 0,038 Таблица 29.26. Коэффициент теплопроводности для Y3Fe5O12 [145] в зависимости от температуры т, к 2,5 6 10 21 30 40 50 и, Вт/(см-К) 0,075 0,56 1,2 2,2*1 1,80 1,12 0,63 т. к 70 100 150 200 300 565 и, Вт/(смК) 0,41 0,26 0,150 0,106 0,074 0,038*а 29.27. Коэффициент линейного расширения поликристаллических гранатов dFO Y3Fe5_^AlxO12 [146] Y3Fe5O,2 Y3Fe4>7Al03O12 Коэффициент лиге рения а, 10- 298 К 8,30 8,00 8,10 7,95 8,10 8,40 8,30 иного расши- « град"' 623 К 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 Y3Fe5O12 1147—148} Измеренное значение Поликристаллический образец 16,7 5 • 7,2 • Ю-5 2,0 • Ш-4 6,2 • Ю-4 Монокристаллический образец р, Ом ¦ 1,0 • 101е 1,0- 10? 2,6 • 103 4,6 • 102 293 293 373 473 573 304 373 473 573 Погрешность + 3 • Таблица 29.29. Типичные значения магнитостатических параметров некоторых пленок ферритов-гранатон с цилиндрическими магнитными доменами [119] h — толщина пленки; / — характеристическая длина материала; НКоЛ — поле коллапса; о — энергия доменной стен- стенки; dK0J1 — диаметр коллапса; Ки — коэффициент одноосной анизотропии; tw — ширина доменной стенки Состав материала Gd15Eu15Fe15Al05O12 Cd2 34Tb0>66Fe5O12 Er3Fe43Ga07O12 EraTbFeBi9Alx>lO1, ?2 219 137 132 136 1 16,0 15,0 4,4 17,0 s ~r 1,78 1,53 1,50 1,27 HI 0,111 0,102 0,341 0,075 Якол наблю- наблюдаемое 160 75 32 82 80A/M расчет- Ill 72 32 79 наблю- наблюдаемое 6,0 7,5 6,0 7,0 расчет- расчетное 8,6 7,6 6,0 7,0 в^2 0,68 0,23 0,21 0,19 Ха2 28,8 3,3 2,8 2,2 s 0,018 0,054 0,058 0,067 722
Продолжение табл. 29.29 Состав материалов y27Sm,-13Fe38Ga!2O12 \52ОСбУЬ0,62Ре4,11Са0,89О12 Yi,5:.Lu0,39La0,06CaFe4GeO12 Y2%La0 ,4Fe37-Ga, 25O12 Eu2ErFe43Ga0>7O12 1* Yli9Sm01CaFe4GeO12 Eu2ErFe4_3Ga0;7O12 *2 Eu, 15Ca, ,Yp 45Fe3 gSi0 6Ge0 5O12 Y2,6Smo,4Fe3i'8Gali2'ol2 ' Gd',LuFe4t4AI0i6pl1 Yl,03Gd],29Yb0,68Fe4,3A10,7°12 Er, 3Gd0 g5Tb0 75Fe4 5Al0 5O12 ^.г^ш^о,^, l (CaGeH>9O12 Тт2,15Еи0,85ре4,45Са0>55О12 Lui,6SlTio,«>Lao,2Fe4t4 (CaGeH6Ol2 Lu, gSmj^FPpO^ ) А/м | S 128 150 145 150 173 163 247 218 240 189 175 181 330 700 784 1750 1378 i 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 s 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 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 "иол, наблю- наблюдаемое 56 - 57 46 — 70 182 100 64 — 70 140 — 212 — — 900 80 А/м расчет- 53 52 56 58 86 68 172 96 83 119 58 131 163 268 400 1435 879 "коп, мкм наблю- наблюдаемое _ — — — — — 5,0 _ — - — 3,0 — — — — расчет- 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 1 Я 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 Л 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 i 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 0,031 i гадолиний-галлиевого граната» Таблица 29.30. Эффект Фарадея (X = 1,152 мкм) в некоторых ферритах-гранатах [150] Состав пленки Y3Fe5012 Bi0,l Y2,y pe5O12 Bi0.45 Y2,55 Fe4GalOl2 Y3Fe4,75 Sc025 O12 узре3>95 Sc0>25 Ga08 O12 Y3Fe3>75Sc025Galt0O12 1 Да, 10- +0,004 —0,010 —0,027 —0,021 —0,012 —0,009 +0,002 А/м I 1780 ± 1750 ± 3101. 1780 II 620 11 400Ц 180Ц 2 +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 Ga^ O12 Gdo,7 Y2f3 Fe?>8 Ga1>2 O12 Gd0,7Y2,3Fe3.8GaU2Oi2 Yb2>6 Pro_4 Fe4GaiO12 Yb23 Pr07 Fe4GaiO12 YbaPrjF^GajOis (YbPrJ5 Bi0t5 Fe4GaiO12 (YbPrJ3Bi07Fe3i8Galj2O12 (YbPrJ>1 Bi09Fe3jg5Galjl5O12 Продолжение I i —0,006 -0,013 —0,009 +0,022 —0,017 —0,042 —0,031 —0,002 —0,019 ¦5. 1 450 11 10011 зон 280Ц 260 11 386 || 270Ц 150 || 220 || табл I 0 + 180 + 140 + 53 — 123 — 125 -135 —675 —950 — 1190 29.30 t, 0,16 1,96 3,12 0,25 0,23 0,12 6,25 40 30 723
Таблица 29.31. Намагниченности иттриевого граната Ms и подрешеток Ма и М^ и обменные интегралы Jjj по результатам измерении 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, магнито- статических мод, индукцион- индукционный [193] Теории молекулярного поля [151] Рассеяния нейтронов [191] мТл - _ — — 181,2 179 177 180±1 176,7 - Mg 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 СМ" ad* - _ _ _ _ 25,36 _ 25,64 27,24 - _ _ _ _ 8,45 — 7,8 4,38 - _ _ _ _ 11,86 _ 11,0 13,07 (Ш Рис. 29.20. Координации ионов в различных подрешетках в структуре граната Ca3Al2Si3O,2 [152] Рис. 29.21. Размеры элементарной ячейки ферритов-гра- ферритов-гранатов RsFe5-!, Ga/)i2; г^з+=6,42-10 нм; г<^з+=б,17Х Х10-2нм; /a{3+=5,40-10-2 нм; г™з+ = 1,192- 10~2нм[153] 724
1В 76 Vt п 70 Б 't 2 ( i \ h \ V 1 200 A *i__A T.K WO 200 30D Ш T.K Рис. 29.25. Температурные зависимости первой и второй констант магнитной кристаллографической анизо- анизотропии в Y3Fe5O12 [156]. Значения Кг при низкой темпе- температуре сильно зависят от концентрации примесей, в осо- особенности двухвалентного железа Fe2+ 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] s ч 3 г 7 (Mb) Ml»** i 1 ^- Y? j Lu 1 V 3 V 9 .¦«¦«- / 7 5 100 200 300 tOO 5 у Рис. 29.26. Температурные зависимости магнитострик- ционных коэффициентов Х!Оо и Кщ в иттриевом феррите- гранате Y3Fe5O12 [157] Рис. 29.23. Температурная зависимость спонтанной намаг- намагниченности в магнетонах Бора на формульную единицу в ферритах-гранатах Tm, Yb и Lu [154] 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] 20 30 число, 103см~1 Рис. 29.27. Зависимость коэффициента поглощения (Ig a) от волнового числа в Y3Fe5Oi2. В диапазоне от 10 000 см до 40 000 см~' данные приведены при темпе- температуре 77 К. Полосы фононного поглощения показаны схематически [158] 725
Рис. 29.28. ких энерги! Коэффициент поглощения Y3Fe50i2 при [X [159] 7,6 3,2 Ч,& Энергия, ротона, эВ Рис. 29.29. Эффект Фарадея в иттриевом феррите-грана* те Y3Fe5O12 [160] (например, Li+ и Fe3+). На линии диаграммы, соеди- соединяющей ВаО и Fe2O3, отмечена точка, соответствующая антиферромагнитному бариевому ферриту BaFe2O4. Точ- Точка S на линии МеО—Fe2O3 соответствует соединению Me2Fe4O8 с кубической кристаллической структурой типа шпинели. Точка М отвечает оксиду, имеющему гексаго- гексагональную структуру и химический" состав BaFe12Ol9= = BaO-6Fe2O3. Точка У на диаграмме соответствует со- соединению Ba2Me2Fel2O22 = 2(BaO-MeO-3Fe2Os). Известно также большое число соединений с соста- составами, лежащими на линиях MS и М—У, а элементар- элементарная ячейка этих соединений может быть легко построена из ячеек структуры S, М и У. В большинстве случаев пон Ва2+(г = 0,143 им) может быть частично или полно- полностью замещен ионами Са8+(г = 0Д06 нм), Sr2+(r = = 0,127 нм) или РЬ2+(/ = 0,132 нм) или трехвалентными ионами, например La3+(/=0,122 нм). Энергия кристаллографической магнитной анизотро- анизотропии гексагональных кристаллов описывается формулой Ea = кг »inE e + к2 sin4 e + K3 sin6 e + 4- K3 sin6 6 cos" (9—^), B9.12) где Ea — энергия анизотропии; К\, Кг, К3 и Кз — коэф- коэффициенты анизотропии; 6 и <р — полярные координаты. Для полей анизотропии Ms B9.13) 160 100 во л й и HOjFe5O,z Л й Л ZLT ft Р \ I 80 КО ZhdOL ZDCLE WO 2hO сс.гдой Рис. 29.30. Анизотропия магнитного линейного двупре- ломления на волне 'к= 1,15 мкм при Т=300 К в ферритах- гранатах гольмия, европия и самария [161] 29.4. ГЕКСАГОНАЛЬНЫЕ ФЕРРИТЫ Большая группа фсрримагнитных 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 ионы Zn2+ и Mg2+, а также комбинацию этих ионов 726 Здесь Н^ — напряженность эффективного поля, необ- необходимого для поворота вектора намагниченности в те направления, где меняется только 6, а Н 9 — поле, вращающее вектор намагниченности на поверхности ко- конуса. Значение Н^ определяется формулой 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, Ечак распределение катионов между узлами, пористость и т. Д. Поэтому во всех случаях, когда необходима более подробная информация, следует обращаться к ориги- оригинальной литературе.
Таблица Оксид BaFe12O19 Ba2Fe408 BaFejFeigOa, Ba.2Fe2Fe28O46 Ba.2Fe2Fe12022 Ba3Fe2Fe24O41 Ba3Zn2Fe40O65 Ba4Zn2Fe36O60 Ba4Zn2Fe52O84 Ba5Zn,Fe64O103 Ba8ZneFe60O104 Ba10Zn8Fe72O12e Ba12Zn10Fe84O148 Ba14Zn12Fe96O170 29.32. Некоторые характеристики ферромагнитных оксидов с гексагональной структурой Символ м S W X Y Z — M2Y — — — — — — в элементарной (Ю) — A4)! A2)з F)з B2)j A7), A6K B2K B7J B8)s C4K D0)i D6)8 Пространственная группа Р63/ттс — Р63/ттс R3m R3m Р63/ттс PQ^fmtnc R3m R3m P63/mmc R3m R3m R3m R3m Параметр 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/м3 5,28 5,24 5,31 5,29 5,39 5,33 — 5,31 — - — — — — масса М, 1112 232 1575 2686 1408 2520 — 3622 - - — — — — Литература [164] [166] [165] [165] [165] [165] [167, 168] [167J [167, 168] [167, 168] [167J [167] [167] [167] Таблица 29.33. Состав и структура гексагональных ферритов типа Me3Yn, где Me—Mn, Zn [169] ПРостранст- группа Параметр с, нм Расчет Ва20(Мп, ZnI8Fei32O236 Ba22(Mn, ZnJ0Fe144O258 Ва24(Мп, ZnJ2Fe156O280 Ваг4(Мп, ZnJ2Fe156O2S0 Ba24(Mn, ZnJ2Fe156O280 Ba24(Mn, ZnJ2Fe15eO280 M(YLM(YM M(YMM(YM M(YIM(YI0 M(YLM(YO M(YMM(YN M(YNM(YO F4K G6)s G6K R3m PG^/mmc R3m P3ml P3m\ R3m R3m 46,2 16,86 54,93 18,31 18,31 54,93 63,67 46,2 16,85 54,92 18,31 18,31 54,92 63,64 Таблица 29.34. Рентгеновская плотность &х и молекулярная масса М некоторых оксидов с гексагональной кристаллической структурой [5] Металл Mr Mn Fe Со Ni Си Zn W=BaMezFei6O27 dx. 5,10 5,31 5,31 5,31 5,32 5,36 5,37 M, 1512 1573 1575 1577 1580 1590 1594 Y=Ba,Me2Fe11,O,1, "x. 5,14 5,38 5,39 5,40 5,40 5,45 5,46 M, 1346 1406 1408 1410 1414 1424 1428 Z=BasMe2Fe24O,,, 5,20 5,33 5,33 5,35 5,35 5,37 5,37 M, 2457 2518 2520 2522 2526 2536 2539 Таблица 29.35. Значения температуры Кюри и намагниченности насыщения гексаферритов типа Me2W [5] Металл Мп2 Fe22+ NiFe2+ ZnFe"- Nio,5Zno,5Fe- TC ' К 690 730 790 700 720 a 10 кА-м«/кг 0 К 97 98 79 108 104 293 К 59 78 52 73 68 ms. кА'м 0 К 310 416 275 382 362 л Экспе- Эксперимент 27,4 27,4 22,3 30,7 29,5 0 К) Расчет 29,2 28 26,4 31,6 29,2 727
Таблица 29.36. Значения температуры Кюри и намагниченности насыщения гексаферритов типа Me2Y [5] Mg Мп Со № Си Zn Тс • К 550 560 610 660 400 10- J 0 К 20 42 39 25 28 72 •М2/КГ 293 К 23 31 34 24 42 Ms, кА/м 0 К 120 167 183 127 227 "В . v-B<-T = ° К) Экспери- 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 Таблица 29.37. Значения температуры Кюри и намагниченности насыщения гексаферритов типа Me2Z [5] Mg Со Ni Си Zn тс к _ 680 — 710 630 1(Г3 0 К 55 69 54 60 - ¦ м2/кг 293 К _ 50 — 46 58 кА/м 0 К _ 267 _ 247 310 пв Экс 24 31 24 27 1ери- ,2 ,6 ,2 (Т = 0 К) Расчет 26,9 29,8 26,1 27,1 - Таблица 29.38. Магнитные свойства ферритов типа SrO-nFe2O3 и РЬО • «Fe2O3 [170—172] Соединение SrFe8O13 (SrO • 4FeO3) SrFe12O19 (SrO • 6Fe2O3) SrFe18O28 (SrO • 9Fe2O3) PbFe8O13 (PbO ¦ 4Fe2O3) PbFe12O19 (PbO ¦ 6Fe2O3) PbFe18O2S (PbO • 9Fe2O3) M , кА/м 259 247 151 279 199 135 kA/h 179 183 120 !59 143 80 239 229 267 119 231 191 Таблица 29.39. Константа анизотропии К3, намагниченность насыщения и поле анизотропии н? для некоторых гексагональных ферромагнитных оксидов [5] Ba2Co2Fe12O22 Ba3Cob5Fe2+Fe24O41 Ba3Co192Fe2+8Fe24O4I Ba2CoZn05Fe2+Fe21O41 Ba2Znb5Feg+Fe12O22 т, к 27 100 12 300 2940 558 160 239 80 Таблица 29.40. Значения констант анизотропии Ki или Ki + ^K^i намагниченности насыщения Ms и напряженности поля анизотропии Н^ некоторых гексагональных оксидов при температуре 293 К [5] Оксид BaFe12O^ BaFc18O^ BaZnFe17O27 BaZn^Fe,^, BaMnZnFe16O27 BaNi2Fe16O27 BaNi0i5ZnFe,65O27 BaCo075Zn0i75Fe165O27 Ba2Mg2Fe12O22 Ba2Ni2Fe12O22 Ba2Zn2Fe12O22 Ba2Zn15Fe125O2^ Ba2Co2Fe12O^ Ba3Co2Fe24O*j Симеол M Fe2W2 FeZnW Fe05Znb5W MnZnW Ni2W ZnFe0i5Ni0i5W Feo,5Coo.75Z"o,75W Mg,Y Ni2Y Zn2Y Feo,5Znli5Y Co2Y Co2Z Ki, 105 Дж/м3 +3,3 +3,0 +2,4 +2,1 + 1,9 +2,1 + 1,6 _ _ _ _ — _ - Ki+2Kt, 10» Дж/Мз _ _ _ — _ _ — —0,4 —0,6 —0,9 — 1,0 —0,9 —2.6 —1,8 Afs, кА/м 380 314 380 380 370 330 350 360 119 127 227 191 185 270 H$, кА/м 1350 1510 1000 885 811 1010 725 175 800 1110 715 756 2230 1030 Измерения проводились на 728
Таблица 29.41. Магнитные свойства монокристаллов гексаферритов BaFe12_2JfIr*+Zn^+O19 с большой анизотропией в базисной плоскости [173] о 0,16 0,52 0,56 0,60 Из измерен ости 1350 765 1200 1270 1600 ррома го 1350 1270 1750 4,2 при 55 ГГц 83,5 при 17 ГГц 93,5 при 14 ГГц гс,к 720 635 560 550 520 'аблица 29.42. Ширина линии ферромагнитного резонанса для монокристаллов MeaY [174] Монокристалл Ba2Zn2FeI2O22 Ba2(Zn, Mn)Fe12O22 C,5% Мп по массе) Параметре, нм 4,36 4,3564 АН, А/м {Т = 300 К) 638 (9000 МГц) 303 (9000 МГц) 390 A7 300 МГц) Таблица 29.43. Состав гобж- к Свойства некоторых гексагональных ферритов, используемых в волноводах в миллиметровом диапазоне длин воли [175] 1, ю» кг м3 Степень ориентации tg 6 (f = 9,5 ГГц) кА Ni2W @.40A1) Ni2W @,60Al) Ni2W @.73A1) NLW (O,86A1) Ni2W (l,00Al) Система BaO-2NiO-xAI2O3-(8—x)Fe2O3, обозначаемая NiW(xAl) 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 __ 214 195 181 166 1210 1360 1430 1510 1570 750 730 720 710 690 52,0 55,0 58,0 SrM @.00A1) SrM @,20Al) SrM @.53A1) SrM @.80A1) SrM (O,95A1) Система SrO-xAl2O3-F—x)Fe2O3, обозначаемая SrM(xAl) 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 0,001 0,001 — — Таблица 29.44. Поле анизотропии Ha и tg В некоторых гексаферритов типа М, используемых в миллиметровом диапазоне длин волн [176] Гексаферрит BaAlft3Fen7O19 SrNi0,3Ge0,3A11.86Fe9.54Ol9 Н , кА/м 1090 1390 2170 2595 .ТА, 0,002 0,002 0,006 0,008 45 55 82 96 334 263 168 — 1510 1600 2010 2470 2780 750 730 690 650 630 60,0 64,0 74,0 86,0 93,0 W=BaMBzFe1BO27 20 Рис. 29.31. Диаграмма составов ферримагнитных окси- оксидов с гексагональной структурой. Символ Me обозначает двухвалентный ион (или комбинацию двухвалентных ионов) [166] 729
-Рис. 29.32. Сечеиие структуры магнетоплюмбита М с осью с, направленной вертикально [5]: стрелки — направление спинов; вертикальные линии — осн симметрии третьего порядка; крестики — положения центров симметрии; через слои, содержащие ионы бария, проходят зеркальные плоскости, обозначенные буквой т; изображенная камн. содержащими ионы бария; звездочки — поворот данного N Cc \Me ч = Zn I X Me2Y V 700 200 300 W0 500 БОи т^ Рис. 29.34 Зависимость намагниченности насыщения crs соединений со структурой типа Y от температуры [5]. Измерения проводились на поликристаллических образ- образцах в поле напряженностью 875 кА/м (И кЭ) Ме= У 2 700 zoo зоо 5оо еоо 7оот,к Рис. 29.35. Зависимость намагниченности насыщения gs соединений со структурой типа Z от температуры. Изме- Измерения проводились иа поликристаллических образцах в поле напряженностью 875 кА/м для Co2Z и Zn2Z и 1430 кА/м — для Cu2Z [5] Рис. 29.33. Сечеиие структуры типа Y с осью с, направ- направленной вертикально [5]: стрелки — направления спинов, которые в данном случае ори- ориентированы перпендикулярно осям с; вертикально» -¦¦-- метрии; изобра расположении блоко трук зуктура я цент- оследо- 730
W=BaM9|+Fe,6UZ7 О Fe3+, G e Z5." e •?? в -o I Рис. 29.36. Сечение структуры типа W с осью с, напра лепной вертикально [5]: симметрии третьего б Рис. 29.37. Сечение структуры типа Z с осью с, иапра ленной вертикально [5]: стрелки - направления спинов; вертикальные линии — o симметрии третьего порядка; крестики — положения цент на 180°; структу типа М и Y Н,кА/м Рис. 29.38. Гистерезисные петли для образца BaFe^Oig [5]: / — изотропный образец; 2 — кристаллографически текстури- рованный образец Рис. 29.39. Зависимость намагниченности насыщения Ms, константы анизотропии К\ и поля анизотропии Н^ для BaFei2OiS от температуры \ \ \ \ \ \ Д —• Ba "Bo IS. 1 b ,кЛ/м 500 700 200 W0 600 Т,К 731
Рис. 29.40 Зависимость намагниченности Ms, констант анизотропии (/Ci+2/C2) и поля анизотропии Н$ для Co2Y от температуры [5] L— u Illl/ -л L i CO22 Tfv - Л V, 10 2 5 100 2 У 7000 f.Mru 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] 0р — парамагнитная точка Кюри; 2Ki/Ms — напряженность поля анизотропии; рэф — эффективный магнитный момент Структура 2Ki кА Ms ' м <Г=1,5 К) СгВг3 СП, о = 0,52643 нм; « = 56,563° о = 0,6 нм; с = 1,73 нм о = 0,626 нм; с = 1,82 н 2,95 4,75 5,36 35,7 +31 +70 3,0 3,1 259 214 546 2260 3,85 05 Соединение СоМпОз Ni.MnO3 BiMnO3 BiCrO3 Т а б л и ц Структура Перовскит » а 29.46. Магнитные свойства СоМпО3, NiMnO Параметры ячейки (Г = 300 К) 0=0,5385 нм; о=54°ЗГ о=0,5343 нм; а = 54°39' о = с= 0,3935 нм! 6= 0,3989 нм; а=7 = 9Г28'; р = 90°58' а=с= 0,3906 нм5 6=0,387 нм; В = 89°9' тс, к 120 120-160 103 123 , ЕНМпОз и BiCrO3 "в- ^в 0,72 @ К) 0,76 @ К) 2 G7 К) 4 (экстраполя- (экстраполяция) — рэф, ^в _ - 5 — Литература [180—182] [180—182] [178, 179] Ц78, 179] 732
Таблица 29.47. Кристаллографические и магнитные свойства ферримагнитных фторидов с ионами Fe3+? О*" и Со»* [183] Соединение Na6Fe3F14 Na6&3F14 Na6Co3F14 Параметр в высокотемпературной фазе 0 = 0,734 им; с= 1,038 нм; р = 3260 кг/м3 — ы ячейки в низкотемпературной фазе а = 7,323 нм; 6=0,746 нм; с =1,272 нм; р = 90 ± 0,5°; р = 3150 кг/м3 — тс,к 80 <20 77 < Тс < 200 "в' ^в @К) 5 _ — Ms> кА/м @ К) 199 - Таблица 29.48. Магнитные свойства соединений двухвалентного европия Соединение EuF2 EuCI2 EuBr2 Eul2 EuO EuS EuSe EuTe Eu2P2O, Еиз(РО4J Eu2Si04 Eu2SiO4 EUsSi06 Eu3Al2O6 Eu6Al208 Структура Кубическая Ромбическая Ромбическая Моноклинная NaCl Тетраэдрическая Ромбоэдрическая Ромбическая (порошок) Ромбическая (монокристалл) Тетраэдрическая Псевдокубическая Параметры ячейки, им 0,585 а = 0,448 fy q 748* с = 0,'89б' а = 0,43; 6 = 0,92; с = 1,142 а = 0,762; 6 = 0,823; с = 0,788; о г\со р = 98° 0,514 0,595 0,619 0,66 — — а = 0,9715 6 = 4,956; с = 0,595 a = 0,971; 6 = 4,956; с = 0.565 _ гс,к 2 — 5 73 16,5 7 9,5 7 _ 4 _ е , к р -5 0 0 +5 +76 +99 —6 —3 +5 +7 +10 +19 0 10 6 (Г = 0 К) _ — — 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] [1 ] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Неель Л. Антиферромагнетизм: Пер. с р. лит., 1956. фрр р. англ. М.1. Изд-во иностр. 2. Вонсовский С. В. Магнетизм. М.: Наука, 1971. 3. Гуревич А. Г. Магнитный резонанс в ферритах аитиферромагиетиках. М.: Наука, 1973. 4. Wangsness R. K.//Phys. Rev. 1954. Vol. 93. P. 68 5. Смит Я., Вейн X. Ферриты. M.I Изд-во иностр. лит., 1962. 6. Shull С. С, Wollen Е. О., Kohler .W. С. — Phys. Rev. 1951. Vol. 84. P. 912—921. 7. Bickford L. R., Brownlow J. M., Penoyer R. F.// Proc. Instn, Electr, Engrs, J957. Vol. J04B, Suppl. 5. P. 238. 8. Bickford L\ R., Pappis J., Stull J. L.//Phys. Rev. 3955, 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. № Б. P. 217—219 12. Verwey J. W., Heilmann E. L.//J. Chem. Phys. 1947. Vol. 15. P. 174—180. 13 Gorter E. W.//Philips Res. Kepts. 1954. Vol. 9 P. 295—296. 14. Gait J. K., Matthias В. Т.. Remeika J. P.//Phys. Rev. 1950. Vol. 79. P. 391—392. 15 Bozorth R. M., Tilden E. 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 Eti D J//Cf M Suppl. B 21. Epstein D. J.//Conf. ©n Magn. and Magn. Mater., ton, Amer 5 99 22. Van P. 306—310. p /onf. ©n Mag Boston, Amer. lust. Electr. Engng. 1957. P. 498—499. 22. Van Uitert L. G.//J. Chem. Phys. 1956. Vol. 24 10 23 Hastings J. M., Corliss L. M.//Phys. Rev. 1956. Vol. 104. P. 328—331. 24. Dillon J. F., Geschwind S., Jaccarino V.//Phys 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. Teale 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—3595. 28. Braun P. B.//Nature. 1952. Vol. 170. P. 1123. 29. Folen V. J.//J. Appl. Phys. i960. Vol. 31, Suppl. P. 1665-1675. 30. Schnitzler A. D., Foleii V. J., Rado G. T.//J. Appl. Phys. 1960. Vol. 31, Suppl. № 3. P. :348—352. 31. Enz U.//Erzeugung von Vejtterschaft mit Ferriten Thesis, Zurich. 1955. 32. Comstock R. L., Remeika i. 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. Vbl- 33, Suppl. № 3. P. 1379—1380. 34. Bertaut E.//Compt rend. 1950. Vol. 230. P 213— 216. 35. Prince E., 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—a 12. 37. Gorter E. W.//Nature.'195O. Vol. 165. P. 798—799. 38. Okamura Т., Kojima Y.//Phys. Rev. 1952. Vol. 86. p. 1040—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. I960. 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—1S45/ 47. Guillaud C.//Rev. Mod. Phys. 1953. Vol. 25. p. 64—74. 48. Tannenwald P. E.//Phys. Rev. 1955. Vol. 90. 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. C.// Phys. Rev. 1953. Vol. 90. P. 1013—1018. 51. Bacon G. N., Roberts F. F.//Acta crystallogr. 1953. Vol. 6. P. 57—59. 52. Jones G. O., Roberts F. F.//Proc. Phys. Soc. (Lond.). 1952. Vol. 65B. P. 390—393. 53. Belson H. S., Kriessman С J.//J. Appl. Phys. 1959. Vol. 30. P. I70S—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., Iida S.//J. Phys. Japan. 1958. Vol. 13. P. 656—657. 58. Тикадзумц С. Физика ферромагнетизма: Пер. с япон./Под ред. Г. А. Смоленского и Р. В. Писареву. 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 Pubi. 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., 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. Метфессель Э., Маттис Д. Магнитные полупро- полупроводники: Пер. с англ^М.: Мир, 1972. 74. Магнитные ' полупроводники — халькогенидные : шпинели/К. П. Белов п др. М.: Изд. МГУ, 1981. j 75. Нагаев Э. Л. Физика магнитных полупроводни- полупроводников. М.: Наука, 1979. [ 76. Menyuk N.. Dwight K-, Arnott R. J.//J. Appl. ' Phys. 19661 Vol. 37. № 3. P. 1387—1389. , 77. Остин Н., Илуэл Д. Магнитные полупроводники// f Успехи фий. 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- I, 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. 784
83. Shepnerd I. W.//Solid State Comraun. 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. 17. P. 1090—1093. 86 Wen С 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. 88. Minematsu K., Miyatani K., Takahashi T.//J. Phys. Soc. Jap. 1971. Vol. 31. P. 123—129. 89. Stoyanov S. G., Hiev M. N., Stoyanova S. P.//So- lid State 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. и др.//Физика твердого тела. 1975. Т. 16. С. 2151- 2153. 92. Балкарей Ю. И., Бару В. Г., Голик Л. Л.//Микро- злектроника. 1976. Т. 5. С. 475—488. 93. Moser F., Ahrenkiel R. К., Carnal! E. e. a.//J. Appl. Phys. 1971. Vol. 42. P. 1449—1451. 94. Bongers P. F., Zanmarchi G.//Solid State Com- Commun. 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— 396. 98. Gibbs 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. и 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. N. - Y. — Lond.: Academic Press. 1965. 104. Wickersheim K. A.//Magnetism/Ed. G. Rado and H. Suhl. Academic Press. 1963. 105. Tinkham H.//J. Appl. Phys. 1962. Vol. 33, SuppL P. 1248-1253. 106. Wood 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. //J. Appl. Phys. 1958. Vol. 29. P. 539—541. 108. Криичик Г. С, Четкий М. В.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1961. Т. 40. С 729—733; Т. 41. С. 673— 680. 109. Писарев Р. В., Синий И. Г., Смоленский Г. А./ Письма ЖЭТФ. 1969. Т. 9. С. 112—114, 264—266; 1969. Т. 57. С. 737—741. НО. Dillon J. F.//J. Appl. Phys. 1969. Vol 40. P. 1230—1234. 111. Geller S.//Z. Kristallogr. 1967. Bd 125, № 1. S. 1—47. 112. Geller S., Gilleo 1W. 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 M., Delapalme A., Fuess H., Thomas M.// Acts crystallogr. 1975. Vol. B31. P. 2233—2240. 115. Эмиралиев А., Кочаров А. Г., Бакрадзе Р. В. я др. 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. I Vieweg and Sohn: Braunschweig/Wiesbaden. 1981. 120. Яковлев Ю. М., Генделев 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-техииче- ской 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.//Ферритовые 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. А., Смокотин Э. М., Тито- Титова А. Г.//Физика твердого тела. 1967. Т. 9. С. 2324^2329. 125. Смокотин Э. М., Петраковская Э. А., Сабли- на К. А.//Тоикие магнитные пленки, вычислительная техника и радиотехника. Красноярск, 1970. Т. 2. 127—130. 126. Mandel V. S., Smokotin E. M., Petrakovskii G. А., Lebed В. M.//Phys. Stat. Solidi. 1968. Vol. 30. P. Kill— КПЗ. 127. Philips T. G., White R. L.//Phys. Rev. Letts. 1966. Vol. 16. P. 650—651 128. Яковлев Ю. М., Галактионова Г. 1W., 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. е. а.// 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. С, 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 S., 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., Gornert 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. Bethe K., 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 В., Geynet J. e. a.//IEEE Trans. Magn. 1975. Vol. Mag-11, № 5. P. 115—117. 151. Roschmami 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. PaoleLti. Amsterdam. North-Holland Publ. Сотр. 1978. P. 521—539, 154. Geller S., Remeika J. P., Sherwood R. С. е. 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. М., Лебедь Б. М.//Физика твердого тела. 1962. Т. 4. С. 3654—3662. 164. Jonker G. H., Wijn H. 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 Ю., Сато X. Ферриты/Пер, с япои. 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 Phys. 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. Viliers G.//Compt. rend. Acad. Sci. 1959. Vol.248. 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., Iida 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. 1046—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. 771—772. 184. Shafer 1W. 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 1. S.//J. Appl. Phys. 1963. Vol. 34. P. 3049—3054 187. Gonano 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 30.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Гальваномагнитные явления — совокупность явле- явлений, возникающих под действием магнитного поля в проводниках, по которому протекает электрический ток. Термомагнитиые 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 иа 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 ие 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 (q_LB, j_[_B), то возникают поперечные ГМЭ н 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
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 7' = 0 заполненные и свободные электронные состояния. Условие ытЗ> 1 выполняется обычно при низких температурах G'~4 К) в чистых образцах (R C00 К)/ /?D2 К)Ю3) Рис. 30.1. Схемы ориента о-для эффекта Холла; t е-для эффекта Нернста; кторов В, J, E, v T: эффекта Эттннгсгаузена эффекта Риги — Ледюка лаг- тать потоки j и q направленными вдоль оси нитное поле — вдоль оси г, рис. 30.1). В общем случае связь между величинами j, E, v T и <J тензорная: =^ е -^ц?Т; q = — —* \Т, где a, S, х, т] — тензоры соответственно электропровод- электропроводности, термо-ЭДС, теплопроводности, термоэлектриче- термоэлектрического тока (T] = crS)e Если jJ_B, то: 1) в направлении, перпендикулярном к j и Б, воз- возникает электрическое поле (эффект Холла) ER—RjB, где R — коэффициент Холла (рис. 30.1, а); 2) в направлении j изменяется электрическое со- сопротивление р. При этом pxx — Ex/jx называют магнито- сопротивлением (МС); 3) в направлении, перпендикулярном к j и В, воз- возникает температурный градиент (эффект Эттингсгаузе- ua)VTp—PjB, где Р — коэффициент Эттингсгаузена (рис. 30.1, б). Если q± В, то: 1) в направлении, перпендикулярном первичному градиенту температур у7\ и В, возникает электрическое поле (эффект Нернста) EQ*=QBvTlt где Q — коэффи- коэффициент Нернста (рис. 30.1, в); 2) в направлении, перпендикулярном первичному градиенту температур ^Г, и В, возникает градиент температур (эффект Риги — Ледюка) \ТА=АВ\/Т\, 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 сот, где (й=еВ/(пг*с) — циклотронная частота вращения элект- электрона с эффективиой массой от*; т — время между акта- актами рассеяния. В слабых магнитных полях сот^З для всех метал- металлов р**соВ2 и Др/р<1, где Др=р(В) — р@), р=р(О); R=\[(ne), где п — концентрация носителей тока; е — заряд носителей тока, равный е=—1,6-10~9 Кл. Условие сотЭ> 1 определяет область сильных магнит- магнитных полей, где асимптотики ГМЭ и ТМЭ определяются )) Связь топологии поверхности Ферми и гальваномаг- гальваномагнитных эффектов. В случае шт>1 траектория движения электрона в магнитном поле описывается уравнениями e=const (е — энергия) и pi=const (рг — проекция им- импульса иа направление магнитного поля), что соответст- соответствует линии сечения ПФ в импульсном пространстве (про- (пространстве скоростей) плоскостью, перпендикулярной маг- иитиому полю. Если ПФ замкнутая, то все траектории в реальном пространстве — замкнутые орбиты, подобные сечению ПФ в импульсном пространстве и повернутые на л/2. Если ПФ — миогосвязная бесконечная поверхность, то кроме замкнутых сечений имеются открытые траекто- траектории, которым в реальном пространстве соответствует движение электрона в направлении, повернутом на угол д/2 относительно направления открытости в про- пространстве скоростей. Если ПФ замкнутая и «т^> 1, то в электрическом иоле Е все электроны дрейфуют со скоростью vH = ЕхВ :=с , что приводит к появлению недиссипативного В2 тока и определяет эффект Холла и недиагональную компоненту тензора проводимости Gxy = ne/Bs=as/coToo В~1(с0—пе2т/т — 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 сгма:сГ(/(<этJ <»В2. Электроны иа незамкнутых (открытых) орбитах в дрейфовом токе не участвуют. Для них проводимость в направлении от- отданном случае сг.«л^сго. 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 п2 в одной из зон совпадает с концентрацией заполненных (электронных) состояний щ в другой зоне. Такой металл принято называть компен- компенсированным (ni — n2). 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 tii = n2, все компоненты тензора проводимости определяются диффузией центров орбит, т. е. охх~ о"„,,^о-о/(сотJсо?2. (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«= Ех "vy =~т~== 1 и холловское сопротивление, т, е» txy= -j- = -j- = RB, где R — коэффи- '* °ху+°ху°уу циент Холла, который, однако, ие для всех металлов яв- • 47-2159 737
ляется константой. При этом количественно МС опре- определяется величиной ыт (а не собственно индукцией маг- магнитного поля В), этим обусловлено так называемое эм- эмпирическое правило Колера, согласно которому МС оп- ределяется магнитным полем ^ {Q) {Q) 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) — рхх~ const СчГ1 — МС не зависит от В, и принято говорить о насыщении МС, а рХу~ =—В, т. е. коэффициент Холла R=--\l(ne). В этом слу- случае значение коэффициента Холла оказывается таким же, как и для области слабых магнитных полей ыт^1. 2. Для однозонных металлов с открытой ПФ (бла- (благородные металлы) р^~Ос~'(ытJс\зВ2 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 ачу ~ о0. 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 (nl = n2) с замк- замкнутыми ПФ (бериллий, молибден, вольфрам, полуме- полуметаллы) рЛЛ~о-0'(штJ<»В2 для всех направлений Не- Небольшая анизотропия, не зависящая от В, обусловлена несферпчностью ПФ. Эффект Холла (и соответственно «коэффициент Холла») — сложная функция В, Г и ори- ориентации кристалла. 4. Для компенсированных металлов с открытой ПФ (магний, цинк, кадмий, олово, свинец и др.) рх*~<то1> т. е. не зависит от В (насыщается) в тех ориентациях В, когда открытые траектории возникают вдоль оси х (па- (параллельно току) и реальном пространстве, т. е. когда ахх~в0. В остальных направлениях р^соВ2. На диаграм- диаграмме вращения МС почти везде велико и имеют место ост- острые минимумы, соответствующие открытым траекториям. 5. Для многозонных некомпенсированных металлов (ni=5t);2) с замкнутыми и открытыми ПФ (индий, алю- алюминий, галлий, таллий) асимптотики рхх такие же. как и жительным и отрицательным и даже менять знак с из- изменением 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 ферромагнетиков экспериментально найдено, что поле Холла ER = fx0/ (ReH -f- RyM), C0.1) где Н — напряженность магнитного поля; [х0 — магнит- магнитная постоянная; М — намагниченность образца; / — плотность тока, протекающего через образец: Ro и Ri— обыкновенный и необыкновенный (аномальный) коэффи- коэффициенты Холла. Последнее соотношение с учетом равенства B=iio(H+M) можно записать в виде C0.2) где В — нормированное на полный ток / и толщину образца d измеряемое в эксперименте напряжение Хол- Холла Uк; Rs = R\—Ro — так называемый спонтанный и-i.i ферромагнитный коэффициент Холла. Для большинства ферромагнитных металлов Rs~Ri. Из этого выражения определяют коэффициенты Холла, используя экспериментальные зависимости В (В) (рис. 30.2). Рис. 30.2. Зависимость ЭДС Холл и 2, а р, пе о от магнитной ¦инкч. Определение и аномального Ri коэффициентов Хол- отдельных огшентации, когда следует учитывать геомет- геометрическую раскомпенсацию на миогосвязных ПФ. Во многих многозониых металлах в сильном магнит- ьом 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 гальваномагнитиые эффекты. Наиболее подробно топология поверхности Ферми рассмотрена в |1—3]. Основные теоретические и экспериментальные пред- представления о магнитосопротивлении металлов имеются в [4—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~1 Тл (ort-sjl) Др/р для большинства металлов весьма мало Например, для ме- меди Др/ржЮ-4 при В = 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- 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 —- Кикоииа. Значения гальваномагнитных коэффициентов ферро- ферромагнитных металлов приведены в табл. 30.7. Термомагнигные эффекты в ферромагнетиках опре- определяются по формулам: эффект Эттингсгаузена эффект Риги — Ледюка дТА /ду - дТ А /дх; 738
эффект Нернста dUQ / Таблица 30.1. Таблица перевода коэффициенте гальвано- и термомагнитных явлений из СИ в практическую систему ферромагнитных металлах зависимость р от на- наеет ряд особен- особенВеличина Магнитная индук- индукция Коэффициент Хол- Холла Коэффициент Эт- тингсгаузена Коэффициент Ри- 1И— Ледюка коэффициент Нернста Обоз- наче- начение В R Р А Q CHCTeiv Вб_ ма ~~ м3 К К • В - А м2 В • с К-с а СИ В-с ма м* А-с • с Практическая система (внесис- 104 Гс ю • В'см 10 А-Гс in- K"CM 10 А-Гс 10-4 Гс-1 in- В 10 К.Гс ностей, которые обусловлены наличием в зтих вещест- веществах самопроизвольной намагниченности. В больших маг- магнитных полях (когда происходит техническое насыщение материала) сопротивление с ростом напряженности по- поля всегда уменьшается независимо or направления маг- магнитного поля по отношению к току. В таблицах и рисунках этой главы принято обозначе- обозначение RRR=pC00 К)/рD,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, В = [х0Я = 1 Тл. где [хо=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- сведения о топологии поверхности Ферми для различных ме- металлов [1]. Таблица 30.2. Топология поверхности Ферми металлов [1] Me». Алюминий Бериллий Занадий Зисмут Зольфрам "адолииий Галлий Графит Железо Золото 1ндий Иттербий Иттрий Кадмий <алий кальций {.обадьт Питий Магний Цедь Молибден «ышьяк 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 п±=?=пг\ В<3,0 Тл, закрытая; В>3,0 Тл, магнитный про- пробой, рис. 30.7 п1 = п2; В<5,0 Тл, закрытая; ?>5,0Тл, магнитный про- пробой в базисной плоскости, рнс. 30.4 щфп^, рис. 30.17 п1==п2, закрытая; рис. 30.23 ni = n2i закрытая; рис. 30.18 пх = и2, открытая — гофрированный цилиндр вдоль оси с, рис. 30.9 Закрытая — самопересечение, ttj^ng! открытая — пространственная сетка гофрированных цилиндров по осям [001] пх = 1 элёктрон/агом, «2 = 0, открытая—пространственная сетка гофрированных цилиндров по осям [111] (основное от- открытое направление) и осям [ПО] и [100] (вторичные откры- открытые направления), рис. 30.13 пх = и2, закрытая Закрытая Открытая (расчет) щ. = 1Ц, открытая — гофрированный цилиндр вдоль оси [0001], рис 30 14 «x = i электрон/атом, и2 = 0; закрытая (сфера), рис. 30.3 Открытая (расчет), рис. 30.6; подобна поверхности Ферми свин- свинца (рис. 30.11) Рис. 30.20 nt=^n2, зактытая (сфера) я1 = п2, открытая, В>0,5 Тл, магнитный пробой в плоскос- плоскости [0001], рис. 30.5 пг = 1 электрон/атом, п2 = 0; открытая — пространственная сетка гофрированных цилиндров вдоль осей [111]; подобна поверхности Ферми золота, рис. 30.13 й1 = п2, закрытая, рис. 30.18 пг — «2; закрытая, рис. 30.12
Продолжение табл. 30.2 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 Кристаллически я 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 ^-латунь гцк Гексагональная Топологический тип и другие сведения о поверхности Ферми их = 1 электрон/атом, и2 = 0; закрытая — сфера (см. калий) п\ = nz> открытая — пространственная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [111]; подобна поверхности Ферми золота пгф гс2; магнитный пробой, открытая — сетка гофрированных цилиндров вдоль осей [001], [ПО] и [111], рис. 30.17 ni = п2' открытая — плоская сетка гофрированных цилиндров вдоль осей [010| и [ПО], рис. 30.10 В>5,0 Тл, магнитный пробой п1 = п2; открытая — плоская сетка гофрированных цилиндров, параллельных плоскости [0001] и оси [0001], магнитный пробой ni = Щ' открытая — пространственная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [001], рис 30.22 ni = п2< открытая — пространственная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [001]; подобна поверхности Ферми пал- палладия И1 = «г! открытая — гофрированный цилиндр вдоль оси [0001]; В>3,0 Тл, магнитный пробой; появляются дополнительные открытые направления вдоль осей [0001] и [1010], рис. 30.19 Закрытая (расчет), рис. 30.21 ni = п2' открытая—открытые направления параллельны осям [100] и [011], рис. 30.16 и1==1 электрон/атом, и2 = 0; закрытая сфера (см. калий) Открытая, магнитный пробой И1 = П2> открытая — пространственная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [111], рис. 30.11 и, = 1 электрон/атом, и2 = 0; открытая — пространственная сетка гофрированных цилиндров вдоль осей [111]; подобна по- поверхности Ферми золота пхф п2, закрытая Открытая (расчет) пх= п2, закрытая Пуфщ, открытая; две гофрированные плоскости [0001], соеди- соединенные узкими перемычками вдоль оси [0001]; рис. 30.8, В> 3,0 Тл; магнитный пробой ni = п2, открытая — пространстгенная сетка гофрированных ци- цилиндров вдоль осей [001]; подобна поверхности Ферми ниобия «1 = «г > закрытая И1 = И2> закрытая (см. рис. 30.18); в антиферромагнитном хро- хроме В>6,0 Тл, магнитный пробой вдоль [100] и1=1 электрон/атом, и2 = 0; закрытая — сфера (см. калий) «1 = и2, открытая — гофрированный цилиндр вдоль оси [0001]; рис. 30.15, В > 0,25 Тл; магнитный пробой, проявляются открытые направления вдоль осей [1210] и [1010] Открытая (расчет) Открытая Открытая, аналогична по топологии поверхности Ферми золота Открытые (расчет) Открытые, аналогичны по топологии поверхности Ферми золота 740
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 кои- туры отклонения поверхности Ферми от сферы в еди- единицах 104 Ьг1т\, где г — радиус сферы. (Значения А г/г для других щелочных металлов качественно та- такие же) [0007] Рис. 30.7. Дырочная поверхность Ферми для А1 во вто- второй зоне [3] (с) и электронная поверхность Ферми для А1 в третьей зоне (модель Ашкрофта) [2] (б) Рис. 30.4. Поверхность Ферми для Be («сигар рона») [2] Рис. 30.5. Поверхность Ферми для Mg: Рис. 30.8. Поверхность Ферми в третьей зоне для Т1 [2] (с) и поперечное сечение поверхности Ферми плоскостью AHL [2] в четвертой зоне для Т1 (б) 741
2ж/с _ _ J Электроны i--A Дырки, ТРОНЫ Рис. 30.9. Поверхность Ферми для графита (Модель Макклура) [2] Рис. 30.11. Открытая электронная поверхность Ферми для РЬ (третья зона) [1] [DDOi] [001] Рис. 30.12. Дырочная по- поверхность Ферми для As И Третья зона (дырки) Четдер'гпая зона (дырки) Рис. 30.10. Зона Брюллюэна и дырочные открытые по- поверхности Ферми для Sn [1] 742 Рис. 30.13. Поверхность Ферми для Си, Ли и Ag [6]
[11Z0] Рис. 30.14 Открытая поверхность Ферми для, Cd [1] а.) 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 джунглн» из дырочных трубок и дырочные эллипсоиды в [70/0] Рис. 30.15. Поверхности Ферми для Zn [1]: с-открытая дырочная повепхность (вторая зона) (карма первой зоне выделены попере " "" ' Рис. 30.18. Поверхность Ферми для металлов Mo, W парамагнитного Сг [2] (модель Ломера) bjmol 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 миогосвязная дырочная поверх- поверхность Ферми для Hg в первой зоне [1] 74-3
Рис. 30.20. Поверхность Ферми для Со (теоретическая модель) [2]: верхность со спином «вверх» Рис. 30.22. Поверхность Ферми для Pd [2]з а — электронная поверхность в Г; б — многосвязанные дыроч- дырочные трубки Рис. 30.21. Модель поверхности Ферми для Rh [2]: а и б — электронные поверхности; в и г — дырочные карманы 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 данные, характеризующие влияние магнитного поля на электрическое сопротивление различных металлов. 744
Таблица 30.3. Изменение электрического сопротивления чистых металлов в магнитном поле , если В I, Др/р , если ВЦ I. В таблице представлены значения Др/р , кроме специально отмеченных Материал, чистотз 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 1,2 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 АР/Р± 5,0 2,4 3,1 II 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 24-104 / 1 а 1 В || с 6-104 / 1 II а 1 в ць В II 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. ри'с. 30.30 0,08 0,927 Др/Р± 26 100 АР/Р|| 0,05 10 0,38 при ВЦ [100] 0,22 при ВЦ [110] 0,978 0,155 _ 0,975 0,07 30.31 0,167 См. рис. 30.32 0,429 См. рис. 30.25 Литера- Литература [8] [8] 81 9] 10] 10] 11 12 11 13 11 14 11 15 [15] [16] [16] [16] U7 [17 [17 [18] [19] 11 1 1 [20 И] И] [21] [21] [22] [22] 23] [23] [23] [23] 11 1 ] 24 ИЛ m 745
Материал, чистота Молибден поликристаллический То же Молибден монокристаллический Натрий поликристаллический То же Неодим 99,9% То же Неодин 99,8 % Олово поликристаллическое « монокристаллическое Осмий монокристалл ическнй, ось образца вдоль [1120] То же ;) Палладий поликристаллический Палладий монокристаллический Платина Празеодим Рений 99,6% Рений монокристаллический Родий поликристаллический То же Рубидий Рутений моиокристаллический 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 10 000 1000 = т, к 195 78 4,2 80 4,2 1,4 4,2 14,0 20 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 0,5 0 5 8^0 30,0 30,0 2^0 8,0 *,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 та Др/р 0,095 0,915 См. рис. 30.33 0,07 0,399 Др/р_ Др/pii 0,04 0,02 —0,015 0,010 См. pi —0,13 —0,05 —0,04 —0,02 с. 30.34 0,02 0 23 См. рис. 30.35 Др/р 18 185 16 170 4 100 2,7 80 0,102 См. рис. 30.36 0,102 См. рис. 30.37 Др/P ч= 0,04 0,0196 См. рис. 30.38 1,546 1,867 Д?/р± 0,36 Др/р и 0,117 ( Ш II Г 1 ПГЧГЧ1 0,87 при {в "| [и 20] . . / I || Ц000] и,/о при j g I, |Ю10] 0,59 при { в И lll^o' 0,53 При 1 г> и г1г)Г)ГI 5 12 17 •СО,01 0,05 417 4810 См. рис. 30.39 0,376 См. рис. 30.40 L 4С ,5 ,0 6л 30.3. Литера- Литература 1Ш 1 ] ] 1 [25 [ [11 [26] 27 27 27 27] 111 1 1 1 28] [29] 29] [29] [П1 [25] |П] [24] [17] [31] [32] 132] [33] [34] [34] [34] [34] A7 [17 A7 [17 [18] [18] [35] [35] [28] [И] [36] 111 11] 746
Продолжение табл. 30.3 Материал, чистота Таллий поликристаллический То же Тантал поликристаллический То же Хром поликристаллический Го же Цезий поликристаллический Цинк поликристаллический Цинк монокристаллический 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 Др/р 0,159 См. рис. 30.41 0,001 0,01 0,03 4,36 0,03 0,06 0,927 См. ри'с. 30.42 0,01 0,05 Литера- Литература [И] [371 [11 [И [И 138] И] И] 39] 111 ежду направлениен. ью [ 11201- Таблица 30.4. Изменение электросопротивления ферромагнитных металлов в магнитном поле Гадолиний поликристаллический 99,9% Гадолиний монокристаллический Гольмий поликристаллический 99,9 % Диспрозий поликристаллический 99,5 % Железо монокристаллическое, вискер Кобальт монокристаллический, вискер Кобальт поликристаллический 99,25 % Никель Никель поликрпсталлический Никель монокристаллический Тербий поликристаллический 99,5% То же 4,2—350 205 93 60—ISO 4,2 200—600 СС 300 300 300 300—660 220 80—240 0,8 1,5 0,1 0,1 15 0,2 1,6 0—1,8 1,0 1,5 1,4 См. рис. 30.43 0,015 при {В11« -0,01 при {BJJ См. рис. 30.44 См. рис. 30.45 —0,02 I || Ь, В || а См. рис. 30.46 9 • 10-4 -4 /1 II [ЮО] \ В Г1 /1 II [ЮО] \ В || Г10СЧ ч ,n-" /Ml [111] ~3-10 \ В || [111] 0,36-10-2 См. риг. 30.47, 30.48 См. рис. 30.49 См. рис. 30.50 18 - Ю-4 Др/Р|| 15- Ю-3 Др/р И См См рис. рис. АР/Р± — 15-Ю-3 30.51 30.52 Др/Pj. —0,02 —0,018 См. рис. 30.53 747
10s 10" 10* 10s •pC00K)/pD-,2K),Tn Рис. 30.24. Приведенная диаграмма Колера: зависи- зависимость Др/р отВ-р C00 К)/р .D,2 К) для ряда метал- металлов [5] 15 В,ТЛ Рис. 30.26. Анизотропия Ар/р для гексагонального об- образца Be [12] (a) (RRR = 88; Г = 4,2 К; В = 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) 0,2 О -0,1 L 7 \ \ \ —. 10 го 30 70 Г, К Рис. 30.25. Температурная зависимость Ар/р для поли- поликристаллических образцов Al и Си в магнитном поле В = 3,8 Тл [9]: для Al: O-RRR = 4000; D - RRR = 1875: для Си: A-RRR = 480; + -RRR=480 748
t -зо -го -io ю ZOV,rpab J <p=37' / t / 0° *) 0 1,0 0,ТЛ Рис. 30.28. Анизотропия Др/р монокристалла W [14] (RRR=13 000; T = 4,2 К; В = 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) Ap_ 1,0 0,5 / 1 9- Рис. 30.27. Зависимость Ар/р для монокристалла Bi от ориентации магнитного поля относительно бинарной оси при температуре 14 К (а) и 4,22 К (б) [131 (главная ось параллельна направлению тока) Рис. 30 30. Анизотропия Ар/р для монокристаллов In (с, [20]) (RRR = 12 400; 7' = 4>2 К; В = 2,46 Тл; ф — 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) Рис. 30.29. Зависимость Ар/р для монокристалла Аи от эффективной магнитной индукции ВЭф = В-р C00 К)/ /р D,2 К) [19] (RRR=16 000): ф —в минимуме (Ф = 0°); X —в максимуме (ч>= — 75°) угловой диаграммы при 7" = 4.2 К; О — в минимуме (Ч> = 0°) и Д —в мак- максимуме ((j)= —75°) прн 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) ? Z 1 л N w p _ _ Ю -90 -45 О ?5 у, град 1 Z В,Тл 749
it \\\ I 1 г 1 -о Рис. 30.31. Зависи- Зависимость электросопро- электросопротивления p поликрис- поликристаллического образца Li от магнитной ин- индукции при Т = 4,2 К [3] аралл 1 — В р электрическому току через образец; 2—В пер- перпендикулярна элект- электрическому току через образец 6,0 В,Тп Рис. 30.34. Зависимость Др/р || для Nd от магнитной дукции при Г=4,2 К [17] 0,5 1,0 1,5 В,Тл J J / 1 О 1 1 3 В,Тп Z5\ 1 I L_ 0 SO 110 180 f,rpad Рис. 30 33 Анизотропия Др/р монокристалла Мо (а) \2Ъ\ Рис. 30.32. Зависимо- Зависимости Ар/р для моно- монокристалла Mg от маг- магнитной индукции для направлений максиму- максимума (ф=90°) и миниму- минимума (ф = 0°) угловой диаграммы (при Г = = 4,2 К) [24]; Ф _ 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) Z5 1 / i / 1 4 / S) р (RRR=I000; Г=4,2 К; = 2,3 Тл; <р — угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикулярной электричес О 1 1 б, Tj кому току через образец. Ори- Ориентация кристалла 6 = 34°. ? = °3: 6 и 1 — полярный и азимутальные углы осей образна относительно главных осей кристалла) и зависимость Ар/р для Мо от магнит- магнитной индукции (б) в направлениях минимума и максиму- максимума угловой диаграммы а (см. п. 3, с. 733) 750 SDO"/ Р /1 / А II I уш- Ю 0,9 1,8 2,7 б,Тл Рис. 30.35. Полярная диаграмма Др/р для м( ла Sn (а) [28] (Г = 4,2 К; В = 2,3 Тл; ф — угс монокристал- монокристалла Sn (а) [28] G=4,2 К; ? = 2,3 Тл; ф — угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикулярной элек- электрическому току через образец, I_J_B, 1|| [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)
Ар Р е 5 .7 V \ \ \ i V / к \ я а) 3D 120 150 180 <р,град Лр Р 100 J у/ / / .^ о. 5,0 10,0 В,1п Рис. 30.36. Анизотропия Ар/р для монокристалла Pd [25] (й) (Г=4,2 К; 6=2,3 Тл: ср — угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикулярной электрическому то- току через образец; ориентация кристалла 6 = 6°, 1 = 27°; 6 и 5 — полярный и азимутальный углы осей образца от- относительно главных осей кристалла) и зависимость Ар/р от магнитной индукции (б) в направлениях мини- минимума и максимума угловой диаграммы а (см. п. 2, с. 738) f ьоо zoo ¦/- 1 5,0 10,0 В, Рис. 30.38. Зависимость Ар/р для Re от магнитной ин- индукции (Г=4,2 К) в направлениях максимума и миниму- минимума угловой диаграммы [31] (см. п. 4, с. 738) 330' р А 1,Z 2,4- В,ТЛ Рис. 30.39. Полярная диаграмма для монокристалла РЬ (а) [28] (RRR = 10 000; Г = 4,2 К; В = 2,23 Тл; ср — угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикуляр- перпендикулярной электрическому току через образец; ось кристалла параллельна оси [111]) и зависимость Ар/р для РЬ от магнитной индукции (б) в направлениях минимума (ф = 0°) и максимума (ср = 30°) полярной диаграммы а (см. п. 4, с. 738) X? /J i— зооо- Рис. 30.37. Полярная диаграмма Ар/р для монокристал- монокристалла Pt [24] (RRR=1900; 6 = 2,35 Тл; 7 = 4,2 К; ср —угол поворота магнитного поля в плоскости, перпендикуляр* ной электрическому току через кристалл) и зависимость Ар/р для Pt от магнитной индукции (б) в направлениях минимума и максимума полярной диаграммы а .(см, п. 4, с, 738) 751
J 1 10 \ 1 /II 1 1 5 Ц [110] ' щ [010] а) 50 tp,rpa.d 1,0 0,5 / / б) f 0,5 1,0 1,5 б,Тл Рис. 30.40. Анизотропия Др/р для монокристалла Ag (a) [36] (RRR=1000; T=4,2 К; В = 2,35 Тл; ф—угол пово- поворота магнитного поля в плоскости, перпендикулярной электрическому току через образец, ось образца направ- направлена по [001] с точностью ±5°) и зависимость Ар/р для Ag от магнитной индукции (б) в направлениях миниму- минимума (Ф=0с) и максимума (ф=80°) угловой диаграммы а: 1 — отсчет по левой шкале ординат; 2 — по правой (см. п. 2, ,103 I / 1 _^ \ V _ ft \ f / J i 1 -3D -60 -30 О 30 <р, град Рис. 30.42. Зависимость Др/р для монокристалла Zn от угла вращения магнитного_поля [39] (RRR = 20 000; T= =4,2 К; В=1,8 Тл: III [1120]) поперечное вращение В в плоскости A120). В II [1010] при 6 = 0° (см. п. 4, с. 738) 0 SO WO 1S0 Рис. 30.43. Температурная зависимость Др/р для Gd [40] при различных значениях ц,оН Л Л \ \ \, у ? у S) 10 (р,град 10 В,ТЛ Рис. 30.41. Зависимость Др/р для монокристалла Т1 от угла между направлением магнитного поля в базисной плоскости и осью [1010] кристалла (а) (Г = 4,2 К; В = = 13,4 Тл [37]) и от магнитной индукции (б) при Т= —4,2 К в направлении х на рис. а (см. п. 4, с. 6) Ар P 1 -1 -г is-* I i/ - В Mb I lit ^^ Рис. 30.44. Зависи- Зависимость Лр/р для Gd от НоЯ при Т= 205 К [41] 752
>-* 0 -10 -го -30 -4-П Л \ XII с ВИЛ \ ^ \ \с ,S \ к' \ \ 7 Т=55К^ из ^30 ч^ а) Г, К -15 -го 0,5 1,0 1,5 МвН, Тп J. I J f ю о В Не /С0Н=1,ЗТп г ь Г, К Рис. 30.45. Зависимость Др/р х вдоль оси с от p,off для монокристалла Но при Ъ\\Ь [42] (с) (те же результаты получаются, если В||а) и зависимость Ар/р вдоль оси с от температуры (б) (различные точки относятся к разным циклам измерения) -3,0 8 12 JJ.BH,Tn Рис. 30.46. Зависимость Ар/р для Dy от [и,Н при ной температуре [43] i,w-< \ 1 1 \' 1 '77 OK у/ \ к / Ар ?р р, р ю-3 8 6 "* -0,30 -0,35 f 4,' О 0,8 1,6 а) О 0,8 1,6 2,Ь 0,36 0,30 0,18 0,12 I 300 К 77К О 0,8 1,6 2,* ? -0,12 -0,15 -0,18 -0,21 -0,2* -0,27 -0,30 *) ' V / к / 1 1 2,0 Рис, 30.47. Зависимость Ар/р j для вискеров Fe от iioH прн температуре 300, 77 и 4,2 К [44]: а-вдоль оси [100] В | |[100] @ 240 мкм, RRR-200); б - вдоль оси [111] В | | [111] @ 300 мкм, RRR=360) 753
ж* 4 III [100] T=JDOK / \ \Ы\\[110] \ \ \ \\ [100] 0,8 1,6 2fi- P 0,026 0,02b 0,022 0,020 0,018 0,016 о, on 0,012 o,ooz 0 IW[1OOJ T=77K В \l [110] it 41 I И //E // I i / // // 4 1 / / 1 oo] 0,8 1,6 2,4- Ар Р 4,0 3,2 2,8 1,6 1,2 0,8 0 -о,ь I II [100] 1 // ВЦ [110] 1 2 т_ I 1 ъ\\[юо] 0,8 1,6 2fi III [111] A B,[i10j I I вп[гп]\ ill i ^ 20 16 12 8 0 -2 III [111] В1[21 ft I,, , I ИГ = 77К j 1 "Т р 6 5 3 2 0 -0,5 I II [111] Т=^,2К, 1 1 В II [110] // к I t // 0,8 1,6 ?,«• 0,8 1,6 2,4- 0 0,8 1,6 2,1, Рис. 30.48. Зависимость Ар/pi для тех же (см. рис 30.47) вискеров Fe от цвН при температуре 300, 77, 4,2 К и различных ориентациях кристаллов [44] 2,20 Рис. 30.49. Угловые диаграммы вращения и зависимость от ц0Н Ар/рх для монокристаллов Со [45] (Г=4,2 К; Цо#=15 Тл; RRR=204; <р — угол вращения магнитного поля в плоскости, перпендикулярной электрическому то- току через образец) У 7,5 25,0 12,5 О \ V ) 1 в' 2 > J ¦л Ш 500 t,"V Рис. 30.50. Температурная зависимость насыщения Aps/p для Со при нагреве (/) и охлаждении B) [46] Ар -р~'з -8 \ * i 1 12 jllbH,Tj\ Рис. 30.51. Зависимость Др/р , (/)и Др/р ±B) для Ni от цоЯ при <=20°С [47] 754
if, w3 10 g 6 2 -2 -4 \ \ X \ \ \ к / 30.4. КОЭФФИЦИЕНТЫ ХОЛЛА МЕТАЛЛОВ В табл. 30.5 и 30.6 и на рис. 30.54—30.69 приведены сведения о коэффициенте Холла для различных мате- материалов. ZB0 34-0 4-Z0 500 т,к Рис. 30.52. Температурная зависимость насыщения Aps/ Олово рц и ^ps/px для Ni [48]: О - Aps/p || : х - Aps/p j (G-0; А- лР5/р х F-60°) (в — угол между плоскостью образца и направлением магнит- магнитного поля) Таблица Металл Алюминий Висмут Галлий Германий Золото Индий Кадмий Лантан Медь Натрий Неодим Олово Празеодим Ртуть Рубидий Свинец Серебро Таллий Церий Цезий Уран 30.5. Значения коэффициента для жидких металлов R, 10-» mY(A-c) -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 —74,6-v-78,6 +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 Холла Литература [101] [102] [Ю2] [Ю2] [101] [101] [ЮЗ] [104] [101] [102] [104] [103] [104] [103] [99] [105] [105] [102] [106] [107] [104] Рис. 30.53. Температурная зависимость Ар/р для ТЬ [49]: J-Др/р || , ц0Я=1,5Тл; 2-Др/р|| , ц»Я-0,78 Тл; З-Др/рц > jioH=O,13 Тл; 4 — Др/рх- ИоЯ-1,5 Тл 755
Таблица 30.6. Значения коэффициента Холла для металлов Металл, чистота Алюминий 99,5%, RRR = 11 То же » Алюминий 99,9999% , RRR = 84 ~ 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 у, Гафний 99,9%, RRR = 27,5 То же » Золото 99,9999%, RRR = 1957 То же Индий 99,9999%, RRR = 7l00 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 Тоже, RRR= 15 Кадмий поликристаллический То же Кадмий монокристаллический То же Калий То же, RRR = 1000 -f- 8000 Кальций 99% Лантан 99,8% Литий, RRR = 850 То же Лютеций, RRR== 25 Магний 99,999% То же Марганец а-Маргаиец Медь 99,9999% То же То же, RRR = 150 Молибден То же, RRR = 32000 г, 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 4,2 297 297 300 4—100 300 20—300 300 4,2 300 300 300 300 297 4—300 300 150 50 40 4 <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 1,3 1,3 1,3 1,3 1,52 6,3(«т> 1) - 0,55 0,55 0,20 1,0 1,0 1,0 1,0 1,0 _ 0,05—0,95 0,1 0,56 0,95 0,95 0,55 0,4—2,5 0,6—2,9 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 0,0085—0,51 0,54 0,54 0,54 1,25 R, 1С-" ms/(A • с) —2,2 —3,3 —3,9 —4,1 См. рис. 30.54 ^в и г, = -77 Яви'з = 148 См. р'ис. 30.55 6,2 7,9 См. рис. 30.56 15,6 11,1 10,6 12,0 4,2 3,0 1,9 —2,6 -7,3 См. рис. 30.57 -5,43 16 См. рис. 30.58 3,18 3,49 35 См. рис. 30.59 /?в цг3= 17,2 См.' р'ис. 30.60 См. рис 30.60 10 20 — 14 #вц/= 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 #в±г* = —0,8 8,448 См. рис. 30.63 —5,3 —5,4 -6,3 —6,8 -6,5 См. рис. 30.64 17,6 18,0 17,9 См. рис. 30.65 Литература [50 [50 [51 152 [53] [53] щ 54] 55] 50] 50] 50] 50] 561 [56] В [57] [58] 59 60 60 61 61 69 63 [631 63 К4 [65 [65 [65 [66 [661 67] 68] oyj 71] 711 Я1 [72] [72] [72] 7.41 73] 57 57 57 57 57 75 50 50 50 76 756
Продолжение табл. 30.б Металл, чистота Натрий » То же, RRR = 1500 + 6700 Неодим 99,98% Тоже Ниобий. RRR = 13 То же Олово 99,9% Тоже, RRR = 60000 Осмий, RRR = 12 Палладий » Платина 99,9% То же ?> к-Пл утопий i-Плутоний 7-Плутоний Празеодим 99,9% То же Рений, RRR = 38 Тоже » Родий 99,9% эубидий дистиллят То же, RRR = 489—441 Чтений Самарий 99,9% Тоже, RRR= 17,3 >> Свинец 99,9% , RRR = 6 • 103 То же монокристаллический Серебро 99,9999%, RRR = 918 Скандий 99,86% То же Таллий Тантал Титан 99,97% моиокристаллический То же к-Торкй, RRR= 18,2 То же Тулий поликристаллический 99,9® То же, RRR = 7,4 Хром 99,9% То же, RRR = 15 Цезий 99,9% То же Церий 99,8% Цинк 99,999% монокристаллический Тоже » » Цирконий, RRR== 27 То же 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 /100—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 — 1,0 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 гооТ] == —48 2,9 -7,5 —6,2 -7,8 —2,2 —1,8 -2,0 См. рис. 30.63 У См. рис. 30.67 7,1 22 28 32 5,02 —50 См. рис. 30.68 +22 —2 28 16 0,98 -8,98"(См? рис 30.57) —6,7 -3,0 2,4 10 ^В || с, = 7,1 ]1 '\Q — 10,35 -9,7 —15 /?«= -23,5 +36,3 См. рис. 30.69 -73,2 —71,5 + 18,1 /JB .с = 14,4 Rbj_c = —4,0 /гВ||с"== 18,5 RB±c'a = 2 15 5 8,'о 4,5 3,93 4,75 —0,31 Литература [77] 77 77 68 70 70 78 78 78 [79 [80] 81] 82] 83 50 50 50 84 [84 [84 84 84 70 70 85 85 85 86 87 [71 [88 61 [89 [89 [90 [91 157 [92 [92 [93 [94 [95 [95] [71 71 71 61 96 97 98 99 99 70 [Ю »] [100] [100] [100] [85] [85] [85] [78] [78] [78] 757
у —¦ 'Wi \ \ *oo—o- Рис. 30.54. Температурная зависимость коэффициента Холла в слабом магнитном поле (шт<1) для чистого А1 [51]: ф—.RRR-2380 н 6 N; X — RRR = 2600 и 6N; + — RRR-1810 и 5 N;O — RRR-84 и 4 N F N — чистота образца, соответст- соответствующая 99,9999%; нижняя кривая— теоретическая) 20 г- *" BJLCj 1 -7 -«¦ -5" \ Д V. 1^—+— П ° 1 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; Ч Си, отожженный образец толщиной 0,929 мм, Д — Си, отожженный образец толщиной 1,719 мм Рис. 30.55. Температурная зависимость коэффициента Холла для гексагонального монокристалла Be [53] -5 -10 1 I J A -lu- -lull 'v' u u У \ к iA' r ? >y / - - - - - -\ - N - > 0 W 80 120 160 ZOO T, К Рис. 30.58. Температурная зависимость коэффициента Холла монокристалла In [59] (магнитное поле В=6,3 Тл ориентировано вдоль оси [101] кристалла) Рис. 30.56. Полевая зависимость коэффициента Холла монокристалла Bi при 7=1,4 К [55]: 1 — угол между направлением магнитного поля и тригональиой осью 25°, ток параллелен бинарной оси; 2 — магнитное поле параллельно тригональной оси; 3 — магнитное поле перпенди- перпендикулярно тригональиой осн; R±~ В ц тригональной оси; R ц _ В|| тригональной осн 758
\ \ 4 \_ Охлаждение -tt —-&- —И-++ - Нагрев 1 I r A I г, к Рис. 30.62. Температурная зависимость коэффициентов Рис. 30.59. Температурная зависимость коэффициента Холла R и Риги—Ледюка ALoT (Lo* — число Лоренца, Холла монокристалла Yb (RRR=17; ?=2,0 Тл) [62] Т — температура) для Li [71] д |Ы1,В II [1010] У,В\1 [0001] - О 80 160 Ш Рис. 30.60. Температурная зависимость коэффициента Холла для Y и Lu (сплошные линии [63], штриховые — [64]) I . - \А ' f ° - - t ц i —¦—i —1 i ^_ i ¦тг-о- 1 1 .—J 1 1 п I 50 60 70 80 30 Г, К Рис. 30.61. Температурная зависимость коэффициентов Холла R и Риги—Ледюка ALoT (Lo* — число Лоренца; т? I К \2 Вт-Ом Lo=~(-J =2,45 Ю-8 -^— ; Г —температура) для чистых образцов К [68]: О - RRR-720; Д - RRR-700; П - RRR=2000; ф - RRR- -2900; H-RRR-7900; ^-RRR-640; В-1 Тл 1 л у a-Pu Рис. 30.63. Температурная зависимость коэффициента Холла для поликристаллических образцов a — Мп [74] и a — Pu [84] +—ь. Рис. 30.64. Температурная зависимость коэффициента Холла для Си [75]: ф Д — образец 1; +. О — образец 2; В=0,5145 Тл; В = 0,0085 Тл 759
3,0 к 35 К ¦a—^-^x Рис. 30.65. Температурная зависимость Холла для монокристалла Мо [76]: коэффициента Рис. 30.68. Температурная зависимость коэффициентов Холла Я и Риги - Ледюка АЬоГ для Rb [71] |l<100>, Л — В=0,25 Тл; О — В-0,45 Тл; ? — В-0,85 Тл; -В-1,25 Тл г *< °гг к 18 ALOT / / V \ ч —+¦ 10 20 30 SO 60 SO SO T, К Рис. 30.66. Температурная зависимость коэффициентов Холла R и Риги—Ледюка ALoT (Lo* — число Лоренца, Т — температура для Na [68]): RRR=1500; ф, + -охлаждение; Q, X - нагрев f i Рис. Холла дл Т,К Температурная зависимость коэффициента у. 1емпер я Сг [98]: 4 ^ J % г и ?1,0 0,8 0,В ) S ч ( ал Рг Се ¦— Рис. 30.67. Темпера- Температурная зависимость коэффициентов Холла для поликристалличе- 30.5. КОЭФФИЦИЕНТЫ ХОЛЛА ФЕРРОМАГНЕТИКОВ И РЕДКОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ В табл. 30.7 и 30.8 н на рис. 30.70—30.76 приведены 1 ских образцов Се Nd и таол. jv.i и зи.е н на рис. аи./и—зи./о приведены 7" К Рг [70] ' ' Давные ° коэффициенте Холла ферромагнетиков и ред- редкоземельных металлон. 760
Таблица 30.7. Металл, чистота Железо 99,99%, RRR = 20 То же поликристаллическое Железо, вискеры Тоже 99,99% Кобальт 99,99%, То же 99,99% Никель 99,999%, То же 99,999% То же RRR = 1«0-н452 RRR = 60 RRR = 480 Значения коэффициентов Холла т. к 293 4,2-300 1—300 1—800 293 273—1400 293 т>тс 70—700 V-oH, Тл 0—3,3 — — — 0—2,8 0,23 0—2,9 0,85 — Re, дли ферромагнитных металлов ,0-..MV(A.c, 0,2 Ks, 10-»« м3/(А-с) 6,8 См. рис. 30.70 См. рис. 30.70 См. рис. 30.71 -0,84 0,14 См. рис. 30.72 -0,56 -1,08 См. рис —5,0 —41 . 30.73 Литература [108] 1109] [HOJ [111] [112] [113] [114] [115] Таблица 30.8. Значения коэффнцнеитов Холла для магнитных редкоземельных металлов Металл, чистота 10-«» м»/(А • с) Rs- Ю-" м»/(Ас) Литература Гадолиний 99,9%, RRR = 51, поликристалличе- поликристаллический Гадолиний, RRR = 20, монокристаллический То же, RRR = 40 Гольмий 99,9%, RRR=12, поликристаллический То же моиокристаллический Диспрозий 99,9%, RRR=10, моиокристалличе- моиокристаллический Диспрозий, монокристаллический, RRR = 16 Тербий 99,9%, RRR = 46, поликристаллический То же, RRR = 20, монокристаллический Тербий монокристаллический Эрбий поликристаллический Эрбий монокристаллический Т>ТС т>тс т<тс т>тс т>тс т>тс т<тс т>тс т>тс т>тс т>тс —225*1 См. рис. 30.74 -2,2 —3.2*1; +0,2*2 —5.7*1; —1,0*2 -2,8 —13,2*1; +2,2** -25,5*1; -32,6*2 См. рис. 30.75 —4,4 I —42 —4,О*1; —1,1*2 I —52*1; —40*2 См. рис. 30.76 -0,34 —3.6*1; 0,3*2 —9.4*1; 4,4* [116] [64] [117] [118] [119] [120] [121] [122] [123] [70] [1241 ЛКХ ЗИСНОЙ ПЛОСКОСТИ. 40 20 К,- i- ill 1 Рис. 30.70. Темпер фф Х Рис. 30.70. Температурная зависимость ано эффициента Холла Rs для усов Fe [ПО] (ш ная линия—для поликристаллического Fe мального ко- коштрихпунктир- [109]): ZOO 300 Г, К Образец X А О ? V Направление I и оси усов [Ш] ЕШ] [100] [100] [100] Направле- иие В [ПО] [ПО] [010] [010] fO10] Направление ЭДС Холла IIIII RRR 196 213 213 452 180 761
у 2/ V 4 / 1 Z5 0 0 200 400 BOO T,'C Рис. 30.71. Температурные зависимости аномального ко- коэффициента Холла Rs {1) и удельного электросопротив- электросопротивления р B) для Fe [111] 1 0 е -S \ ,ь \ \ N I I ¦1 -2 -3 300 О ^¦30 - б) е, зм збо 380 мо т,°с j -J / I t\ I /2 а) О 80 160 2Ь0 T,K Рис. 30.74. Температурная зависимость аномального Я, и обыкновенного Ro коэффициентов Холла для моно- монокристалла Gd [64]: / — «о, В в базисной плоскости; 2 — R,, В в базисной плос- плоскости; 3 — Ro, В | | с; 4 - «,, В |[ | с s ' TN-17B К ВII [11ZO] 200 Ш 600 800 1000 Г, "С Рис. 30.75. Температурная зависимость аномального ко- коэффициента Холла Rs для монокристалла Dy [120] Рис. 30.72. Температурные зависимости аномального ко- коэффициента Холла Rs {1) и удельного электросопротив- электросопротивления р B) для Со [112] (а) и температурное изменение в окрестности фазового превращения (б) а" Л / \ \ V О 0,1 0,2 0,3 0,Ь 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 Т/Тс Рис. 30.73. Температурная зависимость аномального ко эффициента Холла Rs для № [115] (Тс — температура Кюри) - / ъи[1оТо] I TCTN и V \ 11 ВО 160 240 Т.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- 762
Таблица 30.9 . Значения термомагннтных коэффициенте Металл, чистота Алюминий 99,5% Вольфрам Золото*1 Иидий Иридий, RRR = 23 Тоже Иттрий*2 Кадмий Калий*1 Литий*1 Марганец Медь*3 Молибден Натрий*1 Ниобий Олово Осмий, RRR= 12 Палладий*4 Платина, RRR = 5,4 Тоже Рений, RRR = 447 Родий Рубидий*1 Рутений Свинец Серебро*1 Таллий Тантал Цинк т, к 313 332 323 300 293 320 330 333 330 300 300 323 300 300 300 333 323 j дли металлов з А' —0,63 + 1,5 См. рис См. рис +0,55 +0,89 См. рис См. рис — См. рис. См. рис. См. рис. — — —0,487 —0,21 — — См. рис. См. рис. См. рис. — См. рис. — См. рис. +1,29 Ю-» м?' К с +0,39 —10 30.77 30.78 —0,05 -0,44 — 1,20 30.61 30.62 +0,15 30.77 —1,72 30.66 30.79 —0,04 —2,32 +3,27 —1,68 —6,4 30.80 30.68 30.80 —0,05 30.77 —0,37 30.80 —2,40 Лите- Литература 125] 125] [126] [127] [125] [81] [128] 125] 68] 71] 125] 126] [125] [68] 1129] [125] [81] ill 81] 81] 130] 71] 130] 125] [126] [125] [130] [125] « Для турных зависимостей которых умножены на L.T I Lo= ~ /-^-Г = 2.45-10"» Вт -Ом/К2 для более удобного сравнения их с коэффициентами Холла. *2 р = 75-10-* К-м«/(В-А-с); "Р = —1,446-10-» К-м3/(ВА-с); чр = 16.2- 10~s К-м3/(В-А-с). Таблица 30.10. Значения термомагнитных коэффициентов для ферромагнитных металлов Металл Железо Кобальт » Никель » Металл Железо Кобальт » Никель » т, к 313 298 300—900 313 2—450 Аи 10-э mV(B-c) 3,28 3,77 —49 — в, к 2,3 0,95 0,667 — Pi, Ю-8 К-м7(В-А-с) —20,3 87 55 — Продолжение табл. SO. 1С Qi, Ю-8 —20,4 19 mV(K-c) См. рис. 30.81 48,2 См. рис. 30.82 Литература [131] [125] [132] [133] [125J —* J К •3< •5.° 4 S -8— Cu Рис. 30.77. Температурные зависимости коэффициентов Холла R и Риги — Ледюка ALoT дляАе, Аи и Си [126]: Я, в-0,935 Тл; —.—.—.—R. В-0.518 Тл; О - ALoT, В=0,935 1. m—ALoT. B=0,518 Тл Рис. 30.78. Температурная зависимость коэффициента Нернста для Т1 (•) и In (О) в твердом и жидком сос- состояниях [127] к12 ** 8 S 4 Рис. 30.79. Температурна? Нернста для Nb [129] зависимость коэффициента 763
Рис. 30.80. Температурные зависимости удельного элек- электросопротивления р, термо-ЭДС S, константы Холла R и константы Нернста Q для некоторых материалов [130] У 1 V ft zoo ш т,°с т,к Рис. 30.82. Температурная зависимость коэффициента Нернста Q, для № [125] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Гайдуков Ю. П.//Успехи физ. наук. 1970. Т. 100. Вып. 3. С. 449—466. 2. Крэкнелл А., Уонг К. Поверхность Ферми: Пер с англ./Под ред. В. Я. Кравченко. М: Атомиздат. 1978 3. Harrison W. A., Webb M. В. The Fermi Surface. N. Y. — Lond.: John Woley. 1960. 4. Лифшиц И. М., Азбель М. Я., Кагаиов М. И. Электронная теория металлов. М.: Наука. 1971. 5. Meaden G. Т. Electrical resistance of metals. N. Y.: Plenum 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. Fickeff F. R.//Phys. Rev. 1971. Vol. B3. P. 1941. 9. Rocofyllou E., Papathanassopoulov C.//Physica. 1980. Vol. ВС 100, N 1. P. 99—100 10. Justi 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 Н. Е., 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. Волкенштейи Н. В., Новоселов В. А., Старцев В. Е.//Физика металлов и металловедение 1966. Т. 22, № 2. С. 175—180. 15 Reed W. A., Marcus J. A.//Phys. Rev. 1962. Vol. 126. N 4. P. 1298—1300. 16. McCIure P. W., Spry W. J.//Phys. Rev. 1968 Vol. 165. N 3. P. 809—815. 17. Janos 1С Fener A., Flachbart K.//Phys. 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. 21 Лазарев Б. Г., Нахимович Н. М., 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. i Vol 36, № 1. P. 6^11. 24. Алексеевский H. E., Гайдуков Ю. П.//Жури. экс- перим и теорет физ. 1960. Т. 38, № 6. С. 1720—1722. 25 Алексеевский Н. Е., 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, № 1. p gg 4.Q ' 28. Алексеевский H. E., Гайдуков Ю. П.//Журн. экс- перим. и теорет. физ. 1959. Т. 36, № 2. С. 446-449. 29 Алексеевский Н. Е., Дубровин А. В., Карс- теис Г. Э., Михайлов Н. Н.//Там же. 1968. Т. 54, № 3. 1 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. г 32. Schulze R.//Physik Z. 1941. Bd. 42. S. 297. 33. MacDonald D. K. C.//Philos. Mag. 1957. Vol. 2, № 13. P. 97—104 34. Болотин Г. А., Новоселов Н. А., Старцев В. Е.// Физика металлов н металловедение. 1972. Т. 33, № 4. С. 740—743. 35. Боровик Е. С.//Жури. 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 EV/Ann. Physik. 1948. BdFK. S. 183—190. I 39. Reed W. A., Brennert G. F.//Phys. Rev. 1963. Vol. 130. № 2. P. 565—576. 40. Бабушкина Н. А.//Докл. АН СССР. Сер. физ. 1964. Т. 155, № 6. С 1290—1292. 41. McEven К. A., Werbber G. D., Roeland 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, № 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. i 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. 1 1952. Т. 23, № 1. С. 83-87 53. Shiozaki J.//Phys. Lett 1974. Vol. A50. P. 203— 204. 54. Амитии Е. Б., Ковалевская Ю. А., Ковдри 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. Волкеиштейн Н. В., Галошииа Э. В.//Физика ме- металлов 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. Ozitnek E. J., Leisure R. G.//Ibid. 1978 Vol A66, № 5. P. 413—415. 60. Gehlhoff P. O., Justi E., Kohler M.//Z. Naturforsch. 1950. Vol. 5a. S. 16—18, 1949. Vol. 4a. S. 561—563. 61. Anderson G. S., Legvold S., 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. Волкеиштейн Н. В., Галошина 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., Huglin 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 С J., Legvold S., Spedding 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.//Phys. 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., Волкеиштейн Н. В.//Физика низких температур. 1979. Т. 5. С. 1162— 1167. 77. Justi Е.//Апп. Physik. 1948. Vol. 6. P. 183—186. 78. Berlincourt Т. G.//Phys Rev. 1959. Vol. 114. P. 969—977. 79. Andrcwartha G. G., Evans E. J. Philos. Mag. 1941. Vol. 31. P. 265—282. 80 Качинский В. Н.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1962. Т, 43. № 10. С. 1158—1163. 81. Немчеико В. М., Львов С. Н., Малько П. И., Делиев В. Н.//Физика металлов и металловедение. 1972. Т. 33, № 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, № 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. № 2. С. 123—425. 88. Justi E.//Z. Naturforsch. a. 1949. Bd. 4. S. 472— 474. 89. Волкенштейн Н. В., Федоров Г. В.//Физика твер- твердого тела. 1965. Т. 7, № ц. С. 3213—3217. 90. Takano К., Sato T.//J. Phys. Soc. Japan 1965. Vol. 20. P. 2013—2016. 91. Алексеевский H. E., Гайдуков Ю. П.//Журн. экс- пернм. и теорет. физ. 1961. Т. 41, № 2. С. 354—357. 765
92. Волкенштейи Н. В., Галошииа 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. Амитии 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., Schfapbach L.//Phys Lett. 1970. Vol. 31A. P. 191—192. 107. Факидов И. Г.//Докл. АИ 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. Волкеиштейи 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. Волкенштейи Н. В., Федоров Г. В.//Журнал экс- эксперим. и теорет. физ. 1966. Т. 50. С. 1505— 1Ь09. 117. Волкеиштейи Н. В., Федоров Г. В.// Физика твердбто тела. 1966. Т. 8. С. 1895—1898. 118. CuIIen P. R., Rhyne J. J., Mancini F.//J. Appl. Phys. 1970. Vol. 41. P. 1178—1181 119 Волкенштейи Н. В., Григорова И. К., Федо- Федоров Г. В.//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1966, Т. 51, 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., Волкенштейи 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, Gottingen — 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. Kl 53—К155. 129. Кувандиков О. К., Черепанов А. В., Василье- Васильева. Р. П., Шакеров В. О.//Изв. вузов. Физика. 1977. №8. С. 128-129. 130. Мясиикова К. П., Васильева Р. П., Черемушки- на А. В. —Изв. АН СССР. Сер. Металлы. 1975. № 6. С. 185—188. 131. Butler E. H., Pugh E. M.//Phys. Rev. 1940 Vol. 57. P. 916—920. 132. Черемушкнна 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 Я=546,07 нм называют основным показателем преломления пОсш. Величины п и иОсн — безразмерные. Уменьшение интенсивности излучения в веществе в результате поглощения характеризуется главным пока- показателем поглощения %. Величины я и х называют оптическими постоянными. Связь между оптическими постоянными, электриче- электрическими и магнитными характеристиками диэлектрической 766
среды, являющаяся важнейшим выводом электромагнит- электромагнитной теории света, определяется уравнением И2=Е, где е — относительная диэлектрическая проницаемость; ц — 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; со — 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 я 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 2 1 + 4 N (cog-cof для металле V 1 4nNhe2 AitNe2 m 4* Nh e2 4я Ne2 m co: go/» <2 + (g, 1 -co2 I ./П0-] /n) - + Здесь со — круговая частота внешнего электромаг- электромагнитного поля, определяемая длиной волны падающего потока излучения; ш0 — круговая частота собственных колебаний свободных электронов атомов вещества, зави- зависящая от их природы; (Ofe — круговая частота собствен- собственных колебаний электронов поляризуемости; е, т. — за- заряд и масса электрона соответственно; N, Nit — число атомов в единице объема, испытывающих поляризацию среды, соответствующее различным собственным часто- частотам ш»; go, gk ¦— коэффициенты сопротивления среды для частот, близких к соо и со* соответственно. Зная со и а*, можно определить глубину проникно- проникновения 6 излучения в металлическую среду (так называе- называемую толщину скин-слоя при нормальном скин-эффекте), пользуясь уравнением — IV 2 этеоа* , Величина 6 измеряется в единицах длины. Расчет показателя преломления п для любой дли- длины 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 Я=0,2-^-50 мкм вы- выполняется по формуле дисперсии п= 1 +64,с 146— 10е Х-2 41 — 106Х- расчет п в интервале длин волн 0,365—1,0139 мкм для оптического бесцветного стекла производится по форму- формуле дисперсии = \ + А2 X2 + А3 Х- + Аь 1-» + Ае Х- где А\, ..., А6 — коэффициенты формулы дисперсии, за- зависящие от марки стекла. Средней дисперсией п1± — «л2 называют раз- разность показателей преломления волн длиной к{ и к2. Основной средней дисперсией nF'—пс' называют разность показателей преломления для длин волн F' и С" (спектральные линии Фраунгофера 479,99 и 643,85 нм соответственно). Коэффициентом дисперсии v3 называют отношение вида v3=(«3 — 1)/К — п2), где И|, «2i «з — показатели преломления, соответствую- соответствующие длинам волн ?ч, Я2 hs. Основным коэффициентом дисперсии vOOH называют отношение ^ош = Кен ~ 1) /(nF, — пс,). Величины Vs и vo«h — безразмерные Термоопгической постоянной fJOcu, K-I» называют изменение основного показателя преломления при повы- повышении температуры вещества на 1 К; Роен определяет- определяется выражением росн = Диош/Д7\ где Аяосн — изменение основного показателя преломле- преломления; AT — изменение температуры, К. Коротковолновой границей пропускания Лтш 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 Лтах, но для длинноволновой части спектра. Яти, и Ятах 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- составляющих отраженного потока (зеркальная или диффуз- диффузная) превалирует, отражение рассматривается как зер- зеркальное (коэффициент зеркального отражения р) или как диффузное (коэффициент диффузионного отражения Рдиф). 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 н рассматриваемым направлением (равиояркостные, или ламбертовские поверхности). Коэффициентом поглощения а называют отношение потока излучения, поглощенного данным телом, к потоку излучения, упавшему иа него. Величины т, т*. р и а ¦— безразмерные. Связь между х, р и а устанавливается соотношением Для потока излучения длины волны к соответству- соответствующие коэффициенты обозначают т^ т^ 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 S, 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 волиы К соответствующую величину обозначают ал и называют спектральным показателем поглощения. Единицы величии а и ах — м~', мм-1 н т. д. Величины ах и х связаны соотношением еличины а и т*, йл и тл — соотношениями = 10-»*; = 10 вещества, м, мм где d — толщина поглощающего слоя 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 x\i — спектральный коэффициент внутреннего про- пропускания для толщины поглощаюшего слоя, равной единице. Коэффициенты тит* связаны соотношением Оптической плотностью называют логарифм величи- величины, обратной коэффициенту пропускания, т. е. Z)=lg(l/T) и D*=Ig(l/'*). Тогда Если поток излучения проходит последовательно через среды с коэффициентом пропускания -л, т2, т3 ... и оптическими плотностями ?>ь D2, D3..., то для совокуп- совокупности этих сред коэффициент пропускания т и суммар- суммарная оптическая плотность D вычисляются по формулам Зависимость р от угла падения cti и показателей преломления п' и п" граничащих диэлектрических сред (излучение распространяется из среды с показателем преломления п' в среду с показателем преломления п") определяется выражением где а2 — угол преломления. Величины ai и а2 связаны законом преломления: При нормальном падении / п» п' \2 При нормальном падении потока излучения из воз- воздуха на металлическую поверхность при одинаковых коэффициентах отражени: и выходной границах среды. на входной Для оптически активных веществ дополнительно вводятся специфические характеристики, поясняемые ниже. Показатель преломления обыкновенного луча по 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 пе 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 дву лучепреломления Ъ, представляющий собой разность между главным показателем преломления необыкновенного луча в анизотропной среде и показа- показателем преломления обыкновенного луча, т. е. Ь = пе — по. Оптическим коэффициентом напряжения В, Па~' называют коэффициент пропорциональности между показателем двулучепреломления Ь, обусловленного ме- механическими деформациями, и разностью главных нор- нормальных напряжений а2—ai, возникающих при этих де- 768
формациях, плоскости действия которых совпадают с плоскостями поляризации лучей е и о. Если деформируемый образец уподобить одноосно- одноосному кристаллу, а падающий параллельный пучок лучей направить перпендикулярно сжимающей (растягиваю- (растягивающей) силе, то зависимость между «о—-Яо н а%—О\ прн- ,' пинает вид пе - по = В (оа — Ol). 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 i тремя неравными единично-перпендикулярными осями, 1 показатели преломления в направлении большой, сред- 1 ней и малой осей называют большим (nG), средним I (п,п) и малым (пр) показателями преломления. 1 Относительная степень поляризации РЛ представля- I ет собой отношение разности интенсивностей пучков лу- 7 «ей с длиной волны к, поляризованных ортогонально, к их сумме. Величина Р к — безразмерная. Углом полной поляризации (углом Брюстера) ав называют угол падения, при котором отраженный луч полиостью поляризован перпендикулярно плоскости па- падения. Величина «е определяется выражением ав = arctg((n"/n'). В частном случае, при я' = 1, aB = arctgn". Удельный угол вращения плоскости поляризации %,, 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 >словиях оптически изотропными, но при определенных [вешних условиях становящихся анизотропными, служат специальные оптические характеристики. Магнитооптической постоянной ВердеС^ , угл. мин/ /(Тл-м), называют коэффициент пропорциональности между углом вращения плоскости поляризации \|э, обус- обусловленным наложением магнитного поля (вектор напря- напряженности магнитного поля совпадает с направлением распространения оптического излучения в данной среде), и произведением напряженности внешнего магнитного поля Н на геометрическую длину пути I излучения в веществе. Зависимость между ф и Сх имеет вид тических коэффициентов rtK, связывающих поляризацн» онные характеристики веществ с напряженностью Е внешнего электрического поля. Индексы ink соответ- соответствуют определенному углу между направлениями оп- оптической оси кристалла и электрического поля. В слу- случае параллельности этих направлений t=6 и k=3, т. е. Максимальное искусственное двулучепреломление, образующееся при распространении света вдоль оси кристалла г, определяется выражением «с *>тах=— гв3?г> где Ez — 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 гт — 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 ел — отношение спектральной плотности энергетиче- энергетической светимости теплового излучателя Ме^ к спект- спектральной плотности энергетической светимости черного тела M°h при той же температуре и той же длине волны в пределах пространственного угла 2я, Величины е т и z} — безразмерные, Расчетные формулы имеют вид где а=5,6687-10-8 Вт/(м2-К4) — постоянная Стефана— Больцмана; Т — температура исследуемой излучающей поверхности, К: 1\ — температура среды, находящейся в тепловом равновесии с исследуемой поверхностью, К; С,=3,7415-10-16 Втм2; С2= 1,43880-10~2 м-К. Единицы AU и Мех — 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 Связь между ег и устанавливается соотноше- Для соответствующего вещества С х зависит от длины волны и температуры. Электрооптической постоянной Керра Вл> м/В2, на- называют коэффициент пропорциональности между пока- показателем двулучепреломления Ъ и произведением длины волны в вакууме л на напряженность Е внешнего элект- электрического поля во второй степени, вектор напряженнос- напряженности которого перпендикулярен направлению распростра- распространения излучения в данной среде Зависимость между b и Вл имеет вид Ъ = В\Е2. Значение В\ зависит от длины волны и температуры Еещества. Линейный электрооптический эффект (эффект Пок- кельса) в кристаллах оценивают с помощью электрооп- электроопВ объектах новой техники коэффициент ет 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 ег 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- <П ф 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 2я, 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 излуча- излучателей; [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 яосн ^осн я 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 ?осн. Ю-7 1/К, в интервале тем- температур, К: от 213 до 293 от 293 до 393 t^ (X = 560 нм) для d, мм; 10 100 Xmin, нм В, Ю~п Па-i, для Х = 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 БК6 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 БКШ 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 -1- 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 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 этелей преломления приведены с погрешностью + 1 -10~Б 770
Таблица 31 Характеристика "оси VOCH п для длины волны ла- лазера, HMj 488,0 514,0 520,8 530,0 568,2 632,8 647,1 694,3 890,0 1060,0 Роен, Ю-' К, в интер- интервале температур, К; от 213 до 293 от 293 до 393 т* Q, = 560 нм) для d, мм: 10 100 Ьт-т, нм В, Ю-12 Па~1, для Х = = 0,55 мкм 2. Оптические характеристики флинтовых стекол [25] Марка стекла БФ12 1,629837 38,82 1,63705 1,63348 1,63265 1,63157 1,62770 1,62276 1,62187 1,61930 1,61247 1,60894 + 12,6 +30,5 0,996 0,959 347 2,50 БФ16 1,674385 47,00 ,68073 ,67761 ,67688 ,67593 ,67250 ,66809 ,66728 ,66496 ,65864 ,65527 + 6 +24 0,996 0,963 362 1,60 БФ24 1,638639 36,50 ,64643 ,64258 ,64168 ,64052 ,63634 ,63103 ,63007 ,62732 1,62000 1,61623 +35 +56 0,995 0,954 364 2,60 ЛФ5 1,578326 41,03 ,58457 ,58149 ,58076 ,57983 ,57647 ,57215 ,57137 ,56912 ,56303 ,55979 +25,4 +44,7 0,995 0,954 335 3,20 1,616878 36,69 1,62436 ,62066 ,61979 ,61868 ,61467 ,60955 ,60863 ,60597 1,59522 +30,6 +52,5 0,996 0,960 346 2,90 Фб 1,607015 37,68 1,61417 ,61063 ,60980 ,60873 1,60489 ,59998 ,59910 1,59655 1,58973 1,58616 +30 +49 0,995 0,953 343 2,95 ТФ1 1,652188 33,62 1,66085 ,65656 ,65555 ,65427 ,64964 ,64378 ,64272 ,63970 ,63172 .62767 +18,4 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 ,74971 ,74822 ,74397 ,73299 .72765 + 62,0 +89,0 0,996 0,960 385 1,45 Таблица 31.3. Коэффициенты формулы дисперсии кроновых стекол [25] AM Ai Ag, Ю-3 А3, Ю-3 А,, 10-* 4, ю-5 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 AM А А, Ю-3 А. 'О А, ю-* А. ю-5 А. ю-7 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 ГК16 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 с помощью коэффициентов формулы дисперсии обеспечивает погрешность в определении п, вышающую ± 1 • 1СГ6. 771
Таблица 31.4. Коэффициенты формулы дисперсии флиитовых стекол [25] А А», Ю-3 As, Ю-=> Ал, Ю-4 Аъ, Ю-6 Ав, 10-' Марка стекла БФ12 2,5767076 —7,6835879 22,692139 4,1937275 2,4633519 17,499673 вФ1е 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 At*l Ах А,, Ю-» А3, Ю-3 л4, ю-4 Аъ, 10-5 Ав, 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 омощью коэффициентов формулы дисперсии обеспечивает погрешность i Таблица 31.5. Границы и спектральные коэффициенты внутреннего пропускания кварцевых стекол [25] Характеристика Xmjn, НМ W, нм i^(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 — 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 «осн 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 Ах Аг, Ю-3 Аз, Ю-3 At, 10-4 А,, Ю-5 А,, Ю-6 В, 10"» Па-i, для Х = = 0,55 мкм Численное значение 1,460078 68,00 1,46299 1,46157 ,46123 ,46079 1,45918 1,45702 1,45662 1,45543 1,45190 1,44968 2,1026513 3,5943075 3,8576238 1,4538022 1,4589827 ,9692608 3,45 772
Таблица 31.7. Оптические характеристики стекол для волоконной оптики и си галлов [25] (X, =486,13 нм; Х2 = 656,27 нм) Характеристика "оси пп — пХ2, Ю-5 Xmin, нм t^(d= 10 мм) для X. нм: 400 600 800 1000 ткш 1,6152 1050 323 0,992 0,998 0,997 0,991 Стекла для сердцевины ФВ 1,6291 1757 334 0,996 0,999 0,999 0,999 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 для оболочки ВО488 1,4898 745 300 0,997 0,999 0,999 0,999 ВО513 1,5150 795 310 0,994 0,996 0,997 0,997 Ситаллы CO2I 1,553 1080 - _ - - СО115 1,535 1020 - _ — - СО156 1,545 1040 - _ - - Таблица 31.8. Значения спектрального коэффициента диффузного отражения р оптических материалов при температуре 295—300 К [26] светорассеиваюших 1, 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 Молочно МС 14 зеркально полироааниое 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 е стекло МС20 зеркально полированное 0,935 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 матовое 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 0,977 0,980 0,980 0,980 П ОЯП U,yoU 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 (прессоаанный 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 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 и для Ь=589,29нм Таблица 31.9. Спектральный показатель 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 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 рг 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 >з >з 2,05 0,45 0,15 1,93 1,535 ах . 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 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 парок ЖЗС12 >з >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 ИКС6 _ - - - - - - - - - - - 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 зличных марок [27] НС1 >3 >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 >3 >3 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 >з >з 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 >з 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 1,52
31.3. ПОЛЯРИЗАЦИОННЫЕ, МАГНИТООПТИЧЕСКИЕ И ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ ица 31.10. Показатели преломления исландок шпата при температуре 291 К [28] Таблица 31.12. Удельный угол вращения плоскости поляризации кристаллического кварца при температуре 293 К [29] X, нм 200 312 410 434 467 486 508 533 560 589 643 656 670 768 801 905 946 1042 1097 1159 1229 % 1,90284 1,71425 1,68014 1,67552 1,67024 1,66785 1,66527 1,66277 1,66046 1,65835 1,65504 1,65437 1,65367 1,64974 1,64869 1,64578 1,64480 1,64276 1,64167 1,64051 1,63926 п? (ГПП) 1,57649 1,51140 ,49640 ,49430 ,49190 ,49074 ,48956 ,48841 ,48736 ,48640 ,48490 ,48459 ,48426 ,48259 ,48216 ,48098 ,48060 ,47985 ,47948 ,47910 ,47870 Таблица 31.11. Показатели преломления кристаллического кварца при температуре 291 К [21] X, 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 ,61139 ,58720 ,57738 ,56671 ,56322 ,56037 ,55943 ,55747 ,55335 ,55188 ,55093 ,54947 ,54801 ,54640 ,54381 ,54260 ,53826 ,53646 ,53545 ,53242 ,52609 Х,„м 215 279 405 434 448 фо. град/мм 236,0 114,5 48,90 41,92 39,24 Х.НМ 486 500 518 589 656 ф0. 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 "о 1,594 1,593 1,586 1,575 1,562 — 1,590 1,586 1,579 1,572 1,562 — "р 1,561 1,554 1,548 1,544 1,535 — ** ((/=0,03 мм) _ 0,98 0,92 0,98 0,90 0,95 Таблица 31.14. Относительная степень поляризации и спектральный коэффициент пропускания поляроидов [29] Толщина анизотропной пленки в поляроидах 0,2 мм; погрешность измерения ± 5% X, нм 400 450 500 550 600 650 700 750 800 850 900 Герапатитовый поляроид 98 7 99,0 99,0 98,5 98,2 91,5 67,8 41,2 28,2 0,02 0,15 0,27 0,32 0,34 0,36 0,36 0,40 0,44 0,50 0,54 Поливиниловый поляроид рх • 0//° 100 100 100 100 100 100 100 100 98 72 32 \ 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 прело л натриевой селитры [29] Х.мкм 0,434 0,486 0,501 0,546 0,578 0,589 0,656 0,668 п 1,6126 ,5998 ,5968 ,5899 ,5860 ,5848 ,5791 ,5783 игения пе (ГПП) ,3404 ,3384 ,3379 ,3365 1,3363 ,3360 1,3347 1,3345 775
Таблица 31.16. Постоянная Верде магнитооптических материалов при температуре от 293 до 300 К [13] Продолжение табл. 31.16 Материал Арсенид галлия Бензин Вода Железо-иттриевый гранат Йодистый литий Кварц кристаллический (±с) Кварц плавленый Кремний Сернистый кадмий Сернистый циик Сероуглерод Спирт метиловый Спирт этиловый Стекло бескислородное: ИКС22 ИКС23 ИКС24 ИКС25 ИКС26 ИКС28 ИКС29 иксзо ИКС31 ИКС32 Стекло As-SB0%TeO2) Стекло Ge3+ — Р« Стекло PbSi Стекло Ргз+ Стекло оптическое бес- бесцветное: ЛК7 К8 БК6 БК8 БКЮ ТК2 ТК14 ТК16 ТК20 КФ4 ВФ12 БФ16 БФ24 ЛФ5 Ф1 Ф6 1, 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 10-« 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 Материал ТФ1 Сурьмянистый индий Фторид европия Х,НМ 589 15 000 00 сх> КГ" угл. мин/(Тл-м) 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- парообразный Моиобромнафталин Нитробензол жидкий То же Нитробензол парообраз- Нитротолуол Сероуглерод Сероуглерод парообраз- Хлорбензол \, НМ 546 546 546 546 639 500 525 550 575 600 625 650 675 700 750 800 546 639 546 546 546 Т. К 330 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 293 330 293 293 293 293 Вх , м/в* 4,44- Ю-18 5,56-10-15 5,55-10-» 4,0-10-и 1,01-10-и 5,5-Ю-18 5,2- Ю-18 5,0-10-и 4,5-Ю-12 4,3-Ю-12 4,1-10-12 4,0-Ю-18 3,7-10-м 3,6-10-12 3,5-Ю-12 3,4-10-i2 3,0-10-" 1,4- Ю2 3,89-10-" 4,0 10-" 1ЛЫ0-13 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 10-'"*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 ) ,570 ,560 ,480 ,468 ,476 ,470 Таблица 31.19. Спектральный коэффициент пропускания дигидрофосфата аммония толщиной 1 мм при температуре 293 К [32] 200 300 400 500 600 700 тм 0,62 0,77 0,83 0,88 0,92 0,96 А, ИМ 800 900 1000 1100 1200 1300 хи 0,95 0,94 0,90 0,80 0,60 0,20 776
31.4. ОПТИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛЫ И ОПТИЧЕСКАЯ КЕРАМИКА 31.20. Спектральный коэффициент внутреннего пропускания т^, оптических кристаллов толщиной 1 мм при температуре 293 К для луча обыкновенного Образцы — полированные диски. Погрешность измерения ± 5% А, 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 _ 0,944 0,949 0,952 0,954 0,956 0,956 0,956 0,956 0,956 0,953 0,956 чат 0,870 0,900 0,910 0,870 0,770 0,520 0,500 — ВаК |.21Г 0,996 0,996 0,9Э6 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 [21] _ 0,885 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 0,914 cuci [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] 0,995 0,995 0,994 0,991 0,992 0,992 0,993 0,994 0,994 0,995 0,995 0,995 KRS-5 [35] 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 0,940 0,864 0,753 0,634 — NaCl [18] 0,940 0,950 0,950 0,940 0,590 0,520 — NaF [21] 0,960 0,950 0,930 0,870 0,780 Таблица 31 А, НМ 199,0 340,4 404,7 486,1 589,3 656,3 766,5 863,0 1000 1060 [38] 1200 1500 2000 2500 3000 4000 5000 6000 8000 10000 10 600C8] 12000 15000 20000 25000 30 000 40 000 50000 AgCl 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 .21. Показатель A12OS (сапфир) 1,56780 . 1,75660 z 1,74650 1,73753 1,62675 BaF2 —„ . — — — ,4686 4681 ^4675 ,4663 ,4647 ,4630 ,4612 ,4570 ,4511 ,4441 ,4259 ,4014 ,3900 . — преломления по луча обыкновенного для оптических кристаллоп npi температуре 293 К [37] CaF,, 1,4964 1,4477 1,4415 1,4370 1,4338 1,4325 1,4309 1,4299 1'4285 U4278 1,4263 1,4239 1,4211 1,4179 1,4097 1,3990 1,3856 1,3499 Csl — — 1,7576 1,7530 1,7494 1,7465 1,7451 1,7444 1,7434 1,7427 1,7421 1,7409 1,7395 1,7378 1,7347 1,7280 1,7192 1,7077 1,6785 1,6369 Ge — Z 4,116 4,072 4,045 4,0025 4,0020 4,0018 4,0014 KBr 1,6172 1,5899 1,5719 1,5600 1,5552 1,5502 1,5472 1,5445 1 5430 1^5421 1,5399 1,5383 1,5374 1,5368 1,5357 1,5345 1,5332 1,5302 1,5264 1,5250 1,5217 1,5129 1,4926 1,4642 KCl 1,5271 1,5100 ,4982 ,4902 ,4870 ,4835 ,4815 ,4799 ,4779 ,4769 ,4754 ,4745 ,4736 ,4721 ,4704 ,4684 ,4633 ,4570 ,4480 ,4320 ,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 1,5861 1,5666 1,5533 1,5442 1,5405 1,5366 1,5343 1,5322 1,5302 1,5284 1,5268 1,5255 1,5244 1,5220 1,5190 1,5155 1,5066 1,4949 1,4801 1,4515 NaF ,32305 ,32174 ,3210 ,3205 ,3189 ,3170 ,3155 ,3133 ,3085 ,3015 ,2930 ,2705 ,2380 ,2200 ,1820 777
Таблица 31.22. Спектральный коэффициент пропускания оптической керамики толщиной 1 мм при температуре 293 К [20] Продолжение табл. 31.22 Л, МКМ 1 2 3 4 5 6 Погрешность измерения A12OS 0,17 0,24 0,29 0,34 0,29 CdTe 0,65 0,43 0,55 0,46 0,47 для ке MgF2 0,90 0,92 0,95 0,92 0,94 ±5% рамики на основе ZnS 0,73 0,92 0,93 0,93 0,93 0,93 ZnSe 0,28 0,34 0,43 0,53 0,57 Y2O3[39] 0,42 0,45 0,49 0,53 0,51 Л, МКМ 7 8 9 10 11 12 13 14 А12О3 0,068 0,022 — — — hi лля м CdTe 0,48 MgF2 0,88 0,44 0,20 — — рамики 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 V2O3[39] 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) 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 60 100 500 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 рн облу 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 чении э 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 0,38 пали от 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 температурь 1750 0,07 0,12 0,21 0,30 0,07 0,12 0,21 0,31 0,16 0,23 0,34 0,43 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 , К 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 солиечнсго 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- КО-815 на медной подложке КО-815 на стальной подложке as 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] [44 [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 "s 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 Продолжение табл. 31.25 пигмента Белый Белый Белый Белый Белый Белый Белый Основа пигмента А12О3 СаО MgCO3 MgO PbCO3 тю2 Y2O3 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 Cr2O3 Fe.03 Со2Оз CuO ,7при 117 0,95 0,95 0,90 0,93 0,92 0,91 0,94 0,96 температуре, К 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 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 " при X, мкм 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 еТ 0,039 0,046 0,054 [19] 0,062 [19] Таблица 31.28. Спектральный коэффициент отражения пленок алюминия при температуре от 291 до 295 К [20] Пленки получены испарением при давлении 1,33-10~3Па на стеклянные подложки. Угол падения потока излуче- излучения 0°. Погрешность измерения ± 2% Х.ИМ 300 400 500 600 h 0,80 0,93 0,93 0,90 Х.нм 650 700 800 900 1000 ь. 0,82 0,85 0,82 0,84 0,90 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% Металл 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 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 — = 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 е" ПРИ 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 X, мкм 0,90 - 0,408 0,399 0,390 0,376 0,333 0,333 0,333 0,333 — Z 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 Е 0,108 0,128 0.148 0i 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 - 0,18 0,17 Таблипа 31.30. Коэффициент теплового излучения г тугоплавких металлов Образцы полированные, неокийпенные. Погрешность измерения ± 10% т, 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 Ш [19] 0,284 0,294 0,304 Мо [181 0,105 0,117 0,142 0,166 Nb [18] 0,116 0,127 6,138 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 r19] 0,227 0,239 0,251 0,274 0,297 О- 1191 0,353 0,360 0,372 Zr [19] 0,204 0,214 0,232 0,248 780
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 Ш [19] 0,314 0,324 — , — — Мо [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 Cr [19] — Zr [19] 0,261 0,272 Таблиц* 31.31. Спектральный коэффициент теплового Образцы иихрома зачищенные; образцы других Броиза Кобальт Константан [20J Манганин [20] Меда Никель Нихром 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 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 0Л4 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 материалов 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 излучения цветных металлов и их сплавов f46] полированные. Погрешность измерения % при X, мкм • 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 ± 10% 12 0,027 0,029 0,029 0,037 0,042 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 н никеля при температуре 291—295 К [28] Образцы полированные. Угол падения потока излучения 0°. Погрешность измерения ±5% Х.им 300 500 589 600 700 800 900 Р 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 1000 1100 1200 2000 3000 4000 5000 10 000 Р Си 0,901 0,903 0,905 0,955 0,973 0,968 к, 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 Со _ 0,125 0,148 *Т а, 0,023 0,024 0,027 0,031 0,036 0,043 0,050 ж _ 0,068 0,078 0,088 0,099 0,110 0,120 т к 900 1000 1100 1200 1300 1400 1500 Со 0,157 0,175 0,?05 0,225 вт Си 0,054 0,058 0,061 к, о,1з: 0,144 0.15С 0,166 0,17? 0,186 0,196 Таблица 31.34. Спектральный коэффициент теплового излучения благородных металлов [46] Образцы полированные, неокисленные. Погрешность измерения ± 10% Металл Золото Иридий Палладий Платина Родий [20] Серебро [20] Г, 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 е" при 1, 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 а 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 ег благородных металлов [18] Образцы полированные, неокисленные. Погрешность измерения ±7% т, к 200 300 400 600 Аи 0,020 0,025 0,029 0,038 Ir [18] 0,040 Pd 0,030 pt 0,032 Rh 0,019 Ag 0,016 0,019 0,022 0,029 т, к 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 Аи 0,047 0,056 0,065 0,210 0,215 0,216 0,218 0,220 0,228 0,230 0 0 0 0 Продолжение пгаб/ Pd ,100 ,135 ,162 ,179 — 0 0 0 0 0 Pt ,128 ,149 ,167 ,183 ,196 — 0 0 0 0 0 0 0 Rh ,084 ,112 ,133 ,150 ,163 ,178 ,183 . 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 • 10~3 Па на кварцевые полированные подложки. Погрешность Толщина 5 10 20 30 40 50 60 70 85 95 253,6 0,590 0,444 0,238 0,128 0,066 0,033 0,019 0,010 0,010 0,010 и 275,3 0,583 0,427 0,230 0,121 0,066 0,033 0,019 0,012 0,012 0,010 змерения 296,7 0,596 0,438 0,265 0,130 0,072 0,039 0,023 0,014 0,011 0,010 ±2%. 334,1 0,619 0,468 0,274 0,163 0,097 0,057 0,036 0,024 0,018 0,015 Угол падения потока излучения 361,0 0,635 0,485 0,295 0,180 0,112 0,072 0,046 0,033 0,025 0,021 --х при 404,6 0,652 0,506 0,320 0,201 0,130 0,086 0,057 0,042 0,033 0,027 X, им 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 0° 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 опенки, 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 PX пр J04.6 0,122 0,181 0,278 0,333 0,352 0,349 0,339 0,320 0,315 0,302 435,8 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 Продолжение таб 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 а78,0 0,139 0,205 0,366 0,493 0,567 0,605 0,622 0,623 0,627 0,629 г. 31.36 643,8 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 Пг на кварцевые полированные подложки. Угол падения 'потока излучения 0°. Погрешность измерения ± 2% 1, нм 251 288 305 316 326 h 0,340 0,212 0,091 0,042 0,146 ,„„ 338 357 385 420 450 h 0,555 0,744 0,814 0,866 0,905 Л, им 500 589 700 1000 1100 h 0,913 0,950 0,960 0,970 0,975 Таблица 31.38. Спектральный коэффициент отражения пленок палладия и родня при температуре от 291 до 295 К [20] Пленки получены испарением при давлении 1,33.10~3Па на стеклянные подложки. Угол падения потока излучения 0°. Погрешность измерения ± 2% Х.нм 200 300 400 500 600 700 рх Pd 0,25 0,43 0,55 0,63 0,67 0,68 Rh _ 0,67 0,75 0,78 0,80 0,81 )., 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% Ртуть Свинец Сурьма Цинк [24] 273— 293 .» при К 0,083 0,068 0,059 0 0,098 0, D,061 D.072 0,090 0,080 0,065 0,057 0,050 0,17 0,090 0,080 0,065 0,057 0,051 0,16 0,048 0,093 0,078 0,067 0,061 0,007 0,12 0,040 0,036 0,031 0,050 0,045 0,041 0,13 0,095 0,079 0,069 0,055 0,047 0,041 0,090 0,080 0,066 0,057 0,095 0,078 0,070 0 0,10 0,11 0,11 0,045 0 ,043 0,039 0,039 0,038 0 0,053 0,050 0,043 0,043 0,043 0,096 0,084 0,077 0,069 0,088 0,073 0,062 0,055 0,050 ,037 0,042 0,060 0,055 0,049 0,047 0,046 0,045 0,050 0,046 0,039 0,046 0,050 0,055 0,060 . 0,065 ),095 0,084 0,076 0,070 ,060 0,075 0,066 0,047 0,090 Таблица 31.40. Коэффициент теплового излуч 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 Ег 0,081 0,101 0,139 0,177 0,216 0,254 0,10 0,10 0,47 0,13 0,16 п ол U,ZO 0,37 0,19 Материал 07X16H6 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 f 473 1 873 523 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% Тип покрытия СеО2—Мо—СеО2 СеО2-Мо-СеО2 СеО2—Мо—СеО2 Мо—СеО2 Mo-SiO2 Ni—SiO2—Ni—SiO2 SiO—Al—SiO SiO2—Mo—SiO., SiO2—Mo—SiO2 SiO2—Mo—SiO2 ZnS-Al-ZnS ZnS-Cu-ZnS ZnS—Ni—ZnS Материал подложки Молибден Слой алюминия на стекле Сталь 12Х18Н10Т Слой алюминия на стекле То же Стекло » Молибден Слой алюминия на стекле Сталь 12Х18Н10Т Стекло .> ег 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 "s 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 отражения р и спектральные коэффициенты теплового излучения t, графитов X, мкм 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 4,5 5,0 Углеграфнт*1 при Т=ЗЯ\ К [49] 0,14 0,16 0,18 0,19 0,21 0,22 0,23 0,25 — — Электрографит*2 при Т-1460 К [50] ЕХ 0,86 0,83 0,87 0,87 0,85 0,85 0,82 0,83 0,82 0,85 Реакторный гра- графит *3 при Г = = 1860 К [50] ЕХ 0,87 0,84 0,87 0,90 0.90 0,89 0,89 0,89 0,85 0,80 грешно *' Образцы компактные, обожженные П ния + 5%. *" Образцы трубчатые. Поверхность неокнсленная. П ность измерения + !0%. *3 Образцы трубчатые. Поверхность пористая, неокнсленная: d= 1700 кг,м3 при Г = 283 К. Погрешность измерения ± 10%. измере- реш- Таблица 31.43. Коэффициенты теплового излучения и спектральные коэффициенты теплового излучения графитов Q =0,65-1-0,66 мкм) Г, К 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 2200 2400 2600 2800 Углегра- фит [49] ет*1 0,74 0,76 0,76 0,77 0,77 0,78 0,78 0,78 0,78 0„78 0,78 _ — — 0,76 0,78 0,79 0,80 0,82 _ — — — 0,89 0,89 0,89 0,88 0,88 0,88 0,87 0,88 — Реакторный графит [50] _ 0,87 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,86 0,85 0,84 л*з ех _ — — 0,91 0,90 0,88 0,86 0,85 0,84 0,83 0,81 0,80 0,79 Электрогра- Электрографит [50] _ 0,86 0,84 0,82 0,80 0,78 0,76 /7*4 _ — — 0,84 0,82 0,80 0,79 0,77 0,76 обожженные. Погреши . измерены *' Обоазцы комг ±ю%. *2 Образцы цилиндрические; поверхность полированная, не- Окислениая . Погрешность измерения + 6—10%. •3 Образцы трубчатые. Поверхность пористая, неокнсленная; d= 1700 кг/м3 при 293 К. Погрешность измерения + 10—12%. *4 Образцы трубчатые. Поверхность неокнсленная. Погрешность измерения + 10%. • 50-2159 Таблица 31.44. Спектральный коэффициент отражения пнролитнческого графита при температуре 293 К [49] 400 665 700 ех при в 5-7,5 0,190 0,210 0,215 ысоте неровное! 0,75-1,75 0,145 0,160 0,165 ей на отражаю! 1-1,5 0,089 0,092 0,093 цей 0,1 0,075 0,080 0,082 Таблица 31.45. Спектральный коэффициент е" теплового излучения углепластика н стеклоуглерода при температуре от 291 до 293 К [52] X, 0 1 3 10 МКМ ,63 ,15 ,39 ,6 Погрешность измерен Углепластик КУПВМ, шероховатый 0,92 0,79 0,72 0,79 ля ± 8% Стеклоуглерод СУ-2500, полированный 0,81 0,73 0,66 0,50 Таблица 31.46. Коэффициент теплового нзлу tj. различных видов сажн [20] Погрешность измерения ±10% 90 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 0,790 0,785 0,777 0,768 0,765 0,764 0,763 0,762 0,761 0,760 0,925 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 характерист органических стекол [30] Хара ктеристика п для X, нм: 404,7 486,1 589,3 656,3 1000 р, Ю-5 1/К, для Х=589,3 им Метилмета- 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 — 11 785
бл ица 31.48. Спектральный коэффицнент внутреннего пропускания t*j полимерных материалов толщиной 1 мт прн температуре 293 К [20] Образцы — полированные диски. Погрешность измерений ± 10% ,мкм 0,40 0,50 0,60 0,70 0,80 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0 5,0 Ацетилцеллю- 0,0081—0,041 0,0081-0,041 0,0081—0,041 0,0081—0,041 . . . Ацетобутират- целлюлоза белая 0,0185 0,0206 0,0206 0,0206 — — Полиамид ПК-4 0,208 0,208 0,208 0,249 Поликар- Поликарбонат [53] 0,563 0,723 0,723 0,706 0,672 — крнлат _ — — — —. 0,364 0,364 0,364 0,130 0,218 0,364 Политрифтор- хлор этилен _ 0,843 0,936 0,940 0,947 0,834 0,464 0,604 терефталат ПЭТФ 0,0345 0,0179 0,0179 0,0345 Теф — — — — 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 непластифнцированного органического стекла [23] Т. К 291 291 291 291 291 291 294 318 333 291 291 291 291 291 291 291 X, „км 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 Пластифицированное стекло марки СОЛ » 1,492 1,488 1,486 — — 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 Непластифици р ов ан- ное стекло марки _ — 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 Ацетилцел- люлоза Винилацетат Винилхлорид Метакрилат Метилмета- крилат Полидихлор- стирол Полистирол 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 ,6i Материал Стирол Фенолформаль- дегид Формальдегид крезольный Целлулоид п 1,61 — 1 1,54-1 1,57—1 1,495—1 ,67 ,70 ,65 ,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% 0,40 0,45 0,50 0,60 0,70 0,80 1,0 Поли до облу- облучения 0,87 0,87 0,88 0,89 0,90 0,90 0,90 карбонат после облу- 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 0,89 после облу- облучения 0,28 0,32 0,38 0,50 0,57 0,62 0,66 31.9 СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ [блица 31.52. Коэффициент поглощения солнечного излучения для строительных материалов [20] Измерения при температуре от 290 до 300 К. Погрешность измерений ± 10% Материал Алебастр Асбоцемент: серый белый Асбошифер Бетон: неокрашенный покрашенный силикатными "s 0,31 0,66 0,41 0,75 0,55 Материал красками: белой зеленой голубой темно-зеленой покрашенный це- цементными крас- красками: голубой розовой as 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 пая плита эк- струкционная "s 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 as 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 0,40 0,52 0,53 0,48 0,78 0.75 0,66 0,64 Таблица 31.53. Спектральнь коэффициент отражения строительных материалов при температуре 293 К [20| Погрешность измерений ±10% 0,50 0,37 0,36 0,26 0,08 0,71 — 0,43 0,53 0,92 0,82 0,75 0 0 0 0 0 0 ,43 ,41 ,28 ,11 ,72 — _ ,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 0 0 ,0 ,30 — - — ,50 ,25 ,33 0,90 0 ,52 3,0 0,05 0 0 0 0 0 — - — ,54 ,16 ,20 ,40 ,08 4,0 0,06 — - _ — 0,15 0,24 0,62 0,37 5,0 0,07 — — — 0,03 0,08 0,25 0,25 0,07 0 0 0 0 — - _ — 03 ,08 12 12 7,0 0,32 — - — — 0,03 0,05 0,08 0,17 0 ,0 ,16 — _ — 0,05 0 0 0 ,10 ,16 ,08 Бетон: неокрашенный Окрашенный цементной голубой крас- краской окрашенный цементной зеленой крас- краской Древесноволокнистые плиты: напрессованные голивинилхлоридной пленкой окрашенные белой эмалью Песок сухой очищенный глазурованный неглазурованный Шамот белый Штукатурка гипсовая 0,05 0,50 0,42 0,06 Таблица 31.54. Коэффициент теплового излучения строительных материалов [55] Материал Асбест Асбошифер Асфальт Бетон* "ипс неполированный "лина обожженная Дерево строганое древесные опилки (хвойные) <.ирпич: красный неполированный огнеупорный шамотный Г, К 293 293 298—303 293 293 303 293 298—303 293 773—1273 293 1273 1503 4 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
1.10. ОКСИДЫ, БОРИДЫ, КАРБИДЫ И НИТРИДЫ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ Таблица 31 55. Коэффициент теплового излучения ег тугоплавких оксидов [51] Погрешность измерений ± 10% Продолжение табл. 31. 55 Т. К 1200 1300 1400 А12ОЬ 0,35 0,36 0,37 Me О 0,33 о', 28 ZrO» 0,39 0,42 Т, к 1500 1600 1700 1800 А12О3 0,38 0,39 0,40 — MgO 0,30 0,34 0,38 0,43 ZrO2 0,45 0,47 0,48 0,49 Таблица 31.56. Коэффици теплового излучения боридов, карбидов н редкоземельных металлов [18| итрндов тугоплавких Материал Борид: гадолиния гафния иттрия лантана неодима самария циркония Карбид: бора вольфрама ниобня тантала титана циркония Нитрид бора 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 Погрешность измерений ± 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 10% при температуре, К 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 [56] Образцы — диски с гладкой окисленной поверхностью. Погрешность измерений 10—15% Окисленный материал Алюмель Алюминий Бериллий Ванадий Железо Иттрий Кобальт Константан Нагний Недь Никель Ниобий Е" 0,87 0,30 0,35 0,70 0,70 0,60 0,75 0,84 0,20 0,70 0,90 0,70 Окнслеииый матери, Сталь: нержа! веющая углеродистая Титан Торий Уран Хром Хромель: 90 № 80 Ni- 60 Ni- Цирконий Чугун - 10 Сг -20Сг - 24 Fe — 16Сг Е/ 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 р; различных почв [19] Х,Мкм 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Глнна 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 П ри м. средние ляют 0,15 и 0,7 i тветственно. 788
Таблица 31.59. Спектральный коэффнцнент отражени рх различных видов растительности [19] 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 Листва 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 рнчневая 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 с™ 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 П р 1 не длин 1 в. Для хвои среднее :м равно 0,30. 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% т, к 90 120 160 ет 0,9764 0,9763 0,9758 Т. К 200 240 270 300 вт 0,9743 0,9706 0,9660 0,9603 Таблица 31.60. Показатель преломления природных драгоценных и полудрагоценных камней для длнны 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 ,768—1 ,770—1 ,768—1 ,669 1,544 пр — 1,63 ,599 ,595 ,771 ,779 ,778 1) 1,566-1 1,581 — 1 1,759—1 1,762—1 1,760—1 1,638 1,553 пт 1,62 1,66 1,631 590 588 761 770 769 0,044 0,014 0,018 0,017 0,013 па 1,65 1,91 1,638 Приведены значения «, для А —687,0 ыкы и л2 для А = Таблица 31.61. Показатель преломления белого в видимой области спектра [54] 400 450 500 550 2,465 2,446 2,433 2,423 600 650 700 750 2,416 2,411 2,407 2,404 Таблица 31.63. Спектральный коэффнцнент теплового нзлучеиня лунного грунта из района Моря Изобилия [58] Образцы с насыпной плотностью, кг/м3: I — 1400; II — 1600—1700; III — 1900; поверхность насыпки сглажена 2,5 4,0 6,0 8,0 Е" 1[58] 0,82 0,77 0,98 0,97 0,78 0,75 0,86 0,97 III 0,73 0,72 0,84 0,97 Х.мкм 10 12 14 H58] 0,97 0,97 0,98 II 0,97 0,97 0,98 111 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% 0,30 0,50 0,70 0,90 1,2 1,5 1,8 0, 0, о, 0, 0, 0, 080 ПО 132 148 145 164 п 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 0 V 069 0,080 0 0 0 0 100 106 102 120 789
31.13. ЖИДКОСТИ, ОТВЕРЖДЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА Таблица 31.65. Показатель преломления некоторых жидкостей при температуре от 293 до 298 К Продолжение табл. 31.65 Жидкость Альфамонобромнафталин Анилин Ацетон » Бензил бензоат Бензол » Бромоформ Вода дистиллированная + + глицерин A:1) н-Гексан >> Глицерин Иодометилен 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 изопропиловый изопропиловый метиловый » >> этиловый Толуол Х.н. 589,3 589,3 546,1 632,8 546*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 ,6588 ,586 ,3576 ,3542 ,568 ,5030 ,5014 ,4950 ,5980 ,3981 ,3742 ,3711 ,4370 ,7559 ,4224 ,4085 ,4257 ,4085 ,4051 ,4290 ,2540 ,3720 ,560 ,538 ,480 ,515 ,602 ,485 ,463 ,467 ,440 ,470 ,460 ,508 ,470 ,450 ,737 ,538 ,5579 ,55257 ,5458 ,405 ,480 ,6347 ^6185 ,470 ,4053 ,3757 ,3726 ,3280 ,3265 ,3253 ,3612 ,3611 ,3583 ,4986 ,4980 ,4901 Литера тура [60] [62] [63] 63 62 63 64 63 64) [65] [63] Г 63] [64] [64] [30] [66] [66] [66] [66] [66] [66] Д66] [58] [27] [56] [58] [58] [29] 29] 58] 27] 56] 52] 58] 27] 61] 61 61 57 51 63 62] 62] IS1 ill [66 [63 63 63 56 63 63 66] [63] [63} [561 63 Жидкость Углерод четыреххлористый То же » Хинолин Хлорбензол Хлороформ » » Циклогексан » Эйтенол Этил коричный Этилсалицилат Эфир диэтиловый Х.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 ,4613 ,4601 ,4547 ,627 ,525 ,4477 ,4455 ,4435 ,4260 ,4224 ,540 ,559 ,523 ,3526 Литера- Литература [63] [58 [63 [62 [62 63 66 63 [63] 63] 581 [62] 62) 66 Таблица 31.66. Показатель преломления дистиллированной воды при 293 К [67] х.™ 250,0 308,0 359,0 400,0 434,0 486,0 546,1 589,3 632,8 768,0 1000 1250 2000 2600 - 1,3773 ,3569 ,3480 ,3433 ,3403 ,3371 ,3341 ,3330 ,3314 ,3289 ,3247 ,3210 ,290 ,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 ,423 1,353 ,380 ,331 ,312 ,330 ,282 ,212 ,140 ,165 1,280 1,330 ,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 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. Саргассово море: ах (X = 490 нм) = 0,037 м. Средизем- Средиземное море: ак (X = 490 нм) = 0,046 м. Черное море: ах (Л = 490 нм) = 0,069 м-1 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 1,9 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 1 1 1 1 1 1 - ,4861 ,530 ,5191 ,5801 ,5151 ,586 ,5411 Материал УФ-235М жидкий УФ-235М отвер- жденный Смола [54]: даммар казеин синте- синтетический копал шеллак оран- оранжевый янтарь - 1,456 1,462 1,515 1,550 1,540 1,516 1,539- I 545 31.14. ГАЗЫ И ПЛАЗМА Таблица 31.70. Показатель преломления воздуха при давлении 105 Па и температуре 288 К [62] X, нм 200 205 210 215 220 225 230 235 240 1,0003240 ,0003205 ,0003175 ,0003147 ,0003121 ,0003098 ,0003077 ,0003058 ,0003041 X, нм 245 250 255 260 265 270 275 280 285 1,0003026 ,0003012 ,0002999 ,0002987 ,0002976 ,0002965 ,0002955 ,0002946 ,0002938 *.нн 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 ,0002901 ,0002889 ,0002878 ,0002868 ,0002860 ,0002852 ,0002845 ,0002839 ,0002833 ,0002827 ,0002817 ,0002809 ,0002802 ,0002795 1,0002789 1,0002784 1,0002780 ,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— 50 000 табл. 31.70 - ,0002769 ,0002763 ,0002757 ,0002753 ,0002750 ,0002747 ,0002745 ,0002743 ,0002741 1,0002737 1,0002734 ,0002732 1,0002731 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% Т. К 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10 000 11000 12 000 13 000 14 000 15 000 16000 17 000 18 000 19 000 20 000 io* 2,89-10 1,58-Ю-5 9,42-10-" 1,86-Ю-6 3,02- Ю-5 4,06-Ю-5 1,10-Ю-4 4,14-Ю-4 1,19-Ю-3 2,64-Ю-3 4,39-10-8 5,51-Ю-3 5,42-10-8 4,52-10-3 3,58-10-8 2,76-10-8 2,24-10-8 1,79-Ю-3 1,53-Ю-3 ЕТ прн ' 105 2,91-Ю-4 2,12-Ю-4 2,73-Ю-4 5,93-Ю-4 1,02-10-8 1,18-10-8 1,46- Ю-8 3,16-10-8 7,29-10-8 1,39-10-2 2,63-10-2 4,02-10-2 5,25-10-2 6,17-10-2 6,82-10-2 7,04-10-2 6,85-Ю-2 6,27-10-2 5,37-10-2 явлении, Па 10" 2,88-Ю"8 2,74-Ю-3 4,30-Ю-3 1,07-Ю-2 2,38-10-2 3,51 -10-2 4,00-10-2 5,22-10-2 6,89-Ю-2 9,53-10-2 1,40-10-1 1,63-10-1 2,18-10-1 2,64-10-1 3,14-10-1 3,49-10-1 3,62-10-1 3,65-10-1 3,65- Ю-1 5-1С6 1,41-10-2 1,66-10-2 2,61-Ю-2 5,04-Ю-2 1,33-10-1 1,99 Ю-1 2,88-10-1 3,52-10-! 4,05-10-1 4,68-10-1 5,09-10-1 4,75-10 6,58-10-1 7,34-10-1 8,54-10-1 8,23-10-1 8,56-10-1 8,27-10-1 8,63-10-1 791
Таблица 31.72. Коэффициент теплового излучения углекислого газа при различных температуре и давлении [69] Радиус полусферического слоя газа 0,1 м Продол т, к 2000 3000 4000 5000 6000 Ю3 4,5-10-з 1,2-10 2,2-Ю-4 2,6- Ю-5 6, МО-6 прн 3 3 2 2 8 давлении. Па 104 ,6-10 ,0-10-з ,1-1О-4 ,2-Ю-4 ,з-ю-4 ю5 8,8-Ю-2 3,2- Ю-2 3,0-10-з 1,4-10-з 3,1-10-з ца 31.73. Показатели преломления i газов при нормальных условиях [62] Погрешность измерений ± E — 7) • 10~8 Газ Азот |63] Аммиак Аргон [63] Ацетилен Бром Бромистый водород Водород Водяной пар [631 » Гелий [70] » Дейтерий Закись азота Йодистый водород Кислород [63] » Криптон (естественный) [70] » Криптон (изотоп S6Kr) [71] » Ксенон Метан Неон [72] » » >> Озон [63] Эксид азота Оксид углерода [73] Х.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 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 1,0002531 1,0002516 1,0002752 1,0002724 1,0002722 1,0002719 1,0002716 1,0002711 1,0002724 1,0002717 1,0002716 1,0002700 1,0002695 1,0002694 1 с\С\С\<~ьр.с\о I,0002693 1,0002690 1,000702 1,000441 1,0002719 1,0002716 1,0002715 1,0002711 1,000511 1,000297 1,000334 Газ Зернистый газ верный ангидрид Сероводород Углекислый газ [63] » Фтор Фтористый метил Хлор Хлористый водород Хлористый метил Четыреххлористый теллур Шестифтористая сера Л, 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 „ 1,000660 1,000737 1,000619 1,0004197 1,0004174 1,000195 1,000449 1,000768 1,000444 1,000865 1,002600 1,000783 Таблица 31.74. Показатель преломления некоторых газов при температуре ожижения [74] Вещество Азот Водород Гелий: Не I Не II Кислород Т, к 78,0 20,4 4,2 2,18 92.0 0,589 0,589 0,546 0,546 0,589 „ 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 • Ю-2 м 0,220 0,225 0,230 0,235 0,240 0,245 "л 0,35 0,29 0,26 0,22 0,19 0,15 х,мкм 0,250 0,255 0,260 0,265 0,270 0,275 \ 0,14 0,10 0,09 0,07 0,04 0,02 Таблица 31.76. Коэффициент теплового излучения водородной плазмы [69] Радиус т, К 9000 10 000 11000 12 000 0 0 полусферического Погре! 20 46 73 — 0, 0 0, цность слоя измерений ет при д 5 37 65 85 0 0 0 0 10 27 51 75 92 авлении, 7 0,20 0,40 0,66 0,85 плазмы ± 20% 10» Па 4 0,11 0,26 0,50 0,70 0,5 м 2 0,05 0,15 0,31 0,51 0,03 0,09 0,20 0,38 792
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ I. Бришамбо Ш. П. Солнечное излучение и радиа- радиационный обмен в атмосфере. М.: Мир, 1969. 2 Новицкий Л. А.//Теплофизика высоких темпе- температур. 1967. Т. 5, № 5. С. 919—923 3. Новицкий Л. А.//Теплофизика высоких темпера- температур 1968 Т 6 № 3. С. 529—536. 4 Новицкий Л. А, Вдовин 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, 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. У 28. Ландсберг Г. М. Оптика. М.: Наука, 1976. 29. Справочник конструктора оптико-механических приборов/Под ред. В. А Панова. Л.- Машиностроение, 30. Мальцев М. Д., Каракулина Г. А. Прикладная оптика и оптические изменения. JVS-- Машиностроение, 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- покрытие/Наука и техника, 1966. 41. Дракин И. И. Аэродинамический и лучистый на- нагрев в полете. М.: Оборонгиз, 1961. 42. Новицкий Л. А.//Теплофизика 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 веществ/Под 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 К). 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, № 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.: Энергоатомиздат, 1985. Глава 32 СПЕКТРЫ АТОМОВ И МОЛЕКУЛ А. А. Радциг 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 (фотононизация 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- Таблица 32.1. Сложившиеся «именные» диапазоны длин же связаны с изменениями колебательно-вращатель- колебательно-вращательных состояний молекулярных частиц. Соответственно будет представлена информация о возбужденных со- состояниях атомных частиц н 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 н ультра- ультрафиолетовом, см. габл. 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- волн электромагнитного излучения Тип полны 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 Диапазон длин волн. 101*—1018 1013_Ю1* 1012— 10м 10"— Ю1* 10й—10" 105—10' 7500—105 6500—7500 5900—6500 5300—5900 4900—5300 4200—4900 4000—4200 2000—4000 100—2000 1-20 0,06—1 5- Ю-*—2 Диапазон энергий квантов 1,2-10-1°—1,2-10-1* 1,2-10-»—1,2-10-10 1,2-Ю-8—1,2-10-» 1,2-10-'—1,2-10-8 0,0124—1,2-10-' 0,124—1,24-Ю-8 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 1,24-10*—620 2,07-105—1,24-10* 2,48-10'—6,2-108 Диапазон характерных температур Т, К источника теплового излучения: ftv = 2,82 кТ 5,1-10-'—5,1-10-" 5,1-Ю-6—5,1-10-' 5,1-Ю-5—5,1-Ю-6 5,МО-4—5,1-10-5 51—5,1-10-* 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, МО5—25 510 5,1-10'—2,6-10" 8,5-108—5,1-10' 1,0-10"—2,5-10' 794
10,97 10,5- 10,0- *Si/. ns Zp°/2,3/2 np nd ZG7/2,S/2 ZH 9/2,11/2 nf nq nh 13,595 эВ 0,0457* 0,01525 0,007SZ 0,00W 0, \91Ж /S 0,01050 0,00018 9,5- .„ „40,199 8,24 8,0- Рис. 32.1 Диаграмма Гротриана для атома водорода Интербапы тонкой структуры,™1 Пэмбобский сдвиг уровней, см
4,389 s V ns np r3/2 пр nd nd t-5/2 nf F7/2 nf G 7/2,3/2 Н9/2,11/2 nh 54,418 эВ 3,5 3,0 О-1- / Рис. 32.2. Диаграмма Гротриана для иона гелия . S2,91 | l Тонкое расщепление, см-* 0,05901 0,00122 0,00044- 0,13958 0,002855 /1эм5одский сдбиг уроднейч см-1
Л/7 nf 3po np nd nf 1,3-4 I I Тонкое расщепление, см'1 Рис. 32.3. Диаграмма Гротриаиа для атома гелия
Тонкое расщепление, см" LiIAs2Zs-2S1/2) Рис. 32.4. Диаграмма Гротриана для атома лития 798
7,521 7,0 2sns Zsnp Zsnd Zsnf 2sns Zsnp Zsnd Zsnf 9,32эЪ 10 I Г Тонкое расщепление, Рис. 32.5. Диаграмма Гротриана для атома бериллия 799
6,69 I Ъ1B$ггр-гР°/г) Рис. 32.6. Диаграмма Гротриана для атома бора 800
% 3P°o,i,z %Uz %°,1,г %i,, %',г,з %з, np 2p(zP")ns np nd np 2p(zP°)nd nd 11,26эй \—19зо,з1 (о,п) \ / \ | Тонкое расщепление, см Рие. 32.7. Диаграмма Гротриана для атома углерод UBsz2pz-3P0)
2S?/z %2,з/г ZPi/z,3/z Zpm$/z 2$/2,s/2 %/2,5/г %г,7/г пр ns nd пр пр nd nd 'S3/2 *Р1/2-5/2 %"/2-S/2 *P1/2S/Z %°/2-7/2 %/г-7/2 np ns np nd np nd nd 14,53 эВ tf Тонкое расщепление, i Рис. 32.8. Диаграмма Гротрнана для атома азота
10,38 Атомный остов: nl = ZszZp1{/tSo) nl'=2sz2psBDe) Рнс. 32.9 Диаграмма Гротриана для атома кислорода
804
.ms. ФИ s| *;l$;l I lk\\ | li ji •I ^ ^ 4N «o 4i ^ 805
I I Тонкое расщепление, см
tf Тонкое расщепление, см' Диаграмма Гротриана для атома магния
5/2,7/Z Рис. 32.14. Диаграмма Гротриана для атома алюминия 808
e,s7\— 6,0- ? 7,776 Ss'-JtfTo'\ 6ЪЖ fe^sa „2lsJL 3~ I 7,302. 5^ \7, % 3Р0,Ьг 3Ро,1,2 %,г,з ^i,2,s %°,з,ь I* no nn nl no nd nd i nd nf nf ]A,Ь Ш) \(J,2) \ty) 8,15эВ п1=Зр(гРЬг) nl'=3p(zP°3/z) Обозначение термов в схеме X,]-связи: tf Тонкое расщепление, Рис. 32.15. Диаграмма Гротриана для атома кремния SiICsz3pz-3P0)
nl пр_ np_ %/z,s/z %z,s/z %г,7/г nl nl nd 10,17 у ,10,00 3d'- 7d- ,3d' 0 6J289_ oa ^ Sf87 S np %Z-S/Z -%2-S/Z %/2-7/Z %Z-7/2 %/Z-9/Z nl /7/7 nd_ np %Mss .AM.78 „ 10,35 9f. 8 \°^°г 8f\ 110, ZO 6f!2777s „ 10,08 I I Тонкое расцепление, см~ Рис. 32.16. Диаграмма Гротриана для атома фосфора
8,3 В 8,0-А $6.0 А 2,3- 2,2- 2,1- 1,0- 0,3- ns Зрг,1,о пр net гг,з,ь 9 'si ns np nd nf 10,36 эВ Атомный остов: p() nl'=3s'3p3(zD°) nl"=3sz3p3(zP') Тонкое расщепление, см" Рис. 32.17. Диаграмма Гротрк
10,W 10,0- %/г z$m Zpi/2,3/2 ZPii2,m %/2,s/2 z^l/2,5/2 %/2,7/г %г,7/2 \ Квартеты и термы в схеме jl- связи nl пр nl пр nl np nd пр | nsB) np(Z) ndB) nfB) 12,Э7э1 7,3 A LJ Тонкое расщепление, см" Рис. 32.18. Диаграмма Гротриана для атома хлора
т-т-^Н 813
5/2,7/2 | {тонкое расщепление, см" YLICp%S-zS1/z) Рис. 32.20. Диаграмма Гротриаиа для атома калия 814
815
^ LJ Тонкое расщепление, SzlCd4sz-ZD3/Z)
Четность (Р) Э/t. конфигурация Нупьтиппетность BS+1) +1 3d4s , |, |, -1 3d4p 3d4sz -1 3d4s4p +1 3d* Рис, 32.23. Диаграмма Гротриана для атома титана
818
Четность (Р) Эл. конфигурация Мультиппетность BS+1) 3 А' + 1 154S И' -7 заЬр 7 || 5 | 3 | 1 3d* As 4SZ -1 7 | 5 I 3 I 7 + 1 3d6 AA> 3,0- ; 2,5- 2,0- 0,8- 0,7- 1 6,766 ЭВ C*D tf 7w/f<7e расщепление, см" Рис, 32.25. Диаграмма Гротриана для атома хрома
Четность (Р) З/r. конфигурация Мультиппетность(г$*1) + 1 За'4s 2 | * | ф -1 заЧр *\АА> +1 3d54sz -1 Зй*Ч8ЬрEр) АА* + 1 3d%s5s АА' +.1 3u54sbd АА> 3,0- 2,0- -у, 1,8- 1,7- X I I Тонкое расщепление, см Рис. 32,26. Диаграмма Гротриана для атома марганца
Четность (Р) Эл. конфигурация МультиплетностьB8+1) 1 +1 3d4s \Л 5 -1 3d%p 1- I 3 I 5 3 1 ¦и I' 2 к. 'II -7 Id*4s4p 3de4sSs з \s\? +1 3d8 3 -1 3ds4*4p - II - II - 7,902 эВ Рис. 32.27. Диаграмма Гротриаиа для атома железа
Четность (Р) Эл. конфигурация Мультиплетность BS*1) 2 +1 3de4s hh 2 -1 3dB4p hh +1 3d4s ' h 2 h -7 г | 4 | 6 2 + 1 3d9 h h ^7,5- Д Рис. 32.28. Диаграмма Гротриана для атома кобальта a"F
Четность (Р) З/t. конфигурация Мупыпиплетность BS+1) +1 3d94S ф -7 3d4p Ф +7 3d4sz -1 3d8bs<*p + 1 3d84s5s i\*\S -1 3d35p 'I' + 1 3d95s Ф 3d10 1 + 1 3d4d 'I* 7,64 ЭВ :Щ ''^p Рис. 32.29. Диаграмма Гротриаиа для атома никеля
Рис. 32.30. Диаграмма Гротриана для атома меди
825
9,528 3,0 ¦ 8,5 8,0 %/г г*п %2,3/г 'PJv/z %/г,5/г nl np nl np nl np nd %/г %2,s/z *pi/z-5lz %/г-7/г %'/г-7/2 %/z-s/z TePMi/ в шт 31~ np nl np nd np nd nf(O) nf(i) nfB) -щп 11, вП ЭВ S 1W7 101Ш1. ¦15ЩМ- . -1576,23 ' Тонкое расщепление, №' Рис. 32.32. Диаграмма Гротриана для атома брома
827
3,37 nf 4,18 ЭВ 1 I Тонкое расщепление, см Рис. 32.34. Диаграмма Гротриана для атома рубиди:
?•§- 11Ш I
Рис. 32.36. Диаграмма Гротриана для атома серебра 830
7.25Ь Тмш расщепление, см Рис. 32.37. Диаграмма Гротриана для атома кадмия
8,0 %7,S 6,5 6,0 Д \фг,п) WS/2,7/2) nsB) %s/zVW&W№ ns(O) ns'(Z) np(Z) npA) np(O) np'(Z) ndB) ndA) nd(O) nd'(Z) nf(i) '5/2,7/2) Атомный остов: nl = 5sz5p43Po,i,z nl'=5sz5p41dz) llEsz5p5-zP'3/z) Тонкое расщепление, см" -то,38 Рис. 32.38. Диаграмма Гротриана для атома иода
53—2195 833
3,1+ °1/Z ns P1/Z np np ZU3/z nd nd S/2,7/2 nf 3,83 эВ 20 20 16 — it 3,7ZiT 13 —¦ I' 3,678 П-&Ш «¦^ / Тонкое расщепление, см 1.Ж CsIEpG6s-2S1/2) Рис. 32.40. Диаграмма Гротриана для атома цезия 834
nf 5,21эВ / * , - ¦¦ i ¦¦¦"¦¦¦ ___ I ftj ци у fj J Тонкое расщепление, см Атомный остов: nl=-6s(zS); nl'=5d( В) Рис. 32.41. Диаграмма Гротриана для атома бария
Конфигурация 5d10nl: термы в схеме LS-сбязи %/2,S/2 2FS/2,7/2 ns np nd nf Конфигурация 5d9(zDs/2is/z) 6snl: термы 6 схеме jj-сбязш SuBs[3/2,1/1]'nl I I ns1/2 nPi/Z 5d$6s[5/2,1/2]nl пРз/2 ns1/2 I nPi/2 Jnigl/2 3/2 5/2\1/2 3/2 5/2\1/2 3/1 5/1 7/г\..\з/2 5/2 7/2\3/2 5/2 7/2\i/2 3/2 5/2 7/2 9/2\ A\Ll(Sd106s-2S1/2) I f Тонкое расщепление, см-? Рис. 32.42. Диаграмма Гротриаиа для атома золота
*¦ Hill I! 3/ 837
же диаграммами Гротриана) для первых 30 элементов таблицы Менделеева, ряда атомов с валентной элект- электронной оболочкой вида ns, ns2, пръ и пр6 (п = 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='ZTigil'2gi, где Tt — компонента мультиплета, g, — статистический вес /-го 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 нода, 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 сверху при символе квантового числа / полного момен- момента атома) и граничные длины волн переходов меж- между заданными мультиплетнымн уровнями. В некоторых случаях рядом с числовым значени- значением длины волны перехода к (в ед. 10~10 м) приведены в круглых скобках значения соответствующей силы осцилляторов в поглощении fik. С помощью нижнего индекса у А, и fu отмечалось значение квантового чис- числа / полного электронного момента состояния (нижне- (нижнего, верхнего или обоих вместе), обладающего мульти- плетной структурой. Прн 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, JO0 м, к длине волны X, 10~~10 м, учитывающая дисперсию света в воздухе: Хвозд = Хвак — ДХ; Хвак = ХВозД + ДХ Продолжение табл. 32.2 X 2000 2100 2200 2300 2400 2500 2600 2700 2800 2900 3000 3100 3200 3300 М 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 3400 3500 3600 3700 3800 3900 4000 4100 4200 4300 4400 4500 4600 4700 М 0,976 1,00 ,03 ,05 ,08 ,10 ,13 ,16 ,18 ,21 ,24 ,26 ,29 ,32 К 4800 4900 5000 5200 5400 5600 5800 6000 6200 6400 6600 6800 7000 7200 ДХ 1,34 1,37 1,39 1,45 1,50 1,55 1,61 1,66 1,72 1,77 1,82 1,88 1,93 1,98 л 7400 7600 7800 8000 8200 8400 8600 8800 9000 9200 9400 9600 9800 10 000 10 200 10 400 ДХ 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 11 600 11800 12 000 12 200 12 400 12 600 12 800 13 000 13 200 13 400 13 600 Дл 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 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 дл 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 [31). Погрешности в определении величин Т, ДГи'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 Я>200 нм относят к переходам в воздухе, а более короткие длины волн — к переходам в вакууме. В табл. 32.2 приведены значения поправки ДЯ к длине волны, учитывающей дисперсию света в воздухе по стандартной формуле Эдлена [3]- ДХ = Хияк - Хг 2,406030-Ю-2 1,3-10-" — о2 п= 1 -t-10-8/ 8342,13 1,5997-Ю-4 \ 0,389- Ю-6— о2 ) ' здесь п — показатель преломления воздуха для рас- рассматриваемой волны; а — волновое число в вакууме, равное энергии перехода ДГ/Л, см~'. В практических единицах связь между длиной волны перехода и энер- энергией перехода имеет вид Хвак = Юв/ДГз. = 12398,5/ДГ2, где Л выражено в 100 м, ATi — в см-1 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) взаимодействий электронов. В нерелятивист- нерелятивистском приближении при учете только электростатиче- электростатических взаимодействий энергетические уровни атома характеризуются значениями полного орбитального (Z,) 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-fS, 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|</<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- ЗА ного момента / и / — 1, можно представить в виде [6]: -f- — В рактеризуемых полным электронным моментом /, 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 (|/—I\*cF^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 / и / можно считать сохраняющимися и тогда полная энергия уров- уровня записывается в виде суммы [7]: 1B1 — l)J BJ — 1) , /,/>!, где А — 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 J—\L—S\), либо обращен- обращенным (нижней компоненте отвечает максимальное зна- значение /=L+S). Измеренные значения энергии расщепления AEj,j-i соседних компонент низколежащих мультиплетов ато- атомов приведены на рис. 32.1—32.43. Как правило, при- приближение Z-S-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- хагде Ei — энергия уровня без учета взаимодействия электронов с ядерными моментами; Ен\ — энергия взаимодействия электронов с магнитным дипольным моментом ядра; ?е2 — энергия взаимодействия элект- электронов с электрическим квадрупольным моментом ядра. Далее, величина K=F(F+\) — /(/+!)— /(/+1) 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 , /h, 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 н 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, Таблица 32.3. Сверхтонкое расщепление иизколежащих уровней атомов Атомный номер Z 1 Изотоп, терм основного состояния, спнн ядра / i#BSl/2), 1/2 2#BS1/2), 1 sHeS1/2), 1/2 Терм l'Sl/2 22Si/2 i2s,/2 22S1/2 i2*1/2 Квантовые числа момента {Ft Fr) A,0) A,0) C/2,1/2) C/2,1/2) A.0) Свеохтонкое расщепление уровней Av(/4 F'), А, В, МГц 1420,40575 177,5568 327,38435 40,9244 1516,70147 &E (F, F'), IQr3 CM- 47,3796 5,92266 10,9204 1,36509 50,5917 839
Продолжение табл. 32.3 Атомный номер 2 2 3 4 Б 6 7 8 9 10 11 12 13 15 17 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / 3He(iS0), 1/2 3He+BS1/2), 1/2 eLiBS1/2), 1 7LiBS1/2), 3/2 sBe(iS0), 3/2 10B B^\/o) •> 3 uB(a/>1/2), 3/2 13C(8Pe), 1/2 14NDS3/2), 1 17OCP2), 5/2 lsFB/>3/2), 1/2 21Ne(iS0), 3/2 3NaBSj/2), 3/2 26Mg(*S0), 5/2 Z7AlBP1/2), 5/2 »PDS3/2), 1/2 3*C]B/>3/2),3/2 37C1 BP3/2,) 3/2 Терм 2sSi 2 3Pa 1 25 22Л/2 22^з/2 22P1/2 2Vi/2 23/) 23/>2 2Г1/2 2 4/2 23Pi 2 3P2 2 4S3/2 23P2 2SPX 2 2Pj/2 33P2 3 2^l/2 3^1/2 3^3/2 3SP1 3 SP^ 3 2-fl/2 3 2/53/2 34S^ 3 2/53/2 ^1/2 3 2/3/2 Квантовые числа полного момента (F, F') C/2, 1/2) E/2, 3/2) C/2, 1/2) A,0) C/2, 1/2) — B,1) _ E/2, 3/2) C/2, 1/2) G/2, 5/2) E/2, 3/2) C/2, 1/2) G/2, 5/2) B,1) C,2) B,1) A,0) C/2, 1/2) E/2, 3/2) _ . B,1) A,0) G/2, 5/2) E/2, 3/2) C/2, 1/2) B,1) — — G/2, 5/2) E/2, 3/2) (9/2, 7/2) G/2, 5/2) E/2, 3/2) C/2, 1/2) C,2) D,3) C,2) — C,2) B,1) A,0) B,1) C,2) B,1) A,0) B,1) Сверхтонкое расщепление уровней Av(F.F'), А, В, МГц 6739,701 6960 4510 8665,6499 228,20526 /4= 17,37 /4= —1,16 В= —0,1 803,50409 .4=45,9 А =—3,06 В=—0,2 354,44 202,95 435,48 312,02 187,62 429,05 732,15 222,7 144,0 71 4,3 372,6 А= 10,45093 В=\ ,3 /4=—219,6 А=4,7 4020 10250 1034,5 599,4 303,9 1771,62613 /4=94,3 /4=18,7 В=2,9 516,1 350,0 567,3 452,3 329,0 199,8 1506,1 392 274 /4=420 Л=55,06 670,0135 355,2210 150,1736 2074,38 555,3043 298,1277 127,4408 1726,7 Ю-3'см' 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 2,37 0,14 12,43 — _ 134 342 34,51 19,99 10,14 59,09513 _ 17,22 11,7 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 с состояния, спи 3SKBS1/2), 40К BS1/2) «К BS1/2) «CapSo). «Ca(»So), «Sc BD3/2) «TiCf2), *°Ti{*F2), 51V Df s/2 B3Cr('S3), 6*Mn FS5y S7Fe (Б?>4) н ядра / 3/2 4 3/2 7/2 7/2 , 7/2 5/2 7/2 , 7/2 3/2 2), 5/2 , 1/2 Терм 42<?12 4^1/2 42^l/2 4^3/2 Г41/2 4^2 4 3Pt 4»^ 3^3/2 3 2-°5/2 44f3/2 4^5/2 4^7/2 4^9/2 3=>F2 33^2 3^3/2 36^l/2 3^3/2 3^5/2 3^7/2 3'S3 36S5 2 4^9/2 4 6?,7/2 4 6^5/2 4^3/2 4e-Dl/2 4 6Fs ПОЛНОГО С7. B,1) — _ — — B,1) - - - E,4) D,3) F,5) E,4) D,3) — — - — _ — — — — (9/2, G/2, E/2, - — _ ые числа момента F') 7/2) 5/2) 3/2) Сверхтонкое расщепление уровней Av(F, F'), А, В. МГц 461,71972 Л=27,8 Л=6,1 В=2,8 Л=—285,73 Л=—34,5 Л=—7,5 В=—3 254,01387 Л = 15,2 Л = 3,4 в = з,з А = —240,7 Л = —198,8 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 В = — 15 Л = —85,703 В= 25,70 А =—85,726 В =21,07 Л = 560,07 Л = 751,53 Л = 405,64 В = —7,0 Л = 373,53 В =—5,0 Л = 382,37 д 2 3 371,7 289,09 206,50 Л = —72,4208 В = —0,018 Л = 510,3 В=- 132,2 Л = 458,9 В =21,7 Л = 436,7 В = -46,8 Л = 469,4 В=— 65,1 4 = 882,1 /4 = 38,08 А = 87,25 Ч5ЗД- 15,40132 8,47300 - — _ 44,3 36,22 21,18 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 / s"Co(^9/2), 7/2 61NiCF4), 3/2 e3CuBS1/2), 3/2 6sCuBS1/2), 3/2 6'Zn(iS0), 5/2 «Ga(V1/2),3/2 "GaBP1/2),3/2 73GeCP0), 9/2 76AsDS3/2), 3/2 83Kr(iSe), 9/2 «RbBS1/2), 5/2 *'RbBS1/2), 3/2 3"YBD3/2), 1/2 S5Mo(?S3), 5/2 s7Mo('S3), 5/2 107AgBS1/2), 1/2 Терм 4*F4 4? 4V 3^9/2 33F4 42Sl/2 4<2 43P2 4 ^1/2 42/>3/2 5 2Sl/2 42Л 4^3/2 52S1/2 4V, 4 3P2 44S3/2 ад 52-Pl/2 6%s 42^5/2 4 2D3/2 62-Sl/2 52S1/2 0 M/2 5^3/2 42Д5/2 42D3/2 62S1/2 42^3/2 Л2Г) * ^5/2 5'S3 5^S2 5'S3 5BS2 52^з/2 Квантовые числа полн?™ ™Гнта _ (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,1) C,2) B,1) A.0) B,1) C,2) B,1) C,2) — — _ _ B,1) - - — — — - - Сверхтонкое расщепление уровней ^(F, F'), А. В, МГц Л = 78,43 Л = 69,63 /4 = 55,99 3655 3169,4 ОАО Pi /иУо 2230,6 1774,5 Л = -215,04 В = —56,9 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 Л =15,55 В — —54t57 А = —64,427 В= 111,8 Л = —66,20 В = —0,53 819,45 595,12 Л =—143,0 3035,732 /4= 120,7 Л = 25,0 В = 26,0 /4 = —5 Л J Л = 239 6834,6826 Л = 406 Л = 84,9 В = 12 6 А = -17 Л = 25 Л =810 Л= —57,2 А = —28,8 А = —208,5828 В = 0»0087 Л = 428,84 В =0,028 Л = —212,9817 Л = 437,89 Л = —32 ДЕ (F.f), Ю-3 см-> 121,9 105,7 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 - _ _ - _ Z 842
Продолжение табл. 32.3 Атомный номер Z 49 51 52 53 54 55 56 57 Изотоп, терм основного состояния, спнн ядра / 1131пBР,/2), 9/2 иъщгр ^ 9/2 123SbDS3/2), 7/2 i26Xe(ap2j) 1/2 127Ч2Р3/2), 5/2 ^Xe^So), 1/2 ^Xe^So), 3/2 133CsBS1/2), 7/2 M6BaAS0)f 3/2 is'Ba^S,,), 3/2 139LaB?)g/2), 7/2 Терм 52^/2 6 2S1/2 52^i/2 52/3з/2 62S1/2 5 4S3/2 53P2 53P* 52^/2 63Aj 1?РШ G2Pyl 5 2Z) 5 2?) 7:S 53?>x 53A> 53D r m 53Dx 53D2 53D 2 52D 3/2 5 2?)е/<> 64F 3/2 5/2 6 4P1/2 6 4P3/2 6^5/2 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'), А. В. МГц 11385 8410 /4 = 2281,955 /4 = 242,165 8430 815,6 648,5 484,0 /4=—1010,3 /4 = 782,5 A = —2887,0 4226,17 1965,9 737,49 5961,258 2693,623 1608,348 838,764 9192,63177 A = 292 4 = 50,3 B= —0,4 /4= 16,3 A = -22 /4 = 550 A = —470 В — 12 /4 = 371 В =18 /4 = 408 В = 20 A = -73,4 В = 38,7 A = -520 ?j J7 Л =414 B = 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 Z 59 60 62 63 64 65 66 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / 14ФгD/9/2), 5/2 i«3Nd(B/4), 7/2 *«Nd(»/e), 7/2 147Sm(?F0), 7/2 M*Sm('F0), 7/2 i»Eu(«S7/2), 5/2 l6SEu(*S7/2), 5/2 «eGd("D2), 3/2 «*Gd(sA,), 3/2 *»ТЬFД15/2), 3/2 *«Dy(»/g),5/2 xesDyF/8),5/2 Терм 44/9/2 44'll/2 44/13/2 44/15/2 4*/4 4*/Б 4*/4 4 V, 4'F2 4'F2 4'F3 4Vi 4'F2 4 7F * 'f 3 48S7/2 48S7/2 5 "A, 5S?>3 59D4 5»?>2 59?>з 59O4 4^,5/2 46"l3/2 58CI3^ 4V8 4Б/8 Квантовые числа полного момента (F, F') _ A5/2, 13/2) A3/2, П/2) A1/2, 9/2) (9/2, 7/2) G/2, 5/2) _ - - F,5) E,4) D,3) F,5) E,4) D,3) — _ - — _ —. Сверхтонкое раси Av (F, F'), А, В. МГц Л = 926,209 В= —11,88 Л = 730,393 В =—11,88 Л =613,240 В= —12,85 Л = 541,575 В = —14,56 1418 1257,5 1084,7 901,5 710 Л =—153,68 В= 115,7 Л =—121,63 В= 64,6 Л = -95,53 В =61,0 Л = —33,494 В= 58,692 А = —41,184 В =—62,23 Л =—50,240 В =—33,68 А =—27,611 q __ |g 962 А = —33,951 В= 17,99 Д __ /J| ^Jg В = 9,75* 120,67 100,29 80,05 54,04 44,00 35,00 Л = 36,575 В= 179,4 Л = 4,92 В = —406,67 А = —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 Д . ggO Q| В= 1167,5 Л = 532,20 В = 928,9 Л = -116,232 В= 1091,57 Л= 162,7543 В= 1152,86 цепление уровней ЛШ^см-'.Ь - _ 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 73 74 75 Изотоп, терм основного состояния, спин ядра / 165HoD/jg ,2), 7/2 1ИЕгC#6), 7/2 i69TmBF7/2), 1/2 175Lu( Z)g/2) > 7/2 176Lu№3/2), 7 i"Hf(=>F2), 7/2 «sHf CF3). 9/2 isiTaDF3/2), 7/2 183WEDO), 1/2 U6Re(eSs/2), 5/2 M'Re(«S5/2), 5/2 Терм 4б/ 44/ 43#6 4V7/2 52?>3/2 5^5/2 5^3/2 5^5/2 53F2 53F2 5^5/2 5^7/2 54/?g 2 54/3i/2 5^3/2 56Dx 6^S3 5 БОз 5 5/)л 5«S 5^5/2 5 «S5/2 5 «P5/2 6eD 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) A1/2,9/2) (9/2,7/2) G/2, 5/2) - - _ - _ __ — _ _ Сверхтонкое расщепление уровней Av (F. F') А, В, МГц /4 = 177,53 B= 1066,4 7184,8 6540,8 5842,4 5096,3 4309,3 А = —120,486 В = —4552,96 1496,5507 А = — 374.13766 2051,2201 345,497 496,578 1837,570 800,343 161,815 157,73 238,058 /4= 137,9 6 = 2131 А = 104,0 В = 2624 991,792 477,008 162,887 4,864 82,132 392,848 541,9104 558,672 /4 = 509,08 В = —1012,24 Л = 313,47 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 6 = 29,635 Л = 880,44 В= 1618,5 Л = —57,149 6 = 28,05 Л = 889,24 В =1531,7 А = 2600 В = 2000 ДЕ (F, F'), 1СГ3 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 ulIr(*F9/2), 3/2 1MIr(*F9/2), 3/2 wept (зд„), 1 /2 "?AuBS1/2), 3/2 M9Hg(iS0), 1/2 201Hg(iS0), 3/2 ™3ТЦ2Р1/2), 1/2 2osT]Bpl/2), 1/2 207pbCpfl)) 1/2 2<«BiDS3/2), 9/2 23SUFL°), 7/2 as'Np(ei11/2), 5/2 Терм 5^9/2 53D3 5з°2 б2^ 3/2 gsp2 GSP2 6 3Z)g 62P1/2 6 2Р1Г 6\pw ^ 4^3/2 6 2?>3,2 62°5/2 62P1/2 6^3/2 6*Lg 5eZ.n,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 расщеплеине уровней А, В.'мГи 659,265 189 440 84,'050 660,090 224,478 33,535 Л = 5702,6 Л = 2609,6 3820,56 6099,320 Л = 80,24 В= 1049,8 Л= 199,842 В = 911,077 Л = 9066,45 11382,629 8629,522 5377,49 А = —2450 В = 60 21105,45 524,0599 21310,83 530,0765 1524,5 Л.= — 446,94 В =—304,65 Л = —1227 В = —620 Л =* 2503 В = 0 Л =11268 Л = 491,03 В = 978,64 А = —60,56 В = 4104,1 Л = -68,35 В = 40,1 Л =778 В =645 1СГ3 'см-1 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 At и /42 (A=Z-\-N, Z — число протонов, N — число нейтронов) представляется суммой трех слагаемых [10] BMS VS В приведенном выражении первый член ^bj^s = =VoofWe(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; Mi, Мг — массы ядер; — специфическое мае- 846
совое смещение; 6v v*s г — объемное смещение между линиями двух изотопов, доминирующее в спектре тяже- тяжелых элементов B^,60). В спектрах элементов середи- середины таблицы Менделеева (Z<~ 20-^25) наблюдаемое изо- изотопическое смещение мало по абсолютной величине. Изотопический сдвиг в спектральных линиях 6v обусловлен смещением электронных термов атомов и связан с изотоническими сдвигами верхнего FГ') и ниж- нижнего F7") термов соотношением Bv = B7"— 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 смешения 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 изотопов 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 |Ю— 13]. С учетом установленной погрешности измерений чис- числовые значения были округлены по последней значащей цифре (±1). Атомный номер Z 1 2 3 5 6 7 8 10 11 12 18 19 20 Таблица 32.4. Изотопическое (основной терм) Н (ls-2S1/2) Не (Is2-«SO) Li Bs-2S1/2) в о 2Сз N Bp3_«S°/2) 4°з Ne Bр6—^о) Na 2Mg Аг Cs«— iS0) К Ds—*S ) 1/2 Ca Переход между термами l2S1/2-22P° 1 ^0—2 lP° 2 2S1/2—2 2P° 2p2P°-3s 2S,/2 2p2 >S0-2p3s IP; 3s 2P3/2-3p *P°V2 3s V5/2-3p^P3/2 3s ^-Зр «Рх 3s'[l/2]°-3p[5/2]2 SsfS/^-Spfl^b 3s 2S,/2-4p2p;/2 3s2 iS0-3s3piP° 4s[3/2]°-4p'[3/2]1 4s «S1|2-4p 2P^2 4S 25 _4p 2/3° 1/2 3/2 4s2 iS,,—4s4p iPj 4s2 iSo—4s4p зр° смещение резонансных линии атомов Длии^во™., 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—Az 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* 10-*см-> 2,238-10* 2,983-10* 7,477-103 8,8.10s 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. 32.4 Атомный номер 2* 29 30 31 36 37 38 40 47 48 49 54 55 70 71 79 80 Элемент (основной терм) Си Zn Ds2—iS,,) Gao Кг Rb Es - 2S,/2) Sr Es2-iS0) Dds-2S1/2) Cd Es2-'S0) In P— 1/2 Xe Cs Fs-2S1/2) Yb { J OS $) Ed6s"-2Z?3/2) Аи Ed*>6s-2S1/2) Hg Ed106sa—*5о) Переход между термами 4S 2S1/2_4p 2P°/2 4s2 »S0—4s4p IP, 4p 2P°/2-5s 2S1|2 5s [3/2]^—5p [5/2]2 5s 2S1/2-5p 2P°/2 5s2 lSB—5s5p lPj 5s2 iSo—5s6p xPj 5s2 IS 0 S P 1 4<J35s 6F6—4d35p6Gg 4d«s^ S1/2-5p *P°l/2 4ds 2S1/2-5p ^P3°/2 5s2 *S9—5s5p 3Pj 5P2P°/2-6s2S1/2 5p 2P;/2-6s 2S1/2 6s [3/2]°-6p [3/2]2| 6s 2S1/2-6p 2P^/2 6s2 iS,,—6s6p xPj 5d6s2 2D3/2—5d6s6p *F°3/2 5d6s? 2D5/2 — 5d6s6p V°/2 Sdes2 2D5/2-5d6s6p V°7/2 6s 2S1/2-6p 2P°/2 6s2 iS,,—6s6p 3Pi Длина волны Л, 10-»» м 3274,0 2138,6 4033,0 4172,1 8776,7 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 Л,—Аг 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 Оу gO 84—88 86—88 87—88 90—92 92—94 94—96 107—109 107—109 (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 6v^»A, Ю-8 см-» 20 16 j з 2 2 6 2,6 9,0 4,2 1,5 15,9 7,5 3,2 14,1 6,7 2,7 -12 —7 —5 —15 —15 —15 8,6 8,5 —3 1,2 1,2 17 18 -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 Т€ TI FSpb~ Pl/ рм) Переход между т 6р *Рат-7* 2S бр2 sP0—6p7s 3I рмами /2 Длина волны Л, 10-'° м 5350,5 2833,1 Массовые числа изотопов At—Аг 203—205 207—208 206-208 204—208 202—208 Изотопическое сме- смещение линий —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 взаимодействий 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 чаях точностью можно представить полную энергию двухатомной молекулы в заданном состоянии п в виде суммы где Тр — электронная, a Tvl — колебательио-врашатель- ная энергия; v, I — 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 Tvl в ряд по степеням квантовых чисел v и /, например в виде, Tvj= G (v) + Fv (J) = [<ое (v+ 1/2) — . . . ] + [BvJ(J+l)- В приведенном выражении колебательная энергия моле- молекулы G(v) соответствует модели так называемого ан- ангармонического осциллятора, причем ые — частота гар- гармонических колебаний, ыехе — 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(v+l/2)+ .... Ds=De+$e(v + l/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: у=?„,— Еп„ = T'e+G'+F'— {T"e+C"+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 резонаисов, соответствующих пе- переходам между зеемановскими компонентами расщеплен- расщепленных в магнитном поле уровней молекулы. Таблица 32.5. Спектроскопические постоянные основных состояний двухатомных молекул Моле- Молекула А& AgBr AgCl AgF AgH Agl ОСНОВНОГ состояния Xi2+ X 12+ X 12+ Xi2+ Xi2+ Xi2+ Равновесное межъядерное >асстояние г , 10-" м 2,7 2,393 2,281 1,983 1,618 2,545 Частота гар- колебаний ш , см~> 192,4 247,7 343,5 513,45 1760 206,5 Постоянная ангармонизма 0,64 0,68 1,17 2,59 34,1 0,44 Вращательная постоянная 0,496 0,0634 0,123 0,266 6,449 0,0449 бательно-врчща- тельного взан- 10-" см-' е' 0,19 0,228 0,6 1,92 201 0,15 Приведенная мас- а Для домннантно- состава ц,л', а. е. м. 53,948 46,424 26,350 [6,132 0,9984 58,025 Энергия диссоциации о°, да см- 1,34 2,5 2,60 2,9 1,84 2,1 I 54-2159 849
Продолжение табл. 32. Молекула AgO Al, AlBr A1C1 A1F A1H All АЮ A1S AlSe Ar, As2 AsF AsH AsN AsO AsP AsS Au2 AuAl AuBe AuH AuMg B2 BBr BC1 BF BH BI BN BO BS BaBr BaCl BaF BaH Bal BaO BaS Be2 Терм состояния X 2П,/2 X% X Ч+ XV? X !S+ X XS+ X2T+ X 2S X11l X1K_ XalT X *S+ X 2П, ,2 Xl 2П1/2 X 4Sg Xi?+(O+) X aS* X 2?' ХаЪ~ X1^ X XS+ Xi?+ X !?+ X *S+ x*a X 2?+ X2S+ X2?+ X 2?+ X 2?+ X 2?+ X 2S+ JOE* X !S+ x^ Равновесное межъядерное расстояние rf, 10-» 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* энгармонизма 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 11,7 6,31 0,41 0,80 1,83 14,5 0,27 2,03 0,884 20 постоянная Ве, 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 0,2165 3,3828 0,0268 0,3126 0,1033 0,618 Постоянная колебательно- вращательного взаимодейст- взаимодействия а?, W-* 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 &А , 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 Dq, 10* см- 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 BeCl BeF ВеН Bel BeO BeS Bi2 BiBr BiCl BiF BiH Bil BiO BiS Br2 BrCl BrF BrO Q> CC1 CF CH CN CO CP cs CSe Ca2 CaBr CaCl CaF CaH Cal CaO CaS CdH a, C1F CIO Герм основного состояния X2S+ х*ъ+ X2S+ ХЧ+ X2S+ хъ+ хъ+ хгх+ XO+ XO+ ххо+ X SS- (O+) XO+ X, 2П1/2 x 2п1/2 хъ+(ор Х1Х+ Хг 2П3/2 ХЧ? *2%2 Х2ПГ Х2ПГ xzx+ ХЪ+ Х22+ ХЪ+ Х22+ Х22+ Z2S+ Х2?+ X2S+ Х-12-т- XiX+ X2S+ х2пг Равновесное межъядерное расстояние ге> 1О~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 1,676 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 си ¦ СМ~* 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 шехе' см~1 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 е* 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 взанмодей- 10-8 СМЛ' 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 доминантного изотопного состава &А , 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 диссоциации ?>q. 104 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 2,1Н 2,218 54* 851
Продолжение табл. 32.5 Молекула Сг2 СгН СЮ Cs2 CsBr CsCl CsF CsH Csl Cua CuBr CuCl CuF CuH Cul CuO :us F2 3aBr 3aCl 3aF 2aH 2al je2 3eF 3eH ЗеО 3eS 3eSe QeTe н2 HD 4T D2 DT r2 HBr HC1 HF ОСНОВНОГО состояния хч? X62 x*nr xij; Xi2+ X!2+ XiS+ X'2+ X4+ XiS+ XiS+ XiS+ X4I3,2 * 2П3/2 XiS+ xv+ x^+ XiS+ X!2+ Z32g x 2n1/2 Х2ПГ X!?+ XiS+ X1^ ХЧ* xxS; X12g XiS+ X iS+ X4+ Равновесное межъядерное расстояние v 10-" 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- 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 энгармонизма 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 Враща тельна я 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- 10-8 см-1 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 доминантного изотопного 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 1,50«0 0,9954 0,9796 0,9571 диссоциации Do, 1С 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 н& HgCl HgH HoF k 1Вг IC1 IF 10 InBr InCl lnF lnH lnl K2 KBr KC1 KF KH KI Kra LaF LaO LaS Li2 LiBr LiCl LiF LiH Lil LiNa LiO LuF LuH LuO Mg, MgBr MgCa oJobhop Xi?+ xas X2? X хч? х^+ XiS+ XiS+ XiS+ X*S+ x*s+ XiS+ X^+ хч? Xi?+ XiS+ xii+ XiS* XiS+ X^ Xi2+ x*s+ X4$ XiS+ XiS+ XiS+ XiS+ XiS+(O+) X*S X 2Пг- x is ХЧ X2X+ хч? XaS+ XiS+ Равновесное межъядерное расстояние V ю-- 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- гармонически х колебаний <о , 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 энгармонизма 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 колебателъно- вращательного взаимодейст- взаимодействия ке,Ш-3см-1 169 1,72 _ 0,5 _ М 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 доминантного состава ил , 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 D0, W 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 2,7 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
Продолжение табл. Молекула MgCl MgF MgH MgO MgS MnH MnO MnS N2 NBr NCI NF NH NO NS NSe Na2 NaBr NaCl NaF NaH Nal NaK NbO Ne2 NiH o2 OH p2 PBr PCI PF PH PN PO PS Pb2 PbCl Терм основного состояния X2S+ xi-z+ X4+ X'E X«E x«e» x*?~ Х*Г XSE~ XSS~ Ыт) X, *П1/2 x% x*z* X 4,* x^+ x*s~ хъ* *i2A5/2 X *2~(О+) ХЧГ XS2~ Хг2+ x*nr xmr *1 2П!/2 Равновесное межъядерное р™„ием 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 v 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- 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 энгармонизма теке' 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* колебательно- вращательного взаимодейст- 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 Прнведенная доминантного изотопного состава |iA , 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 Do, ЮЧаг» 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-3 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 Rb2 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 x, 2п1/2 л: is* XiS* XiS* X*S* X2S+ XiS XiS XiS* X'S* XiS* XiS+ XiS* x*s* X2S X^S- xtm3/2 х*щ X^S" X%(Ol) X^S-fO*) x 2nr x*s+ XiS* XiS* X2S* Хг%(О1) xtm3/2 ХХ^-(О*) Xx »S~ (O*) x3s- x2nr Х2ПГ x2nr xmr хгтщ X2S+ XiS* Равновесное межъядерное расстояние 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 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 энгармонизма 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 Вра ща те л ьна я постоянная 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 взанмодейст- 1(Г3 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 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 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. 32.1 Молекула SiS SiSe Sn2 SnCl SnF SnO SnS SnSe SnTe Sr2 SrBr SrCl SrF SrH Sri SrO SrS TaO Te2 TeO TeS TeSe ThO TiO TiS ТШг T1C1 T1F TiH Til vo Xe2 XeCl YC1 YF YO YbF YbH ZnH ZrO Терм основного Xi2+ X*S+ X % (O+g) Xi 2П1/2 x 2n1/2 X*2+ X^+ Х*5+ XiS+ X1K X22+ X2S+ X2?+ X aS+ X2S+ XiS+ X X?J'" ^3/2 *i 32~ (Og) Х2О+ Х2О+ XlCf ХЧ XsAr Х»ДA) Xi2+ X *?+ (O*) ХЧ* хч+ X 12* X*2~ хч? X2S+ X*2+ X i2+ X22+ X22+ ХЧГ Xa2+ X!2+ межъядерное расстояние rg. КГ" 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 u>e. 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* энгармонизма ">е*е. 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 Вращэтельнэя В , см 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* колебательно- вращательного взаимодейст- Г'с'м-1 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 Приведеннэя мэссэ для изотопного СОСТЭЕЭ V.A • 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 DQ, 104 см- 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 о)е, ыеХе, Ве и ае, значений приведенной массы молекулы \ха=М\М21{Мх-\-Мъ) для доминантного изо- изотопного состава элементов, а также энергии диссоциа- диссоциации Z)q, отвечающей разрыву связи молекулы в основ- основном колебательном состоянии.*. Кроме того, на рис.. абл. 32.5 в графах для ге, (О, но, значения г0 , ЛС,/2 и Во. обоз- 32.44—32.48 представлена более детальная информация о ходе электронных термов для небольшого числа хоро- хорошо исследованных двухатомных систем — Н2, СО, N2, NO и Q,. При отборе материала для табл. 32.5 мы использо- использовали таблицы спектроскопических постоянных двухатом- двухатомных молекул [3, 141 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. Межъядерное расстояние, 10~юн Рис. 32.45. Электронные термы молекул СО СО+ [3, 16] 0,Ь 0,6 1,2 1,6 2,0 Рис. 32.44. Электронные термы молекул Н2 [15] 857
(VbM'P) Рис. 32.46. Электронные термы молекул N2 и N2+ [17] Н*CР)*0('Р) 1,2 1,6 2,0 2,8 3,2 /?,W~% Рис. 32.47. Электронные термы молекул NO, N0+ и N0- [3, 18]
2,8 3,2 /?,10''°М Рис. 32.48. Электронные термы молекул Ог, О%л О2- [19] СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Прокопьев В. Е., Яцеико 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 (Mnl—MnXXV)— 1982. 3. Radzig A. A., Smirnov В. М. Reference Data on Atoms, Molecules and Ions. Heidelberg: Springer, 1985. 4. Meggers W. F., Corliss С 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. Стригаиов А. Р., Одинцова Г. А. Таблицы спек- спектральных линий атомов и ионов. М.: Энергоиздат, 1982. 6. Коидои 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.: Aeademic 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 А. Р., 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. Е.//Atomic Data. 1971. Vol. 2. Р 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. Е. Бродов. В. П. Яновский 33.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Под действием электромагнитного излучения в ма- материальной среде возникает дипольный момент, атомы среды поляризуются. При малых напряжениостях элек- электрического поля излучения Е индуцированная поляриза- поляризация (или электрический дипольный момент единицы объема вещества) связана с Е линейной зависимостью ?*, В/м, /*/*, м/В: дается электрооптическими коэффициентами, = rm Eh где i, j, k=l, 2, 3. Коэффициенты гцк образуют поляр- ный тензор третьего ранга, называемый тензором линей- линейного электрооптического эффекта. В сокращенной записи где хA) — 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 = п2— Для больших напряженностей светового поля, таких, ко- которые развиваются в пучках мощных лазеров, наведен- наведенная поляризация может быть представлена в ниде ряда по степеням напряженности Е [1] где хB\ ЗС<3) 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 ЭЛЕКТРООПТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ (ЭФФЕКТ ПОККЕЛЬСА) Линейным электрооптическим эффектом (эффектом Поккельса) называют изменение показателя преломле- яия вещества, пропорциональное приложенному элект- электрическому полю. Связь между изменениями поляризационных кон- констант вещества ABu=A(l/E)ij (где е — диэлектрическая проницаемость) и приложенным электрическим полем I— (ij) и в зависимости от ij индекс / пробегает значения от 1 до 6: 1 = (П), 2= B2), 3=C3), 4= B3), 5= A3), 6=A2). 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 — Cj\ Моноклинная: г» О гю О О Г4; '52 О 0 0 0 41 0 0 0 0 0 0 г52 0 0 0 0 0 0 г, (8) Орторомбическая: 222 — Д, A8) элементов г21 г31 0 гы 0 0 0 0 0 г гч Г-. 0 0 A0) пт2 — C2V C) 0 0 0 0 г51 0 0 0 0 '42 0 0 гл г, г. 0 0 0 E)
Тетрагональная: 4-Ci 0 0 0 ги hi 0 0 0 0 -'41 0 г, Tj О О О D) 422 -Ц, О О О о 0 Тригоиальная: 3-С, (П ~42 т — D2d ООО 0 0 0 0 0 0 Гц О О 0 0 4 — . О О о D) C) B II Хх) B) F) Зт - C3V Г жсагоиальная: ; 0 0 0 Ч\ hi 0 6-Св 0 0 0 Г51 —Г41 0 г г г 0 0 0 D) 32 —D3 О О О О D) 'и. ги 0 0 0 г —12 г22 0 0 0 _г 0 0 0 0 0 0 B) 622 —De О О A) Im2-D3h ''is Г13 гзз 0 0 0 0 0 0 0 0 г 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 C) A) Кубическая: 432 —( О О О О О О 43т — Т и Td A) B) 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) игЛ^или (Т) и r-jk, Погрешность измеренных значений щь около 15%. В сегиетоэлектриках и других материалах, имеющих фазовый переход, наблюдается сильная зави- зависимость электрооптического коэффициента от температу- температуры, если последняя близка к критической температуре TKD. Зависимость r,-;fe от длины волны света в области прозрачности веществ, как правило, слабая. Одной из важных характеристик электрооптических кристаллов является полуволновое напряжение ?Д/2 > т. е. напряжение, соответствующее набегу разности фаз, равной зт, между двумя световыми волнами с взаимно перпендикулярными поляризациями. Эта величина может быть найдена из соотношения Х/2 «згзз— «I ''is n\rc где гс=гзз—?1з(п\/щ), м/В; X — длина волны, м; U у_/2~~ полуволиовое напряжение, В, в частном случае одноос- одноосных кристаллов [ось г (или ось 3) — оптическая] и при распространении света в перпендикулярном оси г на- 861
Таблица 33.1. Электрооптические свойства кристаллов типа KDP и ADP Симметрия 42т фи температуре выше критической ТкР [2] Вещество КН2РО4 (KDP) KD2PO4 (DKDP) KH2AsO4 (KDA) KD2AsO4 (DKDA) RbH2PO4 (RDP) RbH2AsO4 (RDA) RbD2AsO4 (DRDA) CsH2As04 (CDA) CsD2AsO4 (DCDA) NH4H2PO4 (ADP) ND4D2PO4 (DADP) 123 222 97 162 147 110 178 143 148*1 242*1 i-«3. 10-« M/B (T) 9,37 (S) 8,15 /-63<0 (T) 26,4 (S) 24,0 0,93/-?3 (T) 10,9 (T) 18,2 (V) 15,5 (S) 0,91 /? (Г) 13,0 (Л 21,4 (T) 18,6 (Г) 36,6 (T) —8,5 (S) 4,1 (T) 11,9 (T) 9,2 <4i. 10-" m/B +8,6 84, ^ ° — 12,5 — — — — 23Tl га <0 - ф21 (S) 21 (V) 50 (SL8 (TJ1 (SI9 — (TJ7 (SJ4 (T) 15 (S) 14 42 44 58 54 53 — 41 39 _ — 56 = ¦¦ Антиферроэлектрический переход. Таблица 33.2. Электрооптические свойства кристаллов типа АВО3 [2] Вещество ( 7кр> К) LiNbO3 A470) LiTaO3 (890) BaTiOs C95) K3Li2NbBO16 F93) Sr0,75Ba0,25NbA> (~330) Sr0f5Ba0>5Nb2O6 Sr0,25Ba0,75Nb2Oe(~520) КТад-Ы^.^Оз (~ 330) PbTiO3 G65) Симмет- Симметрия 3m Ы 4mm 4mm 4mm 4mm 4mm 4mm 4mm 8 (T) j?) (^) (S) (|) /3, 10-" M/B /¦33 = +32,2 ?="l8 re=17 rc=16 ^33 = + 30,8 ru=+8,6 ^33 = 28 (T) r^= 22 (S)/-33 =30,3 (S) (S) s (S) (S) i? 13 (Г) (T) (S) A5 A5 (Г) S) (S) ru = 7 /"зз = 27 rf= 108 /¦e = 23 /¦c=19 re = 28 /*i 3 = 8 /¦33 = 78g ^=1410 /-33=1340 /¦13=67 /¦e= 1090 /¦c = 218 МГц) rc == 96 МГц) re = 45 rc = 450 гзз = 5,9 rlZ = 13,8 (T) /-22 = G) /-B1 = ffiu= (S) r22 = (S)/-bi = (S) /-22 = (S)/-bi = (S)rll^ (S) /-61 = (S)ra« (T) /-Bi = (S) /-bi = — T) rsl || 4 — — « ы/В 6,8 32 5,7 3,1 3,4 + 28 3,1 23 1 15 0,3 1640 820 2 + 50 X.MKM 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) El = e2 = 78 (T)«8=32 (S) Ч = e2 = 43 (S)e3 = 28 (T) E2 = EX = 51 (S) e2 = e^ = 41 (S) es = 43 (T) Et = Eg = 3600 (Г) e3 = 135 (S) в1 = e2 = 2300 (S) e3 = 60 (T) El = e2 = 309 (Г) e3 = 100 e3 = 3400 A5 МГц) — — e3=450 A5 МГц) e3= 118 A5 МГц) (S) E3 = 31 862
Вещество (Гкр, К) KSr2Nb5015 D33) LiIO3 (пироэлектр.) Ba2NaNb60i6 (833) Симмет- Симметрия 4mm 6 тт2 'i (Г) (S) SS3. (S) 3, 1(Г« м/В гс= 130 гзз =+6,4 г13= + 4,1 гс = 34 /-зз = 48 ги =.15 г23 = 13 гая = +29 Й = 7 i-ift, 10-" м/В - (S) /-41 = 1,4 (S) /-В1=+3,3 (Г) г42 = 92 (Г)г61=90 (S) /-42 = 75 — Х.МКМ 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 0,633 Продолжение табл. 33.2 <Т>«» (Т) е Ч = 1000 — юпп (Г) е3 = 554 (Т) 4 = 65 1 EL (SL = 235 = 247 = 227 = 32 — Таблица 33.3. Электрооптические свойства кристаллов типа ЛВ [2] Вещество CuCl CuBr ZnO ZnS CdS CdSe CdTe HgS ZnS ZnSe рия 3m 43m 6mm 43/n 6mm 6mm 43m 32 6mm 43m rlk, 10-» m/b CO r41 =3,6 (Г)г41= 3,2 (S) /-41 = + 2,35 (S) r41 = + 2,20 (Г)г41=0,85 (S)/-зз = + 2,6 (S)/-13=-l,4 (S) /-33 = + 1,9 (S)r13=+0,96 (Г) r41 = 1,2 CO r4i=2,l (S)r4l= 1,6 (S)/-41=l,4 (r) rc = 4 (T*) Гк = 3 7 (Г) гс=5,5 (S) rS3=2,4 (S) r33 = 4,3 (S)r13= 1,8 (Г) r41=6,8 (Г) г41 = б!5 (S) ru= 3,1 (S) Г4! = 1 ,4 (S) /-u = 4,2 (S)r41= 2,4 (S)/-33 =1,8 (S) r33= 1,7 (S) r13 == 0,9 (T) r41 = 2,0 (Г)/! = 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 •i — — — (S) 4= e2 = 8,15 »E3 (Г) Е = 16 (S) e= 12,5 (Г, S) e = 8,3 — (T) e3= 10,33 (T) 4=9,35 (S) 4 = 9,02 (S) e3=9,53 — (Г)Ез=10,65 (T) 4=9,70 (S) 4^.33 (S) ?3= 10,20 _ (S) e = 9,4 — — — — (Г) 4=e3=8,7 (S) 4 = 8,7 — (Г)е = 9,1 (S) e = 9,1 863
Продолжение табл. 33.3 Вещество ZnTe GaP GaAs Симмет- Симметрия 43m 43m Ът rih, ю-12м/в (T)/-41= 4,45 ^-3,95 (Г)/-41=1,4 (S) /-41 =4,3 (S) /-41=3,2 (S) /1 = — 1,07 4- (— 0.97) (S)/-4,= 1,2 (S)/-41 = — 1,5 (S + Г) /-41= 1,2-r- 1,6 (Г) /-41= 1,0 -i- 1,2 (Г) r41 = 1,6 (S) /-41 = 1,5 Л, мкм 0,59; 0,69 10,6 0,633 3,39 0,56; 3,39 0,9 1,08 1,0;' 3,0 4,0; 12,0 10,6 10,6 •« (Г) в =10,1 (S) e= 10,1 (S) e = 12 (S) E= 10 (S) в =13,2 (S) e = 12,3 (Г) e = 12,5 — — Таблица Вещество Bi4 (GeO4K (CH2NN4 ( HMT — гексамети- лентетрамин) Гайиит (минерал) K2Mg2 (SO4K Tl2Cd2 (БО4)з K2Mn2 (SO4K Rb2Mn2 (SO4K Tl2Mn2 (SO4K Kfef0'1- Na3SbS4 • 9H2O Уранилацетат натрия LiKSO4 LiNaSO4 Турмалин Na3Li (CrO4J • 6H2O Ag3AsS3 (прустит)*! K2S2Oe Cs2C4H4O6 SrS2O6 • 4H2O Se*2 33.4. Симмет рия 43m 43m 43m 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 23 6 Ът 3m 3m 3m 32 32 32 32 Электрооптические свойства r/ft, M'B (T) rll= 1,03 (Г) /-41 = 0,71 -=-0,8 (T) Гщ =0,78 (S) r4i < 0,14 СП ^41 < 0,04 (T) /-41= 0,40 (Г)/-41=0,70 (Г) г* =0,53 CO ra = 0,37 (T) /-4i=2,0 (Г)/-41=1,9 СП '1=2,1 (T) /1= 1,0 (Г) /4! =0,4 (Г) /-41 =0,87 (Г)гс=1,6 (Г)/-22<0,02 (Г) г22 = 0,3 (S) гет = Гц, = 1,7 (Г) /-22 = 0,92 (Г)г22=0,82 (Г) г22 = 0,77 (S) ( nf/-l3 - «|/-зз)=70 (S) nf r22 = 29 (Г)/-11 = 0,26 (Г) Гц = 1,0 (Г) Гц = 0,1 (S) #фц = 89 (S) ги-2,5 кристаллов различных типов [2] 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 пг (X, мкм) по = 2,07 по=1,591 @,589) «0 = 1,594 @,633) п0 = 1,496 «0= 1,535 @,589) «0= 1,606@,589) п0— 1,57 @,589) по = 1,73О @,589) 1,62@,45 — 0,65) 1,60@,45—0,65) 1,80@,45—0,65) 1,70 @,45—0,65) «о= 1,515 - «о= 1,507@,546) «з ~ «1 = «2 = 1,474 @,546) / «з= 1,495 \ пх = я» = 1 490 «з = 1,65 «х = П2 = 1 ,63 пг = п2= 1,643@,50) «1 = п2= 1,635@,52) «i = «2= 1,612@,60) % = 3,02 @,633) «3 = 2,74 @,633) / «з= 1,1518 \ пх= п2= 1,456 1 «з = 1,546 \ щ = «2 = 1,564 / «3=1,528 \ пх = «2 = 1,532 I «1 = 2,737 A,15) \ «3=3,573 1 «1 = 2,64 A0,6)
Продолжение табл. 33.4 Вещество SiO2 (кварц)*3 (QH12O6J NaBr • H2O AgGaS** Gd2 (MoO4K*§ CdGa2S4 (NH4JC2O4 • H2O NaNO2*» С (СНоОН)д Ca2Nb207 Симмет- Симметрия 32 32 42m 42m mm2 4 222 mm2 2 2 ,h,,o-,M/B (T) Лц=— 0,47 (Г) ru=0,20 (S)r11=0,23 (S)ru=0,29 (S)ru= 0,174 (Г)гц = 0,1 GV63=3,0 (Г) п\Гб3= 17 D50 К) (Г) n\ rl3 - 4-33 = 17,5 C00 К) гб3 = 3^5 (Г) r41 = 230 (Г) rS2 = 330 (Г) гб3 = 250 (Г) г « 250 (S) гв3^2 (Г)г22-(-^-)%32 = 4,1 (Г)г32-(^)%12=:4,2 (Г) r22-(^J г12 = 0,6 (Г) г4 = — 19 (Г)Ги=-3,'0 (Г) гВ2 = 1,45 (Т) 1 г12—г32 | =0,7 (Г) (Т) (S) п\ ^22 Гг^ 4 = 12 = 14 ,2^4^1=13 "Ъ I (S) г12= 6,7 (S) г22 = 25,5 (S)r32=6,4 (S) г41 = 2,7 (S)rB2<0,6 (S)' 63=0,9 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 п. (Л, мкм) «3=1,555 @,546) Kl = n2= 1,546 @,546) — .— — «з= 1,560@,546) Wl = n2 = 2,55 @,633) «3 = 2,50 ni:=n2= 1,528 ni«n2= 1,848@,633) n3= 1,901 @,633) | n1 = n2 = 2,3 @,50) «!= 1,437 @,65) n2 = 1,547 «з = 1,590 n1= 1,347@,546) n2= 1,415 n3 = 1,661 % = 1,528 n2 =& n3 = 1,56 nt = 1,97 1 r,i < 0 и rt, > 0 в левовращающем кварце. ¦ (S)es=14,(S) e,= 10. ' Г^ = 432 К, еа == 8. рвой осью, переход i при 432 К: (S) е, = 5, е2 = 4, е„ == 8. 33.3. МАГНИТНОЕ ВРАЩЕНИЕ ПЛОСКОСТИ ПОЛЯРИЗАЦИИ (ЭФФЕКТ ФАРАДЕЯ) Поворот плоскости поляризации света, распростра- распространяющегося в среде, находящейся во внешнем магнитном поле, называют линейным магнитооптическим эффектом или эффектом Фарадея. В пара- и диамагнитных мате- материалах угол поворота плоскости поляризации ft, мин, дается соотношением 55—2159 865
9p =VHl cosy, C3.1) где V — постоянная Верде,— '— =——, зависящая (А /м) м А от природы вещества, частоты света и температуры; Н— напряженность приложенного магнитного поля, А/м; I — длина пути луча в веществе, м; у — угол между на- направлением приложенного поля и направлением распро- распространения луча, град. В ферромагнитных материалах напряженность маг- магнитного поля в выражении для <рг заменяется намагни- намагниченностью М, Тл, а постоянная Верде — постоянной Кундта К, градДТлсм). 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- излучения при распространении его во вращающей плоскость поляризации среде. Для характеристики «качесгва» раз- различных магнитоактивных сред служит величина 2F/a, где а — коэффициент ослабления или поглощения в за- законе /=/<> ехр (—а/), К соотношениям C3.1) и C3.2) применимо обычное правило правой руки. Так, положительные <рг и F соот- соответствуют случаю, когда свет распространяется вдоль направления магнитного поля и плоскость поляризации Еращается по часовой стрелке. В табл. 33.5—33.7 — приняты следующие обозна- обозначения: Тс — температура Кюри; Тр — температура фазового перехода: TN — температура Нееля; Тсо — температура компенсации; Ms, Тл — индукция насыщения при О К; F, град/см — удельное фарадеевское вращение; а, см — коэффициент поглощения; 2F/a, град — характеристики качества; %, нм —длина волны излучения; ОЦК — объемиоцентрированный куб; ГПУ — гексагональная плотная упаковка; ГЦК -— гранецеитрированный куб, Таблица Вещество Металлы пере- переходной группы: Fe Со № (монокристалл) Бинарные ком- компаунды и спла- 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 Укр=334 ГкР=313 0,1735 0,145 0,051 0,085 0,0081 F, град/См 3,5-10в 5,1-Ю5 4,4-108 6,5-106 7-10в 7-Ю6 3,6-108 2,9-106 5,5-106 5,5-10в 4,8-108 0,99-108 7,2-106 0,8-106 2,6-106 1,5-10в Ы0в 0,79-10в 0,88-105 0,97-10в 1,2-Ю5 0,5-108 0,4-10в 0,4-10в 0,44-106 0,49-10в 0,59-10в 0,78-Юв 0,62-108 и антифеопомагнитных веществ [1] а, см 7,6-108 3,2-Ю6 6,5-108 5-10в 4,2-10в 3,5-108 8,5-108 6,Ы0в 4,5-10в 3,6-10в 8,0-10в 4,2-Ю6 5,8-108 4,8-108 4,Ы0в . — 6-10В 2,0-10в 1,2-Ю5 0,6-106 5,0-10в 4,9-10в 4,6-10в 4,5-10в 4,4-105 2/=>, 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 Г, к 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 300 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: Li0,5Fe2,5°4 MgFe2O4 CoFe204 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 Тр = 333 __ _ 7^=793 TN = 858 Ms, тл 0,061 @,060 при зоо 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 4,2-10в 5,0-10в 7,0-106 7,7-10в 7,610е 7,5-Юв 7,4.10s 3,2-10Б 3,3-10в 3,3-10в 3,3-10в 3,3-106 3,2-10в 3,2-10в 0,9-106 1,2 10е 1,6-10е 2,2-10в 2,7-106 2,9-10в 2,8-10в 2,2-106 3,3-10в 3,6-10в 3,5-10в 2,М0в -440 —190 + 10 +85 +110 + 125 +135 -60 —40 0 +30 +35 +50 2,75-10* 3,8-10* 3,6-10* 1,3-10* —2,5-10* 2,0-10* 2,4-10* —0,75-10* —1,0-10* +0,12-10* —120 +40 +75 + 110 + 110 а, см~» 6, М0В 5,8-Юв 5,1.10е 4,5-10в 4,3-10в 4,2-10в 4,1-Ю5 6,М0в 5,8-10в 5,1-Ю5 4,7-10в 4,5-106 4,4-10в 4,4.106 3,3-106 7,05-Юв 7,14-10в 7,Ю-10е 7,0-10в 7,54-106 8,13.10е 8,17-ЮВ 8,13.10е 8,М0в 8,13-ЮВ 8,13-10в 7.7-106 150 135 85 60 44 44 80 100 40 12 4 6 13 12-10* 14-10* 17-10* 13«10* 6-10* 5,9-10* 7,4-10* 16-10* 10е 10* 38 32 15 15 32 2F/a. град 1,4 1,7 2,8 3,4 3,5 3,6 3,6 ,0 ',3 ,4 ,4 ,4 .4 о;5б 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, нм 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—70 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 867
Продолжение табл. 33.5 Вещество Y1G BaFe12O19 BaFe12O19 Ba2Zn2Fe12O19 GdIG Фториды: RbNi0>75Co0J5F;2 RbFeF3* RbNiF3*3 Тригалиды: CrCl3 CrBr3 Crl3 Халькогениды: EuO Структура или состав Гранат Гексагональ- Гексагональная Гексагональ- Гексагональная Гексагональ- Гексагональная Гранат Перовскит Перовскит Перовскит Bil3 Bilg Bil3 ; NaCl Критическая температура, К 7^560 - - 7^ = 564 Тсо — 286 7^=109 Тр= 102 7^=139 Тк= 16,8 Гк = 32,5 Гк-68 Тс =69 М57Тл 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 3-10в 1,6.105 1,Ы05 0,8-10Б — 1,0-108 3,2-108 5-10в 3,6-108 0,5-108 3-104 660 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 3-Ю8 1,4^10* 6,3-108 3-Ю3 0,5-104 7,5-104 9,7-104 9,7-Ю4 7,8-104 >0,5 >1,0 F/a, град 7-10^ 3,2 2,6 1,8 1,4 2,7 3,3 >3-103 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 f8,5 10 7,5 1,3 ~ЮВ -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 1,5 1,5 1,5 5 5 5 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
Продолжение табл. ЗЗЛ Вещество EiiS EuSe Структура NaCl NaCl Критическая температура,#¦ Тс =16,3 Тс=7 Mg Тл 0,105 F, град/см —1,6-10в —9,6-10в 5,5-Ю5 5,Ы0в 1,45-Ю5 1,17-105 0,95-10в ~0 3,3-103 1,2-10в 1,0-10в 80 70 60 2F/o, град 58 92 10 3600 3340 3170 Т. К 6 6 6 6 4,2 4,2 4,2 X, нм 825 690 563 495 750 775 800 Продолжение табл. 33.5 Вещество Эртоферриты**: 3] DvFeO3*5 YFeQg-S Ms , Ю-8 Тл 1,02 0,84 620 4300 3000 F, г 800 1700 1200 оад/см, для 1000 1100 670 длин волн 1200 670 520 нм 1400 480 370 1600 370 260 а, см, для Л = 1250 нм -40 -10 1 Направление световой boj 2 Имеется сильное естестве1 3 Измерено вдоль оси с. 4 Все ортоферриты обладают сильным естественным ' и С 0СЬЮ Таблица 33.6. Характеристики 52 до 46° при измеиенш агнитных веществ [2] Кристалл Ионы редких земель в кристаллах: CaF2 CaF2 EuF2 Вещество Перовскиты (оксиды): SrTiO3 ВаТаО3 КТаО3 Ион Eu2+ Nd3+ Eu2"*" т, к 298 403 296 3 2,9 4,2 4 2 4^2 300 300 300 300 300 Х.нм 413 496 620 826 427 496 620 826 352 413 496 620 826 430 440 426,4 450 500 550 600 650 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 36 28 0,24 5,7 3,3 2,0 1,4 1,0 х 10* сиг» 368 . 380 . 327 . — 11,5 1 8 5 20 7 6 5,5 5 3,1 15 0,048 0,28 0,47 0,34 0,25 0,2 , нм, при а ,сМ-. 413 446 370 _
Продолжение табл. 33.6 V, мин/А, для X, Редкоземельные гранаты: TbAIG*1 DyAIG HoAIG ErAIG TmAIG YbAIG 300 77 4,2 1,45 300 300 300 300 298 77 —2,797 —1,559 —0,891 —0,237 +0,19 0,361 —128 —252,5 —1,18 —0,402 —0,302 +0,129 0,27 0,678 —1,621 —104,9 —216,8 —1,01 —0,327 —0,193 +0,117 0,234 0,604 —1,306 —4,304 —81,43 —175,0 —0,838 —0,421 -0,204 +0,095 0,176 —1,146 —3,834 —73,32 —157,2 —0,744 —0,382 —0,197 +0,087 0,167 0,43 —3,271 —67,57 —139,8 —0,651 -0,376 —0,182 +0,074 0,146 0,379 —0,779 —2,523 -60,81 —122,5 —0,516 —0,132 +0,0603 0,118 0,30 —0,681 —2,281 —35,93 -117,4 —0,451 -0,259 —0,112 Таблица 33.7. Магнитооптические свойства стекол [2] Массовое содержание, % Еи*+ EUO А12О3 ВгО3 V, мнн/А. прн Г = 300 К Для X, им 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 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 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 Боратное стекло 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 с ионами редкоземельных элементов V, мин/А, прн Г = 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, им 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 Празеодимовое — 1,31 —4,30 —0,955 —3,15 —0,440 -0,980 —0,823 —0,185 —0,084 —0,291 —0,064 —0,230 —0,044 —0,173 295 77,4 Лисп, Dy2O3 E8) SiO B5) AI2O3 A2) MgO D) Sb2O3 A) —1,11 -4,20 —0,849 —3,24 —0,422 —1,61 -0,290 -0,109 —0,237 —0,910 _ — _ _ _ — 295 77,4 Тербиевог E8) SiOaB5) A12O3A2) D) Sb2O3 A) —1,4 —5,45 -1,08 -4,02 —0,490 -1,78 -0,332 —0,123 -0,276 -1,01 —0,200 —0,744 —0,151 —0,565 -0,093 -0,353 —0,074 —0,283 —0,059 —0,229 295 77,4 Состав** R 405 436 480 V. ш 500 /А. при Г = 520 = 300 К для 546 >., им 578 Продолжение m 600 635 Обл. 33.7 670 _ 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 редкоземельны) 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 элемент 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 эв (R)*i 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 и Pr: R2O» • 1 Состав р,о, • х РгО». : В2О3; для ТЬ — Рг и Dy — Pr: R'OS ¦ R"O3 - x B2O3; для других R2Oa-0,85 La/),, - x BZO,. 871
Таблица 33.8. Значения постоянной Верде V для жидкостей [2] Таблица 33.9. Значения постоянной Верде органических соединений [2] Жидкость н2о НС! ССЦ NH3 РС13 №(СОL Вг2 ВгН SiCl4 HI 546 578 589 589 578 578 578 578 700 589 589 t, "С 20 20 20 20 20 —40 26 17 0 20 16 20 V. 10г мин/(Тл-см) 1,54 ,37 ,307 >,24 ,68 ,73 3,05 7,35 5,3 3,43 1 89 , 13 Вещество С4Н10 с5н12 lit Ci0H18 Q2H10 ZH3I ZHCI3 CC14 C6H5C1 CeHBBr CH4O C3H6O C4H6N C6H,N X, нм 578 589 589 578 589 589 589 589 589 578 578 578 589 589 589 589 589 589 t. °c —10 20 25 20 20 15 20 15 15 18 18 20 25 25 26 15,2 15,2 15 V, 10* минДТлсм) 1,179 1,1490 1,240 3,10 1,2946 2,47 1,3785 3,82 3,22 3,53 1,67 1,68 3 25 o',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 н длине волны X = 546 нм [2] Газ н2 о2 N2 С12 со2 N2O НС1 H2S NH3 HCN so2 CH4 C2He t, °c 34,6 0 0 22 24 17,5 56,7 26 18 18 17,5 20 18 0 0 К. 10-И 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 C2H4 (CH3)aO (C2H5)O CH3CI C2H5C1 CHC13 CH2C1CH2C1 (CH3JCO C2He C6H5CH3 C6H5C1 CeH5NO2 t, °c 0 0 18 62,7 18 18 89,5 108,5 83,1 113,6 137,7 153,7 235,5 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 х. (перпендикулярно полю) становятся различными: Щ\ —п±—КпЕ2, разность хода необыкновенного и обыкновенного лучей равна Д=/(иШ2, здесь К — по- постоянная Керра, М2/В2, и — 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 жидкости при длине волны X = 546 нм [2] Жидкость о2 N2 cs3 свн12 свнв г. к 90 71,4 293 293 293 к, ю-" м*/В2 1,2 4,46 13,4 0,252 1,62 Жидкость орто- СвН4(СН3J (С2Н5JО СНС13 СвНвС1 CeHBNO2 г, к 293 293 293 293 293 к, ю-» 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 Бы определяется упругооптическим тензором рцы четвертого ранга. Так как Aи2),7 и Skt симмет- симметричны и безразмерны, то элементы тензора рцы также безразмерны и в силу симметрии по парам индексов (ij) 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), 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 р,7 приведены также часто используемые для вычисления свойств мате- материалов коэффициенты акустооптического «качества» Мъ сз/г, М2, с3/г, и Мг, см-с2/г: f,/=i,2, .... 6, применяя для пар индексов (ij) и (kl) стандартные обо- и'р2 иер2 и'р2 Мг = ; /и8 = ; Ms = , ptK ptJ3 pD2 где и — показатель преломления; р — компонента тен- тензора фотоупругости; р — плотность вещества и v — скорость звука в нем. Компонента • Нулевая • Ненулевая • • Равные ¦ ° Равные, противоположные по знаку 1 х ~z(Pn~Piz) Классы Тетрагональная Классы I ••• %» • I 1 ...... I ?/ттт V . . . Л . / \....Ч./ \^о . . . ./(Г0) \ /G) Классы Тригональная Классы J>3 /V Т 1 ? Т\ /V Т Т * *\ 3m'3Z> (ЩШ) (^Ди У" \<^T7V х//2; \. . . . 1 х/(8) Классы Гексагональная Классы 6,6,6/т /V 1 * ' Т\ /V 1 * * *\ ffW?' Кубическая Классы 23, тЗ Классы ?3т, ?3Z,m3m Изотропная т, •Триклинная Offa класса 1 Ш Монокли нная Все классы "хЯ{ \1Х* ( \ \ •/(го) V • • • • •/Ш) Рис. 33.1. Форма упругооптических тензоров (по сингониям) [2] 873
Таблица 33.12. Фотоупругие свойства веществ по сиигоииям [2] Все измерения выполнены кри Г = 300 К. Средняя погрешность для Рц±5%. Если знак не указан, известен только модуль Ри. Коэффициент качества М2 нормирован по плавленому кварцу. Для плавленого кварца М2 — 1,51 • 10~18 с3/г Сингония (класс) Изотропная Вещество Кварц плавленый 33% Ge, 55% Se, 12% As Стекла разные Тяжелый флинт РЬО • 2Sb2O3 Люцит Полистирол 1, мкм 0,63 1,15 0,63 1,06 0,63 0,59 0,63 0,63 0,63 0,63 Рн +0,121 0,31 0,21 0.09—0,24 0,27 0,30 0,30 Рн 0,270 0,299 0,31 0,21 0,18—0,28 0,24 0,28 0,31 * 1.0 230 106 164 12,5 18,5 33 84 Продолжение табл. 33.12 Сиигония (класс) Кубическая [43т, 432 и тЗт) Сингония (класс) Кубическая B3 н тЗ) Вещество GaP GaAs Y3AI5O,, (YAG) Y3Fe5012 (YIG) p-ZnS Ge ZnAlA SrTiO3 Y3Ga5012 Бромид таллия Алмаз LiF MgO тэ; Га П D I4VJ63U12 КВг KC1 KI NaCl Вещество Ba (NO3)ss В i GeOa Bi SiOs Pb (NO3J NaBrO3 NaClO3 I, MKM 0,63 1,15 0,63 1,15 0,63 10,6 0,63 0,63 0,63 0,63 0,'59 0,59 0,63 0,59 0,59 0,59 0,59 I, MKM 0,63 0,63 0,63 0,63 0,59 0,.. >9 Pll -0,151 —0,165 —0,029 0,025 +0,091 +0,27 <0,009 0,13 0,091 -0,31-5—0,43 +0,02 —0,32 +0,22 +0,17 +0,210 +0,110 Pn 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 —0,03-4-+0,19 +0,128 -0,08 +0,171 +0,124 +0,169 +0.153 Pi! 0,35 — o7ii8 0,24 Pn —0,074 -0,072 -0,061 0,041 +0,075 +0,125 — 0,072 0,079 — -0,16 —0,064 — —0,026 —0,010 Pis 0,29 — — 0,213 0,20 P44 0,02 -0,0139 —0,198 M, 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) Тригоиальиая (Зт, 32 и 1т) C из) Гексагональная Fm2, 6m т, 622 и 61ттт){б, 6~я 61т) Тетрагональная Dmm, 42т, 422 и 41ттт) {4,1 к 41т) Вещество LiTaO3 а = А12О3 Те ШЮ3(РЕ) Рубин (А!гО3 + 0,05% Сг) ос-Кварц (SiO.) СаСОз Li2WO4 CdS Li IO3 TiO2 (рутил) ADP KDP ZrSiO4 ТеОг Sr0,75 Ba0,25 Nb2°6 Sr0,5 Ba0,5 NbA PbMoO4 CdMoO4 PbWO4 X, мкм 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 Pu 0,08 0,20 0,155 —0,02 -0,23 +0,128 -J-0,095 — 0,142 0,32 —0,011 +0,302 +0,251 0,06 0,0074 0,16 0,06 0,24 0,12 — Pu 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 Hi 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 PU 0,03 _ -0,08 0,00 —0,029 -0,006 — _ 0,03 I — - _ — 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 Pas 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 Pu 0,02 _ -0,15 +0,01 —0,042 +0,01 — _ — — —0,17 — - _ Pu 0,02 0,09 +0,12 -0,10 -0,0685 -0,090 0,054 — _ 0,075 0,058 0,10 —0,046 — - _ 33.12 мг 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 Сингония (класс) Орторомбичес- сая Моноклинная все классы) Вещество а-НЮз Ca(NbO3h РЬСОз Ba2NaNb5015 BaSO4 Pb2MoO5 i, мкм 0,63 0,63 0,63 - 0,59 0,63 Pu 0,406 - 0,15 - +0,21 - Аи 0,277 - 0,12 - +0,25 — Pia 0,304 - 0,16 - +0,16 — Pal 0,279 - 0,05 - +0,34 — P22 0,343 - 0,06 - +0,24 — Ргз 0,305 - 0,21 - +0,19 — Pat 0,503 - 0,14 0,17 +0,27 - P,2 0,310 - 0,16 - +0,22 - 0,334 - 0,12 - +0,31 - P« - - - - +0,002 — Pis - - - - —0,012 — Pel 0,092 - - - +0,037 — 55,0 1,3 15,0 5,0ч- 10,0 27,0
Таблица 33.13. Акустооптические свойства веществ [2] Поляризация света определяется параллельно (II) или перпендикулярно ( ) плоскости, проходящей через направление распространения световой и акустической волн. Продольная (поперечная) поляризация акустической волны помечена знаком >)с(>)<^:). Коэффициенты качества нормированы по плавленому кварцу. Коэффициент перевода: 1,5Ы0~18 с3/г. Ослабление звука нарастает с частотой как fx, где х>1. Данные пересчитаны к / =¦ =500 МГц в предположении, что х = 2 ВеЩество н2о D2O GaP Ge Кварц плавленый, SiO2 o-HIO3 LiNbOg PbMo04 As2S3-CTeMO Се335ев5А532-стекло Те TeO2 TiO2 Область прозрачности, ыкм 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 Х.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] ** [ЮО] * [111] ** [ЮО] * * [001] * П120] * [001] * * * [1120] * [001] ** [ПО] * [П20] Юб3си/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 И или 1 II 11 или х [010] II И или х 1 11 или X х [010] - 11 или X [ЮО] X || или X || [0001] х [ОЮ] 11 или X [001] X [0001] Mi 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 мг 106 29,5 16 540 190 1,0 0,31 55,0 4,6 23,7 230 164 2920 22,8 525 2,6 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 f = 500 МГц, дБ/мкс 75 <1,0 4,2 0,8 1,3 0,6 <0,03 1,2 11,0 1,8 - 1,0 3,0
33.6. ОПТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ 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\{, т. е. углом поворота а плос- плоскости поляризации света, проходящего через слой веще- вещества толщиной 10 см при температуре t, °С, длине вол- волны Я и концентрации оптически активного вещества, равной 1 г/см3. Для чисто активной жидкости [а] = =а/Aр), для растворов [а]= 100а/(/Рр), где а — угол поворота, град; I — толщина слоя, дм; р — плотность, г/см3; Р — концентрация оптически активного вещест- вещества, г/100 г раствора, Таблица 33.14. Оптическая активность метиловых эфиров [2] Таблица 33.16, Удельное вращение кристаллов [2J Эфир НСОЙоН,. CHqCOo Cf nHio C2H5CO2C10Hle СзНуСС^С^чН-^ С4Н0С OoCinHi 9 "SH-ncc^GlnH-lq q fiHioCOgCioHjo C7H 5CO2C1 Hi C8Hl7CO2C10H19 I-]». град-см»/(г-дм) —79,52 —79,42 —75,51 —69,52 —65,55 —62,07 -58,85 —55,25 -53,16 [**]*>. град-см8/дм — 146,3 —157,3 —160,2 -156,9 —157,3 —157,7 —155,7 —155,8 —157,3 Таблипа 33.15. Оптическая активность этилтартрата в различных растворителях [2] Раств орите ль 5-С6Нз(СН3)з СеН6ОСН3 с6н6 С6Н6СН3 С6Н61 СеН5Вг СВН6С1 CeH5CN C6H5NO2 CgHsCOH Чистый этилтартрат Дипольный момент раст- растворителя IX, дебай 0 1,16 0,4 0 1,25 1,56 1,56 3,85 3,90 2,75 — СМ^46,1 „м ' град-см3/дм 0 5 7,4 12,5 20,2 21,8 23,0 67,9 80,6 107,7 16,25 Кристалл Лития-калия Кварц Киноварь Натрия хло- эат Сахар Сегнетова соль Формула KLiSO4 SiO2 HgS NaClO3 C12H22OU KNaC4H4O6- • 4H2O Класс ce D3 D3 T C2 ¦ Dt Длина волны у 589 434 486,1 589,3 656,3 687 556 589 589 [к], град/мм ±3,43 41,924 32,761 21,724 17,320 325 ±1,42 1,6—5,4*1 —1,4 Для различных направ Молекулярная вращательная способность определя- определяется выражением [М]=[а] М/100 град-смэ/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 /,*=!,2,3 ilk I где коэффициенты d2fk образуют тензор третьего ранга. Перестановка компонент поля Е™. и Е%не влияет на значение Pi, поэтому члены тензора d%fk удовлетворяют условиям симметрии й^=й??;-. В силу этого, как и для тензора пьезооптического эффекта (см. § 33.4), для df-k можно воспользоваться сокращенной записью йц, где I в зависимости от / и k пробегает значения от 1 до 6. В сокращенной записи компоненты поляризации среды записываются в матричной форме (Рх, Ру, Pt)=n 4 E2Z 2EyEz 877
где ео=8,85-1О-12 Кл/(В-м) — электрическая постоян- постоянная; Р — поляризация, Кл/м2; Е — напряженность электрического поля, В/м; da — тензор квадратичной нелинейной восприимчивости, м/В. Число ненулевых членов в тензоре d2f зависит от группы точечной симметрии среды. Для различных крис- кристаллических классов вид тензора df? приведен в табл. 33.17. Мощность излучения второй гармоники Рю определя- определяется соотношением f(Ak), где со — частота, с-1, и Рш — мощность, Вт, исходного излучения; |ыо= 1,257-10~6 В-с/(А-м) — магнитная по- постоянная; пю и п-т — показатели преломления среды для излучения исходной частоты и его второй гармони- гармоники; L — длина пути луча в среде, м; г0 — радиус луча, м; /(Ай) — функция, описывающая рассогласование волновых векторов исходной световой волиы и ее вто- второй гармоники ka> и к2ч>. В тех случаях, когда выполня- выполняется условие синхронизма, т. е. 2?ю=?2м или а(ю) = = vBa>), AA=O и f(A?) = l. Это возможно только в сре- средах, не обладающих дисперсией. В реальных же средах фазовые скорости f(w) и vBn>) различны, в силу чего Ak>0 и f(A?)<l. Более того, при распространении све- световых воли в среде значение Ak 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 волиы, 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 волиы По (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 Gi, отсчитываемом от направления оптической оси кристалла, п2" = 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 ие 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 G отличается от 90°, и некри- некритическим, если 6=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 d2^) нелинейных кристаллов приведены в табл. 33.18. Элементы тензора d2fk связаны с линейными оптическими восприимчивостями сред через тензор третьего ранга 6?^(тензор Миллера)*1. где 6?^—в м2/Кл; %ц — безразмерные величины; df?k—в м/В. Значения б?™также приведены в табл. 33.18. Харак- Характерным является то, что вариации элементов тензора $fl"от вещества к веществу значительно меньше, чем вариации для d2f Так как абсолютные или относительные знаки коэф- коэффициентов второй гармоники определены только для не- некоторых кристаллов, то они выиесеиы в отдельную табл. 33.19. 878
Таблица 33.17. Форма тензора генерации второй гармоники для различных кристаллографических классов [2] Продолжение табл. 33.17 Сингония Триклин- ная / Моно- Моноклинная Ромбиче- Ромбическая Тетраго- Тетрагональная Класс 1-С, m—Cs m—Cs 2-С2 2-С2 тт2— c2v 222-D2 4-Сл 4-S, 4mm—Ctv 42т—D2a 422-D, /du Форма тензора d12 di3 d14 I dn d22 d23 d24 Vd31 /du L \o / * I 0 Vd31 /° о W /o / Ui Vo /o 0 W г 0 Vo jo \d3i Г 0 w (: Vo f° 0 Vo /o (° Vo d3a das d16 d25 d,6\ the d34d36 d36/ d12 d13 0 d.. 0 <43 0 d12 d13 0 d3 0 0 d32 0 d22 0 0 0 dgs 0 0 0 0 0 d31 0 0 —d 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 d34 d35 0 d24 d330 0 0 dss 0 da3 0 0 0 d33 0 0 0 0 0 d33 0 dl4 d24 0 dl4 0 d34 0 d24 0 di4 0 0 di4 di5 0 d, 0 -d 31O 0 0 0 0 0 0 0 0 d15 0 du 0 0 0 d14 0 ( 0 ) - ) die 0 d35 die <къ 0 0 4.) 0 / 0 \ d26 0 / 0 \ 0 d36/ di.\ d250 0 di5 0 0 0 d25 0 d d36/ o\ 0 0/ 0 \ 0 d36/ 15 0\ —du 0 0 4d1E 5di4 0 di5 0 0 0 dl4 0 0 0 0/ 0 \ 0 d36/ 0 \ 0 d36/ 0 \ 0 d3e/ °\ 0 0/ Примечание _ m xZ m xY 2WZ 2 II Y _ - — — — — Синго- Триго- наль- ная Триго- наль- ная Гек- саго- наль- ная Куби- Кубическая Класс з-с3 Зт— c3v Зт— Csv 32— Ds 6— C3h е-св 6т2— D3h 6m2- D3fl 6mm— с„ 622- D6 23—T 43m— Та 432— О Форма тензо ( du—duO -d22 V d3i / о -da2 V <*31 /du - 0 L /du - 0 Vo / dn -d22 V о / о / r Vd31 / 0 -d22 V о /du 0 Vc /° jo Vd3I / о f° Vo /o 1° \o /0 1 ° \o d220 d31d3 0 0 d22 0 d3i d3 -du 0 0 0 d31 d3 -du 0 0 0 0 0 —du d22 0 0 0 0 0 d3i d33 0 d22 0 —du 0 0 0 0 0 0 0 0 0 da d 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 Все члены теп du die - 0 0 die з 0 0 da 0 du 0 - 0 0 0 0 0 0 0 du da 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 d is 0 du 0 0 du 0 0 d14 0 0 зора pa da -d2i\ ~du —du 0 0 / dis — d22\ 0 0 0 0 / da 0 \ 0 —da 0 0 / 0 0 \ -du —dn 0 0 / 0 —d22\ 0 —du 0 0 / d15 0\ -d14 0 0 0/ 0 —d22 \ 0 0 0 0 / 0 0 \ 0 -du 1 0 0 / da 0\ 5 0 0 I 0 0/ 0 0\ -du 0 0 0/ 0 0 \ du 0 0 dl4/ 0 0 \ d14 0 0 d14/ >авны нулю Примечание - mxX m x Y — — Совпадае tu x л m xY Совпадае с классо Совпадае с классо 422—D^ _ — — 879
Таблиц Сингония, вещество Моноклинная: лития сульфата моногид- Li2SO4 • Н2О калия битартрата гидрат К2С4Н4О6 • V2H2O триглицинсульфат (TGS) (NH2CH2COOHK • H2SO4 Ромбическая: аммония биоксалата моно- моногидрат (NH4JC2O4 ¦ Н2О гадолиния молибдат Gd2(MoO4K гиппуровая кислота CeH5CO-NH(CH2CO2H) а-иодноватая кислота a-HlQs калия дигидрофосфат (KDP)KH2PO4 при Т< <—150 °С литий метагадолиниево- LiGdO2 лития формиата моногидрат LiCHO2 • Н2О натрия-бария ниобат Ba2NaNb5O16 натрия нитрит NaNO3 поливинилиденфторид (CH2CF2)n свинца ниобат PbNb4Ou d-треонин i 33.18. Коэффициенты генерации второй гармонии по Класс 2—С2 2-С2 2-С2 222-D2 mm2—C2v 222—D2 222-D2 mm.2—C2V mm2—C2v mtn2—C2v mm2—C2v mm2—C2v mm2—C2v mm2—C2v 222—D2 off, io-« m/b die = (?) d\x = (?) d22 = 0,46±0,07 d23 = 0,33±0,05 d34 = 0,29±0,04 d21 = 0,13 d22 = 4,26 Й23 = 0 d25=0,19 d23 = 0,33 d14 = 0,43 1 = @,78±0,07) d15 = 2,98±0,45 d24 = 2,93±0,44 d3l = 2,83±0,42 d32 = 2,75±0,41 dss = 0,05±0,009 d36 = 2,85 d14 = 7,28±l,8 d14 = 4,83±0,9 d15=0,57±0,05 d24 = 0,38±0,05 d31 =0,58±0,05 d32 = 0,39±0,05 =б0,08+0ДЮ9 d24 = d32 =0,175 + +0,019 d33 = 0,686±0,07 d15 = d3l = = @,11 ±0,02) d24 = d32 = = 1,27+0,09 d3= l,86±0,ll d15 = 14,56±0,73 d24= 13,83+0,73 d3l = 14,56+0,73 d32 = 14,56±1,46 d33 =20±l,46 d3l = du = 0,2 d32 = d24 = 0.87 d31 = 0,18 d32-0 d-i3 - 0,36 d5 = 6,7±l,0 d24 = 6,17+0,93 d31 = 7,4 + 1,1 d32 = 6,68±l,00 doo 5= 10,lzh 1,5 d14 = 0,45+0,07 d25 =0,49±0,07 d3e = 0,46±0,07 0,68 19,2 0 0,93 1,09 B14=2,2 B16= 2,44+0,37 B24 = 2,4±0,36 831 = 2,30±0,34 832 = 2,24+0,34 B33 = 0,04±0,007 814 = 7,16 B14 = 4,43±l,09 B14 = 3,02±0,56 B16 = 3,3±0,3 B24 = 2,2±0,3 B31 =3,4+0,3 B32 = 2,3±0,3 g Q ofi±o,oi 0,25±0,027 B33 = 0,88±0,09 Bu = 1,33±0,24 B32 = 8,19±0,6 833 = 10,03±0,6 B15 =2,35+0,11 B24 = 2,23±0,ll B31 = 2,42±0,12 B32 = 2,41+0,16 B33 = 4,06+0,30 0,88 15,73 B31 = 1,9 B32 =0 833 ^ 3,8 B16 = 0,84+0,12 B24 = 0,76+0,11 B31 = 0,93±0,14 B32 = 0,83 + 0,12 B33= l,19±0,18 BM = 1,72+0,27 B25 = l,86±0,27 B3e = 1,74+0,27 СИНГОНИЯМ ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,152 0,6943 0,6942 0,6942 1,152 0,6943 1,06 1,06 1,0642 I,0642 ,0642 ,0642 1,0642 0,6943 1,064 1,1526 0,6943 0,6943 0,6943 0,6943 1,0642 1,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,153 ,153 ,064 ,064 ,064 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 ,0642 [2] ,4636 ,4521 ,4657 ,4752 ,4704 ,4893 1,5194 1,5294 1,5043 1,567 1,4802 - 1,8386 1,8384 1,8146 ,8142 1,8637 1,644 I,9391 1,935 I,4906 ,4906 1,5117 ,5117 ЛСПЛ 1|7433 1,7131 1,7399 1,3593 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 ,5440 n2™ <G, град) ,4624 ,4868 ,4868 ,4868 ,4769 B5) ,5693 ,5693 ,5693 ,5693 B0; 40) 1,618 1,5996 - 1,8549 1,8545 1,9102 1,9102 1,9102 1,61 1,8547 B4; 41,5) 1,845 1,540 1,540 1,4917 1,4917 1,4917 1,7705 1,7705 1,7705 1,5229 (81-95) 1,5229E5,1 1,5229 2,3655 2,3672 2,2502 G3-75) 2,2502 G5-77) 2,2502 1,4124 ^ 1,4124 ГГ1.43 2,4113 2,4137 2,4396 2,4396 2,4396 1,5243 1,5965 ,6043
Продолжение табл. 33.18 Сингония, вещество тербия молибдат ТЬ2(МоО4K Тригональная: алюминия фосфат А1ГО4 бензил СеН5СОСОСвН5 калия дитионат K2S2O4 а-кварц a-SiO2 лития ниобат LiNbO3 лития танталат LiTaQs пираргирит AggSbSg прустит AggAsS, ртути сульфид o-HgS селен теллур Те турмалин Гетрагональная: аммония дигидрофос- фат (ADP) NH4H2PO4 аммония дидейтерофос- фат (ADDP) ND4D2PO4 бария титанат ВаТЮ3 Класс mm2—C2v 32—D3 32—D3 32—D3 32—D3 3m—C3v 3m—C3v 3m-C3v 3m-C3v 32—D3 32—D3 32- D3 3m-C3v 42m—D2d 42m—D^ 4mm—Civ dff, ю-'* m/B dl5-= 2,87+0,43 d24= 2,9+0,4 d3i = 2,6+0,4 d,2= 2,52+0,38 d33= 0,12+0,03 du= @,41+0,03) du^. 0,009 dxl= D,08+0,55) du= 0,087+0,015 du= @,4+0,02) d14= 0,009 du = 0,364+0,04 d22 =C,07+0,28) d31 =E,82+0,85) d33 =D0,68+10,4 d31 =E,01+0,47) d22 =B,41+0,95) d16 = F,28+0,63) d33 =C0,27+7,57) d22 =B,08+0,24) d3l =A,28+0,24) d33 =A9,39+2 36) d31= A2,6+4)' d22 = A3,4+4) d31= A5,08+2,2) dlb + d22 = = B8,38+1,8) du = 50,3+17 du= 79,6+42 du = E319,8+ +837,7) dl5 = 0,27+0,04 d22 = 0,08+0,01 d31 = 0,16+0,03 d33 = 0,57+0,07 dM= 0,553+0,024 d3e= 0,558+0,028 dM= 0,482+0,024 d36^ 0,487+0,028 d3e = 0,544+0,14 d36= 0,57+0,068 d3e = 0,66+0,14 d3e = 0,52+0,08 d16= 17,2+1,42 d31= 17,97+1,42 d33= 6,6+0,5 du = 19,33+2,0 d31 = 17,85+2,0 d33= 7,79+1,17 ?f , 10-2 M2/K ol5 = 2,26+0,34 B24 = 2,33+0,32 B31 = 2,08+0,32 B32 == 1,98+0,30 o33 = 0,08+0,02 Вц = 2,07+0,15 Ьи = 0,046 6U = 9,36+1,26 Вц = 0,69+0,12 Вц = 1,86+0,9 Bx4 = 0,14 Bn = 1,6+0,2 В22= 0,497+0,045 83l = 1,04+0,15 о33 = 8,7+2,2 hi = 0,92+0,09 822= 0,4+0,16 515 = 1,18+0,12 В33 = 6,7+1,7 622 = 0,48+0,06 В31 = 0,29+0,06 В33 = 4,4+0,53 631 = 0,58+0,18 Ь22 = 0,55+0,16 В31 = 0,64+0,09 Вц= 2,93+1 В11= 4,2+2,2 Ьп= 1,07+0,17 815 = 0,70+0,1 622= 0,22+0,03 B3i = 0,42+0,08 В33 = 1,58+0,19 В14= 3,19+0,14 В36 = 3,27+0,16 В14 = 2,52+0,12 В36 = 2,57+0,15 336 = 3,25+0,84 В3б = 2,93+0,35 В3е = 3,65+0,77 В36 = 2,88+0,44 В15 = 1,98+0,16 В31 = 2,11+0,17 о33 = 0,85+0,06 В15 = 2,23+0,23 о31 = 2,10+0,23 В33 = 1,0+0,15 1,0642 1,0642 ,0642 ,0642 1,0642 1,0582 1,0582 1,0642 3,6943 1,0582 ,0582 1,0642 1,0582 ,0582 ,0582 1,152 ,152 3,6328 ,152 ,0582 1,0582 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 1,8226 1,8222 1,8704 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 1,618 ,6274 ,6274 ,6088 ,4874 ,5067 ,4973 ,5193 ,50364 ,5217 ,5145 ,5138 — 2,3175 2,3379 2,2970 п2т F, град) 1,8649 ,8645 ,9185 ,9185 ,9185 ,5275 ,5275 ,4728 ,542 ,542 ,5468 2,3241 2,2325 2,2325 2,2153 2,3037 2,2854 2,2153 2,2043 2,2089 2,2089 2,6221 B9+1) 2,758 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 2,4128 I 56—2159 881
Продолжение табл. 33.11 Сингония, вещество бария-стронция ниобат Sr0 5Bag sNb2O, бериллия сульфата тетра- гидрат BeSO4-4H2O кадмия-ртути тиоцианат Cd[Hg(SCNL] калия дидейтерофос- фат (KDDP) KD2PO4 ' к ал ия дигидроа рсен ат (KDA) KH2AsO4 калия дигидрофосфат (KDP) КН2РО4 калия-лития ниобат K3Li2Nb6Ol5 калия-натрия-бария ннобат K0.8Nao,2Ba2Nb5015 рубидия дигидроарсе- нат (RDA) RbH2AsO4 рубидия дигидрофос- дигидрофосфат (RDP) RbH2PO4 свинца титанат PbTiO3 серебра тиогаллат AgGaS2 цезия дигидроарсенат CsH2AsO4 цинка-германия фосфид ZnGeP2 Гексагональная: бериллия окись ВеО кадмня селенид CdSe кадмия сульфид cds ¦ кремния карбид SiC Класс 42т—D2d 4-S4 42т—D2d ~42т—Did 42т—Dzd 4mm—Civ 4mm—Civ 42m—D2d I2m—D2d 4mm—Civ 42m—D2d 42m—D2d 42m—D2d 6mm—Cev 6mm—Cev 6mm—Cez, 6mm—C6V d*fi, 10-" m/B d31 = 4,9+1,5 d33= 12,85+3,8 d]5 = 6,8+2,3 d3e=0,16 d31 = 6,0+2,4 d31 = 7,57+1,4 d36 == 1,76+0,53 d14 = 0,5+0,02 d3e = 0,5+0,02 dl4= 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= 0,49+0,02 d36 = 0,47 dl4= 0,47+0,03 d3e=0,47 d3e = 0,46+0,07 d3e= 0,47+0,03 dl6 = 6,2+1,1 d31= 7,0+1,5 d33 = 12,7+1,8 d3l = 12,77 d3e=- 0,3+0,04 d3e = 0,49 d14 = 0,56+0,08 d3e = 0,43+0,05 dl5= 37,9+5,7 d31= 42,8+6,4 d83= 8,5+1,4 d14= 56,5+19 d3e = 0,25+0,04 d14= A11+33) d31= 0,17+0,01 d33= 0,23+0,01 d33= 79,6+4,9 d15= 31+7,5 d31 = 28,5+6,3 d33 = 54,5+12,6 dxb = 17,0+1,4 d31= 15,6+0,9 d33= 30,7+1,9 dl6= 28,9+7,1 d31 = 26,4+6,3 d33= 44,0+12,6 dl5= 9,1 + 1,1 d31= 9,83+1,1 d33= 16,4+1,8 v%. ю-» м*/К 0,78+0,24 2,20+0,65 B15 = 1,07+0,36 »*=(?) B31 = 4,21 + 1,69 831 = 5,3+0,98 b3e = 1,23+0,37 B14 = 3,23+0,13 836 = 3,24+0,13 B14 = 2,71+0,23 63e = 3,04+0,12 B14 = 2,35+0,08 b3e = 2,24+0,13 Bi4 = 1,58+0,19 B3e = 1,83+0,19 8U = 3,10+0,13 63e = 3,02+0,2 8X4 = 2,71+0,17 he = 2.73 B36 = 3,01+0,46 B3e = 3,01+0,2 B15 = 1,19+0,2 B31 = 1,38+0,3 B33 = 3,14+0,44 »si = 2,22 B3e = 1,27+0,17 B3fi= 2,83 S14 = 3,47+0,49 B3e = 2,74+0,32 b15 = 2,09+0,3 631 = 2,39+0,36 633 = 0,48+0,08 B14 = 7,17+2,4 B3e = 0,93+0,15 Bl4 = 1,96+0,58 831 = 0,26+0,015 B33 = 0,34+0,015 B33 = 3,54+0,22 B15 = 2,8+0,67 B31 = 2,56+0,57 B33 = 4,73+1,09 B,5 = l,62dzO,13 B31 = 1,5+0,09 b33 = 2,83+0,17 В1Б = 4,88+1,2 B31 = 4,45+1,06 633 = 7,1+2,0 o16 = 0,50+0,06 B31 = 0,54+0,06 B33 = 0,84+0,09 \lw MKM 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 1,5022 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 „2ш (i) 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 (АО Ч\ 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 LilOg лития-калия сульфат LiKSO4 цинка окись ZnO цинка сульфид ZnS Кубическая: алюминия антимонид AlSb висмута германат Bi4GeO12 GaSb галлия арсенид GaAs галлия фосфид GaP индия антимонид lnSb индия арсенид InAs индия фосфид InP кадмия теллурнд CdTe меди бромид , СиВг ' меди хлорид CuCl меди иодид Cul натрия бромат ХаВгОз натрия хлорат NaC!O3 уротропин N4(CH2)e цинка селенид ZnSe цинка сульфид ?-ZnS цинка теллурид ZnTe Класс 6-С6 6-С6 6mm—Csv 6mm—C6V 43т—Td 43m-Td 43m Tf/ 43m—Td 43m—Td 43 m—Td 43m—Td 43m—Td 43m—Td l3m—Td 43m—Td 43m-Td 23-T 23-T 43m—Td 43m—Td 43m—Td 43m—Td dft, ю-» м/В d,! = 5,2+0,7 d3l = 5,6+0,3 d3S = 5,86+0,36 dSl = 7,5+1,1 d,! = 0,38 d'33= 0,71 dl5 = 2,32+0,2 d31 = 2,1+0,2 d33= 7,0+0,2 d43 = 13,5+0,8 dl5= 21,4+8,4 rf31 = 18,85+6,3 d33 = 37,3+12,6 d14 = 49+36 d14 = 1,46 d14 = 628+63 d14 = 274+66 d3R = 249+15 dl4 = 188,5+19 d14 = 140+10 d14 = 137 d14= 85,6+14,2 d3e= 41,2+2,5 d14=35,0 d14 = 109 d14 = 520+47 du = 364+47 dJ4 = 418,9+12,6 d14= 167,0 d14= 16,7+6,3 du= 7,96+2,7 du= 15,3+6,9 du=4,19 d14= 9,1 + 4,1 d14= 7,96+2,6 du= 30,2+13,6 du = 0,28 d14 = 0,69 du = 4,73 d3e= 31,7+1,95 dM= 78,3+29,3 d3r = 24,6+1,5 dl4= 30,6+8,4 d3e = 106,7+6,6 d14= 94,6+9,5 d14= 92,1+33,5 $w3 \0~2 M2/K 831 = 4,8+0,65 63l = 5,05+0,3 b33 = 8,37+0,51 631 = 6,79+1,0 63l = (?) B33 = (?) o15 = 1,08+0,09 b31 = 0,98+0,09 В™ = 3,16+0,09 B33 = 1,74+0,1 815 = 3,42+1,34 b31 = 3,01 + 1,0 B33 = 5,89+1,99 814 = 0,4+0,29 B14 = 0,47 B14 2 84+0 28 B14 = 1,4+0,34 b36 = 1,27+0,08 o14 = 2,26+0,23 814= 0,72+0,05 814 = 0,31 B14 = 1,14+0,19 B3e = 0,55+0,03 8U = 0,73 814= 1,9 B14 = 1,8 B^4 = 3,27+0,1 B14 = 0,94 B14 = 0,76+0,29 814 = 3,73+1,27 B14 = 5,07+2,28 814 = 2,74 814 = 4,64+2,09 814 = 1,72+0,56 ol4 = 4,65+2,09 8U = 0,71 B15 =3,43 hi = 15,7 8,r = 2,21+0,14 6f4 = 7,6+3 B3e = 3,2+0,19 814 = 5,08+1,39 63e = 2,96+0,18 814 = 2,62+0,26 8U = 4,19+1,5 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 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 «2m F, град) 1,746 B8,9) 1,750 C0,2) 1,750 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 4.34G 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*
Таблица 33.19. Знаки коэффициентов генерации второй гармоники [2] Вещество Зария-натрия ниобат Зария титанат Зериллия окись "адолиния молибдат "аллия антимонид "алия арсенид "аллия фосфид Лндия арсенид Кадмия селенид -Садмия сульфид Кадмия теллурид Калия дигидрофосфат Кварц Кремния карбид d,4 ч +1 11+ ММ + das I | | 1 I++ +1 Вещество Лития формиата моногидрат Литня галлат Лития иодат Лития ннобат Литня танталат Меди хлорид Натрия нитрит Свинца ниобат Свинца тнтанат Тербия молибдат Цинка окись Цинка селенид Цинка сульфид Цинка теллурид -t- t MM +l +1 +1 1 + 1 I -1- +1 +! + + || II +1 +11 1 + 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. Y, Z — пьезоэлектрические оси кристаллов. В ряде случаев даны дисперсионные соотношения и изменения показателей преломления с температурой. В этих форму- формулах Я, v н Г представляются соответственно в мкм, см-1 и К. Продолжение табл. 33.20 блица 33.20. Показатели преломления кристаллов [2] Алюминия фосфат А1РО4 нелинейных 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 1,0 1,2 «о 1,5369 1,5287 1,5243 1,5215 1,5192 1,5161 1,5136 1,5465 ,5385 ,5334 ,5301 ,5281 ,5245 ,5223 ,,МКМ 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6 % 1,5112 ,5088 ,5062 ,5034 ,5001 ,4969 ,4928 1,5198 1,5174 1,5145 1,5116 1,5083 1,5048 1,5006 Аммония дигиврофосфат ADP NH4H2PO4 0,2138560 0,2288018 0,2536519 0,2967278 0,3021499 0,3125663 0,3131545 «о 1,62598 1,60785 1,58688 1,56462 1,56270 1,55917 1,55897 1,56738 1,55138 ,53289 ,51339 ,51163 ,50853 ,50832 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 1,55300 1,54615 1,54608 1,54592 1,54174 1,53969 1,53925 1,53578 1,52662 1,52478 1,52466 1,52166 1,50835 1,50446 1,50364 пе 1,50313 ,49720 ,49712 ,49698 ,49159 ,49123 ,48831 ,48390 ,48079 ,47939 ,47930 ,47685 ,46895 ,46704 ,46666 /? = 2,302484+ 1,117089 -10-10v2/(l — v2/7,605372x X10») + 3,751806-106/B,5-105 — v2): r?e = 2,163077 + 9,670312- lO"*1 v2/(l — v2/7,785289x X 10») + 1,451540- 10e/B,5-105 — v2); Д«о = ( n% — 3,0297 no + 2,3004)-0,713- lO B98 - T) Ane = n2e @,675- Ю-8)-B98 — T). Аммония дидейтерофосфат ADDP ND4D2PO4 0,350 0,530 1,5414 1,5198 1,4923 0,690 1,4784 II 1,060 1,5142 1,5088 1,4737 1,4712
Продолжение табл. 33.20 Аммония биоксалата моногидрат 1, 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 1,4460 ,4447 ,4435 ,4426 ,4406 ,4391 ,4388 ,4362 ,4352 ,4295 ,4276 ,4235 ,5599 1,5561 1,5544 ,5536 ,5493 ,5470 ,5469 ,5426 .5408 ,5312 ,5284 ,5222 1,6119 1,6084 1,6050 ,6037 ,5993 ,5965 ,5952 ,5892 ,5874 ,5763 ,5728 ,5652 Бария тшпанат ВаТЮ3 Х.мкм 0,4579 0,4765 0,4880 0,5145 п 2,5637 2,5355 2,5206 2,4917 2,4825 2,4605 2,4487 2,4255 л, мкм 0,5321 0,6328 1,0642 2,1284 "о 2,4760 2,4164 2,3379 2,2947 »е 2,4128 2,3637 2,2970 2,2593 «2—1=4,239 А2/[А2 — @.2229K] я2 — 1 = 4,0854 А2/[А2 — @,2087)-]. Бария-натрия ниобат Ba2NaNb5Ol5 К 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 пр = а = Х 2,4266 2,4076 2,3974 2,3903 2,3862 2,3767 2,3655 2,3205 2,2567 "т = Ь = Y 2,4284 2,4094 2,3991 2,3920 2,3879 2,3786 2,3672 2,3222 2,2580 я2 — 1 = 3,6008 А2/[А2 — @Л7944J]; я2— 1 = 3,9495 А2/[А2 — @,20035J]; я2 — 1 =3,9495 А2/[А2 — @,20097J]. Бария-калия-натрия ниобат K^N п20 = 3,6680 + 24,681/[D,3004J—A,2394/АJ]; /г2 = 2,9198 + 46,737/[E,1605J — A,2394/AJj при 22°С. Продолжение табл. 33.20 Бензил (С6Н5J-(СОJ Чмкм 0,4205 0,4358 0,4380 0,4620 0,4860 п 1,737 1,716 1,712 1,694 1,682 пе 1,737 1,720 1,718 1,705 1,695 Х.мкм 0,5461 0,5780 0,5893 0,6560 «о 1,667 1,660 1,658 1,648 е 1,684 1,680 1,679 1,672 г?0— 1 = 1,08 +0,535 Х2/[Х2 — @,24J] + 0,0150А2/[А2- — @.398J]; я2 — 1 = 1,35 + 0,370>2/[А2 — @,24J] + + 0,0138 А2 ДА2 — @,395)"]. Бериллия оксид ВеО, 22,4СС л, 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 ,72924 ,72820 ,72725 ,72626 ,72542 ,72460 ,72388 ,72308 ,72249 ,72177 ,72121 ,72062 ,72006 ,71950 ,71903 ,71856 ,71795 ,71762 ,71710 ,71668 ,71632 ,71589 ,71554 ,71517 ,71482 .71450 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 .73477 ,73423 ,73381 ,73322 ,73279 ,73233 ,73191 ,73156 ,73113 ,73075 ,73041 2— 1 = 1,919087 А2/(А2— 0,00727575)+3,972323А2/(А2— 199,31087); я2 — 1 = 1,972142 А2/(А2 —0,00748564) + + 17,5787 А2/(А2 —779,49122). Висмута германат Bi4GeOi2 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 2,142 2,1357 2,131g 2,1286 2,123. — 1 =3,08959 0,5321 0,6328 1,0642 2,115b 2,086! 2.0443 -0,01337). 885
Продолжение табл. S3.20 Гадолиния молибдат Gd2 (MoO4)g Продолжение табл. 33.20 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0.5145 0,5321 0.6328 i ;об4 "а = Ь = У 1,8758 ,8694 ,8659 ,8634 ,8621 ,8588 ,8545 ,8385 ,8142 «Э = а = X 1,8762 ,8699 ,8663 ,8639 ,8625 ,8593 ,8549 ,8390 ,8146 "т = с = Z 1,9342 ,9270 ,9229 ,9201 ,9185 ,9148 ,9102 !8915 !8637 п\— 1 =2,2450 А2 /( л2 — 0,022693) ; п~— 1 = : 2,24654 Х2/(Х2 — 0,0226?03); я2 — 1 = 2,41957А2/(X2 — 0,0245458). Галлия арсенид GaAs 1,127 1,239 1,377 3,455 3,425 1 3,400 1,550 1,652 3,375 3,366 X, мкм 0.5 Об 07 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2 1,4 1.6 Галлия я 3,4595 3,3495 3,2442 3,1830 3,1430 3,1192 3,0981 3,0844 3,0646 3,0509 фосфид GaP 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 Герме 0,64 0,66 0,68 0,70 0,75 0,80 0,85 0,90 0,95 1,00 1,20 гния-цинка фосфид t «о 3,5052 3,4756 3,4477 3,4233 3,3730 3,3357 3,3063 3,2830 3,2638 3,2478 3,2054 "с 3,5802 3,5467 3,5160 3,4885 3,4324 3,3915 3,3593 3,3336 3,3124 3,2954 3,2493 Х.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 7,87 8,00 9,01 '0,06 11,01 12,06 12,98 13,90 4,0 3,99 3,96 3,95 3,93 3,92 3,91 3,90 Х.мкм 15,13 15,79 16,96 17,85 18,85 19,98 21,15 22,20 3,88 3,87 3,86 3,85 3,84 3,82 3,81 3,80 Кадмия селенид CdSe 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 2,449) 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
Продолжем Кадмия сульфид CdS 1абл. 33.20 0,903 1,0 1,1 1,0—1,3 Кадмия те.ыурид CdTe 2,91 2,84 2,81 2,82 7,0—10,0 10 14,0 2,69 2,69 2,69 и2 _ 1 =4,68+ 1,53 Х2/(Х2 — 0,366) Кадмия-ртути тиоцианат Cd[Hg(SCNL], 27°C 0,530 0,633 1,06 2,003 1,970 1,924 1,792 1,753 1,728 Продолжение табл. 33.20 Калия битартрат К2С4Н4Ов-A/2) Н2О Х.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 v 0,7500 0,8000 0,8500 0,9000 0,9500 ,0000 ,0500 ,1000 ,1500 ,2000 ,2500 ,3000 ,3500 ,4000 "о 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 0,3650 0,4047 0,4358 0,5461 0,5780 1,014 1,129 1,367 па 1,5156 ,5090 ,5049 ,4961 ,4945 ,4846 ,4832 ,4809 «р 1,5487 ,5409 ,5368 1,5271 ,5253 1,5142 ,5127 ,5102 "т 1,5630 ,5541 ,5494 ,5384 ,5363 ,5238 ,5218 ,5183 X, мкм 0,4861 0,5460 Калия по 1,5762 1,5707 дигидроарсенат KDA KH2 AsC\ пе 1,5252 1,5206 ,,МКМ 0,5893 0,6563 "о 1,5674 1,5632 ». 1,5179 1,5146 Калия дигидрофосфат К DP Л, 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 ,54618 1,54433 1,54117 1,54098 I,52932 ,52923 1,52909 1,52341 1,52301 1,51900 1,51152 1,50987 1,50977 ,50737 ,49535 ,49205 ,49135 ,48455 - КН2РО4 ». ,54615 1,51586 ,50416 ,49824 ,49708 ,49667 ,49434 ,49419 ,48954 ,48432 ,48423 ,48409 ,48089 ,47927 ,47898 ,47640 ,47254 ,46982 ,46856 ,46685 ,46041 ,45917 ,45893 ,45521 ,45512 n2o = 2,259276 + 1,008956- Ю0 v2/(l — v2/7,726408x х109)+_Ц1^_; ,^2,132668 + 8,637494Х X 10-11 v2/(l_v2 /7,142631 ¦ 10°) + 8,069981 • 105/B,5-105- —v2);A«o=0,402-10-*- ( n2o — 1,432) B98 — T); Kne = = 0,221 -10-4X [n~ — l,105)B98— T). 887
Продолжение табл. 33.20 Калия дидейторофосфат KDDR KD2PO4 Продолжении табл. 33.20 Х.мкм 0,4047 0,4078 0,4358 0,4916 0,5461 0,5779 0,6234 0,6907 1,000 "о 1,5189 1,5185 1,5155 1,5111 1,5079 1,5063 1.5044 1,5022 1,4700 1,4776 1,4772 1,4747 1,4710 1,4683 1,4670 1,4656 1,4639 ,4400 Дяо = 0,228 • Ю-* (nl—1,047 ) B98 — Т); Апе = 0,955- Ю-5 п~ B98 — Т). Калия ди/пиона/п K2S2O6 0,313 0,334 0,365 0,405 0,436 0,546 0,578 1,014 1,367 1,709 2,930 3,39 "о 1,480 ,475 ,470 ,465 ,463 ,456 ,455 ,448 ,446 ,444 ,436 ,430 ", 1,568 ,557 ,546 ,537 ,530 ,518 ,516 ,503 ,500 ^489 ,485 Калия-лития X, мкм 0,4500 0,4750 0,5000 0,5250 0,5324 0,5500 0,5750 0,6000 0,6250 0,6500 0,6750 ниобат K3L % 2,4049 2,3751 2,3546 2,3349 2,3260 2,3156 2,3016 2,2899 2,2799 2,2711 2,2631 2Nb5O13 2,2512 2,2315 2,2144 2,2010 2,1975 2,1900 2,1801 2,1720 2,1645 2,1586 2,1529 nlo— 1 = 3,708 Х2/(>3 — 0,04601), п2е — 1 =3,349 XVC-2 — 0,03564). а-Кварц a-SiOo 0,185 0,198 0,231 1,65751 1,65087 1,61395 1,66394 1,62555 0,340 0,394 0,434 0,508 0,5893 0,7680 0,8325 0,9914 1,1592 1,3070 1,3958 1,4792 1,5414 1,6815 1,7614 1,9457 2,0531 2,3000 2,6000 3,0000 3,5000 4,0000 4,2000 5,000 6,4500 7,000 "о ,56747 1,55846 ,55396 ,54822 ,54424 ,53903 ,53773 ,53514 ,53283 .53090 1,52977 1,52865 1,52781 ,52583 ,52468 1,52184 1,52005 1,51561 1,50986 1,49953 ,48451 1,46671 1,4569 1,417 1,274 1,167 -. 1,57737 ,56805 ,56339 ,55746 ,55335 ,54794 ,54661 ,54392 ,54152 ,53951 ,53832 ,53716 ,53630 ,53422 ,53301 ,53004 1,52823 Кислота гиппуровая CeH5CO-NH (СН2СО2Н) л, мкм 0,350 0,589 0,700 па 1,55 1,5348 1,534 «р 1,61 1,5921 1,589 "г 1,78 1,7598 1,755 Кислота а-иодноватс -НЮ3 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 1,8798 ,8621 ,8547 ,8497 ,8409 ,8352 ,8308 ,8250 ,8223 ,8206 ,8180 ,8147 ,8123 ,8116 ,8086 "p = c = z 2,0184 ,9930 ,9829 ,9787 ,9665 ,9571 ,9505 ,9407 ,9378 ,9347 ,9318 ,9292 ,9275 ,9260 ,9230 "г = Ь = у 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
л. мкм 0,4880 0,5017 0,5145 Кремния "о 2,6916 2,6837 2,6771 2 2 2 7423 7337 7261 Продомкение табл. 33.20 карбид SiC 0,5321 0,6328 1,0642 «о 2,6689 2,6351 2,5830 2,7167 2,6794 2,6225 i?a — 1 = 5,5515 А2/[А2 — @,1625J]; п2е— 1 = 5,7382 А2/[А2 — @,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 I 1,7702 ,757 ,7466 ,7395 ,7343 ,7268 ,7218 ,7185 ,716 ,7122 J 1,804 ,7895 ,7785 ,7702 ,7615 ,7565 ,7507 ,7475 ,7445 ,7405 1 1,4000 1,6000 1,8000 2,0000 2,2000 2,4000 2,6000 2,8000 N I ,7095 ,707 ,7045 ,7025 ,7005 6978 '6955 ,6925 I 1,7372 ,735 ,7325 ,7303 ,7268 ,7242 ,7225 ,720 1, мкм 0,4579 0,4765 О,4Р6О 0,4965 0,5017 Лития иодат LilO "о 1,9186 1,9124 1,9089 1,9065 1,9051 1,7633 1,7586 1,7560 1,7541 1,7531 л, мкм 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 "о 1,9018 1,8978 1,8815 1,8517 -. 1,7506 1,7475 1,7351 1,7168 n2o — 1 = 2,40109 A2/(A2 — 0,021865); ire— 1 = 1,91359 A2/(A2—0,01940). ¦Пития формиата моногидрат LiCHO2 • H2O 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 1,3708 1,3698 1,3692 1,3688 1,3686 1,3680 1,3675 1,3645 1,3593 1,4901 ,4883 ,4873 ,4866 ,4862 ,4851 ,4838 ,4784 ,4673 1,5308 1,5286 1,5272 1,5264 1,5258 1,5245 1,5229 1,5163 1,5035 «2—1=0,8415 X2 / [А2 — @,0953)а]; и| — 1 = = 1,14106 А2/[А2 — @,1183J]; я* — 1 = 1.2454Х ХА2/[А2 —@,12496JJ. Продолжение табл. 33.20 Лития ниобат LiNbO3 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 % 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 пе 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 _ по— 1-3,9130+ ,173-105 + 1,65-Ю-2 Г2 — 2,78- lO"8 A2; n2e— 1 = 3,5567 + 2,605- Ю-7 Г2 + А2. 0,970-106 + 2,70- IP Г2 А2— B,01-102+5,4-10-5Г2J ~2'2 " Лития сульфата моногидрат LiSO4 ¦ Н2О 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 «а 1,4771 ,4722 ,4693 ,4686 ,4670 ,4652 1,4631 ,4619 ,4616 ,4593 ,4585 ,4538 1,4525 1,4502 I,4485 ,4466 "Р 1,4926 ,4876 ,4849 ,4834 ,4802 ,4782 ,4772 1,4766 1,4743 1,4678 1,4666 1,4636 1,4588 т 1,5029 ,4980 ,4951 ,4941 ,4926 ,4905 ,4882 ,4867 ,4866 ,4838 ,4831 ,4777 1,4761 I,4732 1,4708 1,4676
Продолжение табл. 33.20 Лития танталат ЫТаСЦ 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 "о 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 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 0,4358 0,4678 0,4800 0,5086 0,5461 Меди бромид CuBr - 2,336+0,002 2,229+0,002 2,207+0,002 2,171+0,002 2,141+0,002 Л.МКЛ, 0,5791 0,5896 0,6438 0,7699 » 2,122+0,002 2,117+0,002 2,096+0,002 2,069+0,004 Меди иодид Cul 0,4358 0,4678 0,4800 0,5086 0,5461 2,562+0,002 2,461 + 0,002 2,448+0,002 2,411 + 0,002 2,372+0,002 0,5791 0,5896 0,6438 0,7699 Меди хлорид CuCl 0,4047 0,4078 0,4358 0,4678 0,4800 2,153+0,001 2,141+0,001 2,072+0,001 2,033+0,001 2,023+0,001 0,5086 0,5461 0,5791 0,5896 0,6438 0,7699 2,347+0,002 2,342+0,002 2,315+0,002 2,280+0,004 2,004+0,001 1,987+0,001 1,976+0,001 1,972+0,001 1,958+0,001 1,941+0,002 Продолжение табл. 33.20 Натрия бромат NaDrO3 I = 1,3194 Х2/[Ха — @,09J] + 0,2357 Х2/[Х2 - — @,2J]—0,0174 X2. Натрия нитрит NaNO2 0,4358 0,4800 0,5086 0,5461 0,5791 0,5889 0,6438 1,3531 1,350 1,3484 1,3470 1,3458 1,3455 1,3442 1,4212 1,4166 1,4158 1,4137 1,4122 1,4120 1,4105 n1=c=Z 1,690 ,675 ,6685 ,6620 ,6567 ,6555 ,6510 Натрия хлорат NaClO3 0,2310 0,2573 0,2748 0,3256 0,3404 0,3467 0,3611 1,616 ,585 ,572 ,549 1,544 ,542 ,539 0,4862 0,5173 0,5892 0,6563 0,6867 0,7188 » 1,522 1,519 1,515 1,513 1,512 1,511 — 1 = 1,1825 Х2/[Х2 — @,09J] + 0,07992 ?i2/[X2 - — @,185J] — 0,00864 X2. Пираргирит А^з^ЬБз П2— 1 = 6,585 Х2/[Х2— @,4J] + 4- 0,1133Х2/[Х2— A5J]; п2е— 1 = 5,845 Xя/[X2 — — @,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 «о 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 nl = 7,483 + 0,474/(Х2 — 0,09) — 0,0019 X2; п2е = 6,346 + 0,342/(Х2 — 0,09) — 0,001 IX2.
Продолжение табл. 33.20 Ртути сульфит a-HgS Продолжение табл. 33.20 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 2,6483 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 Рубидия дигидрофосфат RDP RbH,PO4 Л, МКЫ 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 "о 1,514 ,5132 ,5126 ,5121 ,5116 ,5106 ,4976 ,4926 «. 1,4861 ,4832 ,4827 ,4825 ,4820 ,4811 ,4775 ,4700 п^ — 1 = 1.2068 Х2/(Х2 — 0,01539); 2е — 1 = 1,15123 Xs/(X2— 0,010048). Свинца ниобат PbNb4Ou U,5145 0,5321 0,6328 1,0642 2,4231 2,4113 2,3644 2.2979 2,4254 2,4137 2,3667 2,301 2,4518 2,4396 2.3922 2,3254 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 = 4,139 Xa / [X2 - @,2011J] ; n*—\— 4,246 X2/[X2 — @.2014J]. Свинца титанат PbTiO3 Л, мкм 0,4880 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 1,152 % 2,793 2,7742 2,7586 2,7398 2,6676 2,5712 2,5637 2,7744 2,7574 2,7431 2,7260 2,6594 2,5692 2,5623 «о — 1 = 5,359 Х2/[Х2 — @,224J]; г?е — 1 =5,365 Х2/[Х2 — @.2170J]. Селен Se Л,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 Л,МКМ 0,4916 0,5016 0,5461 0,5780 0,5876 0,6678 «о 2,700 2,683 2,619 2,587 2,579 2,529 ». 2,710 2,676 2,585 2,546 2,537 2,481 п2о = 5,728 + 0,2410/(Х2 — 0,0870) — 0,00210 X2 п2е = 5,497 + 0,2026/(X2 — 0,1307) — 0,00233 Ха
Продолжение табл. Теллур Те Я, ыкм 4,0 5,0 6,0 7,0 8,0 9,0 10,0 12.0 14,0 п 6,372 6,316 6,286 6,270 6,257 6,253 6,246 6,237 6,230 «. 4,929 4,864 4,838 4,821 4,809 4,802 4,796 4,789 4,785 Тербия молибдат ТЬ (МоО4K Х.МКМ 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 1,8864 ,8797 ,8760 ,8734 ,8720 ,8687 ,8645 ,8476 1,8222 1,8867 ,8800 ,8764 ,8739 ,8724 ,8690 ,8649 ,8482 1,8226 1,9433 1,9358 1,9316 1,9288 1,9271 1,9232 1,9185 1,8993 1,8704 п2а — 1 = 2,27241 Х2/(>2 — 0,023359); пр — 1 = 2,273955 Х2/(>2 — 0,02333); «2— 1 с= 2,443016 А2/(А2 — 0,025133). d-Треонин X, мкм 0,4579 0,4765 0,4880 0,4965 0,5017 0,5145 0,5321 0,6328 1,0642 "а=Х 1,5299 ,5282 ,5272 ,5266 ,5263 ,5254 ,5243 ,5196 ,5114 W 1,6039 1,6017 1,6004 1,5996 1,5991 1,5979 1,5965 1,5898 1,5788 1,6125 1,6100 1,6087 1,6077 1,6072 1,6059 1,6043 1,5974 1,5855 «2—1 = 1,27312/[12 — @,1032J]; rt| — 1 = 1,477 I2/[I2 — @,1137J]; rt^ — 1 = 1,497 I2/[I2 — @,1169J]. Продолжение табл 33.20 Турмалин X. мкм 0,4765 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 ». ,6273 ,6263 ,6255 ,6251 ,6248 ,6231 ,6183 1,6088 0,4861 0,5016 0,5461 1 = 1,6346 Х2/(Х2 — 0,010734); 1 = 1,57256 \2/(l2 — 0,011346). Уротропин (CH2NN4 1,5984 1,5953 1,5917 0,5780 0,5876 0,6676 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 "о 2,1058 2,0511 1,9985 1,9735 1,9597 1,9493 1,9435 1,9354 1,9298 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 "е 2,1231 2,0681 2,0147 ,9897 ,9752 ,9654 ,9589 ,9500 ,9429 ,9402 ,9370 ,9330 ,9313 1,9297 ,9265 ,9251 1,9214 1,9186 1,9160 1,9127 1,9101 1,9068 892
Продолжение табл. S3.20 Цинка селенид ZnSe 0,589 1,0 2,61 2,48 1,5 2,0 2,45 2,44 : 2,855 + 2,045 Х2/(Ха —0,109). Цинка сульфид ZnS Х,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 -е 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 - 3,111 3,085 3,079 3,054 3,035 3,005 2,962 2,913 2,893 2,879 ZnTe, 25е X, мкм 0,760 0,770 0,800 1,000 1,200 1,300 1,400 1,500 1,515 2,060 С - 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 ш, возбуждая в среде когерентные акустические или молекулярные колебания с частотой Q, одновремен- одновременно дает рассеянную световую волну с частотой со' = со ± Q. Если возбуждаемые колебания акустические, то рассеяние называют вынужденным рассеянием Мандель- Мандельштама — Бриллюэна (ВРМБ)и где vзв и с — соответственно скорости звука и света в среде; 0 — угол, отсчитываемый от направления рас- распространения световой волны (угол наблюдения). Наи- Наибольший сдвнг частоты происходит при рассеянии назад F=л), при этом ЙМ_Б ~1010 Гц A см-1). Если возбуждаются молекулярные колебания, то в зависимости от строения молекул вещества ?3 —100-9- 1000 см и рассеяние называют вынужденным комби- комбинационным рассеянием (ВКР). В общем случае в ВКР может наблюдаться целый набор частот *' со' = со ± mQ' ± nQ"± где ii', Q" — характерные молекулярные колебания дан- данного вещества, атип- целые числа. Характерный сдвиг частоты Q при ВКР 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 opmo-Ксилол 730 а-Диметилфенетиламин 836 Диоксан 836 Морфолии 841 Тиофенол 916 Нитрометан 927 Бензол дейтерированный 944 Кумол 990 У, 5-Дибромбензол 990 Бензол 992 Пиридин ... 992 Анилин 997 Стирол 998 мета -Толуидин 999 Бромбензол 1000 Хлорбензол , 1001 Бензонитрил 1002 трет-Бутилбензол . 1002 Этилбензол 1002 Толуол 1004 Фторбензол 1012 f-Пиколин 1016 жета-Крезол 1029 У-Фтор-2-хлорбензол . . 1030 жета-Дихлорбензол ......... ... 1030 Иодбензол 1070 Бензоил хлористый 1086 Беизальдегид 1086 *1 Для рассеяния Мандельштама — Бриллюэна аналоги солгЛОм-. • гДе ^ — целое.
Продолжение Q,cm-> Анизол Пиррол 1097 1178 1180 1315 1344 1368 1368 1381 Стирол . Нитробензол У-Бромнафталин 7-Хлорнафталин 2-Этилнафталин мета- Нитротолуол 1389 Хинолин 1427 Бромциклогексан 1438 фуран 1522 Метиловый эфир салициловой кислоты 1612 Коричный альдегид 1624 Стирол 1629 З-Метилбутадиен 1638 Пентадиен 1655 Изопрен 1792 Гексин-У 2116 орто -Дихлорбензол 2202 Бензонитрил ... 2229 Ацетонитрил 2250 1, 2-Диметиланилин 2292 Метилциклогексан 2817 Метиловый спирт 2831 цис-, транс-1, З-Диметилциклогексан 2844 Тетрагидрофуран 2S49 Циклогексан 2852 цис-1, 2-Диметилциклогексан - - 2854 а-Диметилфенетиламин 2856 Диоксан 2856 Циклогексан 2863 Циклогексанон 2863 цис-, транс-1, З-Диметилциклогексан 2870 цис-1, 4-Диметилциклогексан 2873 Циклогексан 2884 Хлористый метилен . . 2902 Морфолин 2902 2-Октан 2908 2, З-Диметил-7, 5-гексадиен 2910 Лимонен 2910 орто-Ксилол 2913 Гексии-У 2915 цис-2-Тътгя . . . 29ОД Мезитилен 2920 2-Бромпропан 2920 Ацетон 2921 Этиловый спирт 2921 Карвон 2922 цис-1, 2-Диметилциклогексан 2927 Диметилформамид 2930 2-Хлор-2-Метилбутан 2931 2-Октан 2931 цис, транс-1, З-Диметилгексан 2931 жегаа-Ксилол 2933 1, 2-Диэтиловый эфир винной кислоты 2933 оргло-Ксилол 2933 Пиперидин ... 2933 1, 2-Диэтилбензол ... 2934 2-Хлор-2-Метилбутен 2935 7-Бромпропан 2935 Пиперидин 2936 Тетрагидрофуран . 2939 Пиперидин . 2940 Циклогексанон 2945 2-Нитропропан 2948 1, 2-Диэтилкарбонат 2955 Продолжение п, см-* 7, 2-Дихлорэтан 2956 транс-Дихлорэтилен 2956 7-Бромпропан . 2962 2-Хлор-2-Метилбутан 2962 а-Диметилфенетиламии .... 2967 Диоксан 2967 Циклогексанол 2982 Циклопентан 2982 Циклопентаиол 2982 Бромциклопентан . 2982 орто -Дихлорбензол 2982 п-Хлортолуол 2982 а-Пиколин 2982 п-Ксилол 2988 оргао-Ксилол 2992 Дибутилфталат . 2992 1,1, У-Трихлорэтан 3018 Хлоргидрин этилена 3022 Изофорон 3022 Нитрозодиметиламин 3022 Пропиленгликоль 3022 Цнклогсксан 3038 Стирол 3056 Бензол . 3064 mpe/n-Бутилбензол ........... . . 3064 У-Фтор-2-Хлорбензол . 3084 Живица . 3090 Псевдокумол 3093 Уксусная кислота . 3162 Ацетонилацетон 3162 Метилметакрилат 3162 Tf-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 Ш01 Кальцит 1084 Алмаз 1332 Нафталин 1380 Стильбен . 1591 Триглицинсульфат 2422 Триглицинсульфат 2702 Триглицинсульфат . . . 3022 Полистирол .... 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 Е2 и ?i активной среды (Е2>Е{), т. е. при выпол- выполнении условия N2/g2>Nlgl (N2, Nu g2, gi — населен- населенности и кратности вырождения уровней Е2, Е{) вынуж- вынужденное излучение превалирует над поглощением и свет с резонансной частотой m=E2—EJ Ь 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 моноэнергетических нелазерных источников света); 2) возможность генерации импульсов предельно ма- малой длительности (до T~l,6-10~I4c); 3) высокая мощность излучения (до 1014 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 моноэнергетичиость 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 [4J. 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 населепностеи 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 СО2-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 иаселенностей 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 неупругих 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 Хвяк и Явозд- 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 (t»i, v2, ..., i>n)Bcpx на нижнее (vi, v2, ..., vл]пжн, где vi, v2, ..., v„ — квантовые числа для я нормальных колебаний молекулы. Кванто- Квантовые числа V\, ?/2, v3 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 34.1. Активные среды газовых лазеров (последовательность расположения в гл. 34 справочника) Нейтральные и ионизованные атомы Ag Аи Be S? Sr Ва Zn Cd Xe2 Ar2 Kr2 ArF ArCl KrBr KrCl KrF XeBr XeF XeO KrO HgBr HgCl H2 D2 HD Na2 XeCJ Двухатомные молекулы C1F HF DF Многоатомные молекулы Xe9Cl Xe2Br Kr2F 0, CO, NO2 C2O N2O S2O ocs CH2 cs, HCN DCN HNC FCN C1CN BrCN ICN NH, NF2 FNO C1NO BrNO H2O D9O so2 О S Se Те F Cl Br I Mn Sm Eu Tm Yb HC1 DC1 HBr DBr NO CN OH DD CO H2S NH3 NOCI CF4 CF3Br CF3I C2H2 C2H4 H2CO [H2COJ3 HCOOH CH2F2 CH2C12 CH3F CH3CI CH3Br CH3I CH3OH CH3CN CH3Ne Продолж) CHgClH CH3NH2 CH2CF2 C2H4[OH], CH3CH2F" CH3CHF CH3CF3 C2H5C1 C2H6OH C2H3C! C2H3Br C2H3CN CH3OCH3 с3н2о 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—2кПа) и Н2D00Па) 0,706517 0,706521 I,9543 ¦ВОЗД1 MKM 2,05813 2,0603 4,60535 4,60567 8,53 95,763 216,12 135 - Рис. 34.1. Схема основных групп лазерных переходов в Ne [7]
Продолжение табл. 34.2 Активная среда Ne [4] (рис. 34.1). Условия возбуждения: ионные переходы возбуждаются в импульсном разряде при плотности тока около 1 кА/'см2 и Р = 0,1 -f- 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 11 II ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( 3,2018424 0,2022186 0,2065304 3,2177705 3,2180858 3,22657 3,2285793 3,2357980 3,2373200 ),2473398 3,2609982 3,26134 3,2677918 3,2678690! 3,2777634 3,2866726 3,3319745 3,3323745 3,332717 3,332923 3,333114 3,3345446 3,3378256 3,3392799 3,339320 3,348195 3,371309 3,54006 3,58525 3,59448 3,59393 3,60461 3,61180 3,61431 3,63282 3,63518 ,64011 ,73048 ,84634 3,86353 3,87717 3,88653 '92874 ,0295 ,0621 ,0798 ,0844 ,11441 ,1177 ,1390 ,1409 ,15235 ,15259014 ,1601 ,1614 , 17673 ,1789 ,1985 ,2066 57- 2159 ,2460 ,2689 ,2887 ,2912 ,4276 ,4304 ,4321 ,4330 ,4346 ,4368 ,484450 ,486926 ,487247 ,488759 ,489954 ,493623 ,5231 ,7162 ,8210 ,8253 ,8276 ,8304 ,8403 ,8591 ,8597 ,9574 ,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 Рис. 34.2. Схема основных групп лазерных переходов в Аг[7] 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/см2 при давлении 1—80 Па; для возбуждения переходов в ультрафиолетовой области спектра (Л < 0,33 мкм) необходима более высокая плотность тока; сильные линии Л = 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 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 0,466956 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 i II II II 0,514532 0,528690 0,550220 0,64831 0,6730 0,68613 0,7503 0,877186 0,912297 0,965778 1,0470 ,092344 ,1448 ,21396 ,24028 ,27022 ,40948 ,5046 ,6180 ,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- плотность тока 50—200 А/см2 или 7—10 кА/см2 (вакуумный ультрафиолет); давление 1—30 Па *-впяп, МКМ 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 0,50224© II II II II II III II II III II II II II II II II II II II II II II II 0,512573 0,529831 0,539865 0,568188 0,575298 0,603717 0,60381 D,616880 0,631022 0,631276 0,641661 D,647088 D,65100 0,657012 D,66029 D,676442 0,687084 0,7435764 D,752546 0,7603 D,79314 D,799322 0,810433 D,828037 0,85878 0,86901 0,88058 0,8929 1,14582 1,31775 1,36225 1,44269 1,47648 ,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 —10)-10~4 Па; в атомарном Хе все линии длиннее 2,03 мкм можно возбудить в непрерывном режиме 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
Продолжение табл. 34.2 Ill 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 II II IV II IV II II 11 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 II III HI II IV III II II IV II III II II II II II II III II II II II II II II II 0,597111 0,609361 0,61766 0,623824 0,627081 0,62865 0,63435 0,63435 0,652865 0,66943 0,669950 0,70723 0,714894 0,76186 0,782763 0,798800 0,823162 0,833270 0,840919 0,85716 0,858251 0,871617 0,904539 0,905930 0,926539 0,928854 0,969859 0,979970 1,063385 1,0950 1,36562 1,60519 1,73254 2,02623 2,3193 2,4825 2,51528 2,6269 2,65146 2,6601 2,6665 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 = 0,134-0,4 Па и Не при Р = 0.134-1,3 кПа: фотодиссоциаиия галогенидов натрия 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 тем рубинового лазера 0,4045 0,7665 0,7699 1,17 1,2434 юзд. мкм 1,2523 2,72 3,140 3,15 3,16 6,4 15,95 Активная среда Rb. Условия возбуждения: фотодиссо- фотодиссоциация паров Rb2 излучением рубинового лазера; оптическая накачка лазерами на красителях 0,4210 0,7619 0,7758 1 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- накачка паров Cs2 излучением линии Не с Х = 0,3880 мкм. Фотодиссоциация паров Cs2 излучением ультрафиолетовых лазеров Активная среда Fe. Условия возбуждения: импульсный разряд при диссоциации Fe(CO)s; импульсное возбуждение паров Fe с Ne, а также фотодиссоциация Fe(COM излу- излучением KrF-лазера 0,4555 0,8521 0,8764 0,8943 1,01 1,360 1,376 1,47 | 2,95 3,010 3,095 3,2040 3,489 3,613 1 4,22 7,1871 0,360 0,385 0,395 0,4529 0,540 0,558 0,563 6,8470 8,4902 Активная среда №. Условия возбуждения: импульсный при диссоциации Ni(COL II 0,79624 II 0,79754 1,3968 1,4550 Активная среда Н. Условия возбуждения: импульсный разряд в И2при Р=1,ЗПаи Не при 470 Па возд. м* 0,4340 0,4861 1,8751 Рис. 34.3. Схема лазерных переходов с длинами волн 0,5105 и 0,5782 мкм в парах Си [7] 57*
Продолжение табл. 34.2 Активная среда Си (рис. 34.3). Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Си и Не 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 II II II II II II II II II II II II II II II 0,5700 0,578213 0,72558 0,73999 0,740434 0,74382 0,766470 0,773868 0,777874 0,780519 0,780766 0,782566 0,784503 0,789583 0,794442 0,790257 0,798817 II ( II ( II ( II ( II ( II ( II II II II II II II II ), 808858 ),8096 ),819228 ),8277 ),828321 ),851104 ,7438 ,7708 ,8004 ,8196 ,8228 ,8448 ,9154 ,9328 ,9479 ,9712 II 2,0006 ктивная среда Ag. Условия возбуокдения: непрерывный разряд с серебряным полым катодом и с Не или Ne в качестве буферного газа II 0,22434 II 0,22774 II 0,31807 II 0,40859 II 0,47884 II 0,50273 II 0,64027 II 0,80054 II 0,82547 II 0,8263 II 0,83244 II ( ),83795 II 0,84032 II С ,87476 II 0,8772 II II II II II II II ,3759 ,5982 ,6462 ,6656 ,7203 ,7345 .7478 II II II II И II II II II ,7674 838 С ,8408 ,8463 ,8725 ,8795 ,8979 ,9370 ,9714 ,9823 2,0796 Активная среда Аи. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Аи с Не; непрерывный разряд с полым золотым катодом и Не е качестве буферного газа Хвозд, мкм 11 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 И II 0,29182 0,29594 0,3122 0,55163 0,55221 0,62123 0,627818 0,67014 0,69029 [I [I II II II И II II 0,69403 0,75558 0,75929 0,76005 0,76067 0,76351 0,82729 0,88676 н среда Be. Условия возбуждения: импульсное возбуждение паров Be с Не или Ne в качестве буферного газа '^впзя t МКМ 0,4675 0,5272 1,2096 Продолжение табл. 34.2 Активная среда Mg. Условия возбуждения: импульсный и непрерывный разряды в парах Mg с Не, Ne или Аг 0,9218 0,9244 1,0952 1,0915 Лвозд, мкм II 2,40415 II 2,41245 3,67794 3,68154 3,86573 4,20018 Активная среда Са. Условия возбуждения: импульсный ,д в смеси паров С а и Не; оптическая накачка паров Са ультрафиолетовым излучением; разряд с полым катодом 0,535 0,586 0,6102 0,6122 0,6162 0,644981 0,6717 II 0,854209 II II 0,866214 1,9853 5,5457 Активная среда Sr. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Sr с Не; разряд С полым катодом 0,638075 1,033014 1,091797 3,0111 6,4567 Активная среда Ва. Условия возбуждения: импульсный парах Ва с Не, Ne, Ar или Н2; разряд с полым катодом мкм 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 6,4546 Активная среда Т.п. 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 *• возд. мкм II 0,49116 || II 0,610253 II II 0,77325 II 0,492404 II 0,747879 II 0,775786 II 0,58944 II 0,758848 „ II 1,8308 II 0,6021 § II 0,761290 I" II 5,0848 900
Рис. 34.4. Схема энергетических уровней и лазерных пе- переходов в Cd II [5]. В скобках указаны %, для которых наблюдались только спонтанные переходы Продолжение- табл. 34.2 Активная среда В. Условия возбуждения: импульсный разряд в ВС13 при Р = 70 Па Хиозд, мкм II 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 II 0,705656 II 0,747137 Активная среда Ga. Условия возбуждения: импульсное буждение при диссоциации Ga(CH3K; фотодиссоциация Gal ^возд, мкм 0,4172 1,7363 5,7534 Активная среда In. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах In с Не или Ne, импульсное возбужиение при диссоциации 1п(СН3)з 0,4511 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 возбуокдение при диссоциац ^ >чюзд, мкм 1,43 1,45 1,64 II II II II II II ;j U,3250 0,441563 0,48820 0,50259 0,533749 0,537804 0,63548 II II II II II И 0,63601 0,72369 0,78443 0,80669 0,85300 0,88778 1,4 13,185 14,578 Активная среда Hg. Условия возбуокдения: импульсный разряд в смеси паров Hg @,13 Па) и Не A30 Па); разряд с полым катодом; импульсное возбуждение при диссоциации Hg(CH3)a 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 D,8622 0,8677 Э,93968 1,0583 ,11768 1,2222 1,2246 1,2545 1,2760 1,2981 1,3655 1,3675 ,5295 ,5555 ,7073 ,71099 ,7329 ,8130 3,93 5,88 5,9817 6,49 Активная среда TI. Условия возбуокдения: короткий разряд в Т1 A3 Па) с Ne или Не: импульсное возбужде- возбуждение при диссоциации Т1(СН3K: разряд с полым катодом 0,5152 0,53503 0,5949 0,6950 3,8125 5,1059 10,449 Активная среда С. Условия возбуокдения: линии ионизо- ионизованного С возбуоюдаются при импульсном разряде в СО2 или воздухе; атомарные линии возбуоюдаются 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 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 SiCI4 '^ВОЗД1 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 Продолжение табл. 34.2 Активная среда As. Условия возбуокдения: импульсный разряд в парах As и Ne A3 Па); непрерывный разряд в смеси As и Не с полым катодом; диссоциация AsCl3 при импульсном разряде 0,513175 0,517865 1,9809 2,0200 Активная среда Sn. Условия возбуждения: импульсный парах Sn с Ne или Не; непрерывное возбуждение смеси Не или Ne с Sn при Р = 0,2 Па 0,5589 0,579918 0,645350 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 мки 0,3 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, N2 или NH3 при Р = 1,3 -г- 13 Па; атомарные линии при импульсном разряде в N2 или смеси N2 с Не II 0,538520 II 0,549695 II 0,549773 II 0,555809 II 0,56516 II 0,583790 II 0,617027 II 0,651174 II 0,710272 ,045 ,061 ,124 ,4255 ,1519 ,152 ,1521 ,294 ,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(CH3K в импульсном разряде 0,61299 12,033 Активная среда Bi. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Bi с Не или в ВЦСН3):, с Не Хвозд, мкм III 0,456084 | II 0,571921 1 II 0,80689 0,4722 III 0,75990 5,3284 Активная среда V. Условия возбуждения: диссоциация VCI4 в импульсном разряде 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 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 /см2; почти все линии атомарного О наблюдаются в непрерывном режиме в газовой смеси О2 с Аг или О2 с Ne Активная среда Р. Условия возбуждения: импульсный разряд в PF5 при Р = 5 Па; импульсный разряд в парах Р при Р = 0,3 Ч- 30 Па с Не или Ne е качестве буферного газа IV II II II II II 0,334769 0,442208 0,602421 0,603421 0,604325 0,608786 П 0,616577 0,667193 0,784563 1,008 1,116 1,119 1,154 1,178 1,571 1,648 1,894 2,060 V V III III IV IV IV IV II [II 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 4,5632 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 SO2, SF6 или H2S при Р = 1,3 ~ 7 Па: линии атомарного S в импульсном или непрерывном разряде в парах S с Ne III III II II 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 возбуокдения: все линии возбуждаются в непрерывном режиме; плотность тока 1,5—15 А/см2; газовая смесь Se@,7 Па) и Не@,8—1,1 кПа) II II II II II II II [I 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 11 11 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 И 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(СНзJ Хвозд, мкм 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 И II II III II II II II II II II 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 И II II И II II II II 0,08851 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 = Продолокение табл. S4.2 Условия возбуждения: импульсный 3 Па или в смеси CF4, SF6, C2Fr, NF, с Не 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 С1 возбуокдаются в НС! 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 II II II II II II II II II II 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 Хвозд, мкм IV IV III II II 0,2362465 0,2581246 0,2787619 0,474266 0,505463 II II II И II 0,518238 0,523826 0,533203 0,611756 0,616878 2,2854 2,3511 2,714 2,8375 Активная среда I. Условия возбуокдения: 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 11 II II II II II II II II II II II II II II II п 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 лв II II II II II II II II II II II II II II озд, мкм 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 -"•"•"¦а " парах Мп и Не 1,36267 1,38642 1,39975 Активная среда Sm. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Sm с Не, Ne или Аг 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 || 3,4654 || [I 3,5361 | Активная среда Ей. Условия возбуждения: разряд в парах Ей с Не, Ne или 1 ^ппчтт, МКМ Хе2 Аг2 Кг2 0,1722 0,1261 0.1457 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 ''воя п. МКМ ,310058 1,500 1,637914 1,675404 1,7319 1,958443 1 1 2 2 ,973 ,994160 ,107 ,384515 ,448509 я среда Yb. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Yb с Не, Ne или Аг ArF ArCl KrBr KrCl KrF KrF KrF KrF XeBr 0,1933 0,1750 0,2065 0,2229 0,2481 0,2484 0,2485 0,2495 0,2818 XeCl XeCl XeF XeF XeF XeF XeF XeF XeF 0,30792 0,30816 0,34875 0,35091 0,35097 0,35114 0,35365 0,35354 0.483 ая среда ХеО.КЮ. Условия возбуждения: возбуж- возбуждение электронным пучком смеси благородных газов и О2 при высоком давлении Моле кула ХеО ХеО хвозд' мкм 0,5300 0,5550 Молекула АЮ АгО лвозд- жм 0,5377 0,55781 Активная среда HgBr, HgCl. Условия возбуждения: воз- буоюдение электронным пучком при высоком давлении; фотодиссоциация или диссоциация HgBr2 в электрическом разряде 0,6 г,нм Рис. 34.5. Схема кривых потенциальной энергии и коле- колебательных уровней молекулы Хе2 [1]. Генерация наблю- наблюдается на переходах из устойчивых колебательных уров- уровней состояния 'Е*в отталкивательное состояние 'S*; тр— радиационное время жизни верхнего рабочего состояния Молекула HgBr HgBr HgBr HgBr HgBr л мкм 1 0,5018 0,5020 0,5023 0,5026 0,5039 Молекула HgBr HgBr HgBr HgBr Wx-MKM 0,5042 0,5046 0,55762 0,55835 904
Продолжение табл. 34.2 Рис. 34.6. Схема кривых потенциальной энергии и коле- колебательных уровней лазера на молекулах Н2 [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 Xv=o вверх соответствует переходам при электронном возбуж- возбуждении; тр — радиационное время жизни верхнего рабо- рабочего состояния Продолжение табл. 34.2 Активная среда Нг (рис. 34.6). Условия возбуждения: импульсный разряд в Н2 при Р = 13 Па; возбуждение электронным пучком D00 кэВ) Н2 при Р= 1,34-13 кПа; линии параводорода обозначены Н2Р Молекула н2 н2 н2 н2 н3 н2 н2 н2 н3 н2 н2 н2 н2 н2 Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р хвак? мкм 0,115976 0,116136 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 0,1П894 Молекула Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р н2 вак' 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 н2 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 Н2Р 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 Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р НгР Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р Н2Р * - 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 нш HIII нш Н III нш нш 0,752464 0,834950 0,887613 0,889882 1,116220 1,122205 Молекула Н III нш нш нш нш нш Лвозд' мкм 1,305662 1,316109 1,50 1,564193 1,581950 1,63 Продолжение табл. 34.2 Активная среда Na2. Условия возбуокдения: оптическая накачка лазерным излучением с длиной волны 473, 659, 454, 488 нм с Не в качестве буферного газа при Р = 4 кПа Активная среда D2. Условия возбуждения: импульсный разряд в D2 при Р — 13-^400 Па; для возбуждения ультрафиолетового излучения нужен ксроткий B,5 не) интенсивный (сотни килоампер) разряд 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 0,111336 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 0,100086 0,160210 0,160354 0,160578 0,827752 0,944156 0,952367 0,953005 Активная среда HD. Условия возбуокдения: i разряд в HD при Р = 13-М00 Па ппульсный 0,5250 0,526333 0,5279 0,529952 0,529816 0,5338 0,5326 0,534283 0,5345 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 мкм 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 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 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 -БОЗДТ МКМ 0,917205 0,?Г, НМ Рис. 34.7. Схема кривых потенциальной энергии и коле- колебательных уровней лазера на молекулярном азоте в сис- системе Ng+Ar [1]. Вертикальная стрелка из основного сос- состояния Хг,=0 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—500 Па. Возбуждение N2 электронным пучком C00—400 кэВ) " - : N2 (рис. 34.7) 0,315870 0,315874 0,315883 0,315891 0,315900 при Р = 2,7 кПа 0,315756 0,315778 0,315798 0,315803 0,315816 , а также смес при высоком, дев. Авозд, мкм ,| 0,315827 0,315832 0,315844 0,315853 0,315861 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 0,3369823 0,3369835 0,3369907 0,3370027 0,3370075 0,3370081 0,3370137 0,3370174 0,3370288 0,3370295 0,3370312 0,3370381 0,3370438 0,3370466 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 0,7489626 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 0,7518013 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 0,7608801 0,7609853 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 0,7623256 0,7623264 0,7423311 0,7623582 0,7623686 0,7623918 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 0,7626360 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 0,866345 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 ,047195 ,047691 ,047961 ,048173 ,048634 ,049060 907
Продолжение табл. 34.2 1,049478 1,049873 1,050231 1,050512 1,050717 1,05083 1,052259 1,052622 1,053093 1,053471 Активная среда Bi2. Условия возбуждения: оптическая накачка аргоновым лазером и лазерами на красителях 1,230261 1,231093 1,231881 1,232624 1,233333 1,233994 ,234631 3,29372 3,30076 3,30665 3,31149 3,31526 3,31801 3,45118 3,45758 3,46283 3,46709 3,47032 8,18161 8,20882 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 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 0,7398 0,7408 0,7439 0,7468 0,7471 0,7475 0,7482 0,7543 0,7551 0,2915 0,55020 0,55053 0,58048 0,58090 0,61272 0,61316 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 Активная среда S2. Условия возбуждения: фотодиссоциа- фотодиссоциация под действием ультрафиолетового излучения или оптическая накачка лазером на красителе Аипчгт, 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 возбуокдения: 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 мкм Активная среда Те2. Условия возбуждения: оптическая накачка аргоновым лазером с длиной волны 476,5нм 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 0,6258 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 ,1207 ,1214 ,1215 ,1224 ,1255 ,1327 ,1336 ,1347 ,1349 ,1350 ,1454 ,1464 ,20359 ,217 ,25623 ,25663 ,26324 ,274 ,27883 ,27945 ,28177 ,28210 ,28433 ,28478 ,2870 ,28722 ,28754 ,28931 ,28972 ,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 1,31487 1,3153 1,3192 1,320 1,32916 1,33029 1,3310 1,3324 1,3333 1,3349 1,33509 1,33530 Продолжение табл. 34.2 1,33636 ,33624 ,33644 ,338 ,34105 ,33108 ,34136 ,34155 ,34156 ,34211 ,34219 :: возбуждение и С12 Продолжение табл. 34.2 Активная среда DF. Условия возбуждения: колебатель- колебательные уровни в DF возбуждаются при химических реакциях, инициируемых электрическим разрядом, фотолизом или чисто химическим путем Л»,,,, мкм Активная среда C1F. Условия электронным пучком смеси Ne, F, ^БОЗД. МКМ 0,285 Активная среда HF. Условия возбуждения: возбуждение колебательных уровней в химических реакциях; оптиче- оптическая накачка для возбуждения колебательно-вращатель- колебательно-вращательных переходов 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 Чисто вращательные переходы 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 10,1978 10,4578 10,7439 11,0573 11,4033 11,7854 12,2082 12,6781 13,2009 13,7841 14,4405 15,1744 16,0215 18,09 19,35 20,835 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 10,8117 13,2211 14,2881 11,5408 19,1129 20,3513 21,7885 19,915 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 4,0895 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 вращательные переходы H^Ci 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 С!2 и HI, инициируемых электрическим 'разрядом или фото- фотолизом; вращательные линии возбуждаются при импульс- импульсном разряде в смесях С12 и СН3С1, С12 и СН3Вг или С!2, На и CC1F3 Полоса 1—0 Н35С1 3,5728 3,6026 3,6337 3,6660 3^7341 3,7707 3,6362 3,6685 3,7021 3,7370 Полоса 2—1 Н35С1 3,7071 Хвак, мкм 3,7383 3,7710 3,8050 3,8401 3,8768 3,9149 №'С1 3,7098 3,7408 3,7735 3,8074 3,8425 Полоса 3—2 Н33С1 3,8509 3,8840 3,9181 3,9536 3,9909 4,0295 Н3?С1 3,8536 3,8864 3,9205 3,9560 Н"С1 16,664 17,997 19,122 0 = 1 Н*С1 17,125 17,575 18,035 18,555 19,7002 909
20,3455 21,0470 21,8127 22,6514 23,5705 24,5833 25,7040 H37C1 16,765 18,593 19,145 24,6177 v = 2 Н35С1 19,183 Продолжение табу 20,9991 24,3178 I! 19,783 19,821 34.2 Продолжение табл. 34.2 Чисто » = 0 19,399 20 360 20,896 20,949 21,501 22,136 30,948 32,469 вращательные v = 1 19,988 21,546 30,445 31,849 33,409 о = 2 22,226 переходы 22,855 31,368 32,799 40,526 и=3 23,436 29,786 Активная среда DCI. Условия возбуждения: возбуждение при химической реакции D2 -f- Cls, инициируемой электри- электрическим разрядом; Р -Сь, инициируем -. 200 Па, Рс, = Активная среда DBr. Условия возбуждения: возбуждение при химической реакции Ds + Вг2, инициируемой импульсным разрядом; PD2 = 80 Па, РВг =40 Па Полоса 2—1 D33C1 5,0445 5.0743 5,1049 5,1363 5 1688 D37CI 5,0514 5,0811 5,1118 5,1431 Полоса 3—2 D3°C1 5,1511 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 D35C1 5,3244 5,3562 5*4577 5,4935 5,5304 D37C1 5,3629 5,3956 5,4295 Полоса 5—4 D»«C1 5,5084 5,5423 5,5776 5,6137 Полоса 3 D79Br 5 804? 5',8620 5 8926 5',9246 5,9573 D81Br 5,8629 5,8944 5,9261 5,9590 Хвак, мкм Полоса 4—3 6,0209 6,0529 6,0858 6,1200 6,1546 6,1903 6,2272 DMBr 6,0225 6,0544 6,0873 6,1216 6,1562 6,1918 6,2289 Полоса 5—4 D79Br 6,2566 6,2916 6,3279 6,2237 6,2581 6,2932 6,3294 Активная среда НВг. Условия возбуждения: при химической реакции Hs + Brs, инициируемой импульсным разрядом; Рн = 200 Па и РВг = 300 Па Активная среда NO. Условия возбуждения: импульсный разряд в смеси NOC1 D70 Па) и Не G80 Па), а также фотодиссоциация NOC1 или NO e смеси с NO2 Полоса 1 —0 4,0170 4,0470 4,0783 4,1107 4,1442 HslBr 4,0176 4,0475 4,0788 4,1112 4,1448 4,1796 Полоса 2—1 H(9Br 4,1653 4,1970 1 4,2295 4,2633 4,2988 4,3354 HR1Br 4,1658 4,1975 4,2639 4,2994 4,3359 Полоса 3—2 H7sBr 4,3250 4,3579 4,3925 4,4281 4,4652 4,5041 ~I81Br 1,3255 1,3585 1,3931 1,4307 1,4658 4,5047 Полоса 4—с H7!)Br 1,5330 1,5691 1,6070 1,4663 №iBr 1,5335 1,5696 1,6076 1,6467 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 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. 34.2 Активния среда CN. Условия возбуждения: возбуждение электрических и колебательных переходов при фотодис- фотодиссоциации, 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 ,10485 1,10445 1,10521 1,10603 ,10689 ,10726 ,10782 ,1879 ,10981 ,11090 , 11200 ,11321 ,41830 1,41849 ,41876 ,41911 ,41954 ,42005 ,42065 ,42132 ,42207 ,42289 ,42380 1,42478 ,42583 ,42696 1,42808 ,42945 ,42081 Активная среда ОН. Условия возбуждения: фотолиз в смеси О3 и Н2; импульсный разряд в смеси Оз, Н2 и Не; вращательные переходы при импульсном разряде в смеси SF6, H2 и О2 10 S 8 V 7 i |5 3 2 1 0 c'r+ 608,0 HM- - Полоса Ангстрема А1~Я - - *1** V40Z 8- 6 - 2 z —- 20 (-, пол -v-0 -V-0 ГерцВерга S,Bhm ожительной группы) Т—I Лазерные переходы ±Z\ E,03-5,3ВЯки) ZZH^ б колебательно - 6раш.ате/)ьной = системе *Х 2,93432 2,96999 3,07877 3,11677 3,15697 3,32615 3,27653 »=0 12,273 12,279 12,660 12,663 13,073 13,079 13,088 13'525 13,538 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 и=1 13,632 13,642 14,118 14,129 14,655 1б'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 v—2 19,273 19,321 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] Продолжение табл. 34.2 Активная среда СО (рис. 34.8). Условия возбуждения: возбуждение электронных состояний в импульсном раз- разряде при высокой плотности тока; типичное давление 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 Активная среда OD. Условия возбуждения: импульсный разряд в смеси SF6, D2 и О2 »=0 18,121 18,138 18,590 18,603 18,624 19,102 19,121 19,141 19,161 19,662 19,681 1 19,696 19,704 20,271 20,228 ! 20,296 30,313 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 0,559757 0,560198 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 4,865231 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 4,875490 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 4,978711 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 5,075812 5,086856 5,098033 5,109343 5,120787 5,131252 5Д44084 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,С 5,017940 5,027635 5,037454 5,047397 5,057467 5,067663 5,077988 5,088440 5,099023 5.Ю9734 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 5,334893 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
5,429350 5,439978 5,450750 5,461666 5,472735 5,483932 5,495289 5,506793 5,518447 5,530252 5,542208 5,564315 5,566589 5,579010 5,591588 5,604325 5,617221 5,630278 5,643498 5,656881 5,670430 5,684145 5,698029 5,712083 Полоса 13—12 5,343257 5,351719 5,360314 5,369042 5,377903 5,386899 5,396031 5,405298 5,414703 5,424245 5,433926 5,516474 5,527444 5,505651 5,538558 5,549827 5,561252 5,572816 5,584536 5,595412 5,608443 5,620630 5,632975 5,645485 5,658148 5,670974 5,683961 5,697113 5,710431 5,723916 5,737568 5,751390 5,765384 5,779551 5,793891 5,808408 5,823103 Полоса 14—13 5,354648 5,362186 5,369854 5,377654 5,385585 5,393649 5,401846 5,410177 5,418642 5,427242 5,435978 5,444850 5,583870 5,594893 Продолжение табл. 34.2 5,757944 Продолжение табл. 34.2 5,617391 5,628872 5,640505 5,652298 5,664243 5,676348 5,701037 5,713623 5,726379 5,739293 5,752373 5,765620 5,779036 5,792622 5,806380 5,820310 5,834415 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 5,849374 5,863063 5,905182 5,919579 5,934157 5,948917 'олоса 16—15 5,746341 5,781150 5,793071 5,817413 5,842415 5,855168 5,881189 5,894455 5,907895 5,921510 5,935301 5,949271 5,963420 5,977751 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 6,11397 6,12852 6,14327 Полоса 19—18 6,030715 6,043187 6,055827 6,068653 6,094841 6,121753 6,135488 6,149406 6,163511 6,177806 6,192291 6,221841 Полоса 20—19 6,122525 6,135248 6,148152 6,161240 6,174509 6,187966 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 6,340538 6,355252 6,370176 Полоса 22—21 6,300749 6,313813 6,327064 6,340507 6,354144 6,367975 6,382004 6,410658 6,440113 6,455148 6,470388 6,485838 Полоса 23—22 6,413510 6,427033 6,640760 6,497679 6,512417 6,527363 6,542518 6,557884 6,573463 Полоса 24—23 6,502437 6,516055 6,558117 6,572552 6,587194 6,602046 6,617109 6,632387 6,679519 Полоса 25—24 6,607691 6,621596 6,635713 6,650037 6,664574 6,679326 Полоса 26—25 6,702067 6,716066 6,730277 6,759342 6,774209 6,789276 6,804577 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 7,01937,1 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 8,067991 8,086665 8,106093 8,206919 8,226011 8,245417 8,265146 13С16О 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 58—2159 913
Продолжение табл. 34.2 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 5,620109 5,631813 5.640600 5,651276 5,653272 5,655664 5.667813 5,674081 5,680114 5,685704 5,685704 5,692566 5,697477 5,705170 5,709398 5,717932 5,721472 5,730846 5,741227 5,746076 5,752912 5,758611 5,764755 5,771303 5,776747 5,784148 5,788893 5,797155 5,798443 5,801198 5,810042 5,810319 5,821796 5,826267 5,833703 5,839055 5,845769 5,851981 5,857987 5,865079 5,870367 5,882903 5,892408 5,895604 5,904387 5,908465 5,916519 5,921487 5,928814 5,934676 5,941269 5,948030 5,953887 5,964829 5,966669 5,976868 5,979617 5,989075 5,992728 6,001439 6,006059 6,013970 6,019459 6,026667 6,033077 6,039534 6,052565 6,063494 6,065767 6,075932 6,079138 0,088540 0,092683 6,101318 6,106404 6,114263 6,120296 6,127383 6,139855 6,140673 6,152366 6,154138 6,165049 6,167780 6,177904 6,181597 6,1 6,204140 6,209772 6,217521 6,230817 6,231077 6,233577 6,244817 6,256511 6,258735 6,289624 6,272833 6,287118 6,296385 6,301586 6,310036 6,323871 6,337216 6,349964 6,350412 6,352094 6,363789 6,366487 6,377348 6,381068 6,391091 6,405026 Продолжение табл. 34.2 Активная среда О3. Условия возбуждения: оптическая накачка С02-лазером Хвак, мкм 121 163,61 171,5 5000 ?2000 шо Многоатомиьп мо л еку л ы Активная среда X^Cl [8]. Условия возбуждения: возбуж- возбуждение электронным пучком смеси Аг, Хе и СС1 0,518 Активная среда Хе2Вг [9]. Условия возбуждения: возбуж- возбуждение электронным пучком смеси Аг, Хе и СНВг3 АЕак, мкм 0,440 Активная среда Kx2F [9]. Условия возбуждения: возбуж- возбуждение электронным пучком Аг, Кг и NF3 Авак, мкм - Лазерный. переход 960,99 см~1 -1063,77см'^>/ 10°0-^ /02о0 й Е^ 18 см'1 Передача | колебательной. энергии 23Щ16СМ-1 2330,7 см'1 (Основное состояние) (Основное состояние) Рис. 34.9. Схема энергетических уровней молекул N2 и СО2 [1]. Отсчет энергии ведется от основных состояний N2(X'S* О=о) и СО2 @0С0). Показаны селективное воз- возбуждение уровня 00° 1 молекулы СО2 путем передачи энергии с колебательного уровня v = l 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 СО^-лазер с резонансной передачей энергии возбуждения от молекул HF или DF; импульсное возбуждение в поперечном разряде при высо- высоком давлении (TEA); максимальная мощность A0,6 мкм) 250 кВт (в режиме ГДЛ), энергия 1000 Дж (е режиме TEA) 4,3203 4,3249 4,3276 4,3549 4,3580 4,314 4,340 4,354 4,346 'вак» ™*"« Молекула 12С16О2 Полоса 102—101 4.3612 4,3644 4,3677 4,3711 Молекула 12С18О2 Полоса 101—100 4,371 4,377 4,382 Молекула i2C16O2 1 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 10,0115934 10,0185643 10,0258352 10,0334048 10,0412720 10,0494358 10,0578953 10,0666497 10,0850408 10,0946764 10,1046049 10,1148262 10,1253400 10,1361464 10,1472454 10,1586374 10,1703225 10,1823014 Ю, 1945745 10,2071425 10,2200062 9,209171 9,217773 9,226615 9,245029 9,254607 9,264436 9,274517 9,295448 9,306302 9,316821 9,328800 9,340448 9,2605258 9,2713577 9,2824434 9,2937852 9,3053853 9,3172460 9,3417579 9,3544134 9,3673380 9,3805340 9,3940033 9,4147242 9,4288857 9,4433275 9,4580515 9, 9,5198079 9,5359711 9,5524275 9,5691788 9,5882267 Полоса 001—100 10,2331666 10,2466246 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 10,5320802 10,5513866 10,5710372 10,5910352 10,6113848 10,6320902 Полоса 002—021 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 9,6391656 9,6574156 9,6750700 9,7139973 9,7334730 9,7532586 9,7733552 9,7937640 9,8355229 9,8568751 9,8785439 9,9005300 9,9228344 9,9454579 9,9684012 9,9916650 10,0152438 10,С 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 1,606753 9,641609 9,655900 9,677702 9,696217 9,715046 9,734191 9,753653 9,773433 9,793533 9,813954 10,1 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 10,900964 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 10,420594 10,53097 10,54916 10,56762 10,58646 10,60562 10,( 1 10,626664 10,647099 10,667888 10,689036 10,710547 10,732425 10,754676 10,777305 10,800317 10,823718 10,847513 10,871709 10,921327 10,706519 10,727749 10,749339 10,771295 10,793621 10,816324 10,839408 10,862879 Полоса 004—103 10,5900 10,60858 Полоса 001—110 10,930707 10,942351 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 11,1485 11,1555 11,1736 11,1790 11 11 ,007301 ,015934 11,029744 11 11 11 11 11 11 11 11 11 11. и'. И, 11. И, 11, ,083630 ,06069 ,07582 ,08363 ,09947 ,10693 ,12354 ,13062 ,14803 ,15468 ,17295 ,17914 ,19830 20398 22408 11,1980 11,2035 11,2235 11,2295 11,2495 11,2545 11,2770 11,2805 915
10,53907 10,54173 10,55455 13,144 13,154 13,159 13,541 13,87 14,1 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 17,023 Молекула 12С18Оа 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 9,38300783 Полоса 001—100 Продолжение табл. 34.2 Полоса 012—111 10,5639 10,58112 Полоса 101—200 10,51027 10,54271 Полоса! 14,16 14,19 14,21 16,586 Продолжение табл. 34.2 17,С 17,С 17,048 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 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 S'Sffi 9,48753750 9,50332713 9,51933381 9,53555845 qaKoa 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 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 8 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,( 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 Полоса 001—020 9,73558466 9,74869533 9,76211913 9,77585872 9,78991669 9,80429565 9,85718656 9,87304135 9,88923095 9,90575779 9,92262428 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 9,63498789 9,85056572 9,86574476 Молекула 18С16Оа Молекула 916
11,329 11,346 11,364 11,382 11,400 16,596 16,780 16,927 6,970 17,280 17,463 Продолжение табл. 34.2 Полоса 001—100 11,677 11,700 11,723 11,746 11,770 Молекула 12СмОа 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 шя среда NOa [6]. Условия возбуждения: в режи- ме газодинамического лазера Хвак, мкм 11,0 16,63 чая среда СОа [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 6,26 11,1 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 Активная среда Продолжение табл. 84Л Полоса 002—101 10,55089 10,55958 10,56832 10,57712 10,58596 10,59486 10,60382 10,61282 10,62189 ю,азюо 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 10,94145 10,95241 10,96342 10,97450 10,98564 10,99684 S2O [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 12,87 20,57 Активная среда N4O. Условия возбуждения: импульсный и непрерывный разряды в смеси N2O, N2 и Не (соотно- (соотношение в смеси 1:3,5:40) при Р=1,7кПа; оптическая накачка лазером на НВг D,465 мкм), в режиме газоди- газодинамического лазера (9,48 и 10,65 мкм) [6] Активная среда OCS. Условия возбуждения: импульсный разряд в OCS или смесях OCS и Не, OCS и Ns, OCS и СО, OCS и СО+Не; оптическая накачка импульсным О02-лазером Хм,,, МКМ 3,428 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 Полоса 001—010 9,48 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 10,8000 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 8,2416 8,2518 8,2543 8,2571 8,2645 8,2673 8,3625 Полоса 001— 8,3654 8,3685 8,3715 8,3746 8,3779 100 3,3900 Полоса? 8,4024 8,4055 8,4065 8,4117 8,4146 8,4178 8,4213 8,4243 19,057 123,0 132,0 Активная среда СН2 [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера 4,76 5,26 917
Продолжение табл. 34.2 Активная среда CS2. Условия возбуждения: в смеси CS2 A3 Па) и N2 B50 Па) с прокачкой рабочей среды; перед смешиванием N2 возбуждается в непрерывном разряде', в поперечном разряде при атмосферном давле- давлении с предыонизацией электронным пучком Авак, мкм ll, 482 11,489 11,596 11,503 11,960 11,965 11,510 11,517 11,524 Молекула 13C32S2 1 11,986 II I 12,217 1 11,531 11,538 11,545 12,241 12,249 Активная среда НСО [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 7,15 16,1 'Активная среда DCO [6]. Условия возбуждения: в режи- режиме газодинамического лазера Авак, мкм 9,92 Активная среда FCO [6]. Условия возбуждения: в ре- режиме газодинамического лазера Авак, мкм 8,15 11,90 Активная среда COS [6]. Условия возбуждения? в режиме газодинамического лазера Аваь, мкм 6,43 8,24 Активная среда HCN. Условия возбуждения: импульсный разряд в различных газовых смесях, к примеру СН4 и NH3> CH4 и N2; многие линии возбуждаются также непрерывно; в режиме газодинамического лазера C,69, 7,19, 7,63 мкм) [6] Хвак, мкм 3 69 7,19 7,63 81,554 96,401 98,693 101,257 110,240 112,066 113,311 116,132 126,164 128,629 130,838 134,932 138,768 165,150 201,059 211,001 222,949 284,0 309,7140 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 D2 и BrCN или CD4 и ND3; некоторые линии возбуждаются также непрерывно; в режиме газодинамического лазера D,31 и 12,62 мкм) [6] Продолжение табл. 34.2 Активная среда HNC [6]. Условия возбуждения: в ре- режиме газодинамического лазера Активная среда FCN,[6J. Условия возбуждения: в реотме газодинамического лазера Хвак, мкм 8,25 Активная среда C1CN [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера ^вак > мкм 5,44 6,81 Активная среда BrCN [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Авак, мкм 5,38 6,16 Активная среда ICN [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 5,93 6,45 Активная среда NH2 [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, 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 Хвак, мкм 9,28 Активная среда C1NO [6]. Условия возбуждения: в ре- режиме газодинамического лазера Авак, мкм 8,24 Активная среда BrNO [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера ЛваК, мкм 6,52 Активная среда Н2О. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах Н2О при Р = 50-^130 Па; некоторые линии возбуждаются также непрерывно; в режиме газо- газодинамического лазера D,19 и 4,57 мкм) [6] 4,31 12,62 181,789 190,0080 194,7027 194,7644 204,3872 2,28 4,19 4,57 ^вак > мкм 11 4,77 7,095 И 7,206 I 7,287 7,299 7,392 918
Продолжение табл. 34.2 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 3,451 32,924 33,308 33,329 34,60 35,017 35,383 36,606 37,848 40,45 40,638 42,51 45,517 45,91 47,244 47,39 47,468 47,687 48,19 48,366 48,765 49,06 49,430 53,910 55,000 55,088 56,129 57,659 57,799 Продолжение табл. 34.2 96,4 103,3 108,8 116,8 126,2 129,1 130,60 135,3 140,8 162,4 192,9 66,903 67,169 72,856 73,401 78,443329 79,091010 85,564 Активная среда DaS [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера Хвак, мкм 9,19 9,31 Активная среда BF2 [6]. Условия возбуждения: в режиме газодинамического лазера 86,471 87,469 89,772 115,32 118,59104 Активы 220,2Ь0 350,20 Активная среда EVO. Условия возбуждения: импульсный разряд в парах D2O при Р = 27—-130 Па; некоторые линии возбуждаются также непрерывно; оптическая накачка излучением СО^-лазера Хвяк, мкм 26,36 33,896 35,081 36,096 36,324 37,788 37,864 39,53 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 107,91 110,49 111,74 170,08 171,67 239 263 276 358,5 11,92 26,35 среда ВС13. Условия возбуждения: непрерывный режим при добавлении паров ВС13 к газовой смеси СО%-лазера Хвозд, мкм 18,3 II 19,4 || 22,4 18,8 20,2 23,0 19,1 | 20,6 | Активная среда SFe. Условия возбуждения: импульсное возбуждение при двухфотонном поглощении излучения О02-лазера A0,6 мкм) ^ВОЗД» МКМ 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 X, 22 ЗД мкм 3,76 4,96 151,35 141,06 142,00 149,94 140,82 I 151,08 Активная среда H2S. Условия возбуждения: импульсный разряд в H2S при Р = 20 Па; в режиме газодинамического лазера F,58 и 6,63 мкм) [6] ^вак, МКМ 206,53 215,27 6,58 6,63 33,30 37,6000 48,70 52,307 55,612 60,224 61,413 73,54 81,45 83,45 87,580 92,0 6,27 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 Авозд. 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 36,1 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 83,85 84,64 87,1 919
Продолжение табл. 34.2 88,20 90,50 90,93 114,29 119,02 147,04 147,2 147,15 151,49 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 Молекула «NH3 16,0 17,8 290,4 290,9 291,2 291,35 291,95 301,2 306,28 311,75 388 404,89 375,9 218,9 111,9 Продолжение табл. 34.2 Активная среда CF3Br. Условия возбуждения: оптическая накачка СО2-лазера 885^2 Активная среда CF3I. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СОг-лазера XBOf3,5MKM 13,57 13,63 Активная среда С2Н2. Условия возбуждения: импульсное возбуждение смеси С2Н2, Н2 и Не с прокачкой рабочей среды; оптическая накачка излучением С02-лаэера X. 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 лвак 9 Mt 17,45 17,61 17,77 18,67 18,79 18,85 77,58 83,77 89,76 89,80 90,26 97,19 97,30 102,62 104,4 106,04 106,05 106,23 109,7 116,88 117,01 121,45 129,78 129,98 130,14 135,95 136,71 140,85 146,07 146,34 155,07 156,34 166,73 166,79 166,84 166,87 180,54 182 186,25 187,56 194,47 194,70 195,18 223,07 19,03 19,13 19,21 19,27 19,67 20,01 20,44 Активная среда С2Н4. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лазера Чд;5змкм 10,98 Активная среда Н2СО. Условия возбуждения: импульсный разряд при Р = 7-=-50 Па; оптическая накачка излучением СО2-лазера Хвак, мкм 101,9 1 155,1 II 163,8 119,6 157,6 170,2 122.8 159,5 184,4 125.9 I II HDCO 195 Активная среда NOC1. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лазера 233 245 279 733,5739 752,6807 Активная среда (Н2СОK. Условия возбуждения: оптиче- оптичеСО 16,4 16,52 16,57 16,69 16,7 16,75 16,86 16,9 16,99 Активная среда CF4. Условия возбуждения: импульсная оптическая накачка излучением СО2-лазера 15,33 15,41 15,49 15,50 15,55 15,56 15,58 15,60 15,61 15,62 15,70 384 433 512 619 накачка"излучением СО2-лазера Хвак, мкм 680 1 815 712 750 948,9247 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 Хвак, мкм 229,39 254,80 278,61 302,08 302,2781 309,23 311,45 319,48 334,82 334,91 336,3 342,74 359,81 368 393,6311 394,2 401 403 404,1 405,5848 405,75 406 413 414 418,51 418,6
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) 445,21 445,81 446,5054 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 462 492 526 533,6773 534,5 534.,8 577 580,3872 580,52 670 742,5723 743 744,0503 745 761 785 786,1617 790 937 451,903 451,924 494 496,072 496,1009 541,113 541,147. 595 1221,79 Активная среда СН3С1. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лаэера Хвак, мкм 227,15 236,25 240,98 250,4 254 261,03 271,29 273,7 275,00 275,09 281,67 286,79 307,65 333,96 349,34 354 364,5 378,57 397,6 461,20 511,90 568,81 870,80 943,97 958,25 968 1886,87 Активная среда CH2F2. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации 224 245 246 288 291,27 CDgCl 318 383,28 443,26 449,79 464,76 480,31 735,12 1239,47 1990,75 Активная среда СН3Вг. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО%-лаэера 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 Хвозд, мкм 194,5 202,5 214,5 227,6 230,1 235,7 236,5 255,9 261,7 270,0 272,2 287,7 326,5 382,9 394,7 418,1 432,4 434,9 464,5 503,6 511,3 540,8 567,5 588,1 642,5 657,2 725,1 1448,1 245,04 264,05 279,81 294,28 311,07 311,10 311,20 311,21 333,15 352,75 380,02 407,72 414,98 418,31 422,78 531,06 545,21 545,39 564,68 585,72 631,93 632,00 658,53 660,70 715,40 749,29 831,13 990,15 1310,38 1572,64 1965,34 Активная среда СН31. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лазера Хвак, мкм Активная среда СН2С12. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением С0г-лазера. Непрерывный режим генерации 249 254 342 469 ая среда CH3F. Условия возбуждения: импульсная птическая накачка излучением СО2-лазера; с X ж 496 мкм возбуждаются и в непрерывном режиме Хвак, мкм 9,75 190,3 192,78 195,0 196,0 199,14 200,3 215,3 251,91 372,68 397,51 1 419 377,45 447,1424 457,25 459,18 477,87 272 301 390 433,1038 444,3862 460,5619 487,2260 490,3909 523,4061 540 556,8755 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 CD3I 569,4773 599,5499 614,1098 640 644 660,5822 667,2322 670,0940 670,1143 691,1292 730,3234 734,2624 745 788,48 895 918,6101 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 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 146,09739 148,59041 34,8 37,6 40,1 41,5 41,8 43,9 49,8 52,9 60,8 71,0 76,1 82,1 86,4 102,6 112,3 128,7 144,0 158 164,5076 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 203,63578 208,41205 238,52268 CD3OH 179 182,4 184 191,9 201 219,9 222 223 232 236 238,3 253,2 258,7 266 266,2 267 268 276 251,56 253,6 254,1 263,7 264,6 267,4432 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 277 278 285 286,6 287,4 290,0 297 299 309 310 321 336 346 350 351 352 353 370 407 409 410 412 419 421 422 435 455 472 480 109 125 151 164 167 171 207 165 168 179 483 495 498 508 517 551 553 554 646 648 680 Продолжение табл. 34.2 702 703 711 722 745 760 774 862 968 1100 1146 1290 CH3OD 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 CH2DOH 250 272 295 CHD2OH 260 346 322 364 374 396 468 616 426 483 513 Активная среда CH3CN. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СОг-лазера; непрерывный режим генерации 281,96 303,54 346,32 372,87 380,71 386,41 387,31 388,39 422,14 427,04 430,55 441,15 453,41 466,25 480,01 494,74 510,16 561,41 652,68 704,53 713,72 741,62 854,41 1014,89 1016,33 1086,89 1146,83 1351,78 1814,37 922
Продолжение табл. 34.2 Активная среда CH3NC. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации Хвозд, мкм- 404 Активная среда СН3ССН. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера Хвозд, мкм 427,89 I! 563,13 || 675,29 428,87 566,04 || 757,41 Продолжение табл. 34.2 Активная среда СНзСНР2. Условия возбуждения: опти- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации Хвяк, мкм 458 464 533 755 516,77 531,08 583,77 647,8 798,55 1097,11 1174,87 Активная среда CH3NH2. Условия возбуждения: опти- оптическая накачка излучением СО2-лазера Хво,п, мкм Активная среда CH3CF3. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО^-лазера; непрерывный режим генерации Активная среда С2Н5С1. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО^-лазера; непрерывный режим генерации 99,5 104 115,5 118 126 134 139 141 143 147 148,5 153 159 164 176 175 177 180 183 194 Хвак, мкм 218 219 243 251 267 314 347 1400 1720 Активная среда CH2CF2. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО^-лазера Хвозд, мкм 288,5 532 375,0 554,4 Активная среда С2Н5ОН. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации Активная среда С2НзС1. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СОг-лазера; непрерывный режим генерации 415 458 663,3 764,1 990 1020 Активная среда С2Н6О2. Условия воздуждения: импуль- импульсная оптическая накачка излучением СО2-лазера Хвозд. мкм 62,5 69,1 70,1 75,2 77,4 117,1 118 118,9 125,8 132 135 164 169 171 185 189 192 (97 200 231 240 250 252 262 277 344 358 415 445 487 507,7 519 532 538 574 603 634, Активная среда С2Н3Вг. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации Активная среда CH3CH2F. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации Хвак, мкм 206,6 217,1 226,9 264,7 282,3 330,2 336,7 376 378 404 405 405,50 462,92 486 502,2 519 540,9 593,32 620,4 851,9 1013 1069 1546 356 370 396 411 416 419 424 427 438,5 443,5 445 482,96 490,08 506 553,69 594,72 618,44 624,09 635,35 646 649,42 680,54 693,13 707,22 712 724,13 741,11 780,13 784,26 853!43 900,13 943,22 936,15 963,48 1247,59 1383,88 1394,06 1614.Г 923
Продолжение табл. 34.2 Активная среда C2H3CN. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СОг-лазера; непрерывный режим генерации Кепи, 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 СО2-лазера 375 462 492 495 520 Активная среда С3Н2О. Условия возбуждения: оптиче- оптическая накачка излучением СО%-лазера; непрерывный режим генерации Хвозд. мкм 156 516 Активная среда СЮ2. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации 112 176 204 216 Активная среда HCCF. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации *возд. мкм 509 Активная среда FCN. Условия возбуждения: оптическая накачка излучением СО2-лазера; непрерывный режим генерации 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 уширенню электронных уровней нона, а также к образованию у них в ряде случаев колебательной структуры (рнс 34.10, 34.11). Наибольшее воздействие испытывают уровни, соответствующие внешним электронам иоиов, так как внутренние электроны экранируются внешними оболочками. Подавляющее число лазеров на примесных крис- кристаллах генерирует излучение на чнето электронных пе- переходах. Интерес к лазерам на электронно-колебатель- электронно-колебательных переходах (рнс. 34.11) связан в основном с воз- возможностью перестройки длины волны излучения. Одни н те же ионы-актнваторы в зависимости от гнпа кристалла, в который они внедрены, образуют сис- системы с различными генерационными параметрами. Большое влияние прн 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- актнваторов прозрачны на длине волны накачки, однако в ряде случаев в кристалл кроме ионов-активаторов вводятся также ноны-сененбилнзаторы, роль которых сводится к поглощению энергии накачки н 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- трий-алюминневый гранат), УАЮз (перовскнт) с при- примесью ионов Nd3+, а также А12О3—Сг3+ (рубни). 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 Nd3+ по сравне- сравнению с лазерами на ИАГ достигнуто за счет сенсибили- сенсибилизации лазерного кристалла ионами Сг3+, обладающими широкими полосами поглощения в видимой области. Передача возбуждения от ионов Сг3+ на верхний лазер- лазерный уровень Nd3+ (рнс. 34.10) происходит путем ши- широкополосной люминесценции, связанной с электронно- колебательным переходом 4Т2—4А2 (рис. 34.11). Эффективность передачи возбуждения нз низколе- жащего возбужденного состояния Сг8+ 2Е на 47 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 гад один ий-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 47— М2 осуществлены также перестраиваемые по длине волны кристаллические лазеры, работающие при 7"=20сС. Та- Такие лазеры созданы на основе кристаллов александрита (ВеА12О4) [12], а также на основе уже упоминавшихся кристаллов ГСГГ [13]. Диапазон перестройки составля- составляет 730—800 им для александрита и 766—820 нм для ГСГГ прн полном КПД 2%. В табл. 34.3 представлены длины волн н рабочие температуры генерации лазерных диэлектрических крис- кристаллических систем. Лазерные системы разделены по актнваторным (лазерным) нонам. Кристаллические мат- матрицы перечисляются в алфавитном порядке. Если в кристалл добавляется сенсибилизатор, то обозначение соответствующего нона и его концентрация указывают- си в первой колонке через двоеточие прн условии, что концентрация сенсибилизатора близка к содержанию активатора. Иногда сенсибилизирующее действие ока- оказывают ноны, 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 E, W3 см —s/s *e .#,===' _ г=г ?**_ y"^ 7/Z _ *"* Zp ^ "Ж,," = 3 — % jLsfz 2H ill?. ——9/2-1--* ^7/2fsz.-3 ттш5П-~г .» »I --J-fl 7 1г .7/2 2 mS/2 ,11/2 13/Z П/2 %5/z % %5/z Ей?* Си?* Tb3+ Рис. 3*40, Энергетические состояния редкоземельных (TR3+) нонов в кристаллах [10] 925
Phc. 34.11. Упрощенные рабочие схемы кристаллических лазеров, генерирующих на электронных колебательных переходах [10] так: Li(Y, Er) F4. Возможен также более сложный случай, например Li(Y, Er) F4: Tu3+. Здесь содержа- содержание ионов Tu3+ (второго сенсибилизатора) невелико и приблизительно соответствует концентрации активатор- иых нонов. Может быть указано как массовое, так и атомное содержание сенсибнлизирующей прнмеси, при- причем указанное значение может относиться как к исход- следует ной шихте, так и к кристаллу. Для уточнени 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] Лазерный переход А12О3 Группа железа Хром (Сг3+, 3d3) 2Е (Ё) -v М2 2Е BА) -* М2 *Г2+М2 [12] *Г2-*М2 [13] 2? (?) ^ М2 (G3+ -^ Сг3-)*1 2? (I) ^ М2 0,6943 G?г) 0,6934 0,6929 (#2) 0,73—0,8 0,766—0,82 0,6934089 0,6934255 0,7009 (N2) 0,7041 (Ny) 0,6874 300 77 290 300 300 -70 -70 77 77 300 с парными центрами.
Продолжение табл. 343 Лазерный переход MgF2 Ванадий (V2+, 3d3) 1,1213 77 n-InP KMgF3 KZnF3 P6] ZnF2 MgO MnF2 Железо (Fea+, 3d5) Кобальт (Co2+, 3d7) j 3j53 Двухвалентные ионы редкоземельных элементов Самарий (Sm2+, 4/«) 0,7085 0,708 0,720 0,729 CaFB S.F2 CaF2 LaF3 YLF Диспрозий (Dy24, Тулий (Tu2+, 4/w) Iч 2,36 2,35867 2,3659 I 1,116 Tp Церий (Се3+, 4/1) [18] [19] ,821 ,65-2,07 ,750 1,8035 1,99 2,05 2,165 Никель (Ni2*, 3d8) - [17] 3Т2 -*¦ М2 3У2 —>¦ 3^2 зГа -^ з^ ,591 ,623 ,иоО ,674—1,676 ,731—1,756 ,785-1,797 ,3144 ,915 ,922 ,865 ,929 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 >5 4,2 27 0,309-0,325 D27
Лазерный переход Продолжение табл. 34.3 Празеодим (Рг3+, 4/2) LaBr3 LaFs LaCl3 LiYF4 PrBrg PrClg PrF3 SrMoO4 YAlOg sp\ ¦* >F? sp _ sF SP зя ZlHl sp ^ sh sPe -> SF3 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 Неодим (Nd3+, 4/3) 2 - LaF3 BaF2 — CeF3 BaF2 — GF3 BaF2_YF3 Ba2MgGe20, 928 *F»« - ' 1,062 1,060 1,534 1,0538 1,0580 1,054 1,3185 1,3290 1,054 1,0526 1,0521 1,32 1,0544
Продолжение табл. 34.3 Кристалл Ba025Mg2t7sY2Ge3O12 Ba2NaNb5O16 ( II с) Ba2ZnGe2O, (|| с) Bi4Ge3O,2 СаАцО, СаА|12О19 CaF2 CaF2 (I) CaFs (II) CaF2-CeF3 CaF2-GdF3 CaF2 - CeO2 CaF2-LaF3 CaF2-SrF2 CaF2 - SrF2 - BaF2 - YF3 - LaF3 CaF2 - YF3 Лазерный переход 4F3/2-4/../2 ^3/2-4/ll/2 4^/2-4'n/2 V3/2 -* 4/13/2 4f3/2-%./2 ip3/2 "* 4/13/2 4F3/2 ¦* 4/ll/2 4^3/2-4/11/2 4f3/2 ""*" 4^U/2 4f3/2-4'n/2 r3/2 Ml/2 4f3/2 ~*~ 4'l3/2 4^2-4М./2 4^3/2-4'13/2 4f3/2 "*• 4'll/2 iF3J2~* 4Ml/2 4f3/2-4'l3/2 *F3J2 -v 4/,,/2 4f -> «/j - V3/2-4M./2 4^3/2-4Лз/2 Длина волиы генерации, мкм 1,0615 1,0613 1,0544 1,06425 1,0644 1,3418 1,0786 1,05895 1,06585 1,07655 1,0772 1,3420 1,3710 1,3400 1,3675 1,0497 1,0457 1,0461 1,0457 1,0467 1,0448 1,0508 i,0650 1,0481 1,0448 1i0661 1,0885 1,0654 1,3185 1,0654 1,3185 1,0885 1,0645 1,3190 1,0369 1,0535 1,0461 1,0540 1,0632 1,3255 1,3380 1,3600 Температура, 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
Продолжение табл. 34.3 Кристалл CaF2 - YF3 - NdF3 Ca4La (PO4KO CaLa4 (SiO4K О CaGd4 (SiO4K О Са (NbO3J CaMoO4 Са (PO4K F (|| о) Са (PO4K F (|| c) Ca (NbO3J CaSc,O4 Ca3(VO4J CaWO4 CaWO4 (Na+) CaWO4 (Nb?+) CaWO4 ( || c, Na+) CaWO4 (_L c, Na+) Лазерный переход ^3/2-^11/2 4Fg/2 -+ ЧП/2 *f3/2 ""*" 4/П/2 *F3/2 ->- 4/a/2 *f3/2 -*¦ 4/ll/2 *f3/2 -* 4/ll/2 if3/2 "* 4/ll/2 4f3/2 "* 4/13/2 if 3/2 ^ 4/13/2 4f3/2 ~" 3/ll/2 4F -*•4/ то 'f3/2 "*¦ 4/ll/2 ip3/2 "*" 4/9/2 4f3/2 ¦* 4/ll/2 4f3/2 "* 4/13/2 4f 3/2 -»" 4^13/2 Длина волны 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 1J3345 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. 34.3 Кристалл Ca2Y5F19 CaYaMg2Ge3O12 CaY4(SiO4KO CdF3-CaF2 [24] CdF2-YF3 CeCI3 (|| a) CeF3 СеР.Ом GdAIO3 GdCa6O12 Gd (MoO4K GdO3 GdP6O14 GdScO3 Gd3Sc2AlAa Hf02-Y2O3 K5Bi (MoO4L KGd (WO4J (|| [010]) KLa (Mo04J Лазерный переход 4F3 2 ->- 4/,3/2 4/?3/2 "*¦ 4/ll/2 4F3/2 -*• 4/ll/2 4f3/2"*4/ll/2 4F32^-4/, 1/2 4f3/2 ""*" 4/13/2 4f3/2^/ll/2 4f 3/2 "*• 4/ll/2 4f 3/2 "*• 4/13/2 4/?3/2 "*• 4/lJ/2 4f3/2 ""*" 4/ll/2 4F3/2 ->- 4/11/2 4^3/2-4/l3/2 4f3/2 -»• 4/H/2 4f3/2->4/i1/2 4F3/2 ¦* 4/ll/2 4f3/2 -* 4/ll/2 4f3/2 "*• 4/ll/2 4f3/2 "*" 4/ll/2 4f3/2 "* 4/ll/2 3/2 11/2 Длина волны генерации, мкм 1,0498 1,3200 1,3190 1,3525 1,05896 1,0672 1,0495 1,0651 1,3245 1,0647 1,0410 1,0638 1,0404 1,0639 1,3320 1,3240 1,3310 1,3675 1,051 1,0760 1,0621 1,0584 1,3307 1,3315 -1,06 1,0701 1,0606 1,0789 1,0741 1,0789 1,0776 1,051 1,08515 1,05995 1,05915 1,0520 1,0660 1,0604 1,0660 1,0672 1,0585 1,0587 Температу- Ра, 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 77 300 931
Продолжение табл. 34.3 Кристалл KLu (WO4J [25] KY (MoO4J KY (MoO4J (|| a) KY (WO4J KBNdLi2F10 [26] KNdP4O12 K3Nd (PO4J K3 (NdLa) (P04J KBNd (MoO4L LaAlO3 La2Be2O5 (|| 6) La2Be2O5 (|| X) La2Be2O6 (|| 6) LaF3' LaF3 0 ж 20°) LaF3 (cF да 73°) LaF3 —SrF2 La3Ga5SiO14 [27] LaNbO4 La2O3 La2O2S LaMgAlnOig [28] LiGd (MoO4J (|| c) 4f3/2 ^3/2 ^3/2 ^3/2 Г3/2 ^3/2 ^3/2 "f3/2 4f3/2 4f3/2 Г3/2 4f ^3/2 4f3/2 *f3/2 4f3/2 ^3,2 4f3/2 4f3/2 4f3/2 4f3/2 4f3/2 if 73'2 Лазерный переход ~\4'11/2 -*¦ 4/ll/2 -*- 4/13/2 ""*" 4/9/2 -^ 4/ц/2 "* 4/13/2 ¦* 4/ll/2 -^4/ll/2 "* 4/ll/2 "*" 4/ll/2 -^ 4/n/2 ""*¦ 4/ll/2 "*¦ 4/ц/2 "*" 4/П/2 ^ 4/13/2 -*• 4/13/2 -» */13/2 -* 4/ll/2 "*" 4^13/2 "*¦ 4/ll/2 -* 4/13/2 -*" 4/U/2 "* 4^ll/2 "*" 4^11 2 -*" 4/13/2 Длина волны генерации, мкм 1,0714 1,3482 1,0669 1,3485 0,9137 1,0688 1,3525 1,3545 1,3515 1,048 1,052 1,052 1,06 1,06 1,0660 1,0804 1,0698 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 1,3730 1,0624 1,079 1,075 1,0552 1,0817 1,3760 1,0599 300 зов 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
Продолжение табл. 34.3 Кристалл LiLa (MoO4J (II с) LiNbO3(xc) LiNbO3 (|| с) LiNbO3 (|| с) LiNbO3 (X с) LiNdPAaj jj g Li (Nd, La) PAj Li (Nd, Gd) P4O!2 LiYF4 LuA103(||[U2]) Lu3Al6012 LuScO3 Lu3Ga80ia Lu3Sc2Al3012 E-NaCaCeF6 a-NaCaYF6 Лазерный переход 4f 3/2 -*¦ 4/13/2 4f3/2 -+ 4/ll/2 *F3/2 -* 4/13/2 4^3/2-4/п/2 4f3/2-4'.l/2 4f3/2-4/n/2 4f3/2 "* 4/ll/2 4f3/2 -»• 4/ll/2 ^3/2-^.3/2 4f3/2^4/9/2 4f3/2 "*" *hu2 *F3/2 -»¦ 4/13/2 4f3/2-^ll/2 4JC .^.4/ 4f3/2 "*- 4/ll/2 4^3/2 - 4'l3/2 ^3/2-4/,./2 4f3/2-%3/2 4f3/2-4^l/2 4f3/2_4/i3/3 Длина волны генерации, мкм 1,0585 1,0658 1,3370 1,3375 1,0846 1,0933 1,3870 1,3745 1,0477 1,0477 1,0477 1,0530 1,047 1,0671 1,0831 1,0675 1,0759 1,3437 0,9473 1,06425 1,0605 1,3382 1,3532 1,3525 1,0785 1,0609 1,0623 1,0587 1,06025 1,0616 1,3315 1,0599 1,0591 1,3360 1,0653 1,3190 1,0539 1 069 1,3285 1,3375 1,3600 Температу- Температура. К У 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 гЛабл. 34.3 Кристалл 5NaF • 9YF3 Na,, Gd WO4 NaGdGeO4 [29] NaLa (MoO4J NaLa (MoO4)a (cF = 60°) NaLa (WO4J (|| c) NaNdP4O,2 Na3Nd (PO4J Na2Nd2Pb6(PO4)eCl2 [30] Na5Nd (WO4L NdAl3 (BO3L Nd^Gd^ (А\^уСтуK (BO3L [31] (NdLa) P5O14 (NdSc) P6O14 (Ndin) P6O14 Pb5Ge30u [32] PbMoO4 PbMoO4 ( c) Pb5 (PO4K F SrAl4O, SrAl12O19 SrF2 Лазерный переход *F3/2^4u/2 ^3/2-4Л3/2 'р3т^Чи'/2 *F3/2 "* 4/13/2 4f3/2-4'l3/2 4f3/2-4/n/2 4f3/2 — 4/ll/2 4^3/2-4'п/2 4f3/2-4/../2 ip3/2 -^ */n/2 4f3/2 -* 4/ll/2 4f3/2 "*" 4/ll/2 4f3/2 "*" 4/ll/2 4f3/2-*4/ll/2 4f3/2 -*/ll/2 4f Э/2 -*¦ 4/U/2 4f3/2-4/u/2 4f 3/2 ""*¦ 4/13/2 4f3/2 "*• 4/U/2 4^3/2-4/П/2 4f3/2->4/13/2 4f3/2 - 4/ll/2 4/7 ^ъ. 4/ Длина волны генерации, мкм 1,0506 1,0595 1,3070 1,06 1,0615 1,3334 1,0595 1,0653 1,3380 1,3440 1,3380 1,3430 1,0635 1,3355 1,051 1,05 1,0585 1,0685 1,063 1,0635 1,063 1,0511 1,051 1,051 1,0789 1,0799 1,0586 1,3340 1,3320 1,0551 1,0576 1,0566 1,0568 1,0627 1,3345 1,3320 1,3530 1,0491 1,037 1,0437 1,044 Теыперату- ра, 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 SrF2 — GdF3 SrF2— CeF3 — GdF8 SrF2-LaF3 SrFg-LuF3 SrFg-YF3A0%) SrLa4 (SiO4K 0 SrF.-YFg SrMoQ4 Sr6 (P04K F (|| с) Sr2Y6Fl9 YA1O3(||[112J) YAlQs {|| c) YA1O3 (|| 6) YA103:CrS+ @,3%) Лазерный переход 4^3/2-4Л./2 4f3/2 -* 4/13/2 4f3/2-4/ll/2 4f3/2-4/l3/2 4^3/2-4Л./2 4f3/2 ¦* 4/H/2 4^3/2-4/.3/2 4^3/2-4/п/2 4^3/2-4'.3/2 4^3/2-4/../2 4f3/2 - 4/11/2 4^3/2-4Л3/2 4^3/2-4/щ2 ^з/з-^и/з ^3/2->4Лщ 4^3/2-4Лз/2 4f3/2-*4%2 ^3/2-^13/2 4f3/2^4W 4^3/2-^3/2 Длина волны 1,0590 1,3255 1,0528 1,3260 1,3250 1,0589 1,0597 1,3250 1,0556 1,3200 1,0567 1,0586 1,3225 1,3300 1,3320 1,0643 1,0576 1,0640 1,0652 1,059 1,0627 1,0611 1,0585 1,0493 1,3190 1,0796 1,0644 1,06405 1,07225 1,0842 1,0913 1,3393 1,3413 1,3391 1,3514 1,0645 1,0725 1,0795 1,0909 1,0989 1,3391 1,3411 Темперам 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 Y3A1.A, Y3A16O12: G*- (io/o) Y3Ca6012 Y2O3 Y2O3— ThO2 — Nd2O3 Yj.Ga.Ou VP.QM (Y, LuK А16ОИ Лазерный переход 4f3/2-4V 4f3/2->4/ll/2 3/2 13/2 4f3/2 "*• 4/15/2 4f3/2-4/ll/2 4f3/2-4/ll/2 4f3/2-4/.l/2 4f3/2-4/../2 ^3/2 -> 4/ll/2 4f3/2-*4/n/a Длина волиы генерации, мкм 0,891 0,900 0,939 0,946 1,0610 1,0612 1,0519 1,0642 1,0613 1,0640 1,0736 1,1119 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 1,0612 1,0641 1,0633 1,073 1,078 1,074 1,0589 1,0603 1,06205 1,0583 1,05975 1,0614 1,0525 1,0515 1,0642 1,0608 1,0636 1,0726 Темперам 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
Продолжение табл. 34.3 Кристалл Y3Sc2Ga3O12 YScO3 YaSiOe YVO4 ZrO2-Y2O3 Лазерный переход 4f 3/2 ""*" 4/13/2 4f3/2 "* 4/ll/2 4f3/2 -* 4/ll/2 4f3/2 -+ 4/13/2 4f3/2 "* 4/ll/2 ^3/2-^13/2 4f3/2-*4/H/2 4f3/2^4/13/2 Длина волны геиерации, мкм 1,0575 1,0583 1,0615 1,3585 1,0843 1,0770 1,0715 1,0742 1 0782 1,0710 1,0781 1,3585 1,3580 1,069 1,0641 1,0664 1,3415 1,3425 1,0608 1,3320 Темпера^ 77 300 300 300 300 77 300 300 77 _ 300 77 -90 300 _ 77 300 300 300 TbF3 [33] Y2O3 YVO4 LiYF4:Gd3+ A0%) Ba(Ylj26Er0>7)F8 Ba(Y, Yb), F8 Ba(Y1>8Ho0>2)F8 Самарий Европий Тербий (Sm3+, (Eu3+, (Tb3+, 4/6) 4/8) | 0,5932 1 0,6113 0.6193 BaYb2F6 [34] Bi4Ge3O12 [35] Диспрозий (Dy3+, 4/9) Гольмий (Но3+, 4/1°) 6/б | 0,5445 I 3,022 0,5515 2,362 2,375 2,363 2,377 2,71 2,065 2,0746 2,0866 2,0555 2,074 2,087 77 295 77 77 300 77 937
Продолжение табл. 34.3 Кристалл CaF2 CaF.iErFs (ЗЯ), YbF3 C%), TmP1 /ЧО/ \ 1ГПГ3 \o/o) CaF2 - ErF3 CaF2-YF3 CaF2 — YF3: (Er3+, Tm3+, Yb3+) CaMoO4: Er8+@,75%) Ca (NbO3J CafeO4KF:Cr3+@,3%) CaY4 (SiO4KO : Er8+ C7,5%) Tm3+ C,75%) Cd3Ga3O12 [36] ErAlO3 (Er, Lu)AlO3 Er3Al5O12 [34] Er2O3 Er3Sc2Al3O12 : Tm3+ EraSiO5 (Er, Tm, YbK Alsda Er15Ylj5Al6012 GdAlO3 Ho3Al6O12 HoF3 Ho3Ga5O12 (Ho, LuKAl6O12 [37;] Ho3Sc2Al3O12 KGd(WO4J 337] KGd(WO4J [36] KGd(WO4J(||6) KY(WO4J [36] [37] KY(WO4J: Er8+, Tm3* KLu(WO4J [37] LaNbO4 [37] LaNbO4 : Er8+ LiHoF4 LiNbO3 LiYF4 LuAlO3 Lu3AI6O12 Lu3Al5O12 : Cr3+ [38] Lu3Al6O12 : Er'+ B%), Tm3+ B%) Lu3Al6O12 Лазер e/,^-6/ bs\ -> 4S BS2 - 4S 47 ->- 48 47 -+ 48 Ч7 -> Ч8 ч7 -* ча ч\ -+ ч8 ч7 -» ч8 6/6 - Ь'в 6.s2 -* чъ ч, ^ ча ч7 -* ча чп ^ ч8 ч7 -+ ча % -* -6/8 ч7 ^ »4 Ч7 -5- «/, 6/, -*• 5/8 5/, -* 5/8 ч\-*ч6а ч7 -> чв Ч7 -» Ча ч7 -+ чв gsl -> чъ ч6 -> ч, &s2 ^ чъ Ч7 -+ Ч8 ч7 -+ ч7 ч7 -+ ча 6F6 -+ 6/, 6/,-в/8 5s2 -+ ч7 BFB ^ в/ 6s2 ^ ч\ ¦6s2 -* ч1 Ч7 -+ Ч8 ч7 -» ч8 ч7 -+ ч6 ч\ - ч8 6/'-6/8 ч -* щ ый переход 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- Температура, К 77 77 77 77 90 100 298 77 77 77 77 77 77 77 ПО НО 77 77 77 145 ПО 77 77 77 77 90 90 77 77 77 77 НО ПО 77 ПО ПО 300 по по -300 по по 90 90 77 90 90 90 300 90 90 77 НО 77 300 938
Продолокение табл. 34.3 Кристалл o-NaCaErF6 LiYo.6^.ifEr0>5TmjeHoyF4 [39] NaLa (MoO*), : Er3+ YAIO3 [37] YA1O3(||[112]) Y3A16OX2 Y3A1A2 = Cf3+ @,5%) Y3A15O12: Er3+ E0%), Tm3+ F,7%) Tm3Al5O12 [34] YsFe5O12 Y3Fe5Ola:Er3+ E%), Tm3+ E%) Y3Ga5OI2 YVOiiEr3-, Tm3* zroa - Er2o3 Лазерный переход Ч7 -+ 4S ч7 -+ ч8 5/7 -*- 5/8 ч\ ^ чв 5/6 -* 5/7 Ч7-+Ч8 ъи — 5/8 ч\ ^ •/. ч] -+ ч3 % -+ щ ч7 -* ч8 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 2,1223 2,0982 2,1227 2,1288 2,13 2,0995 2,086 2,089 2,107 2,086 2,114 2,0412 2,115 Температур ра, К 150 77 — 90 ПО ПО 300 300 300 77 77 77 77 295 — 77 77 77 77 77 77 BaY.Fs BaY2F8 : Ytf" C7,5%) BaEr2F8 140] BaYb2F8 [41] Bi4Ge3O12 [35] СаАЦО, Эрбий 4*3/2-4'.5/2 4//9/2 -* 4/13/Я -, 4/11) '15/ 0,5540 0,5617 0,7037 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
Продолжение табл. 84.3 Кристалл CaFa CaF2 — ErF3 [42] CaF2 — ErF3 CaF2 — ErF3 : TmF3 @,5%) CaF2-YF3 Ca (NbO3J CaWO4 CdAlO3 [43] Er3Als012 [44] Er3Al8012 ErAlO3 [44] (Er, LuKAls012 Erli5Luh5A103 KEr (WO4J [45] KGd (WO4J (II c) KGd (WO4J ( Ц b) KGd (WO4J (|| c) KGd (WO4J (|| b) KGd (W0ih( ||c) KGd (WO4J (|| b) К1дц_, brx (WO4)a [46] LaF3 LiErF4 LiErF4 [47] Лазерный переход *'l3/2->4'l5/2 4S3/2 -* 4/13/2 *s3/2 -*- */11/2 *s3/2 -»- */g/2 »/n/2 -*- 4/13/2 4/n/2 -J- «/ 4/n/2 _». 4/ 4S3/2 "* 4/13/2 4/J3/2 _». 4/j 4/13/2 — 4/j5/2 4/j _». 4/15„ 45з _,. 4/g/2 4S3/2 -*¦ 4/9/2 *'lI/2~*" 4/13/2 45 _». 4/g/2 4/ll/2 "*" 4/13/2 4S3/2 - 4/9/2 4/n/2-»- 4/i3/2 4/ll/2 ~*~ *'l3/2 4§3 _v */j „ 4S3/2 — 4/13/2 4S3/2 -> 4m *Sm -+ 4/,3/2 4/n/2 -v 4l3p ^13/2-^15/2 45з/2 _^_ 4/g/2 4§3 _». 4/ 4^2-4/l3/2 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 Темперу 77 4 77 77 77 77 _ 77 300 _ 300 _ 300 300 298 77 77 _ 77 77 77 НО 300 по 300 по 300 300 _ 300 300 300 300 300 300 300 300 300 90 на но но 940
Кристалл LiYF4 LuA103(||[112J) Lu3Al6012 Lu3Al5O12 : Ho3+, Tms+ SrF2-ErF3 [48] YAKb(|[112D Y3A16O18 Y3A16O12 Y3Al5012:Ybs+ E%) Yb3AlB012 Yi,5Eri,5A|5O12 [49] Y0;75Er;>25AlO3 [49] Zr02-Er2O3 A2%) Лазерный переход 4*12-+Чир 4/79/2 -* 4/13/2 45з/2-^13/2 •Sg^ -*¦ 4^l2 4/j -»- */ "^3/2 ~*" ^9/2 4/ll/2^-4/13/2 4Л1/2-4Лз/2 4S3/2-4'l3/2 4/ ' _4_4/ 4S _^4/ 4/ _^.4/ «s3/2 -»¦ */g/2 4/w2-4'.5/2 4/13/2 -* 4/15/2 4/13/2 -* 4/15/2 *s3/2 -*- */9/2 4/ll/2 "*¦ 4/13/2 */,3/2 ->- 4/15/2 Длина boj генерации. 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 1,6452 1,6459 1,6615 1,7760 1,6631 2,8302 2,9364 1,62 Продолжение табл. 34.8 1НЫ Темпера^ по 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 Тулий (Тт8+, 4/«) ЗЯ4->3Я6 Stf4 -* *Нв ,9115 ,91 ,911 941
Продолжение табл. 34.3 Кристалл ErAlOj (Er, Lu) A103 Er2O3 Erli5Ylf5Al5013 GdAlO3 LiNbO3 LiYF4 [50] Lu3Al5012 Lu3AlB012 : Cr3+ [38] «-NaCaErF6 SrF2 YAlO3:Cr3+ (|| [112]) YA103 : Cr3+ @,75%) YA1O3 : Cr3+ @,1%) YA103:Cr3+ @,1%) YA!O3 C0% Er3+) YA103 : Cr3+ @,1%) Y3A16O12 YA15O12 : Cr3+ @,5%) YA1O3 : Cr3+ @,01%) (Yb, ErK A15O12 YV04 ZrO2 — Er2O3 Лазерный переход зя4 - Зя6 зя4 -»- зя6 зя4 -> зяв 3Я4 ->¦ 3Яв зя4 - зя6 3Н^-*3Не 3F4 -*¦ 3Нь •я«—я. 3Я4-»- 3Я6 3f4 _ зНъ ЭД4-3Я6 зя4->зяё 3Р4-*3Я5 3F4-> 8ЯЙ 3/74_.8#6 3Я4-»-3Яв 3Я4 -> 3Я6 3F4 -> 3Я5 3Я, - 3Я6 3Н^-^3Н6 sp4 _^ з//ь 3Я4 -> 3Я6 3Я„ -^ 3Я6 3Я4 - 3Я6 Длина волны генерации, мкм 1,872 1,8845 1,934 1,880 1,884 2,014 1,8529 1,8532 2,3030 I,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 — 110 77 п 300 300 — 300 — 300 — 300 90 _ 90 77 300 — 77 85 77 300 77 — 295 77 Bi4Ge3O12 [35] Иттербий (Yb3+, 4/13) * 2F7» ^5/2-^7 1,030 1,0336 942
Продолжение табл. 34.3 Кристалл Gd3CaB012 : Nd3+ (-2%) Gd3Sc2Al3O12:Nd3+(l,5%) Lu3Al5012 : Nds+ (-1%) Lu3Ga5012:Nd3+ A,5%) Lu3Sc2Al3Oia :Nd3+ A,5%) Y3A16O12 Y3Al6O12:Nd="-(~0,8%) Y3A16O12 : Nd=H- (-0,8%) №+ @,5%) Y3Ga6012 : Nd3+ A,5%) (Y, YbK A15O12 (Yb, LuK A15O12 Лазерный переход ^5/2-^7/2 2f 5/2 -* 2p7/2 2f5/2 "*¦ 2F7/2 8f g/2 .+ 2p7/2 2f 5/2 "*" 2^7/2 ^5/2-^7/2 2f5/2 ~*~ 2f7/2 2^5/2 - 2f 7,2 ^5/2-^7/2 Длина волны генерации, мкм 1,0232 I,0299 1,0294 1,0297 1,0230 1,0299 1,0296 1,0293 1,0297 1,0298 1,0233 1,0293 1,0294 Температу- pa. К 77 77 77 175 77 77 77 — 200 210 77 77 77 CaF2 SrF2 Уран (U3+, 5/s) 4'и/2-4'9/2 4/ll/2 ""*¦ 4/9/2 4/ll/2-*4^S/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 4Fs/2—*-Чщ2. 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 [51J. 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] Концентрация 102° см~а ' Теплопровод- Теплопроводность, Вт/(м-К) расширения. Модуль сдвига, 1013 Па 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 - 0,40 0,40 - — 0,41 0,41 0,44 0,50 — — - 0,77 0,56 0,42 0,42 — - - — 670 710 — — 710 670 1 670 670 __ 690 - Фосфатное стекло 570 570 _ — 670 670 570 - - — - 840 880 670 670 113 ПО 105 102 93 94 119 121 112 113 114 113 108 108 114 106 106 — — 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 1,98 944
Таблица 34.5. Оптические спектрально-люминесцентные характеристики промышленных неодимовых лазерных стекол [52, 53] Коэффи- Коэффициент дисперсии Брюстера, 10-" имы/Н Показатель поглощения л = 1,06 мкм), 10-а см D/73/2->-4Л1,2). Ширина полосы D/73/2 -* 4уП/2)> метаста- бильного состояния. 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 1,533 !,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 Силикатные стекла 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 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 1,058 1,057 1,057 - 1.059 1,058 - - 1,058 1,057 1,057 1,057 1,057 1,057 1,057 Фосфатные стекла 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 1,055 1,055 1,055 1,055 1,054 1,054 1,054 1,054 1,054 !,054 1,055 1,053 1,054 - 28,6 24,0 26,7 30,0 29,5 570 510 390 370 350 440 570 500 410 290 420 440 340 300 250 210 270 270 200 230 260 310 300 300 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 3,0 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 возможно возвращение к состоянию равновесия посред- посредством оптического межзонного перехода — фотореком- фоторекомбинации. Вероятность фоторекомбинации велика лишь для прямозониых 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 иаселенностей для перехода с энергией Ьы возникает при условии AF=FC—Fv>b(o>Eg, где Fc и Fv — квазиуровии Ферми для электронов и дырок соответственно; Eg — 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 зеров, 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 прямозониыми. 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 [54] Тд= ДЗВ5 А2 В6 A4BG (А4,А2)В« А3В6 А^В6 А| В| А2В4 Cij Рабочее вещество GaN GaAs lnP GaSb lnAs lnSb (Ga, ln)P*] (Al, Ga) As*» Ga (As, P)*1 (Al, Ga)(PAs) (In, GaJAs*1 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 CdFe (Zn, Cd)S C(S, Se) (Cd, Hg)Te PbS PbSe 5PbTe P(S, Se) (Pb, Sn)Se (Pb, Sn) Те (Pb. Ge)Te (Pb, Cd)S Те GaSe inSe ln2Se C3P2 CdSnP2 CdSiAs2 Длина 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- 0^62—3,2 0,62—1,6 0,37 0,33 0,46 0,53 0.49 0^9 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 0^59—0,60 0,97 1,6 2,1 1,1 0,77 Вид на- качки** 0 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 — инжекцня, Э — электронный ческая накачка, П — пробой. 946
0,Б0 0,Б2 U,Bt 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 AlxGai-jrAs (рис. 34.12), что и обусловило широкое применение этого соединения в гетеропереходах AUGai-*—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 Gatlni-^Pi-^Asj, можно подобрать х и у так, чтобы влияние Ga и As на период взаимно компенсировалось и период решетки совпадал с периодом бинарного со- соединения 1пР. 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 GaPtAsi_*; 1п,-хС8хР\ Al*Ga,-.*As. В твердом растворе Pbi-xSruSe при х=0,15 (Г=12 К) ширина запрещенной зоны прохо- проходит через нуль, что позволяет создать длинноволновые лазеры (длина волны генерации Я=32 мкм). Инжекционные лазеры. Простейший инжекционный лазер, или гомолазер, по существу представляет собой сильно легированный р—n-переход, при смещении кото- которого в прямом направлении неосновные носители заряда инжектируются сквозь /;—«-переход на расстояние по- порядка диффузионной длины и рекомбинируют с основ- основными. При фоторекомбинации в плоскости р—я-перехода возникает вынужденное излучение. Пороговая плотность тока такого лазера на GaAs составляет 20—50 кА/см2 при Г=20°С. Уменьшение пороговой плотности тока до 5 кА/см2 достигнуто в односторонних гетероструктурах, где наряду с р—«-переходом имеется гетеропереход в полупроводник с большей шириной запрещенной зоны, например гетеропереход GaAs—ALGai-xAs. Гетеропере- Гетеропереход расположен на расстоянии от р—n-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 7"=2О°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 AUGa,_^As это слой р GaAs с шириной запрещенной зоны ?g = = 1,4 эВ, расположенный между слоями р AUGai-iAs (?g=l,8 9B). Поскольку показатель преломления узкозонного полупроводника с ДГС больше, чем показатель прелом- преломления шнрокозониых 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 ALGai-,As ?g = 1,8 эВ; р k\yQax-yks ?г=1,5эВ; р GaAs ?g= 1,4 эВ; п Al^Ga.-^As ?fi=l,5 эВ; п AlxGa.-.As ?6=1,8 эВ; причем *«0,3; у~0,1. Активным слоем является GaAs, электронное огра- ограничение присутствует на границах слоя GaAs, а стенка- стенками волновода служат переходы между ALGai-jtAs и Alj,Gai-j,As. 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 структура ALtGai-jtAs 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- Z\\\Y \\\V (Gain PAs)(Ga.PAs)(GaAs) (AlGaPAs)(Ga.As) \\\1 (AlCaAsSb)(GaAsSb)(GaAs) |\\\(Са1пРА5№Р;\\\| [\(A\GaASSb)(GaSbj\ (GaInAsSb)(GaSb) Рис. 34.13. Перекрытие спектральных диапазонов четвер- четверными системами типа А3В5 и спектральная зависимость пороговых плотностей тока в инжекционных гетеро- гетеролазерах [56] 60* 947
4 / / / А /; 00J0,ttn(U0,15 0,1 0,15 V I75 0,2 0,25 Г,А Рис. 34.14. Примеры ватт-амперных характеристик не- непрерывных полосковых гетеролазеров: 1 — линейные; 2, 3 — гладкие нелинейные B — монотонные, 3 — немонотонные); 4,5 — разрывные И — простая петля, S — самопересекающаяся петля с разрывами) 157] переходы и гетероструктуры используются в боковом направлении. Помимо того, возможно геометрическое боковое 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—10G раз больше, чем у инспекционного лазера, что позволяет поднять мощ- мощность выходного излучения на несколько порядков. Так, если выходная мощность иижекциониого 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-иоиы). 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 время 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 ТЯ3+-ионами делятся на два класса: металлоорганические, или хелатиые, и неорганические, или апротонные. Металлоорганические жидкостные лазеры. Активны- Активными элементами в металлоорганических лазерах являются трехвалентные ионы редкоземельных элементов, связан- связанные с органическими группами, или лигаидами. 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), 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+ [лигаид]_4О.+; TR3+ [люанд]_3, где Q+ означает катион. Наиболее часто в металлооргаиических жидкостных лазерах употребляются следующие лигаиды, катионы и растворители. Лиганды: трифторацетилацетонат-иои (ТФАА~), бензоилацетонат-иои (БА~), бензоилтрифторацетонат- ион (БТФА~), дейтерироваиный бензоилтрифторацето- нат-ион (ДБТФА-), ортофторбензоилфторацетоиат-ион (ОФБТФА-), ' ~ ¦ (МФБТФА-), (ПФБТФА-), (ОХБТФА-), (МХБТФА-), (ПХБТФА-), (ОББТФА-), (МББТФА-), (ПББТФА-), метафторбензоилтрифторацетонат-ион парафторбеизоилтрифторацетонат - ион ортохлорбензоилтрифторацетонат - ион метахлорбензоилтрифторацетонат - ион парахлорбензоилтрифторацетонат - ион ортобромбеизоилтрифторацетоиат - ион метабромбензоилтрифторацетонат - ион парабромбензоилтрифторацетонат- - ион дибензоилметанат-ион (ДБМ-), тено- илтрифторацетонат-иои (ТТФА-), пентафторпропионат- ион (ПФП~) , 1,10-фенантролин (Фен), дейтерирс- ванный трибутилфосфат (ДТБФ). Катионы: пиперидиний (Пип+), дейтерироваи- дейтерироваиный пиперидиний (ДПип+), пирролидиний (Пирр+), имидазолий (Им+), диметил-аммоний (ДмА+). Комбинированные растворители (в скобках указано объемное отношение): № 1 — СН3СН2ОН : СНгОН C : 1); № 2 - СН3СН2ОН : СН3ОН : (СН3J NCHO A2:4:1); № 3 — СН3СН2ОН : СН,ОН : (СН3J NCHO A5:5:2); № 4 — СН3СН2ОН :СН3ОН : (СН3J NCHO (9:3:2); № 5 — СН3СН2ОН : (СН3J NCHO : СН3СН2СН2ОН A4:5:2); № 6 — ССЦ : CH2CHCN (9 : 1); № 7 — CH3CH(OC2H5)CN : CH3CN : 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—^1\\п 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—>~*1и/2 с поглощением света накачки собственны ми 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+ -|- CH3COONa Ей81" (БА~L Na+ Eu3+ (BA-LNH; Eu3+ (ДБМ-L Пип+ Eus+ (ДБМ-L Пирр+ Еи3+(ТФАА-L NH^ Еи3+ (ТТФА-L ДМА-1 Еи3+ (БТФА-L Им"» Еи3+ (БТФА-L Пирр-* Еи3+ (БТФА-L Пип+ Еи3+ (БТФА-L ДПип+ Еи3+ (ДБТФА-L Пип+ Еи3+ (ДБТФА-L ДПип+ Еи3+ (БТФА~L ДМА+ Eus+ (ОФБТФА~L ДМА+ Еи3+ (МФБТФА-L ДМА+ Еи3+ (ПФБТФА~L ДМА+ Еи3+ (ОХБТФА~L ДМА+ Еи3+ (МХБТФА-L ДМА+ Eus+ (ПХБТФА-L ДМА+ Еи3+ (ОББТФА~L ДМА+ Еи3+ (МББТФА"L ДМА+ Еи3+ (ПББТФА-L ДМА+ ТЬ3+ (ТФАА-K ЫC3+(ПФП-K Феи Nd3+ (ТТФА-L Пирр N«P* (SO-)a (ДТБФK Растворитель № 1 № 1 или № 2 № 3 или № 5 № 1 № 4 CH3CN № 1 CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN № 7 № 7 № 7 CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN CH3CN (CD3J SO № 6 C6F6 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-Ю-з 1-ю-3 2'. ю~2 2-10-2 1,5-Ю-2 1,5-Ю-3 2,5-Ю-3 1,5-10-2 ыо-2 5-Ю-з 7,5-10-3 5- Ю-3 ыо-2 1,135-Ю-2 1ЛЗЙ-10-2 1,135-iO-2 7,5-10-з 7,5-10-3 7,5-10-г 7,5-Ю-з 7,5-10-з 7,5-10-з 7,5-Ю-з 7,5-10-з 7,5-10-з 7,5-10-з 2,5-10-з 2-10-1 МО 2-10-1 ное время жизни, мкс 500 — 670 — _ — _ 700 680 660 . 11 Ширина ли- линии люмине- люминесценции, см"' 21 21 23 19 _ 16 69 107 91 —L 83 80 87 83 67 85 , 85 67 83 87 140 100 Таблица 34.8 Неорганические лазерные жидкости Щ Состав лазерной жидкости Nds+ —SeOCl2 —SnC!4 Nd3+--SeOCl2 — SbCl5 Nd3+ - SOC12 — GaCl3 [2] Nds+ — POCI3 — SnCl4 Nd3+ — POCI3 — TiCl3 Nd3+ - POCI3 - Aids Nd3+— POCI3— ZrCl4 Nd3+ — PBr3 — AlBr3 — SbBr3 Длина волны генерации, мкм 1,056 1,058 1,058 1,0575 1,0525 1,0522 1,0525 1,0542 1,054 1,05219 1,0522 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 жизнн, мкс ПО 83 230 225 270 280 180 230 140 300 300 230 СМ"» 145 165 102 145 100 145 113 " Массовое содержание. 949
Рис. 34.15. Схема сннглетных (Si) н трнплетных (Т,) уровней энергии сложной молекулы (у каждого уровня показана относительная ориентация спинов внешних электронов) 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-трнплетного поглощения и поглощения из воз- возбужденного состояния St имеет следующий вид [62]: S.-S, Рис. 34.16. Спектры поглощения (S— Бшотл), люминесцен- люминесценции и триплет-триплетного поглощения (Т—Гпогл) ней- нейтральной формы 7-оксн-4-метнлкумарнна 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—Si и люминесценции, а также частичное пе- перекрытие спектра люминесценции спектром поглоще- поглощения (рис. 34.16). Усиление света и генерация света в растворах кра- красителей прн нх оптическом возбуждении обусловлены C4.1) Здесь y.Sl^Sc (v) =(hv/v)BSi^s<> (v)n — предельный ко- коэффициент усиления; v, см/с — скорость света в среде; hv, Дж —энергия кванта; Bs, s0, Bst-~Si, Bt^Tj Дж-'г'-см3- коэффициенты Эйнштейна для вынуж- вынужденного испускания, сннглетного и триплетного поглоше- nse "s, пт1 ния соответственно; ' ' - отно- «S, п «S, сительные населенности уровней So, Sb Т{; п, см~3 — концентрация молекул красителя. Уснленне невозможно прн а также при накоплении на триплетиом уровне Тг тако- такого числа молекул, что В стационарном режиме «г, / "s, = ^Tl I PT,->sa C4-4> вероятности соответствую- соответствуюожен стационар- стационаргде Psi-*Tt, PTi-*S0 —вероятности соответствую щих переходов. Следовательно, невозможен стационар- стационарный режим генерации лазера на красителе, для которо- которого выполняется условие C4-5) При импульсном возбуждении возможна генерация и прн выполнении условия C4.5). Из C4.5) следует, что эффективные лазерные красители должны обладать: высоким квантовым выходом люминесценции; слабым перекрытием спектров Тх—7"/, и Si—S, поглощения со спектром люминесценции; малым накоплением молекул в триплетном состоянии, что возможно при малом зна- значении вероятности PSl — п и большом значении вероят- вероятности Рт\ > 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 н их конденсированных аналогов; производные кумарина, родамина, оксазнна и полиметиновые краси- красители. В табл. 34.9 представлены спектрально-люминес- спектрально-люминесцентные и генерационные свойства наиболее эффектив- эффективных лазерных красителей. 950
[Ск Таблиц ¦j?> A"^c — длины волн, соответствующие максимумам спектров поглощения и люминесценции 34.9. Спектрально- люминесцентные и генерационные характеристики наиболее эффективных лазерных красителей [62] — квантовый выход люминесценции; Bs^Si ( X""™) — коэффициент Эйнштейна в максимуме спектра поглощения; tSi — время жизни первого возбужденного синглетного состояния Sx; Хнак — длина волны излучения накачки; (lt — Л2)ген — по- поглощение спектра генерации; 7 — КПД генерации; К (^нак) — коэффициент поглощения на длине волны накачки; FL — накачка газоразрядной импульсной лампы. Растворители: DMF — N, Л/'-диметилформамид; Etan — этанол; EG.—этиленгликоль. Индекс «оси» означает основание, «кисл» — кислота] Краситель р-терфенил р-кватерфенил 2-фенил-5-D'-бифе- нилил)-1, 3, 4-окса- 4-оксадиазол) (PBD) 2,5-дн-D'-бифенил)- 1,3, 4-оксадиазол (BBD) 2,5-днфеннл -1,3, 4-оксадиазол (PPD) 2,5-ди-я-нафтил-1, 3, 4-оксадназол (eNeND) 1,4-дифенил-1,3-бу- тадиен 2,5-дифенил-1, 3- оксазол (РРО) 2-(а-нафтил)-5-фе- (aNPO) 2,5-ди-D'-бнфенил)- 1, 3-оксазол (ВВО) 1, 4-ди-E'-феннл- -1 , 3 -оксазол-2'-ил)- бензол (РОРОР) Растворитель DMP С4Н8О2 Etan DMF CeH6CH3 QH8O2 Etan CeH5CH3 свн6сн3 с4н8о2 Etan QH8O2 СеН6СН3 СеН5СН3 свн6сн3 DMF С4Н8О2 с4н8о2 с6н5сн3 С4Н8О2 Etan QH8O2 СвНбСНо DMF w 284 280 277 300 298 307 302 308 312 284 280 337 333 306 305 304 334 340 340 340 360 361 хмакс люм ' 345 343 340 373 374 361 365 365 383 334 332 392 383 366 365 364 400 409 406 407 420 426 1 30 70 85 68 49 86 21 24 47 65 82 75 23 99 77 90 77 83 76 96 84 87 Дж-'-с-«-см3 = — _ _ — — 4 5 5 - _ _ 8 10 0-ю1 с - — _ — — — — 16 10 11 - _ _ 14 11 нм ' 265 265 265 337 265 337 347 337 347 347 347 337 337 337 347 265 353 347 347 337 347 347 347 337 347 347 337 347 347 347 330—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 - — — 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-феннл- 1, 3-оксазол 1, 4-дистирилбензол 1-стирил-4-[ю-винил- (р-бифенилнл)] бензол 4-метил-7-днэтил- аминокумарин (кума- рнн 1) 4 -метил -7-ги дрокси- кумарин (Р-метилум- беллиферон: кумарин 4) 7-гидроксикумарин 4-метил-6-гексил-7- гидроксикумарин 3- карбоэтокси- 7-гн д- роксикумарин (кума- (кумарин 15) 3, 4-диметил-7-гид- роксикумарин Кумарин 102 3-хлор-4-метил-7- ацетоксикумарин 3- карбоэтокси-6- гек- сил-7-гидроксикума- эин Растворитель Etan С4Н8О2 DMF DMF DMF Etan EtanOCH Etan(OCH) Etan(OCH) Etan(OCH) Etan(OCH) Etan Е1ап(осн) Е1ап(осн) ?макс погл 364 364 368 356 370 375 370 375 386 416 366 396 394 426 ^макс люм ' 431 429 435 - _ 454 455 461 460 460 460 _ 476 454 »/ 86 88 99 - _ 70 95 95 90 70 90 _ 69 _ Дж-i-c-i-cm» 8 3 5 3 _ _ _ 4 _ .X — - 29 42 _ _ 28 ч„. 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 НМ 424—432 424—436 434—438 408—422 408—424 408—422 45.4—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 т. % 24 34 17 29 23 14 30 23 16 _ 25 0.1 17 0,1 35 0,1 8 0,15 16 0,12 15 0,15 20 0,18 13 0,1 _ 0,13 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.
Краситель З-фенил-7-ацетокси- кумарин З-ацетил-6-гексил- 7-гидроксикумарин Кумарин 334 3-циано-6-гексил-7- гидроксикумарин К\марин 1 -f диан- гидрид ПТК Кумарин 1 + диан- гидрид ПТК 1-амино-Л^-метил- антрапиридон Амидин Антрапиридон 8 Диангидрид пери- лен-3, 4, 9, 10-тет- ракарбоновой кислоты (диангидрид ПТК) ! Флуоресцеин Na ( (уранин) I Незамещенный ро- | дамин (родамин ПО) Родамин 6G (рода- | мин 6G — DN; в оте- j чественных изданиях 1 родамин Ж) ; Родамин G (рода- I мин Y; в отечествен- j ных изданиях рода- { нин 6Ж) Растворитель Е*ап(осн) Etan(OCH) Etan Etan(OCH) Etan(OCH) Etan(OCH) DMF DMF Etan Etan(OCH) Etan Etan Etan(KHCJI) Etan Etan лыакс , погл 400 443 454 444 - - 454 466 - 468 500 505 530 530 лмакс люм 475 468 496 465 - — 500 540 - 486 522 529 556 558 ч- % 76 - - - - 33 37 - 99 61 85 85 82 6 - - - - - 3 2 - 4 7 12 20 — 1СГ10 с 30 - - - - 45 71 - 119 50 71 76 — 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 Продолжение т 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 т. % 19 0,1 ол 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 обл. 34.9 К chK'' 14 30 30 30 30 20+0,7 204-2 27 15 16 28 18 7 3 9 16 8 23 18 17 23 16 23 953
Продолжение табл. 34.9 Краситель N, W-тетраэтилро- дамин (родамин В: родамин С) Родамин ЗВ (рода- (родамин 4С) Оксазин 9 (крези- ловый фиолетовый) Нильский голубой 1, Г-дифенил-3,3'- диэтил-5, 5'-дикарбо- этокси-2, 2'-имндади- карбоцианин нодид (№ 2636 У) 1, Г-дифенил-3,3'- диэтил-5, 5'-ди-(бен- зоксазол-2"-ил)-2, 2'- имидадикарбоцианин иодид (№ 1950 У) 3,3'-диэтил-2,2'-ок- сатрикарбоцианин ио- иодид (DOTC иодид) 3, З'-диэтил-б, 7; 6', 7'-дибензо-10, 12- трнметилен-11-хлор- 2, 2'-оксатрикарбоци- анин иодид (№ 2780У) 1, 3, 3; Г, 3', 3'- гексаметил-4, 5; 4' , 5'-дибензо-2, 2'-индо- дикарбоцианин иодид (№ 4568) 1, 3, 3; Г, З',3'- гексаметил-2, 2'-индо- трикарбоцианин нодид (HITC иоднд; № 341) 1, 3, 3; 1', 3', 3'- гексаметил-10, 12-три- метилено-11-хлор-2,2'- индотрикарбоцианин иодид (№ 2781) Растворитель Etan Etan Etan Etan Etan DMF Etan DMF Etan Etan DMF Etan EG Etan Etan DMF Сгл " 543 555 606 635 618 633 Ш 752 682 744 742 xMaKC , ЛЮМ 572 578 630 676 652 665 718 780 720 770 805 % 55 61 38 - 35 40 53 13 12 28 3 BS^Sl /макс) noiV Дж~1-с-1-см3 - 20 20 - 63 71 - 48 56 34 22 ^St > о-" с - 37 35 - 20 25 - 12 7 31 2 Vk, 337 347 FL 347 337 FL 337 347 FL 337 347 FL 347 347 347 347 347 694 694 694 694 694 694 694 750 694 750 694 584—612 596—616 611—624 600—624 609—632 622—632 651—689 652—684 660—700 686—714 698—720 696—720 660—720 681—693 687—702 680—740 708—720 730—740 790—825 792—822 720—740 722—738 726—748 780—826 780—826 816—844 816—844 816—844 Т. % 15 0,25 13 0,3 5 0,25 5 0,1 8 14 7 37 17 30 25 32 30 38 45 28 40 33 15 23 16 23 7 23 8 23 15 3 6 18 20 20 20 17 30 12 12 19 19 19 954
Продолжение табл. 34.9 Краситель I, 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"-фе- 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- карбоиианин иоднд 1, Г-дыметил-2, 2' - ди - D " - метоксифе- нил)-5, 6; 5', б'-ди- бенз-4, 4'-хинокарбо- цианин иодид I, 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 Лпогч ' 780 706 723 710 723 687 750 768 764 768 823 лмакс , люм 844 730 735 731 735 - 7Q3 793 800 885 % 2 2 16 3 18 - 3 3 0,7 ( лмакс) , Дж-»-с-1-смз 44 55 65 60 - 80 2 1 13 - 0,4 хнак, нм 694 694 694 770 694 694 694 694 694 694 694 694 694 694 694 694 694 820 694 (>ч-^)ген, 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 (*„ак). СМ 20 20 20 20 15 15 15 18 18 18 18 18 15 30 18 14 14 14 955
Краситель 3, ЗгДиэтил-4, 5; 4', 5'-ди-E"-фенил- тиофено-2", 3")-2,2'- тиазолодикарбоцианин иодид {№ 4201) 3, 3'-диэтил-4-ке- то-5-[C-этиленбенз- тиазолииилиден-2)-1, 3-B,2-диметилтриме- тилено)-бутенилидем]- 7-этокси-2, 2'-тиазо- лннотиакарбоцианин бромид D197) 3, 3'-диэтнл-9, II- (о-фенилено)-2, 2'-ти- адикарбоцианин иодид (№ 3734) 3, 3'-диэтил-2, 2'- тиатрикарбоцианин иодид (DTTC иодид; № 286) 3, 3'-диэтил-2, 2'- тиатрнкарбоцианин бромид (DTTC бро- бромид) 3, 3'-диэтил-2, 2'- тиатетракарбоцианин иоднд (№ 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 погл 730 725 760 763 765 865 550 514 ^макс люм 780 800 815 790 — 940 640 538 \ 9 0,5 2 34 — 0,3 — - Дж-i-c-t.CM» 43 27 31 74 — 46 — - lO-i" с 6 0,3 3 25 — 0,3 — - Vk, 694 730 694 694 730 694 694 730 694 694 750 694 694 820 694 FL FL Продолжение табл. 34.9 нмГ 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 К (?.нак). см-> 222 10 10 10 18 18 18 19 19 18 18 18 18 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 {172,5 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~-—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 термооптнческих иска- 956
жений, а также для выведения нз зоны генерации про- продуктов фотораспада применяется прокачка красителя, чтобы за несколько микросекунд произвести полпую смен)' 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 н 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 иой связи. В РОС-лазерах обратная связь осуществля- осуществляется за счет брэгговского отражения излучения от пе- периодической структуры, возникающей в акгизной 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 н 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 анергий, 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 Тип центра Длина накач- Область пе- естройкн, мкм Непрерывные лазеры KCI — Li RbCl — Li KCI - Na RbCl — Na NaF LiF KF KCI NaCl LiF NaCl — OH- KC1—OH- KC1 - Na KCI — Li CaF2 — Na SrFa — Na NaF NaF LiF LiF LiF LiF-OH- LiF NaF — Li NaF ^л(П) FA(U) FB (II) Ft (?) G7 K) F+2 Coo K) Ft Ft Coo к) Ft Ft (Ft)A [F2)a (Fz)A Coo K) (F2)A Coo K) iFt) iFt) 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, «4 0,84—0,98 0,99—1.22 1,08—1,38 Импульсные лазеры F2 F2 F2-^Fl Ft F~2 [Ft)A Fs 0,45 0,53 0,53 0,69 1,06 0,69 0,9b 0,665—0,71Е 0,65—0,75 0,84—1,1 0,84—1,02 1,08—1,23 0,95—1,3 1,15—1,4 кпд. % 9,1 2,5 2,3 2,1 10 60 10 46 _ - 2 - - 4 7 _ _ 40 34 10 _ 30 6,Е 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 Я 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 W., Giirs 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. Н., 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. Titlel F. К., Wilson W. L., Stickel R. E. e. a.//Appl. Phys. Lett. 1980. Vol. 36. P. 405—413. * 9. Tittel F. K., Marowcky G., Wilson W. L., Willi- Williams R. A.//Ibid. 1980. Vol. 37. P. 862—875. 10. Каминский А. А., Мак А. А., Пашнмин 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. Н., Калитин С. П. Препринт ФИ АН № 20. М., 1983. 14 Каминский А. А. Лазерные кристаллы. М.: Нау- Наука, 1975. 15. Klein Р. В., Гигпеаих J. E., Henry R. L.//Appl. Phys. Lett. 1983. Vol. 42, № 8. P. 638—640. 16. Kiinzel W., Diirr U.//Appl. Phys. 1982. Vol. 328, №/ 2 3. P. 233—234. 17. Johnson L. F., Guggenheim H. J., Bahnch D.I/ 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 A«/i— Tn A4/4 20. Каминский А. А.//Докл. АН СССР. 1983. Т. 271, to 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., Мнлль Б. В., Сильвест- рова И. М.//Изв. АН СССР. Сер. фнз. 1983. Т. 47. № 10 С. 1903—1909. 28. Garmash W. M., Kaminskii A. A., Polyakov N. I.// Phys. status solidi(a). 1983. Vol. 75, № 2. P. Kill— КП6. 29. Каминский А. А., Тимофеева В. А., Агама- лян Н. В. и др.//Кристаллографня 1982. Т. 27, № 3. С. 522-527. 30. Budin J. P., Michel J. С, Auzel F.//J. Appl. Phys. 1979. Vol. 50, № 2. P. 641-645. 31. Дианов Е. М., Дмитрук 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./УДокл. 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., Петросян 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. 1. //Phvs. status solidi 1979. Vol. 56, № 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, № 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. н 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, №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. Бужииский 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. Гапониев. М Е. Жаботинский и др. М Наука, 1980. 54. Елисеев П. [".//Справочник по лазерам/Под ред. А. М. Прохорова. М.: Сов. радио, 1978. Т. 1. С. 334— 342. !в П. I. Полупроводниковые лазеры и преобразователи. М.: ВИНИТИ, 1978. (Итоги науки и техники. Радиотехника. Т. 14, ч. 1.) 56. Долгннов Л. М., Елисеев П. Г., Исманлов 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., Паннш 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 IL Г.//Электронная промышленность. 1980. № 8—9. С. 50. 61. Степанов Б. И., Рубинов А. Н.. Мостовни- ков В. А.//Справочник по лазерам/Под ред. А. М. Про- Прохорова. М.: Сов. радно, 1978. Т. 1. С. 360—379 62. Каталог активных лазерных сред на основе рас- растворов органических красителей и родственных соедине- кий/Под ред. Б. И. Степанова. Минск: Ин-т физики АН БССР, 1977. 63. Басиев Т. Т., Воронько 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.//Там 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 % от 10~3 до 10 нм. Чрезвычайно малые длины волн рентгеновского излуче- излучения, соизмеримые с межатомными расстояниями в твер- твердых и жндкнх телах, обусловливают своеобразные свой- свойства этого излучения. Показатель преломления рентге- рентгеновского излучения определяется выражением д= 1 —t?Nl2/Bmc2ii), где N — число электронов в 1 см3; К — длина волны, см; е и т — заряд и масса электрона. , Так как еУ(тс2) =2,8-103 см, A2~10"le см, N~ ~102Ч-1025 см3, то порядок второго члена в выражении для q меньше 10~4. Таким образом, для рентгеновско- рентгеновского излучения q меньше единицы, хотя и мало отличает- отличается от нее. Ввиду близости q к единице рентгеновское излуче- излучение фокусировать с помощью лннз 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 н направ- направляются на металлический анод. Энергия электронов при их резком торможении в веществе анода преобразуется в фотоны рентгеновского излучения: ^Фотона = hi = E-l — Ег, где h — постоянная Планка; v — частота излучения; EiHfi — энергия электронов соответственно до и пос- после соударения с анодом. Возникающее излучение состо- состоит обычно из тормозной и характеристической состав- составляющих. Максимальная частота vmax илн минимальная длина волны Хтт соответствует полной остановке элек- электронов (?12=0): bmax = hc/lmln =,E1 = eU, где U — ускоряющее напряжение, кВ; Kmm=l,24/U, нм. Поскольку Е2 может принимать любое значение, меньшее Е,, 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 Я~1,5Лтш. В качестве мощного источника рентгеновского из- излучения в последнее время используют сннхротронное, нли магннтотормозное, излучение, возникающее прн движении релятивистских заряженных частиц в одно- однородном магнитном поле. Спектр синхротронного излуче^ ння 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 6=?/(шс2), 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-^-81 единица электрон-вольт и десятичные кратные ей единицы допускаются к применению без ог- ограничения срока наравне с единицами СИ: Е(к=1 нм)=/гс/10-8 м= 1239,8519C2) эВ; X (Е = 1 эВ) = hcl\ эВ = 1239,851 9 C2) нм. Ниже приведены соотношения между рекомендо- рекомендованными и внесистемными единицами: 1 kX = 0,100202 нм; lRy = 13,605802 эВ; ~(Е =1 эВ) = 1 эВ/hc = 8065,479 см"Ч 35.2. ХАРАКТЕРИСТИЧЕСКИЙ СПЕКТР РЕНТГЕНОВСКОГО ИЗЛУЧЕНИЯ Характеристический спектр возникает при опреде- определенном ускоряющем напряжении С/, 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. Возвращений атома в невозбужденное состояние сопровождается выделением избытка энергии в виде кванта рентгеновского излучения hv=Et—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 главное квантовое число равно 1, 2, 3, 4, 5 и 6, обо- значаются соответственно буквами К. L. М, N. О. Р. Индексы у этих букв соответствуют разным значениям орбитального и полного момента электрона согласно схеме: Уровень элект- электрона в атоме Терм уровня Is К 2s h *Pxfi hi 2P3/2 hu 3s M, Mn 3p3/2 Щп 3rf3/2 Ml\- 3d5/2 My и т. д. и т. д. Линии, соответствующие переходам электрона в ато- атоме на К-, L-, М-, JV-оболочки, образуют К-, L-, М-, ЛГ-се- 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: v ss; Rx с ( Z — оJ ( п^2 — nj2) , где /?ос =109737,3 см — постояннаи Ридберга; с — скорость света; п — главное квантовое число (здесь ин- индекс 0 относится к конечному, а 1 — к исходному со- состоянию электрона); о — постоянная экранирования. При постоянном анодном токе интенсивность харак- характеристического излучения 1с растет пропорционально (U—икрK/2/и, где СИр — порог возбуждения линии. Максимум отношения интенсивности характеристическо- характеристического излучения к интенсивности сплошного спектра дости- достигается при U=3 t/ир, Таблица 35.1. Обозначение диаграммных линий рентгеновского излучения [2] к к к к к к к к к f f к iC-серия Переход -ill -illl ~MII — мш — miv -Afv ~^IV, V — лги — лгш - ^11. Ill -^iv -Ny Индекс °2 «1 ?3 s, p" P6 Pa" ?2 P, PC P4 L- LI LI L, il h h h h Lu Lu hi ¦4* ¦4* Переход -Mn -Mill -MIV -My — Nn -^ni -°II -°iii ~^n, ill — Ml -Myy — Nl ~NIV -0, L-ce Индекс h h Pio Рэ Tf2 Tf3 Tf4 Tf4 Tfis 4 Pi T5 Ti T8 рия ¦4* ini iin Lin iin Lin lih Lm ^iii ^iii iiu Переход -0,v -Л1, -Afn — MHI -^iv — My -N, ~NIV -Ny — Nvi. vn -°I ~°IV. V Индекс Те I — s «2 «1 Pe Pi» P2 P? P7 Рб Л1-серия Переход Мш-А'у MIV~NIU Mw-Nvi, v. и MIV —0„, 0ш Afv — JVIH Mv — iVn> ,„ My — NV1 My —NV1I Индекс T в p ¦>] El 22 s «2 «1 960
<—i*-«i—i©oooo ooo 00000000000000 000 oo о о о oooroo" o"oooo~o"oo'"or'o*'o*'oo'oo ГЕ1 1 ? 1 3 i I при i м s ЛИН I I I II II I I I I I I I I I ЩЦЩЩ-АЧ.-АЧ~ЛЧЩЦ%.ЧЦрЛЧ I 888SSSSS III, ooq о о**о о о о о о о о о о о о оо о"о о о о о оо ооооооо"о ооо о I I IS Ю t4* W CO lO O5 CO О 00 lib O^ 00 ""^ 00 00 —^ Ю - . — — - — - MINI I 32SSSSfeS5SSSS5S8S82u2222 — —"ooooooooooooooooooo 000000*00000000000000000000000000 о оооооооо"ооо"оооооо ооо"оооо"о oo oooo ioo~o*ooo'oo*'o'ooooooooooooo''oooooooooooooooooooooooooooo <N ^« I? I IIII I II I IIIIII I II I I I I I I I I II I I I I I I II I I I I II I I I I I I I II II I I I II 1
Z П 4 g П < H ел П Я > П w -5 oo ? g 2 — ° ™ то — n ш ч — — —era и ^ I 1 I II I I I I II I « I I I I I I I I I I Toe СЛ -N) ?«32583531I — и- to Co4» (OlOStO "-^ I Vl I V) I Oi"tO I I I ftWOSOOl ) tO SO tO N-N- О О 4* CO О O О SO WO — — to to to to м со 4» *woia goSsoSsaSS^ooojj-Mg _ _ — — to to to co^co — — — to Vl ! oito jo g5 I I I ЙМОО!Л It J^ S SjS^ S| 85 5 S 8 S,a 8 S a 3 8 2 3 8 S 5 S I S S H 0,0216 а б л и ц а 35 со oooooooooooooooooooooooooooooo g- — 4^ 00 *~ СЛ SO CO ~0 n- О О СЛ О СЛ О О tO ОС 4ь О "V) 4^ « SO "vl СЛ *ь СО СО СО Е oooooooooooooooooooooooooooooo м ND to СО СО 4*. 4ь 4* СЛ СЛ да да "Ч -J 00 00 SO SO О О »— to N3 СО 4ь СЛ да да ^ ОС СО | да sococno* Soto да — ел ослода—-vi cosocnto so-vi 4»to — soso ос ос •S oooooooooooooooooooooooooooooo 5 OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO ta n— — — to to to со со со 4ь 4^ ел ел ел да да -ч -*J ос so so о о — to со со 4* ел да S to СП 00 « 4^ 00 n— СП SO to да *— СЛ SO 4k SO 4ь CD СЛ n- -vl 00 SO да СО >— SO "vl СЛ 4ь 1 г s oooooooooooooooooooooooooooooo 53 oooooooooooooooooooooooooooooo 263 254 246 238 230 222 215 208 202 96 90 184 178 173 168 163 158 154 150 145 141 138 34 30 127 123 20 17 14 11 лини — О о ооооооооооо оооооо о °1 °1 1 1 1 1 1 оооооооооо° | °>к)§°>°>§ ! §1 ь« *~ ^ tt^ 4^" СЛ СП CD CD "*J "*J ОС 00 О О "~* to to CO 4^ О CD n-СЛ SO СО 00 Ю "Vl tO "Vl СО 00 О "Vl 4*. *- 00 CD CO о о ооооооооооооооооооооо О J О I j 1 1 1 1 ООООООООООООООООООООО 3 г ESua??S2ffi33S588S85;8e8$8 Элемент 1 г то с?- =* < S i при конечном р;
ajt^LOooaj^oo^coooco—-con-co — oo<McoococN(j;N.cocoN.ooocNinoo^o^^oocoaj^o^c^oo*кт^^^ооюс^ — со to OcOOO CO OLO CN О COCO — О N.IOCO — OOO N. LO*fr COCN — О OOOO N- N- СО iOLO*fr ^ C^C0C0WW«-«OOO^0l№ I I 1 I OO^OON-N. COOLOLOLO^Tt<^TfCOCOCOCOCOCOCNC^C^CV]CV]C^ I ! I I «ooooooooodooooodoooooooooodoooooooooooooooooooooooo О О QO0©.^- N-cococoiniOin-^Tf -*^ rtCOCOCOrtWWWNWWWiWWN<NN-~^--^«««--^'-^-«^-^ —^ ™ —^~ -^ ^.^оооосооооооооооооооооооооооооооооо'оооооооооооо''ооооооооо "— — —"о" о о* о" о" о" о о"ооооооооо oooooo" о*о"о"о"о"оо"о"о"о"оо"о*о"о"о"о"о"о"о"о"о"о* ^^^qqooqooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooooo I I I O^Oa 0^O'^T?t^'--l0OtDCvi004*'--00tDC0'--aJt0C0C^Oa5 I !0W^C0WOO№0NSt0O3*00WNOOO0№№00 ^"^^*ooo о ooocTo oo о oooo oo ooo dddododdo'ododddooVdoddoddodddoddd . ОТ <Я I ОЮОФСЧЯ I <N Si Ш Ч- — О5 F- t?> Ч1 <N I Si об ?. to in ч> |N-00)S»SStOlSl04'4'n«MWC4--00 I I I I ¦ о о oooooo ooooooo'o'oo oooooo oooooooooo o"ooooooooooo ^oooooooooooooooooooooooooooooo 55F-«6:u5«o I 4.NOMtC4"*«OM I to й Ч- со еч - SI So to in К Ю К I * ¦* 4h CO CO CO CO CO CO СЧ I CN CN (N CN (N <: ooo oooo" o"o"o*o"o*o"o"o'o"o" oooo"o'pooooo oooooo" oo'ooooooo ooo о ooo WMni OtDCO COLO LOL ooo oooo oooooooooo oooooo оооооооооо ooo oo о ooo о о о о I I I I I I I II I I I I II II I I I I I I I I! I I I I II I I I I I I I I II I I I I I I I II I S "» S S S 8 S 8 S S 8 3 3 S 3 I S 5 S S S S S S S i3 S S E S S S S Й S S S S P i
Продолжение табл. 35.3 Элемент sBRa S9Ac 90Th 91Pa 92IJ 93Np MPu 95Am Начальный уровень LJ Конечный уровень LU, III _ '¦'i 0,084 — 0,079 0,077 0,075 0,073 0,071 0,069 MIII S 0,080 0,078 0,075 0,073 0.071 0,069 0,067 0.065 Lj -край поглощения 0,065 0,061 0,057 0,054 Начальный уроЕень Ml ч 0,091 0,085 0,083 0,081 0,078 0,076 ~ Pi 0,081 0,079 0,077 0,074 0,072 0,070 0,068 0,066 поглощения 0,067 0,063 0,059 0,056 Начальный уровень M I 0,117 — 0,112 0,109 0,107 0,104 0,102 0,100 "iV. V "l 9 0,101 0.099 0,096 0,094 0.092 0,090 0,088 0,086 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. 35.4 Элемент 22Tj 2«Сг 26Мп 26Fe 2'Со zsNi 29Cu soZn 31Ga 32Ge 38Sr sey 40Zr «Nb 42Mo "Ru «Rb 4CRd *"Ag t8Cd 50Sn К-лчн 1,38 1,58 1.96 2,46 2765 2^45 2,26 2,31 2,44 2.:0 2,73 *,5 5,2 5^8 5,86 6,8 7.3 7,8 8,6 , — ия начального уровня <x2 1,90 2,21 2,43 2,96 3,00 3,12 3,03 3,21 2,90 2,55 2,94 4,6 5,4 5,4 6,18 6,7 7,2 7,9 8,7 _ Pi 11,7 . — 11,5 L- линия начального уровня 1,94 1,94 1,95 2,55 2,54 2,94 3,16 2,81 — 3 — 1,97 2,12 2,21 2,83 2,87 2,97 2,74 3,50 М-линия начального уровня 1,52 0,44 0,827 1,24 1,63 2,49 3,77 7,26 10,24 — Элемент 51Sb 52Te 531 55Cs 56Ba 57 La 58Ce 60 Nd 62Sm 6»Eu 64Gd 65Tb «Dy 67 Ho 68Fr C9Tm 70Yb 71Lu 72Hf 73Ta 74 W 75Re "Os 77Ir 7SPt ">Au S0Hg 81T1 S2pb 8'Bi 90Th S2|J 93Np 94рц 1M Am К-лич 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 ия иачальног 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 _ 17 D 7 18,8 27 33, 33, 44, 44 . — — 5 2 5 0 9 ypOBHf 14 17 24 33 34 37, 6 3 7 0 0 8 49,3 . — L—л пня начального уровня a . ¦ . _ — i — — М-ЛИНИЯ начального уровня _ . — — 964
MM -'gfggj--" I 2?22й 2?22й 22Я J:2gSS м i II II И I II I M II So" I I I II II II II II II II I II II I I Я. I || ------ I ------------ | || II II II I I«V«I I I I I I I I OOO fMotlO Ю 1Л COCOincOCT> S (O OS f~ — 1ПО0 1Л О1ПСТ! I I II I II 22=" M II M II M II ='oT=-g« I 2:2:^::=:2:::-":-"-°- I I [ II II II I ' i iis§illissslis2li2sisi§§§§§ i i i i i i i i i 11 i *. 15®>>: i «v«-^^2-«vS^«-S*v-51^-151 in | i- I I oo I I a> It ^."..«A2.8.2.11 11 11 11 1 11 1 11 1 1 11 11 11 11 1 11 1 1 11 11 11 1 11WA . -.. „ .-„- 00000000 ^ooooooooc о 2<м <=> ' : ¦* S О SO MOOSO & G> \>- I og I II II M II I I II I II II I CN TO (N CS CS СЧСО coco' 1 ' ' ] 5 № — t-^l^tO О (N^00 O<M 0 05 OT(N -
Продолжение табл. 35.5 »Bi 90Tn 92LJ 93Np 96Am 97Bk 2a К-Серия °2 59,9 61,0 61,0 63,5 63,0 61,9 63,2 64,3 65,7 66,6 ?г 1.5,4 14,0 14,0 — ___ 11,2 12,6 13,3 13,4 3i 26,8 28,4 27T8 — . 23,0 22,2 25,9 24,2 P. 0,80 0,98 0,98 z . — —. p* 10,0 11,8 12,0 — — — —. —- L- Серия 100 100 100 100 100 — — "a 11,3 10,7 10,9 10,6 10T2 — — —¦ 6,3 7,2 4?5 z .— ' — — — 1,8 1,9 1,7 1,7 P2.15 24,0 24',0 26,8 24,9 35.5. ОТНОСИТЕЛЬНЫЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ЛИНИЙ Интенсивность лнннй 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 /=xi(?/—L/KP)r, где ?/кр — порог возбуждения серии; i — ток, проходящий через трубку; U — подаваемое напряжение; показатель г= 1,6-^-2; к — эмпирический параметр. Относи- Относительная интенсивность линий спектра определяется ве- вероятностью перехода между уровнями. Для наиболее часто используемой /(-серии отношения l«\: Ii2' I?. = = 10:5:2, а отношение К* : Аз =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(— tit), где ц — линейный коэффициент ослабления, см-1. Ес- Если вещество состоит из атомов одного сорта, то полезно ввести так называемый массовый коэффициент ослабле- ослабления цт = ц/р, см2/г, где р — плотность, г/см3. Коэффициент ослабления пропорционален приблизи- приблизительно Я3, а также Z3; по мере уменьшения длины волны рентгеновского излучения падает и Ц. Однако при не- некоторых значениях волны (Лкр) 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 цшг элемен- элементов, образующих данное соединение: (х = р A^cl V-ш, 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 различных излучателей [3| см2/г, для Ка-и Къ -линий Погло- 1 щающий элемент 3Li «Be 5В 6С 'N ад "Fe i°Ne "Na l2Mg »AI 14Si i6P »S 17C1 >8Ar 1SK 20Ca MSc 22T; Щ slCr 25Mn 26Fe 27Co 28Nj 2"Cu 30Zn 31Ga 32Ge 33 As 34Se s5Br збКг "Rb sesr 3SY №Zr uNb ^Mo KTc MRu «Rh 46Pd i7Ag "CJ 19 In 50Sn »Sb 52Te 53 J 54Xe 55Cs 6«Ba "La &Ce Б9Рг B0Nd «Pm 2Sm 63Eu 1,77 4,28 8,49 14,9 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 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 FeKai 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 99,4 110 121 132 145 158 172 186 201 217 234 252 271 290 310 332 354 377 401 426 452 479 507 537 567 598 621 654 687 602 447 469 172 181 190 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 бэ'i 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 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 418Liii 156 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 97 !б 106 115 125 135 145 155 168 180 192 205 219 233 248 264 280 297 314 332 351 370 385 405 426 447 469 492 516 485 500 №Kal 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 470Ln 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 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 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 MoKal 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 MoiC 0,270 0,223 0,290 0,415 0,626 Ь20 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 Ю0 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
Погло- ] щающий элемент «Gd 65Tb 66Dy 6'Ho 6sEr "»Tm '«Yb "Lu «Hf -зТа 7«W 75Re 76Os "lr 76Pt '9Au 80Hg »T1 S2pb ззВ; 84p0 85At 86Rn 8'Er 88Ra 89ДС »0Th 9ipa 92y S3Np »«Pu 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 — Cr Kn 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 200 209 219 229 239 250 261 272 279 291 304 317 330 343 357 372 386 402 417 433 449 466 483 602 632 663 696 729 764 800 837 156 163 170 178 186 195 204 212 217 226 236 246 256 267 278 289 300 312 324 336 349 362 375 464 487 511 536 562 589 616 645 CoKal 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 Kn 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 NiKat 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 Ni Kn 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 CuKai 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 Продолжение т CUK,, 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 Kal 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 HO 115 120 125 130 136 141 118 124 97,8 101 104 108 115 124L 57,6 (.0,3 абл. 35.6 M°«p. 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 /xv»en (где е„ — энергия электро- электрона на и-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 ftvrp = =/хеДгР = е(и, I, /), где п, I 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 (<ol) и М-оболочке (wM), а также выходы флуоресцен- флуоресценции прн переносе дырки /(-оболочки в L-оболочку (coKi) И ДЫРКИ L-обОЛОЧКИ В М-обОЛОЧКу (Ш?/ц)- Рентгеновскую флуоресцентную спектроскопию ши- широко используют для определения содержания различ- различных элементов в анализируемых материалах на глубину, соответствующую 104—З'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 пли 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 н другим характерис- характеристикам кристалла, содержащего эмигрирующий элемент. Влияние индивидуальных особенностей строения молекул, кристаллов сказывается прежде всего на энер- энергетическом положении Ко -линии. Ширина /(a-линии при переходе от одного соединения к другому меняется не- незначительно. Однако ширина Ко. -линии может дать по- полезную информацию о симметрии ближайшего окруже- окружения атома в веществе. В рентгеновской спектроскопия 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 Ко -линии (a'j, «,, 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-взаимодействня. Часть сателлитов находится далеко от основной ли- линии и не оказывает влияния на ее форму, однако неко- некоторые сателлиты могут существенно повлиять на форму Ка1,2-линий, особенно в полосе ее «хвостов». Кроме коротковолновых в /Ca-линии могут наблю- наблюдаться и длинноволновые сателлиты, так как в процес- процессе испускания сателлитной линии часть ее энергии мо- может быть унесена оже-электронами. Эти сателлиты, как правило, мало сказываются на форме основной линии. Химические сдвиги сателлитов, так же как и основ- основных Ki -линий, могут быть использованы для идентифи- идентификации зарядового состояния исследуемого атома (табл. 35.8), Продолжение табл. 35.7 i-серия Эле- Элемент 23V 25Л1п Z9Cu «Ga збКг 3'Rb 39Y 4oZr "Nb 42Mo «Pd 47Ag «Cd *In 80Sn «Sb 52Te 54Xe 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 — Эле- Элемент 55Cs 56Ba 57La Б8Се 59Pr e<>Nd eiPm «2Sm e3Eu MGd 65Tb 66Dy 67Ho 6SEr 69Tm 70Yb 71Lu 72Hf 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 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 774Ta ?5Re 7eOs 77jr 78pt 79Au 80Hg «TI s2Pb 83Bi 88 Ra 90Th sipa 92 К 93Np 9iPu 95Cm №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 — mL 22,5 29,8 34,8 30,0 32,0 43,0 40,0 41,0 29,7 33,0 40,0 48,8 50,0 53,0 49,0 56,6 53,1 М-серия Эле- Элемент "'lm II 1 Эле- Элемент "'lm 7"Os 79Au 82pb 1,3 2,4 2,6 2,3 2,9 М-серия 3,5 6,0 Таблица 35.7. Выход флуоресценции на оди фотоэффекта, % [3] Таблица 35.8. Сдвиги Cr KR SnLR [4] Эле- Элемент 4Be 5B 6C "N Ю sp ioNe "Na «Mg UA1 HSi isp I6S nCl 18 Ar 19K «& 22Ti 23V K 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, fO 19,00 22, iO 25.30 Эле- Элемент 24C? 23 Mn 26Fe 2'Co 28Ni 2yCu 30Zn 31Ga 32 Ge 33As 34 Se 35 ВГ 36Kr l S7Rb 38Sr 39Y «Zr 41Nb K 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 45Rh 46Pd 4'Ag «Cd «In 50Sn "Sb 52Te 53 j 54Xe 55Cs 56 Ba 6'La 5sCe 59Pr w°Pm 62Sm 63Eu WK 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 MGd 65Tb 66Dv «Ho 68Er «Тш '°Yb "Lu 72Hf "Та 74W 78Re 76Os 77Ir 78Pt "9Au 82Pb 92IJ 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 Ион Cr3+ Cr4+ Cr5+ Cr6+ Образец CrF3 CrCI3 CrBr3 Cr2O3 CdCr2Se4 CuCr2S4 CoCr2S4 CrCr2S4 сю2 cr2d5 K2Cr2O, Fe2(Cr04K K2CrO4 Na2CrO4 Cu2Cr2O7X X2H2O CaCrO4 BaCrO4 CrO3 E, 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 i SnHPO4 I SnS fSnCI4 PbSnO3 SnO2 CaSnOSiO4 E, эВ +0,176 +0,144 f0,098 -1-0,063 —0,085 —0,0179 —0,180 —0,198 Примечание. Положения CrK j и >енно в чистом Cr и Sn приняты за 0 эВ.' 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- ный 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 |3-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 fl]. 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-" см Г2, 3]. 36.2. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ И ОСНОВНЫЕ ГРУППЫ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ В исследованной области энергий, которая соответ- соответствует пространственному разрешению порядка К)-15— К)-16 см, различают четыре основных вида взаимодей- взаимодействий частип: 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 взаимодейст- взаимодействие двух протонов в 10~36 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 Ю-13 см, обеспечивающими стабильность атомных ядер. Сильновзаимодействующне 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 иих 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 (U?*) и нейтральный (Z0) бозоны — частицы со спином, равным единице, являющиеся переносчиками слабого взаимодействия Фотон, W±- и г°-бозоны 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 10~16 см. По- Поэтому на больших расстояниях оно существенно слабее электромагнитного, которое, в свою очередь, до рас- расстояний порядка Ю-13 см слабее сильного взаимодейст- взаимодействия. На расстояниях, меньших 10~lD 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- ковов сохранения, обусловленных внутренними кванто- квантовыми числами частиц (иначе, внутренними симметрия- ми), которые были установлены экспериментально fl]. 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 анти- барнонов. Барионам приписывается барионный заряд В=1, антибарионам В =—1. Барионный заряд осталь- остальных частиц Б=0; электронный, мюонный и %-лептонный заряды приписываются соответственно электрону и электронному нейтрино ve(h=l), мюону и мюонному нейтрино V|i (?ц, = 1), т-лептону и т-нейтрино vx (/т = 1). Антилептонам приписываются противоположные по зна- знаку лептонные заряды. Для остальных известных частиц 4=/ц=/т=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 нзоспиновом пространстве. Квантовое число / определяет значение квадрата векто- вектора изотопического спина, / (/2=/ (/+1), приписываемо- приписываемого мультиплету 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 /3, 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°-гиперои) 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: Y=B+ +5+С+6, он связан с электрическим зарядом Q (в единицах | е|) и проекцией изотопического спина /3сле- /3следующим соотношением: Q = /s+Y/2. 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, то Р=±\. Зарядовая четность С является внутренним кванто- квантовым числом так называемых истинно нейтральных час- 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 и СР-четность. G-четность определяется как собственное значение оператора С = С ехр (ш/2), где h — вторая проекция изотопического спина, G-четность представляет собой внутреннее квантовое число адронов или систем адро нов с нулевой странностью (очарованием, прелестью) и нулевым барионным зарядом. G-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 спнн, 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 s-, с- и 6-типов являются изосинглетами (/=0) и характеризу- характеризуются соответственно квантовыми числами странностью S, очарованием с и прелестью Ъ. Существуют веские теоретические аргументы в поль- пользу существования шестого сорта кварков t со специфи- специфическим внутренним квантовым числом t. 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, антибарноны — из трех антикварков. Выбирая различные спиновые состоя- состояния кварков н их относительные орбитальные моменты, 971
можно построить наблюдаемые адронные состояния с любыми значениями спина н четности. Поскольку квар- кварки с разными квантовыми числами равноправны, каждо- каждому из них приписывается дробный барионный заряд 6=1/3 (у антикварков В=—1/3). Тогда по формуле Q = /3+F/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, образуюших адрон); /, h — изотопи- изотопические квантовые числа адронов; У — нх гиперзаряд. Адроны, указанные в табл. 36.2, 36.3, образуют мульти- плеты, состоящие из восьми или десяти частиц, массы которых отличаются от средней массы частиц мульти- плета на 10—15%. Исключение составляют аномально легкие пионы (л±, 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 t- 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 адроиных 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 мнре 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 //ч|)- и Y-мезонов, по глубоконеупругому взаимодействию заря- заряженных лептонов и нейтрино с нуклонами, процессы е+е~-аннигиляцни 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, Ъ и t по сравнению с и. d, s [2, 3]. т Сорт кварка и d S с Ъ а б л Q 2/3 — 1/3 -1/3 2/3 -1/3 2/3 1 ц а В 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 1/3 36.1 Кванто / 1/2 1/2 0 0 0 0 /» 1/2 —1/2 0 0 0 0 s 0 0 — 1 0 0 0 вые числа кварке 0 0 0 1 0 0 ъ 0 0 0 0 —1 0 t 0 0 0 0 0 1 IB у -1/3 1/3 -2/3 4/3 —2/3 4/3 Таблица 36.2. Кварковый состав адронных октетов Y 1 1 0 0 0 0 —1 —1 1/2 1/2 1 1 1 0 1/2 1/2 и 1/2 -1/2 1 0 —1 0 1/2 —1/2 *.„ Р п ,о s- Л S» s- Кварко- Кварковый состав uud ddu и us uds dds uds uss dss Мезоны K+ K° Jt° я- ч K° K- Кварковый состав US dl ul —r- ( йп — dl) du~ uu, dd, si Ъ us Мезоны K*+ /f*o P+ P° P~ K*- КварковыП ссстав US ds ud -^Ы-dI) du~ -Jr-(«M-dd),« "ds MS П p ] -Мезон является смесью состояний унитарного скаляра н изотопического скаляр 972
Таблица 36.3. Кварковый состав бар ионного декуплета Барионы Д++ д+ Д° д- s*+ S*o s*- Е*° Е*- Q- Y 1 1 1 1 0 0 0 —1 —2 / 3/2 3/2 3/2 3/2 1 1 1/2 1/2 0 3/2 1/2 —1/2 -3/2 1 0 1 1/2 -1/2 0 Кварковый состав иии uud udd ddd иич tui dd U< dbb ' s 36.5. ЭЛЕКТРОСЛАБОЕ И СИЛЬНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ Открытие в 1983 г. векторных №-- и Z°-6o30hob в предсказанной теорией области масс: т (W7±) =80 ГэВ, т fZ°)« 90 ГэВ укрепило доверие к теоретическим ка- калибровочным схемам, объединяющим различные типы взаимодействий в единое взаимодействие. Теория элект- электромагнитных взаимодействий с сохраняющимся электри- электрическим зарядом может быть построена на основе ло- локальной калибровочной симметрии U A). Это группа унитарных преобразований с одним параметром, завися- зависящим от координат точки пространства Минковского, где осуществляется преобразование. Она является абе- левой — различные U A)-преобразования коммутируют между собой. Рассмотрение неабелевых 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)фG A)-симметрию вакуумного состояния (механизм Хиггса) до электромагнитной калибровочной симметрии Uст A). В основу калибровочной теории сильных взаимодей- взаимодействий [4] положена калибровочная симметрия SU C)с. Использование этой группы симметрии связано прежде всего 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 указанных состояний барионов относительно переста- перестановки любой пары кварков — приписать каждому квар- кварку с заданным ароматом (ароматом часто называют сорт кварка — и, d, s, с и т. д.) еще одно квантовое число, которое может принимать три различных значе- значения. Это квантовое число получило название цвет. Аитисимметризация 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 as=g2ific, где g — аналог электрического заряда, называемый цветовым зарядом. Как и квантовая электродинамика (КЭД), теория взаимодействия цветных кварков и глюонов — 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 перенормнрованной константы сильного взаимодей- взаимодействия as(r) в зависимости от расстояния между взаимо- взаимодействующими кварками. По существу 'величину as(r) 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, в КХД из-за указанного эффекта взаимодействия глюо- глюонов между собой при г-—*о бегущая константа сильного взаимодействия ведет себя как as(r)~[ln (го/г)]-1 —0 (''о — размер адрона). Этот эффект получил наименова- наименование асимптотической свободы сильных взаимодейст- взаимодействий. Его существование позволяет проводить расчеты процессов сильного взаимодействия на малых расстоя- расстояниях (при больших передаваемых импульсах) по теории возмущений. Более того, экстраполяция поведения as(t) на большие расстояния г между взаимодействую- взаимодействующими цветными кварками указывает на возможность запирания кварков 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- ствия:~Тем не менее обнаруженные экспериментально ад- роны являются бесцветными. Они — скаляры группы SU C)е. Гипотеза запирания цветных кварков внутри адронов 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 С„ — зарядовая четность нейтральной частицы; Г — полная ширина рас- распада в энергетических единицах; р — наибольшее из возможных значений импульса одной из частиц — про- продукта распада в системе покоя распадающейся частицы; с — скорость света; h — адрон; ^х. — право- или ле- вополяризоваштый фотон. Символ a | (a+—>-СС) означа- 973
Таблица 36.4. Характеристики элементарных частиц, стабильных по отношению к распадам по сильному взаимодействию |5j (JP) Масса покоя, МэВ Среднее время жизни, с I Продукты распада 0,1 A-)- У= 1/2 J =1/2 J = 1/2 J= 1/2 /= 1/2 J = 1/2 <з-ю-33 80 800 B700) 92 900 A600) < 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 Пептоны Стабильно, Стабилен, ¦z > 2 • 1022 лет Стабильно, ¦О 1,1 • 105mv МэВ 2,19709E) • Ю-6 3,4@,5) • 10-* Обнаружен Обнаружен СС) е v 1 е- 7ч е-Т е~Т\ е~ v\ Ч fi-7 ft"-7 Т о- е+е- -+ -> СС) - нейтральные частицы 3ft* ные 5ft* ные 3ft ± 3ft- тс-v p-v K-- ные к*- Л*- е + жен -f- нейтраль- частицы -+- нейтраль- частицы - (> 1т) - нейтраль- частицы (892)v A430)v р.- + заря- 1ыс частицы 0,986D) 0,014D) <0,05 <1,7 • Ю-10 < 1 ,9 • 10-9 <8,4 • 10-» 2,2 A,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. 36 4 Час- ища Квантовые числа ic(jp)cn Масса покоя, МэВ Среднее время жнзнн, с Продукты распада mr о !*-«**- Н.-Яо е~-к° у--К0 е~К" н-~р° е-ро Относительная вероятность < 5,5-Ю-1 <6,4-10-4 < 4,9-10-4 < з.з- ю-4 <4,4-10-4 < 4,0-Ю-4 < 8,2- Ю-4 <2,Ы0-3 <1,0-10-3 <1,з-ю-3 < 4,4-Ю-1 < 3,7- Ю-4 р. МэВ/с 889 892 876 886 892 884 887 819 823 722 726 I" (Or) 1- @-)+ 0+ @-)+ 1/2@") 139,5673G) т,± ~ тп± = — 33 9080 (Ъ\ OOjCL/tHJ y^J 134,9630 C8) тТ± — т** = = 4,6043C7) 548,8F) 5 = 1,4 493,667A5) тк+ - тк. = = -4,01A3) S= 1,1 Нестранные мезоны 2,6030B3) • Ю-8 0 ,83 F) - Ю-« S= 1,8 Г =0,88A2) кэВ Нейтральные распады G0 ,9 ±0,7) % Заряженные распады B9,1 ±0,7) % Странные мезоны 1,2371 B6) • 10~3 S= 1,9 «1 (!С" ¦* сс) е+м е+мя° e+ve+e- TT fe*e~ TTT e*e~e+e~ ТТЛ e+er & ^У1 7l+7t- л°е+е- А| (К- -> СС) тс+и» Е+71+И- Л+Я°710 TC°fA+M 7c°e+v 1,232 B4). Ю-* 1,24 B5). Ю-* 5,6 G). Ю-8 1,033 C4). Ю-3 <5-10-9 <1,5-10-3 <8-10-3 0,98802B0) 0,0198 <3,8-Ю-7 3,24-10-5 <4-10-6 A,8±0,7)-10-' <2,4-10-5 <С 7- Ю-8 0,390 (8) 0,318(8), 5=1.1 0,10 B) 0,237E) 0,0491 A3) 0,0050 A2) 3,1D) - 10-4 < 3 • Ю-4 6,5 B,1). Ю-6 0,0013A3) <0,0021 <0,0006 <0,0015 <5 • Ю-5 <5 -Ю-6 < 3 • 10-" 0,6351 A6) 0,2117 A5) 0,0559C), S=l,l 0,0173E), S=l,4 0,0318A0), S= 1,9 0,0482E)» 5=1.1 30 70 30 70 5 70 30 30 67 67 67 67 67 67 67 26 274 180 258 175 236 274 253 274 253 236 236 175 236 258 211 211 236 205 125 133 215 228 975
Продолжение табл. 36.4 Час- Частица К0, К0 K°s 1/2@") 1/2@") Масса покоя, МэВ 497,67 A3) S= 1,1 - Среднее время жизни, с — 0,8923 B2)-Ю-10 Продукты распада fX^T e+v E+ii°Y t:V+vy 7t()e+vY E-e+e+ ,+,х+!Л- t:+YT i:+YYY n+ e+fx* *w (X+VVV (x+ve+e- (x-ve+e+ e+ve+e- (x+ve (x+v"e 50% /Cs 50% Kh |xV e+e- TT Относительная вероятность E,8±3,5) • Ю-3 fl,8+p'gj - 10~5 C,90±0,15)-10-5 <1.2-10-8 (l,4±0,9)-10-5 <3,0-10-" (l,54±0 ,07)-10-5 П,52±0,23)-10-5 < 1.6-10-4 B,75±0,16)-10-4 A,0 ±0,4). JO <6-10-5 C,7 ± 1,4). 10-4 B,7 ±0,5)-10-' < 1 - 10-s <2,4.10-6 <8-10-6 <l,0-104 <l,4-10-» < 7-10~9 <5-10-э <6-10-5 <6-10"e (ll±3)-10-' <2,0-10-8 [г+^) • io~7 <4-10-3 <з,з-ю-3 < 3-10-3 _ 0,6861 B4), 0,3139 (l,85±0,10)-10-3 <3,2-10-7 < 3,4-Ю-4 <4-10-4 <8,5-10-5 <3,7-10-5- p, МэВ /с 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 i4jp)cn 1/2@-) Масса покоя, МэВ = 3,521 A4) х X Ю-12 МэВ Среднее время жнзнн, с 5,183D0) ¦ Ю-8 Продукты распада Л°тс8 Я+71-710 ъ±е+ч Л" яоп7 тт €\J. Л- e+e-i ъве+е~ (щх атом) -у Относнтел ьна я вероятность B1,5+1,0) %, § | -у A2,39+0,20) %, B7,1+0,4) %, S = 1,4 C8,7+0,5) %, S= 1,5 A,3 + 0,8) % @,203+0,005) %, @,094+0,018) %, S = 1,5 D,41+0,32)-Ю-5 <2,4-10-4 D,9+0,4)-Ю-4 <6-10~6 (9,1 + 1,9)- 10-е B,8+2,8)-10-' <1,2-10-6 < 2,0-Ю-' A,7+0,9)-Ю-5 <2,3-10-6 < 9- Ю-6 F,2+2,0)-10-5 A,05+0, И)-10-' М&/с 139 133 216 229 229 206 209 206 231 249 238 225 225 177 249 249 231 206 207 - D± &>, D°\ 1/2 @-) 1/2@-) 1869,4F) mD±-mD0 = = 4,7 ±0,3 Очарованные нестранные мезоны D^ (D- -> CQ е± + всё /С-+всё К°+/С°+всё К+ + всё TJ+ВСё К0**** 1864,7 F) 1Q +0-04 -0,03 0,16D) 0,48A5) 0,060C3) <0,13 0,046A1) S = l,3 <0,04 0,018 E) 0,13 (8) 0,084 C5) 0,0045 C0) <0,006 <0,0023 <0,005 <0,004 <0,037 <0,02 977
Продолжение табл. 36.4 Час. ица Квантовые числа /G(^)cn покоя! МэВ Среднее время жнзнн, с t(d°-+k*) <0'16 Продукты распада К' + всё 7@ + к„ + всё /С+ + всё Tj + всё /С-71+ *v*- 7С*оио /c-P+ ку fry /C-Tt+pO Относнте льна я вероятность D4±Ю) %, S= 1,3 C3 ± 10) % (8±3) % < 13% B,4 ±0,4) % (9,3 ±2,8) % ^±1,4) %, Обнаружен B,2 ±1,1) % D,2 ±0,8) % G,9±3,8)-10-4 <1,0% B,7 ±0,8). 10 C,4 ± 1,4) % A,4 +2.43) «/„ (*.*±5:?)* @,1 +0;6) % @,7±0;?)% (з,9±1;3)о. <2,3% 0,8% р. МэВ/с - _ _ _ 861 844 812 815 860 842 922 768 791 711 711 679 677 423 613 685 198 В0 (без разделе- разделения) 0@") 1/2@") 1/2@") 1971 F) 5270,8 ±3,0 5274,2 ±2,8 Очарованный странный мезон (l,9+J'?).10- V vJ>«/ Прелестные мезоны _ — A4 ±4) • 10~13 F+ (F- -» СС) V 1 Г Т / В>< (В- ^ СС) В0. (В° -> СС) D*-tc+ е— v + адроны fA± v + адроны ?>° + 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% 978
Продолжение табл. 36.4 Час- чица р п 1/2A/2+) 1/2 A/2+) А 1* 2° 2- 0 A/2+) 1A/2+) 1 A/2+) 1 A/2+) 1/2A/2+) Масса покоя, МэВ 938,2796 ±0,0027 939,5731+0,0027 =Р—1,293323 ± ±0,000016 Е 1115,60 ±0,05 S=l,2 тА — /п^о = = — 76,86 (8) 1189,36±0,06 S= 1,8 /#2+ —^s- === = -7,97G) S=l,3 1192,46(8) 1197,34E) mSB—ms- = = —4,88 Б 1314,9 F) ms0 — тв- = = -6,4F) Среднее время жизни, с Нестранные барионы Стабилен, т^. Ю32 лет 898 ± 16 прионы со стройностью S = 2,632B0) • Ю-"» S=l,6 0,800D) • Ю-10 Г (S+ -> /+«v) Г (?--»• Z-«v) <0> 5,8A,3) • Ю-20 1,482A1) • Ю-10 S=l,3 арионы со странностью S = 2,90 A0) • Ю-10 Продукты распада А + всё е+е- + всё fA+(X- + ВСё — ре- ~ pvv" t ргГ mfi pe-v pix-y p-K-f pi* m& PI пя+Т Ae+v n;x+v ne+v />e+e~ AT Ae+e- A-y7 nit- ne-v nfx-v Ae~v дапг — 2 Ati» А^ S°y pit- pe-v S-e+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). 10-4 A,57+0,35)-10 (8,5±1,4).1O-4 E1,64 + 0,30) % D8,36 + 0,30) % A,20 + 0,13) X X Ю-3, S= 1,2 D,5±0,5)-10-4 B,0 + 0,5)-10-5 <3,0- 10-5 <5-10-6 <7-10-6 100% 5,45 - 10-3 <3% 100% A,022+0,034) x X 10~3 @,45+0,04). 10-3 E,74+0,27)-10-5 D,6±0,6).10-« 100% @,5 ±0,5) % <7% <3,6-10-5 < 1,3-10-3 <0,9-10-3 < l.blO <0,9.10-3 МэВ/с — — 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 48 30S 62* 979
Продолжение табл. 36.4 Час- Частица s- Квантовые числа iG(jp)cn 1/2 <!/,+) Масса покоя, МэВ 1321,32A3) Среднее время жизии, с 1,641 A6)-10-" Продукты распада Ля- Ае-ч 2°e-v A(A-V ху-ч ш~ ne-v «(J.-V 2~Т ря-я- ря-e-v P7t-(J.-V Относительна я 100% E,5+ 0,6)-Ю-4 (8,7 ±1,7)-10-» C,5+ 3,5)-Ю-4 < 8 • Ю-4 < 1,9 • 10-Б < 3,2 • Ю-8 < 1,5% < 1,2 • Ю-3 < 4 - Ю-4 < 4 • Ю-4 < 4 • Ю-4 <2,3 • 10 А, 139 190 123 163 70 303 327 313 П8 223 304 200 6 0 C/2+) 1672,45 C2) Барион со странностью S = — 3 0,819 B7)-Ю0 л/с- Е°я- 3-я° 3°e-v Е0A530)я- Ля~ S-t F8,6+ 1,3) B3,4+1,3) (8,0+0,8) -1% ~ 2 • Ю-3 < 1,3 • Ю-3 <3,1 - Ю-3 % % % Нестранный очарованный барион 0A12") 2282,2 C,1) S=l,8 2,3 —0,6j ' рК-п? РК° xV ^ рК*° A++R- РК*-Ц+ е+ + всё ре* + все Ле+ + всё Л+всё B,2 + 1,0) % A,1+0,7) % @,6 + 0,5) % Обнаружен @,48 + 0,30) % @,45 + 0,27) % Обнаружен D,5+ 1,7) % A,8 + 0,9) % A,1 +0,8) % C3 + 29) % 980
Частица оG7О) «G83) Ч' (958) S (975) или S* 8 (9S0) <?A020) Н A190) В A235) / A270) А A270) или At D A285) е A300) я A300) Л2 A320) Квантовые числа Таблица 36.5. Характеристи Масса покоя М. МэВ ш мезонных резонансов [5 Продукты распада Относительная вероят- ность,% Нестранные мезоны 1+A-) — o-(i-)- о*(О-) + 0+ @*)+ '-(о*> + o-(i-) — o-(i+)- 1+A+) — 0+B+) + 1-(!+)_}_ 0+A+) + 0+ @+) + '- B+) + 769 C) ДЛЯ р° 782,6B) S=l,l 957,57 B5) 975 D) S= 1,4 983 B) 1019,5 A) S= 1,2 1190 F0) 1234 A0) 1274 E) 1275 C0) 1283 E) ~ 1300 1300 + 100 1318 E) 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 110E) Я7С я-f е+е- IT Я+Я-7С0 IC+7C- Я°[Л+1Л,— е+ег ¦ц-ип Р°Т co-j Ч - яя кк 1J7C Я+7С- ря С07С 2я+2л- я+я-2я° ря я Н5.вода 4я (вероятно, pwt) 8я ТОТ TJ1J я (tJt)s.BOnHa рг. pit KjJC - 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, ^ j 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+10 S ¦ 13 14,8±0,7, S= 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 1 Обнаружен 70,1 ±2,2 14,5 ± 1,2 10,6±2,5 4,9 + 0,8 р. МэВ/с 358 372 370 384 189 327 380 366 349 391 199 231 170 159 479 467 467 _ 320 127 110 462 362 501 510 499 490 327 350 622 559 398 637 562 389 599 302 482 564 236 635 418 348 612 407 419 534 361 434 981
Продолжение табл. 36.5 Частица Е A420) i A440) f A525) р A600) 1ЛИ р' со A670) А A680) или А3 i A680) ИЛИ <р' g A690) е A690) i A850) h B030) r,c B980) Квантовые чнсла iGbP)cn 0+(l+) + 0+ (О") + 0+ B+) + 1+A-) — о- C-) - 1- B~) + 0-A-)— 1+ C-) — 0+ B+) + 2: (з-) - 0+ D+) + 0_+@-) + Масса покоя М. МэВ 1418 A0) 1440 A0) 1525 E) 1590 B0) 1668 E) 1680 C0) 1685 A0) 1691 E) 1690 C0) 1853 A0) 2027 A2) 2981 F) Полная ширина Г, МэВ 52 A0) 76 A0) 70A0) 260 + 100 166 A5) S = 1,1 250 E0) 150 C0) 200 B0) 180 E0) 96 ±32 220 C0) <20 Продукты распада п ККт. (включая К*К+ + КК*) TJTCJt КК-и (включая К*К + + КК*) Ът, кк яя гг 4тс (включая ря+я-, if Жк е+е- Зя ря 5я сояя (вероятно, Вя) » рте я (Л71M-волна к*к + Ж*к к* к" л- Ж* к 7ж я+я-я0 2я 4я (включая тстср, рр, Atfi, соя) _ _ /№ (включая К*К+К*) КК тA КК кк к*к + к*к 7к •пя+тс- 2 (я+я-) К+К~я+я~ рр Относительна я вероятность, % <2 0,27 + 0,06 0,0007+0,0002 Обнаружен Возможно, обна- обнаружен 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 i Обнаружен Возможно, обнару - 23,8+ 1,3 70,9+1,9 3,8±1,2 1,5 ±0,3 1 Обнаружен 1 Обнаружен 17 + 2 0.7±°n'j , Обнаружен р» МэВ/с 86 52 59 423 565 348 441 579 366 578 750 763 733 783 377 669 623 795 806 648 740 616 336 656 813 459 466 624 683 842 814 834 787 625 643 683 784 601 1004 883 1426 1458 1343 1158
Продолжение табл. 36.5 Частица //ф C100) Квантовые числа iG(jp)cn 0-(i-J- Масса покоя М, МэВ 3096,9 A) Полная ширина Г. МэВ 0,063(9) Продукты распада е+е~ Адроны -f- излучение Распады в стабильные адроны 2(я+я-)я° 3 (я+я-) я0 *+*-«¦> Jf+tf- 4 (я+я~) я» Я+Я-/С+/С- рря+я" 2 (***-) 3 (я+я~) /Шя+я" SS" 2 (я+я-) К+К- /Cg/C* яТ 2+2- РП РР р«я- илн pnit* п« Р/№+Я-Я° 2<>2о ЛЛ рряО 2 (К+К-) к+к- я+я- Распады в адронные резонансы ря со2я+2я~ рЛа иет /f*° (892) /С*° A430) + + с. с. К± ^* Т (892) В±A235)яТ К°К*° (892) ± с. с. со/ <ря+я~ Относительна я 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, S=l,2 0,21 ± 0,09 0,18±0,08 р, МэВ/е 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
Частица Квантовые числа iG(jp)cn Масса покоя М, МэВ Продукты распада чкк ь>рр ыкЖ Ч>/' A525) yS (975) К*0 A430) К"*0 A430) К*К*° A430) + с. с. К±К*+ A430) <р2к+2и- тч' К*0 (892) К*0 (892) <f/ «*/' A525) Продолжение табл Относительна я 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 . 36.5 р, МэВ/с 1176 768 1265 1320 871 1184 1263 606 1158 1159 1318 1192 1261 1037 1003 Радиационные распады I C415) X C510) 3415 A) 3510,0 F) и е. с. с. — зарядовсисопряженная пара частиц; ¦у2 (л+я-) ТГРР Т. A440) -> fKKn tV if ¦п ТПс B980; Т© A690) YD A285) 2Т Т/' A525) зт 2(т1+я-) (включая тсяр) (включая кКК*) 3 GС+1Г-) 7С+Я- Т^/ф C100) к+к- р~р~т+Т1- Т (//ф) C100) 3 <*•«-) 2 (я+тс-) (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 1 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±0,5 984
Продолжение табл. 36.5 Частица X C555) Ф0685) Квантовые числа JG(jP)cn 0+ B+) + ЪМЪ, МэВ 3555,8F) 3686,0 + 0,1 тЪ C685) — ~ тЪ C100) == = 589,06A3) Полная ширина Г, МэВ _ 0,215 ±0,040 Продукты распада (включая т.КК*) Т (//ф) C100) 2 (тс+тс-) (включая тотр) к+я-/С+К- (включая 3 (***-) я+я-рр е+е- Адроны -f- излучение Относительная вероятность, % 1,0 + 0,4 0,15 + 0,10 15,5+ 1,8 2,3 + 0,5 2,0+0,5 1,2 + 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 р. МэВ/с 1632 1381 429 1750 1656 1706 1410 1772 1708 1843 1840 Распады в адроны (J/ty) я+я- (J/ty) я°я° (//ДО Ч[ 2 (*+*-) я" я+я-К+К~ (/.'ДО Я° рргё+я- К*° (892) К -ч* + с.с 2 <*+*-) р«я*я- рр 7С+Я- ря АЛ 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,l <0,04 Радиационные распады ТХ C415) ТХ C510) ТХ C555) Tic B980) IX C590) T7!' V A440) ^- Т#с3?я 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 <0,012 985
Частица ф C770) ф D030) ф D160) ф D415) Г (9460) или Г (IS) гь (9875)з ХП9895)зр гь (9915) или гь A V.) Г A0025) или ГB5) 1Ь (Ю255) Хб (Ю270) Г A0355) или Г CS) Г A0575) или Г DS) Каантовые числа i°(jp)cn A-)- A~) — A-) — A-)- ( ) + ( ) + ( ) + A-) — ( ) + ( )+¦ A-) — A-) — Масса покоя М, МэВ 3770 C) тф C770) — — тф C685) = =83,9 B,4) S= 1,8 4030 E) 4159 B0) 4415 F) 9460,0 C) S= 1,6 9872,9 E,8) 9894,5 C,5) 9914.6B.4) 10023,4 C) тХ A0025) ~~ тХ (9460) = = 563,3D) 10253,7 C,4) 10271,0B,4) 10355,5 E) т — X A0355) — тХ (9460) = = 895,5 F) 10573D) тХ A0575) — тГ(9460) = = 1113D) Полная ширина Г, МэВ 25 C) 52 A0) 78B0 43 B0) 0,0443 F6) — - - 0,0296 D7) 0,0177 E1) 14E) Продукты распада е+е- DD~ е+е- Адроны DD D~D* + D*D D*D* е+е- Адроны е+е- Адроны [Л+[Л- е+е- %+%- ТГ (9460) ТГ (9460) ТГ (9460) е+е- Г (9460) яте Ш (9875) 7X6 (9895) Ш (9915) ТГ (9460) ТГ A0025) ТГ (9460) ТГ A0025) е+е- V-+V-- Г (9460) тс+1с- Г A0025) Я+тс- Пь A0235) YX6 (Ю255) Ш (Ю270) е+е- Продолжение табл вероятность, % 0,0011 ±0,0002 Доминирует 0,0014 + 0,0004 Доминируют 1 \ Обнаружен j 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 | Обнаружен \ 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 rt 4,1 0,0017 + 0,0007 . 36.5 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
Продолжение табл. 36.5 Квантовые числа /G(jp)cn Продукты распада Странные мезоны 1/2A-) 1/2B+) 1/2B-) 1/2D+) 2,1D) = 1,4 = 6,7 + + 1,2 МэВ 1270 A0) - 1350 1406 A0) 1425 E) ~ 1770 1780 A0) 2060 C0) 51,3A,0) S= 1,1 90 ±20 -250 184 (9) 100 A0) 160 B0) 210 ± 40 Ягсгс k A350) гс К (892) гс К* (892); К? К* (892) К* (892) -. К* A430) гс К* (892) гс */ *? Яр К* (892) гс /С* (892) гсгс Р*я К* (892) гсгсгс ~ 100 0,10±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, S= 1,1 8,8± 1,0 S= 1,2 4,2± 1,5 5 + 5 0,24 ±0,05 Доминирует I Обнаружен Велика 17 ±5 7+ 1 Обнаружен Очарованные нестранные мезоны 1/2A-) 1/2A") 2010,1 G) = 145,4 + + 0,2 МэВ 2007,2B,1) <2,0 64 ± 11 28 ±9 8 + 7 55 ± 15 45+ 15
Таблица 36.6. Характеристики барионных резонансов [5] Квантовые числа Импульс ГэВ/с Масса покоя М, Полная ши- Относитель- Относительная вероят- вероятность, % #A440) N A520) N A535) #A675) N A700) Л? A710) л/2 о/г*) р;, 1/2C/2)-)О'и 1/2A/2-) Sj, 1/2A/2") S", 1/2E/2") ?>'16 1/2 (Б/2*) F 1/2C/2-)©; 1/2 A/2+) Р[[ Нуклонные резонансы N, 5 = 0, / = 1/2 0,61 0,74 0,76 0,96 1,01 1,01 1,05 1,07 1400-1480 1510—1530 1520—1560 1620-1680 1660-1690 1670—1690 1670—1730 1680—1740 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 Nti Nitit Атс Щ Ns Nn Щ Niziz Дя No Ne Nil #1 An Np Ns Nn s/c Nkti Atc Ntz NT) л/с #ятс Атс No Nit #7j #TC7C Atc No Ne #TC Л/С #TCTC Atc #p Nb Л'тс #Г) л/с #тстс Атс N9 Ne. 50—70 8-18 -30 12—28 —7 -5 50—60 -0,1 35—50 15—25 15—25 <5 35—50 -35 -5 —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 -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
Продолжение табл. 36.6 Частица N A720) N B190) N B220) NB250) WB600) Квантовые числа 1/2C/2+) Р,'з l/2G/2-Gl7) 1/2(9/2+)Я18 l/2(9/2-)G[9 1/2 A1/2~)/ш Импульс пучка, ГэВ/с 1,09 2,07 2,14 2,21 3,12 Масса покоя М. 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 Ntz N-ц Л/С S/C Ntitz Дтс ЛГр Ntz Nil А/С Nn IS Ntz Ik Ntz Относитель- Относительная вероят- вероятность, % 10—20 -3,5 -5 2—5 -70 -2-0 45—70 — 14 -3 -0,3 -18 -0,5 -0,2 -10 -2 -0,3 -5 МэВ/с 594 420 278 162 561 401 104 888 790 712 905 811 732 923 831 754 1126 3/2 C/2+) P33 3/2A /2") S3I 3/2 C/2-) D33 3/2(l/2-)S3; 3/2 E/2+) F35 3/2(l/2+)P3'u 3/2C/2+) P33' 3/2 E/2") D'x Дельта-резонансы Д, S => 0, /= 3/2 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 110-120 A15) 120-160 A40) 190—300 B50) 130-300 A50) 250—400 C00) 200-330 B20) 190—300 B50) 150—350 B50) Ntz Nn Дтс" Nf Ntz Дтс Nf Ntz s/c Ntz S/C Nktz Дя Nk s/c Ntztz Дтс Ntz s/c Ntz s/c 99,4 0,6 ¦25—35 -70 35—50 <40 10—20 <50 -40 6—12 -10 8—15 10—30 -60 20-25 2—20 >40 Мала <40 14—20 4—14
Продолжение табл. S6.6 Частица Д A950) Д B420) А A405) АA520) А A600) АA670) А A690) Д. A800) А A800) АA820) А A830) А A890) А B100) Квантовые числа 3/2G/2+)F'37 3/2 A1/2+) Я311 0(l/2-)S0, 0 C/2-) D'O3 ОA/2+)Яо1 0A/2-) So,' 0 C/2-) D? 0A/2-) So,' 0(l/2+)P'0[ 0 E/2+) F'O5 0 E/2-) Dob 0 C/2+) P'O3 0G/2-)С„ Импульс пучка, ГэВ/С 1,54 2,64 Масса покоя М, МэВ 1910—1960 2380—2450 Ламбда-резонансы A, S = — Ниже (К~р)-поро- га 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 F0) 200—400 C00) 50—250 A50) 70-90 (80) 60—110 (95) 60-200 A00) 100—250 B00) Продукты распада ък Nti Ntz-jz Дтс й Etc NK~ Etc Stutu AT NK Etc nK Etc Ayj NK~ Etc Atctc Etot NK Etc SA385)tc NK* (892) NK Etc S A385) n NK~* (892) NK Etc ?A385)^ NK Etc S A385) тс NK Etc S A385) тс NK* (892) nK Etc At] sk Аи NK* (892) Относитель- Относительная вероят- иость, % <1 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—4Л \ Обнаружен j 20-50 10-40 Обнаружен 30-60 55-65 8-14 5-10 3-10 35-75 >15 20-35 3-10 1 Обнаружен 25-35 -5 <3 <3 <8 10-20 МРэВ/, 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 АB110) А B350) Квантовые числа 0 E/2+) Fg 0(9/2+) Импульс пучка, ГэВ/с 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 NK~ 2ic 2 A385)я NK *(892) "NK Sjt Относитель- Относительная вероят- вероятность, % 5-25 10-40 l Обнаружен 10—60 -12 — 10 МэВ/с 757 711 455 589 524 915 867 2 A385) I C/2+) Р\ъ 1A/2*) Я», 1 C/2-) D"b id/2-) s;; 1 E/2-) Da 1 E/2+) F'15 1C/2-) Z/,;' 1 G/2+) FB 0,74 0,91 0,96 1,32 1,52 1730-1800 1770-1780 1900-1935 1900-1950 35A), S= Arc = 1,0 2т Сигма-резонансы 2, S = — 1, / = 1 Ияже(К-р)- (+) 1382,3 порога @,4), S=l,6 @) 1382,0 B,5), S=l,e (-) 1387,4 @,6), S=2,2 0,72 1630-1690 40B), S= = 1,9 40-200 A00) 40-80 F0) 60-160 (90) 105-135 A20) 80-160 A20) 150-300 B20) 150-200 A80) NK Sic NK j NK Atc /A385) A A520) NK Азе Stc S A385) 2 A385) А A520)_ 2ic 2 A385) я АA520)я_ ДA232) 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 - Обнаружен <5 <20 Обнаружен 17-23 17-23 5-10 <2 5-15 10-20 10—20 <5 991
Продолжение табл. Частица S B250) 1 (?) Импульс пучка, ГэВ/с 2,04 Масса покоя М, МэВ 2210—2280 рииа Г, МэВ 60—150 A00) Продукты распада NK Лтс Etc Относитель- Относительная вероят- вероятность, % <ю !¦ Обнаружен МРэВ/с 851 842 803 I(Jp)L2I, 23 Каскадные резонансы В , S = — 2, / = 1/2 В A530) S A820) B030) 1/2 C/2) 1/2 (?) @) 1531,8@,3) (-) 1535,0@,6) 1823 F) 2024 F) 9,1 @,5) 10,1 A,9) 16 +« 3 A530) г Зтс 3 A530) ~45 -10 Мала -45 -20 148 ет, 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 резоиан- сов с нулевыми странностью, очарованием и другими характеристиками, входящих в состав изотопического мультиплета, обозначается символом С„. Надежно ус- установленные квантовые числа мезонных резоиансов в табл. 36.5 подчеркнуты; отсутствие черты означает, что указанные квантовые числа наиболее вероятны. Цифры в 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 /С-мезо- нов), отвечающие образованию соответствующего бари- онного резонанса в п (Я)р-соударения в лабораторной системе отсчета. Символ L2i, 2/ 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 мезоиа и бариона, образующих данный резонанс, причем символам S, Р, D, F ... отвечают значения орбитального квантового чис- числа /.=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 fxfi=en/Bme 0=0,57883785-10-™ МэВ/Тл —магнетон Бора для электрона; № = еп/Bтпцс)= 0,2799541 • 10~i2 МэВ/Тл — магнетой Бора для мюона; ^л/=еп/BтрС)-3,1524515-10-14 МэВ/Тл — ядерный магнетон Бора, стица е V- Р п А 2* 2- ЕО в- Магнитиый момент [5] 1,001159652209 C1) {х^ 1,001165924 (9) (л 2,7928456 A1) ^ -1,91304184 (88) ^ -0,613 D) (^ 2,379 B0) v.N -1,10 E) y.N -1,250 A4)^ -1,85 G5) и 992
Таблица 36.7. Параметры распада элементарных частиц Схема распада А -+ ртг А -> птР ?+ -*- рт.о S+ -». пг.о 2- -* П71- S° -> Атг° 3- ->¦ Ati- 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 9. град -6,5+3,5 _ 36±34 167±20 10±15 21±12 2±6 — Y 0,76 — 0,17 0,97 — 0,98 0,85 0,90 — Д. град 7,7+4,1 — 187+6 -73+12* — 218+J2 184+12 36.10. ПАРАМЕТРЫ РАСПАДОВ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ 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|S| |P|sin A \s\' + \p\* '' Г = у 1 — о" cos <jj. Значения а, ср, v, А приведены в табл. 36,7 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Перкинс Д. Введеине 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 Окуиь 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- стабильиые состояния приведены лишь тогда, когда их периоды полураспада достаточно велики (<5>1 с), чтобы идентифицировать их независимо ог основных состоя- состояний; символы Ш\ и т2 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 А 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; Qn, Рр, э.з.и, 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- » 63—2159 вует 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 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- электрои-вольтах) групп наиболее интенсивных частиц (а, р-, Р+, и, 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 илн нескольких Р-групп с меньшими граничными энергиями. 993
Таблица 37.1. Таблица нуклидов [1, 2J Эле- Элемент 1Н 2Не 3Li] 4Ве 5в с N О А 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 18 19 20 21 [2] Период полураспада 1 Стабилен 12,33 F) года 1 Стабилей 0,8081 B0) с 0,122 B) с | Стабилен 0,842 F) с 0,176 B) с 0,0085 с 53,44 (9) сут Стабилен 1,6 BI06 лет 13,81 (8) с 0,0114 E) 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 0,63 C) с 0,0089 B) с 70,599 B2) с 122,24A6) с ) } Стабилен J 26,91 (8) с 13,57 A0) с 3,4 с Тнп распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 99,985 A) 0,015 A) Р~ 1,38 C)-10-4 99,999862 C) Р- В-, В-«A2) 7,5B) 92,5 B) Е р- п В", р-л F1) Э. 3. 100 Р- 6"~СС р- fa 19,9 B) 80,1 B) В- (~ 100) В-За A,5) В-, 6-п @,28) V в+ о ^) э. з. @,19) 98,90 C) 1,10C) Р-л (> 98,8) Р+ (~ 100) За (~ 3) Р+ 99,634 (9) 0,366 (9) а @,0006) Р- р 6+ 99,762 A5) 0,038 C) 0,200 A2) 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 U2Q 10,40B6); 4,27G4) 8,'б8A,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-излучеиия - — z — 0,98(88J — - — 0,477 ПО,3) \ 2,14C2); 4,67B,1); / 5,85B,4); 6,79 D,4); 7,99A,7) — — - } 4,43A,3) 3,68G) 6,09; 6,73 0,511 B00, ан); 0,717A00); 1,023 A,7) } 0,511 B00, ан.) — 5,299F8) — 0,511 B00, аи.); 4,43B,4) 0,511 B00, 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) Z — 0,197 (97); 1,37E9) 1,06A00) 1,73; 1,79; 2,80; 3,52 994
Продолжение табл. 37.1 Эле- эР loNe uNa 2Mg 3A1 4Si A 17 18 19 20 21 22 23 17 18 19 20 21 22 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 29 30 31 25 26 27 Период полураспада 64,50 B5) с 109,77 E) мнн Стабилен 11,03F) 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 0,122 C) с 3,857 (9) с 11,317A1) с ) \ Стабилен 9,462 A1) мин 21,07A0) ч 1,38A3) с 0,47C) с 2,066A0) с 0,130D) с 7,183A2) с 7,2 CI0» лет 6,345 C) с Стабилен 2,259(9) мин 6,56 F) мин о!644 B5) 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- t р- р- р+ 6+ 90,51 (9) 0,27 B) 9^22 (9) R— Р~ р+ р+а B0) р+ fs+ (90,6) э. з. (9,4) 100 Р- и. п. Р- р- р-, В-л @,08) р-, р-я @,6) э. з. р р+ 78,99 C) 10,00 A) 11,01 B) Р" Р~ р+ * C+ (85) э. з. A5) 100 R — Р~ Р~ Р+ 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 2,14/100/; 2,49/5/; 4,44/21/ 2,52 1,820@,05); 0,545 4,17@,003); 1,389A00) 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 у-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); 0,40 C0); 0,95C0); 1,35 G0) 0,511B00, ан.) 0,439 0,511 B00, ан.) ) 0,511A70, ан.); 1, 12DI I 1,81A00) 0,511 B00, ан.) 1,78A00) 1,28(94); 2,43F5 2,23 F1); 3,51C9) 1,70; 2,32 0,511 B00,ан.);. 0,82|34K 1,62 0,511 B00, ан.)
Продолокение табл. 37.1 Эле- Элемент 1в 17С1 идг А 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 38т 39 40 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 36 37 38 38т 39 Период полураспада \ \ Стабилен J 157,3C) мин 330D0) лет 0,2703E) с 4,142A5) с 2,498D) мин Стабилен 14,36 D) сут 25,34 A2) гут 12,40A2) с 47,3 G) с 0,187D) с 1,24 D) с 2,584 A8) с 1 Стабилей 87,24A7) сут Стабилен 5,06A) мин 170,3G) мин 0,298B) с 2,50 B) с 1,529 D) с Стабилей 3,01 B)-105лет Стабилен 37,24 E) мин 0,716C) с 55,6B) мин 1,35B) 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 11,87 E) мин 21,48A5) с 8A) с 0,340 C) с 7^636 A8) мин 0,929C) с Стабилен Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 92,23 A) 4,67 A) 8 10A, Р- В+ В+а Р+ р+ 100 R— в~ R— р~ В+ В+р у Р+ 95,02(9) 0,75 A) 4,21(8) 0,02A) Р- Р- Р+ В+а @,01) R+ 75,77 E) р-(98,1) э. з. A,9) В+ @,0012)г 24,23E) Р- и. п. Р" Р+, В+р C4) Р+ 0,337 C) э. з. 0,063 A) р- 99,600C) Р- Р" в+ R+ в+ 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 91 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 (-излучения _ 1,26@,07) — 1 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); 4,29 G); 4,77 A4) 0,511 B00, ан.); 2,9@,3) 0,511 B00, 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 0,511 B00, ан.) 1,22E); 1,76B2) 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 0,511 B00, аи.); 2,79B) 0,511B00, аи.); 2,17A00) 0,511B00, ан.) 996
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент воСа 82Ti А 40 41 42 43 44 45 46 47 48 37 38 39 40 41 42 43 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). 10" лет Стабилен 12,360C) ч 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 Стабилей 1,4B)-105 лет ) \ Стабилен 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 61,3G) с 3,891 A2) ч 0,632 (8) с 3,927 (8) ч 58,6A) ч Стабилен 0,316(9) с 83,83B) сут 18,70 E) с 3,35 B) сут 43,7 A) ч 57,4 A) мин 1,708 (9) мин 0,35 A) с 12,4 A) 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) В+ @,001) 6,7302C0) Р~ Р" о_ X- р- р+р Q+ р+ 96,941 A3) Э. 3. 0,647 C) 0,135 C) 2 086 ^5) 0,004C) Р- 0,187C) Р- Р- Р+, Р+А> э. з. Р+ Р+ и. п. э. з. E) Р+ A,39) и. п. (98,61) 100 и. п. Р" и. п. р н. п, Р- Р+Р Р+ Р+ Э. 3. р+ Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 1,314 0,483 3,52 1,82 A); 1,2C); 0 83 Ь.2 4,2; 2,3 6,4 6,1 A); 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 - . 1.48@,004); 0,357 . 0,600 0,65 2,01 4,2; 3,6 5.0;,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); 4,1 A0) 0,072; 0,257; 1,52: 1,59 0,511 B00, ан.); 3,75 0,511 B00, аи.) 0,438A00); 0,511 B00, аи.); 1,22A00); 1,52A00); 0,375B2); 0,511 A80, ан.) 1 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 г4Сг 5Мп р„ А 46 47 48 49 50 51 52 53 45 46 46т 47 48 49 50 51 52 53 54 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 50 50т 51 52 52т 53 54 55 56 57 58 59 60 49 51 52 52т 53 53т 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) мии 15,97 D) сут 330 A5) сут >4-1016 лет Стабилен 3,75 A) мин 1,61 D) мин 49,8 E) с 0,050E) С 0,26 F) с 0,460 A5) с 22,96 C) ч 42,09 A5) мин Стабилен 27,704 D) сут 1 Стабилен J 3,55 C) мин 5,94 A0) мин 0,2832 F) с 1,75 C) мнн 46,2 A) мин 5,591 C) сут 21,1 B) мин 3,7 D)-106 лет 312,5 E) сут Стабилен 2,5785 F) ч 1,61 E) мин 65,3G) с 4,6A) с 1,79 A0) 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 иаотопа, % 8,0 A) 7 3 A) 73,8 A) 5,5 A) 5,4 A) Г г- и. п. Р+ J3+ D9) э. з. E1) 0',250 B) э. з. G0) 99 750 B) Р-' Р- Р- 1*" Э. 3. 4,345 (9) Э. 3. 83,789 A2) 9,501 (И) 2,365 E) Р~ Р Р+ э. з. F6) р+ C4) Р* (98) и. п. B) Э. 3. Э. 3. 100 Р- г р~ р- р- Р+ E6) э. з. D4) Э. 3., И. П. и. п. 5,8A) Э. 3. Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц — _ — — 2,14 4,8; 3,1 6,03 о!б96 — — 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~ -— ¦ризл учения - _ -, — 0,320(95); 0,605A,5); 0,928E) 0,101; 0,128; 0,228; 1,676 0,511B00, ан.) 0,801 1,80@,5) \ 0,511 A00, ан.); 0,945A0); / 0,983A00); 1,312(97) ) | 0,783 C0); 1,55G0) _ 1,434A00) 1,006; 1,289 0,84A00); 0,99A00)! 2,21 A00) — 0,116(98); 0,31 (99) 0,063A4); 0,091 B8) 0,153A3) 0,320A0) — — 0,026; 0,083 0,227 \ 0,511 F7, ан.); 0,744(82); / 0,935(84); 1,434A00) 0,511 A93, ан.); 1,434A00) .. 0,835A00) 0,847(99); 1,811 B9); 2,110A5) 0,044; 0,122; 0,692 0,473; 0,571; 0,726 — — 0,165A00); 0,511 A12, ан.) 0,38C2); 0,511A96, ан.) 3,041 —
Продолжение табл. 37.1 Эле- 27Со я№ 28Gu А 56 57 58 59 60 61 62 54 54т 55 56 57 58 58т 59 60 60т 61 62 62т 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 -3-105 лет 5,98 F) мин 68 B) с 0,19323 A4) с 1,48 B) мин 17,54 D) ч 78,76 A2) сут 270,9 F) сут 70,78 A0) сут 9,15 A0) ч Стабилен 5,271 A) года 10,47D) 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 A3I-10* лет ) \ Стабилен J 100,1B0) года Стабилен 2,520 B) ч 54,6 D) ч 21 A) с 3,204 G) 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, % 91,72 C0) 2,2 (П 0 28 (П г Р р~ Э. 3. э. з. Р+ (81) э. з. A9) э. з. (80) р+ B0) э. з. э. з. (85) Р+ A5) и. п. 100 Р- и. п. (>99) р- @,25) и.п. р- Э. 3. э. з. E4) р- D6) 68,27 A) э. з. 26,10 A) 1,13A) 3^59 A) 0,91 A) Р" Р р: Р+ (93) э. з. G) Р+ F0) э. з. D0) 69,17B) э. з. D3) Р 88 р \Ю) 30,83 B) Энергия, МэБ (от групп частиц _ — 1,57@,3); 0,475 0,1 2,8 2,5 _ — 1,50 1,49 _ 0,474 — 1,48@,12)! 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); 2.00 1,22 2,91 0,573 0,656 носительная интенсивность, %) т-излучения — 0,192B,8); 1,095E6); 1,292 D4) 0.13Л1/; 0,30/48/; 1,03/98/; 1,20/100/ 0,506 — 0,198 ) 0,480A2); 0,511 A60, ан ); / 0,930(80); 1,41 A3) ) 0,511 D0, ан.); 0,847A00); 1 1,04A5); 1,24F6); 1,77A5); J 2,02A1); 2,60A7); 3,26A3) 0,014A0); 0,122(86); 0,136A1) \ 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); 1,47B0); 1,74A9), о',О«7; 0,982 0,931; 1,346 0,163(99); 0,276C1); 0,472C5); 0^748 D8); 0,812(85) 1,56A4) \ 0,127A4); 0,511 (92, ан.); / 1,37(86); 1,89A4) — — — 1,115A6); 1,481 B5) 0,90* E1); 1,26A5) 1,45 0,511 A97, ан.); 0,879(9); 1,305A1) 1 0,511 A86, ан.); 0,85A5); Г 1,332(80); 1,76E2) 1 0,067D); 0,284A2); 0,38C); / 0,511 A20, ан.); 1,19E) 0,511A95, ан.); 0,88@,3) J 0,511C8, ан.); 1,34@,5) — 999
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент 0Zn 3lGa A 66 67 68 68m 69 70 57 Д9 60 61 62 63 64 65 66 67 68 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 ] \ Стабилен 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 5,7 C) с 1,4 C)с 1,47 A5) с 2,63 (9) с 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 9,5 A0) с 2,10 C) мин 27,1 B) с Тип распада или отно- относительная распростра- Г- ft— и. п. (86) Р~ Р- Р+Р Э. 3. ft+ э. з. (82) ?+ (93) э. з. G) 48,6 C) э. з. (98,3) р+ A,7) 27,9 B) 4,1 О) 18,8 D) и. п. (> 99), р- @,033) 0,6A) о— ft— ft— 8~ fi— Р- Р" р-я э. з. э. з. Р+ (> 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) Р~ о— й- и. п. ft— Р" Энергия, МэВ (от 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 — 6,05~C3); 2,8 2,24 A2); 2,11 — 4,153 — 1,90 1,65 3,15 1,19 2,5 . 3,3 6 носительиая интенсивность, %) ^-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) \ 0,042 B0); 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 — 0,511 A96, ан.); 0,80A5); 0,992D3); 1,38A4); 2,18A1); о ,о2 (I о) \ 0,061 A2); 0,115 E5); 0,152 A0); / 0,511 A80, ан.); 0,75A0) \ 0,511 A14, ан.); 1,039C7); / 2,183 E); 2,748B5); 4,30E) 0,388 G) 1 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- 32Ge 33AS А 77 78 79 80 61 64 65 66 67 68 69 70 71 71m 72 73 73m 74 75 75m 76 77 77tn 78 79 79m 80 81 82 83 84 66 67 68 69 70 71 72 73 74 74m 75 76 77 78 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 82,78 D) мин 47,7 G) с Стабилен 11,30AL 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 64.8 G) ч 26,0 A) ч 80,30 F) сут 17,78 C) 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- изотопа, % Р- Р" Р" р+ - Р+ Р+ F2) э. з. C8) Р+ Э. 3. э. з. F7) Р+ C3) 20,5E) э. з. и. п. 27,4 F) 7,8 B) и. п. 36,5 G) Р- и. п. (99,97), Р- @,03) 7,8 B) Р~ Р- G6) и. п. B4) и. п. р~ р- р- Э. 3. р+ Э. 3. D + э. з. G0) Р+ C0) р+, э. з. Э. 3. Р- C2) Р+ B9) э. з. C9) и. п. 100 0- р~ р- Энергия, МэВ (oi 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 1,54 C); 0,95B6) _ 2,97 0 68 4Л 2,15 носительная интенсивность, %) 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); 1 0,185B3); 0,27A9); 0,34A9); 1 0,38D8); 0,47A9); J 0,511 A24, ан.) 0,170* A05); 0,511 A70, 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) | 0,159A2); 0,215B1) 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; 0,752; 1,016; 1,778 0,23; 0,511 (ан.) 0,511 A83, ан.); 0,60B3); 0,67B5); 0,75B3); 1,04G8); 1,12B3); 1,71 B2) | 0,175(90); 0,511 F0, ан.) 0,511A50, ан.); 6,630(8); 0,835G8) 0,054(9) \ 0,511 E9, ан.) 0,596F1); | 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/ О*,36B); 0,43B); 0,89A) 1001
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент ЗВВг А 80 81 82 83 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 1 Стабилен 17,45 A0) с Стабилен ~ 6,5-10* лет 3,91 E) мин Стабилен 18,5 мин 57,25 мин 1,4.10м 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 57,036 F) 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- в- R- D— р-, р-п @,1) р-, р-п B3) р-, р-п (~ 4) Р э. з.; э. з. р @,07) э' з' Э. 3. р+ F5) э. з. C5) э. з. B7) и. п. G3) 0,9 A) Э. 3. 9,0 B) 7,6 B) И. П. 23,6F) Р~ и. п. 49,7 G) и. п. (>99) р- @,058) 9,2E) р- В"~ в~ р~ Р~, р-п @,16) Р~, р-п @,8) р-, р-п E) р", р~п (~21) э. з. э. з. й+ р+ Р+ (90) э. з. (~ 10) Р+ (~ 62) э. з. (~ 38) э; з (99) И. П. p-«o,oi) э. з. (> 99) 50,69 E) и. п. В- (92) Р+ B,6) э. а. E,7) Энергия, МэВ (отиосительная 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 7 -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); 0,265F0); 0,280 B5); 0,401A2) 0,162E0) 0,096(9) 0,28** @,9); 0,56** @,3M 0,83@,2) 0,103(8) — 0,22D4); 0,36F9); 1,88A6M 2 29 (9) о!з5/16/; 0,65/20/; 1,01**/100/; 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); 1,21 A3); 1,86A1) 1 0,24**C0); 0,52B4); 0,58G) 0,106 } 0,511 A84, ан.); 0,614A4) 0,207 1 0,511 E, ан.); 0,618G); 1 0,666 A) 1002
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент звКг 37Rb 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 35,30 B) 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 14,8 A) ч 74,4 F) мин Стабилен 35,04 A0) ч 50 C) с Стабилен 2,1 B)-106 лет 13 с 1 Стабилен 1,83 B) ч Стабилен 10,72 B) года 4,480 (8) ч Стабилен 76,31 F2) мин 2,84 C) ч 3,07 (9) мин 32,32(9) с 8,57 D) с 1,85 A) с 1,289 A2) с 0,20 A) 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 D) с 4,58 A) ч Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % И. П. 49,31 E) Р- и. п. (97,6) В- B,4) 1- ( в~ в— о— р~ Р~, р-« F) Р~, р-л A3) В~, 8~~/2 B3) В-, р-п (9) В-, р-л A6) Р+ Р+, В+р @,7) 1+ 3. 3. В+ (~ 80) э. з. (~ 20) 0,35 B) э. з. (92) В+ (8) и. п. 2,25 B) э. з. и. п. 11,6A) 11,5 A) и. п. 57,0 C) Р" Р~ G9) и. п. B1) 17,3 B) Р" Р- Р" р- Р", р-п @,032) р-, р-п A,9) В-, р-п F) р- э. з. Э. 3. Э. 3. э. з. s+ э. 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 — — — 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-нзл учения 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); 0,511 A5, ан); / 0,606A0) 0,130 0,276 0,190 F5) — 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.) 0,511A95, ан.); 0,618C9) } 0,446 1003
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент 3sSr 39Y А 81т 82 82т 83 84 84т 85 86 86т 87 88 89 90 90т 91 92 94 95 96 97 98 99 78 79 80 81 82 83 84 85 85т 86 87 87т 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 4,80A3) 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 5,8 A) с 2,69D) с 0,384 F) с 0,199 C) с 0,176F) с 0,114 E) 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 1 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 илн отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Р+, И. П. Р+ (96) э. з. D) э. з. (94) Э. 3. э. з. G6) р+ B1) Р- C) и. п. 72,165 A3) Р-О99), э. з. @,005) и. п. 27,835 A3) Г р- р- и. п. р-, р-я @,012) рЧ N A,3) Р~, р-я A0) Р~, р-п (8,4) В-, р-п A3) р-р-я B7) р-, р-я A3) Р~ Э. 3. Э. 3. Э. 3. э. з. (84) Р+ A6) 0,56 A) э. з. и. п. (86) э. з. A4) 9,86 A) 7,00A) и. п. (>99) э. з. @,3) 82,58 A) Р- i~ }— j— j— i- i- — э. з. Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 1,4 3,15 0 78 1,66 0,91 1,78 — 0,274 5,3 3,92G); 2,9E); 1,6 6,6 — 5 8~~ — — 1 if — — — — — 1,463 0,546 2,67 1,5A0); 0,55 2,9 3,5; 2,1 6,1 4,4 7,4; 5,2 5,7 _ — 1 -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) 1 | 0,511 D2, ан.); 0,88G4) 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); 4,13 A1); 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 \ 0,040B4); 0,38C5); / 0,511 C2, ан.); 0,76D0) 0,514 A00) 1 0,150A4); 0,239(85) } 0,388(80) 0,91 @,01) 0,645A5); 0,748B7); 1,025C0) 0,44C); 1,37(90) 0,60; 0,8; 1,2 1,42 A00) 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. 37.1 Период полураспада Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного ». % Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) 84 85 85т 86 86т 87 87т 88 90 90т 91 91т 92 93 94 95 96 97 81 84 85 85/л 89 89т 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 3,19 A) 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 5,05E) мин 7,86 D) мин 10,9 C) с 16,5A) ч 104,0E) мин 14,0B) с 83.4 C) сут 78,43 (8) ч 4,18A) мин Стабилен 1,53 A0) 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 2,9 B) с Р+ G0) э. з. C0) Р+ E5) э. з. D5) э. з. G4) ?+ B6) и. п. (99,31) Р+ @,69) э. з. (> 99) Г @,3) и. п. (~98) э. з. (~2) э. з. (> 99) C+ @,2) 100 и. п. (> 99) р- @,0021) (D э. з. G8) Р+ B2) и. п. (94) э. з. D,7) Р+ A,3) 51,45B) 11,22B) 17,15A) 17,38B) 2,80 A) 3,5 2,24 3,15; 2,34 0,76 2,27 1,545 3,63 5,'о 4,4 6,0; 5,1 8,8 2,10 0,90 2,40 @,2); 0,89 A,2) 0,89B); 0,396 1,91 2,3 3,5 0,795A00); 0,982A00); 1,041E0) 0,231 A3); 0,511 A40, 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); 2,734 A) 0,909 (99) 0,202 (97); 0,482 (91) 1,21 @,3) 0,555 0,934 A4); 1,40 D,7) 2,267F); 0,94B,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); 1,51 F) 0,724D9); 0,756D9) 0,747(92); 1,148 0,47; 0,55; 0,59 0,535; 0,600 1005
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент inNb „Mo 43ТС A 84 86 87 88 90 91 91m 92 92m 93 93m 94 94m 95 95m 96 97 97m 98 98m 99 99m 101 103 105 88 90 91 91m 92 93 93m 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 ~ 1 • 104 лет 62 сут 3,5C)-107 лет 10,15B) сут Стабилен 13,6 C) года 2,03A6) X X Ю4 лет 6,26 A) 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 1,5B) с 1,8 (8) с 8,2 E) мин 5,67 E) ч 15,49A) мин 65,2 (8) с Стабилен 3,5G)-103 лет 6,85 G) ч ¦> 1 Стабилен 1 66,02 A) ч Стабилен 14,6A) мин 11,3B) мин 67,5 A5) с 1,3 C) мин 36,7A0) с 8,4E) с 1,5 D) с 3,14B) мин 4,4C) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Э. 3. 9. 3. Р+ э. з. р4" р+, э. з. Э. 3. и. п. (97) э. з. C) э. з. э. з. (> 99) Р+ @,06) 100 и. п. Р- и. п. (>99) Р- @,5) Р~ и. п. (97,5) Р- B.5) Р" Р" и. п. — г з— [— з- 3" Р+ Р+ B5) э. з. G5) и. п. (~57) р+ (~ 43) 14,84D) и", п. (99,88); э. з. @,12) 9,25 B) 15,92 D) 16,68 D) 9,55 B) 24,13F) Р" 9,63 B) s~ р- р~ S" s~ Р" р+ Э. 3. \~ 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/ z _ — — 1,23 2,23~ 1,2 — 4,8 — — — 5,2 4,1 ^-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) 1 0,041; 0,871 0,765 A05) } 0,235 0,459B8); 0,569E9); 0,778(97); 1,092 D9) 0,665 (98) 0,743 (98) 0,787; 1,024 0,720 G5); 0,787 A00) 1,16C0) 0,098; 0,138 У ' 0,100/1/; 0,260/1/ 0,158; 0,276; 0,441; 0,480 0,103: 0,641 — 0,511 (ан.); 2,69 \ 0,122G1); 0,257(85); | 0,511 50, ан.) 0,511 (ан.) } 0,658E4); 1,21B2); 1,53A5) \ 0,264E8); 0,685A00); j 1,479A00) _ — — 0,181G); 0,740A2); 0,780D) 0,191 B5); 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- Ru Rh А 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 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 95 95m 96 96m Период полураспада 2,75E) ч 43,5A0) мин 293 A) мин 52 A) мин 20,0A) ч 61 B) сут 4,28G) сут 51,5A0) мин 2,6 D). 106 лет 91 сут 4,2C)-10б лет 2,13 E)-108 лет 6,02C) ч 15,8A) с 14,2A) мин 5,28 A5) с 4,35G) мин 54,2(8) с 18,2E) мин 7,7B) мин 36 A) с 21,2B) с 5,17G) с 1,4 D) с 0,83D) с 3,65E) мин 51,8 F) мин 1,64 A) ч Стабилен 2,9 A) сут Стабилен 39,35E) сут Стабилен 4,44 B) ч 371,63 A7)cvt 3,75 E) мин " 4,55E) мин 35C) с 14,6A0) с 2,2 G) 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. з. (87) Р+ A3) и. п. (80) э. з. B0) э. з. (89) Р+ F6) э. з. C4) э. з. (95) Р+ @,42) и. п. D) э. з. э. з. B) и. п. (98) и. п. Р" Р~ и. п. (>99), Р~ (~ 1 • 10") и— р- (~ 98) ;— ;— |~ з- Р- р+ э. з. э. з. (85) р+ A5) 5,52 E) э. з. 1,88 E) 12,7 A) 12,6 A) 17,0 A) 31,6B) 18,7 B) р- R— ft— ft— р- Р~* э. з. э. з. A2), и. п. (88) ft-f 3+ 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 -f-излучения 1 0,511B6, ан.); 1,35F5); } 1,49C3) 0,390F3); 2,66A8) \ 0,511B2, ан.); 0,702A00); / 0,849 A00); 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) 0,778A00); 0,81(84); 0,851 A00); 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*01); 0,475*BОM 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 Ag 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 lO9#i 110 111 111m 112 113 114 115 116 117 98 99 100 Период полураспада 32 МИН 8,7B) мин 3,5C) мин 16 сут 4,7 ч 20,8A) ч 3,3 C) года 4,34 A) сут ~2,9 года 207C) сут Стабилен 56,12A) мин 42,3D) с 4,34 E) мин 35,36 F) ч 29,80(8) с 130 B) мин 21,7 D) мин 16,8 E) с 80 B) с 3,2 B) с 0,8 A) с — 0,91 с 1,68 G) с 17,7 C) мин 21,4 B) мин 3,63 (9) сут 8,47 F) ч Стабилен 16,96 B) сут ) } Стабилен 1 6,5 C) X X Ю6лет 21,3 E) с Стабилен 13,46 B) ч 4,69 A) мин Стабилен 23,4 B) мин 5,5A) ч 21,045 D0) ч 93 E) с 2,4 A) мин 41 C) с 12,72 D4) с 5,0 F) с 44,5 A2) с 1,8 мин 2,3 A) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного Р+ В+ ft+ э; з. (90) J. 3. i'. 3." (ЭЗ) J. 3. i. з. (92,8) и. п. G,2) J. 3. j; 3., и. п. E) Й- A9) 100 и. п. Р" и. п. (>99) В" @,13) Р- в- П" в~ ft— ft— ft— в— ft— p~ Й+ ft+ Э. 3. ft+ B,5) 1,020 A2) Э. 3. 11,14 (8) 22,33(8) 27,33 E) P- И. П. 26,46 (9) P- И. П. 11,72(9) P~ и. п. G1) B-B9) p P- P- fj- P~ P+ f + Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 2,1 3,5; 2,8 — 0,74 2,62 1,29 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 Т-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 1 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); 0,078 B,5); / 0,097B,6); 0,129 0,306E); 0,319 A9) 0,129 0^512 B1); 0,622*A1) 0,140; 0,512; 0,717; 1,046 0,305G3); 0,390A1) 0,434 D3); 0,51**A0); 0,62B2) 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 0,074 C4); 0,084 D9); 0,126 A6) \ 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 0,019 B0) 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
Период полураспада 1ип, распада нли отно сительная распростра- распространенность стабильного 5 @,6); 0,53C1) 0,087 V 0,261; 0,588; 0,667; 1,174 0,56; 0,72; 0,84; 1,74 }№№№ 0,134 } 0,556(84); 0,764 D8); 0,854 C0) } 0,511A20, ан.): 0,556A00) ЦО C2); 0,344** D2) 0*511 A40, ан.) 0,512 (86), 0,616 B3); 0,80**D1); 1,046B9) 0,093 E) 0,658D,5) 0,658 (96); 0,764 B3); 0,885 Gly 0,937C2); 1,384B1) 1 ' 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 7 0,'l4**A2); 0,22**D9)" °28CУЛ81 0,081; 6,514; 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; 1,72 0,415; 0,481; 0,505; 1,037 0,22; 0,511 (ан.); 0.63: 0,85 0,084; 0,709 0,308; 0,320; 0,347; 0,433; 0,511 (ан.); 0,607; 0,962; 1,302; 1,693 • 64-2159 1009
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент „91п А 107 108 109 ПО 111 111т 112 113 113т 114 115 115т 116 117 117т 118 119 119т 120 121 126 128 102 103 104 105 106 107 107т 108 109 109т1 109т2 ПО 111 Him 112 112т 113 113т 114 114т Период полураспада 6,50 B) ч Стабилен 464 A) сут | Стабилен 48,6 C) мин Стабилен 9,3 A9) X X Ю15 лет 14,1 E) года Стабилен 53,46 A0) ч 44,6 C) 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 7,7 B) мин 14,4 B) мин 20,9 B) мин Стабилен 1,658 A) ч 71,9 A) с 49,51 A) сут Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % э. з. (> 99) Г @,28) 0,89A) э. з. 12,49 (9) 12,80 F) и. п. 24,13 A1) 12,22 F) D — Р- (99,9) и. п. @,1) 28,73 B1) Р- 7,49 (9) Р- — — - ;— — - — э. з. Р+ S+ Р+ Р* Э. 3. и. п. р+ Э. 3. э. з. (94) р+ F) и. п. и. п. Г G1) э. з. B9) Э. 3. и. п. Р- D4) Р* B2) э. з. C4) и. п. 4,3B) и. п. р- (98) э. з. A,9) р+ @,004) : . п. (96,7) >. з. C,3) Энергия, МэВ (от 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 - носительная интенсивность, %) Y-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); 1,577 A7) 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) \ 0,511 A42, ан.); 0,658(95); 1 0 885' 0 937 0,173(89); 0,247(94) 0,537 1 0,511 D4, ан.); 0,617F) 0,156(9) — 0,392 1 1,299@,17) J \ 0,190A7); 0,558C,5); 1 0,724C,5) 1010
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент .. oSn А 115 115m 116 116m! 116m2 117 117m 118 119 119m 120 121 121m 122 123 123m 124 125 126 127 128 129 130 106 107 108 109 110 111 112 113 113m 114 115 116 117 117m 118 119 119m 120 121 121m 122 123 123m 124 125 125m 126 127 127m 128 Период полураспада 4,41-1014 лет 4,486 D) ч 14,10C) с 54,15 F) мин 2,18 D) с 43,8 G) мин 116,5 G) мин 5,0 C) 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 47,8 E) с 3,21 F) с 2,33 D) с 1,45 B2) с 1Л5E) с 0,9 A) с 0,59 B) с 0,53 E) с 2,10A5) мин 2,90 E) мин 10,30 (8) мин 18,0B) мин 4,11 (Ю) ч 35,3 (8) мин Стабилен 115,09 D) сут 21,4 D) мин 1 Стабилен J 13,61 D) сут } Стабилен 293,0A3) сут Стабилен 27,06 D) ч 55 E) лет Стабилен 129,2D) сут 40,08 G) мнн Стабилен 9,64 C) сут 9,52 E) мин — 1 - Ю5 лет 2,10D) ч 4,13 C) мнн 59,1 E) мин Тип распада или отно- относительная распростра- 95,7 B) и. п. (95) Р- Р- И П р- и. п. D7) Р- E3) Р- (95) и. п. E) Р" В- (98,8), н. п. A.2) Р" Р~ р- р-, р~я Э. 3. Э. 3. + \\ з.' G3) }+ B7) 3,97 A) *". п". (91), э. з. (9) Л ПК /1Ъ 0, w v "/ 0,36 A) 14,53 A1) 7,68G) и. п. 24,22 A1) 8,58 D) п. п. 32,59A0) ft— 8- 4,63C) V 5,79 E) Р" Р= - - Энергия, МэВ (о групп частиц 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 _ о п 1,51 — - - z — 0,383 0,42 — 1,42 1,26 2,34 2,04 0,3 3,2 2,7 0,80 носительиая интенсивность, %) ,-излучения - } 0,336 0,434@,12); 0,95@,1); 1,293A,2) К 0,417C6); 1,09E3); 1,293 (80) 2,111 B0) 0,164; 0,290 0,158(87); 0,565A00) 1 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 J 1 46 0,283(95) \ 0,511 E4, ан.); 0,75A,1); / 1,14A,8); 1,89A,0); 1,92 — 0,255 A,8) 0,077@,6) — 0,158(87); 0,315 0,024A6); 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); 0,57 B2) 1011
Эле- Элемент siSb А 128m 129 129m 130 130m 131 132 134 109 ПО 111 112 113 114 115 116 116m 117 118 118m 119 120 121 122 123 124 124m! 124m2 125 126 126m 127 128 129 130 130m 131 132 133 135 136 Период полураспада 6,5 E) с 2,16 D) мин 6,7 D).мин 3,72 A1) мин 1,7 A) мин 61 C) с 40 A) с 1,04 B) с 18,3 E) с 23,0 D) с 75 A) с 51,4 E) с 6,67 G) мин 3,49 C) мин 32,1 C) мин 15,8 (8) мин 60,3 F) мнн 2,80 A) ч 3,6 A) мин 5,00AL 38,1 B) ч 15,89 D) мнн 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) мин ~2с 0,82 B) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % И. П. и. п., р- В~ Н~ 3~ р" р- , р-л (~ 17) В+ Ь+ R+ р+ Э. 3. Э. 3. э; з. F7) э. з. G2) Р+ B8) э. з. (81) ?>+ A9) э. з. (97,4) |3+ B,6) э. з. э. з. (> 99) Р+ @,16) э. з. Э 3 ?•#? э. з. C) Р+ @,006) 42,7 (9) и. п. (80) р- B0) и. п. Р" р- (86), и. п. A4) 'j — Р- Р- ft— в~ р- р, р-я B0) р-, р-я C2) Продолженш табл. 37.1 Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 3,3 — 1,5; 1,1 3,4 1,8 - 5,4; 4,4 6,9 3,3 4,8 2,42 1,5 _ 2,3 _ 1,16 0,57 2,67 _ — _ 1,70 2,0; 1,4 0,56 2,31 1,19 0,61 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 _ — у-излучения 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 1 6,499A00); 0,511 F7, ан.); / 0,98 E); 1,24 E) \ 0,51456, ан.); 0,93B6); / 1,293(85); 2,23A4) ч 0,099C0); 0,140C0); 1 0,406C6); 0,511 C8, ан.); 0,545F8); 0,96G5); 1,06B7); J 1,293A00) } 0,158(87); 0,511 E, ан.) 1 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.); 1,171 A,3) ) \ 0,564F6); 0,686C,4) J 0,603(97); 0,72*A4); 1,691 E0) | 0,505B0); 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. 37.1 Эле- Элемент 52Те А 108 109 ПО 111 112 113 114 115 115т 116 117 117т 118 119 119/п 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 > ЫО13 лет 119,7 A) сут | Стабилен 58 A) сут Стабилен 9,35 G) ч 109 B) сут > 8-1024 лет 69,6 C) мин 33,6 A) сут 2,51 B7) X X Ю21 лет 25,0 A) мин 30 B) ч 78,2 (8) ч 12,45 B8) мин 55,4 D) мин 41 ,8 (8) мин 18 A) с 20,7 B0) с 3,5 E) с 1,4D) с 2,5 B) с 3,42 A1) с 2,1 B) с 1,3 B) мнн 2,91 A5) с 2,3 A) мин 13,7 E) мин Тип распада илн отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % а э. з., р Р, Г" ° Q+ Q+p в+ в+ э. з. (~20) P+(~8Q> Э. 3. э! 1'. G0) р+ C0) и. п. Э. 3. Э. 3. р+( 0,096 B) Э. 3. и. п. (90) э. з. A0) 2,60A) 0,€08 C) н. п. 4,816 (8) 7,14A) и. п. 18,95 A) и. п. (97,6), ?- B,4) 31,69 B) Р- и. п. F3) Р~ C7) 33,80 B) Р~ р- G8) и. п. B2) Р" Р- (83) и. п. A7) Р- Р- р-, р-и @,7) Р:&58>Л а Р+ ' |: р+ (~ 54) э. з. (~ 46) Энергия, МэВ (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 Y-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 } 0,511A60, ан.); 0,72C4); / 1,28C2); 1,38 C2) 0,094, 0,103 1 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); J 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 \ 0,432E0); 0,557C5); / 0,754(85); 0,91 E7) 0,08A3); 0,17A6); 0,204B1) 0,262A9) 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.) \ 0,511 A08, ан.); 0,55; 0,60; / 1,15; 1,34 ' 1013
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент s4Xe А 118т 119 120 120/л 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 130/л 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 2,12 A) ч 3,62 F) мин 13,2 A) ч 4,18 B) сут 60,14 A1) сут 13,02 G) сут Стабилен 24,99 B) мин 1,57 D) X 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 24,5 B) 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 2,08B) ч Стабилен 16,9 B) ч 57 A) с Стабилен 36,4 A) сут Тип распада или отно- относительная распростра- изотопа, % Э. 3., И. П. э. з. D9) 1»* E1) э. з. E4) Р+ D6) э. з. (91) К (9) Э. 3. э. з. G4) В+ B6) Э. 3. э. з. E5) р-D4? 100 Р- (93,6) э. з. F,4) Р- и. п. (83), р- A7) Р- в~ и. п. (86), р- A4) н. п. р- и. п. (98), р-B) Г Р-Мб) р-' р-я E) Р~, р-и A0) р-, р-л A4) а В+ р+, В+р @,003) 1+ }+ 1+ э. з. Р+, э. з. 0,10 A) э. з., В+ и. п. 0,09 A) э. з. Энергия, МэВ (о групп частиц 2,4 4,6 3,8 1,2 3,1 2,14 1,25 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 — гносительная интенсивность. %) 7-излучения 0,104; 0,60 | 0,26; 0,511 A02, ан.);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) 1 0,511 E0, ан.>; 0,605F7), / 0,644A2); 0,73A4); 1,69A4) 0,035G) } 0,386C4); 0,667C3) _ } 0,441 A4); 0,528A,4) 0,040(9) 0,419C5); 0,538(99); 0,669 A00); 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 0,61 A8); 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.); 0,6S; 0,90; 1,10 0,055; 0,188: 0,242 0,075; 0Л11; 0,140 0,172B2); 0,203 F5); 0,375 B0) 1014
Продолжение табл. 37.1 Эле- 65Cs А 127т 128 129 129т 130 131 131т 132 133 133т 134 135 135т 136 137 138 139 140 141 142 144 145 117 118 120 121 122 123 123т 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 134т 135 135т 136 137 Период полураспада 69,2 (9) с | Стабилен 8,89 B) сут | Стабилен 11,9 A) сут Стабилен 5,29 A) сут 2,19 A) сут Стабилен 9,083 ч 15.6 мин Стабилен 3,818 A3) мни 14,08 (8) мин 39,68 A4) с 13,60A0) с 1,72 C) с 1,22 B) с 1,15 B0) с 0,9 C) с 8 B) с 16,4 A2) с 60,2 A5) с 125,6A4) с 4,5 B) мин 5,87 E) мин 1,60 A5) с 26,5 A5) с 45 A) мин 1,64 B) мин 6,25 A0) 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 2,3-106 лет 53 B) мин 13,16 C) сут 30,0 B) лет Тип распада или отно- относительная распростра- НеНН°иС?топа, %ЬНОГ° И П Ь91C) 26.4 F) и. п. 4,1 A) 21,2D) и. п. 26,9 E) Р" и. п. 10,4 B) и. п. (> 99), р @,004) 8,9A) Р~ Р- ?~ э- S-, Э-и @,05) ?-, р-л @,41) Э" ?- ?+, ?*р @,04) ^+ э. з. и. п. ?+ э. з. E1) Р+ D9) ?+ (82) э. з. A8) э. з. (96,5) Р+ C,5) Р+ E1) э. з. D9) Э. 3. е+ Э. 3. ?- A.6) Э. 3. э. з. (97) Г @,6) Р- B) 100 р- и. п. р- A) Р~ и. п. р- р- Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц _ — — 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 •(-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 0,455 C3) 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/ о!б22; 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.) 1 0,386C8); 0,511 A64, ан.); ( 0,925 \ 0,125A0); 0,406G2); / 0,511G, ан.) } 0,441 B7); 0,511 (ПО, ан.) 0,375v48); 0,416B5); 0,550E) 1 \ 0,54; 0,59 J 1 0,48* D у, 0,668(99) 0,57**B3); 0,605(98); 0,796** (99) | 0,127 A4) 0,781A00); 0,840(96) 0,16** C6); 0,340E3M 0,818A00); 1,05(82) 0,662 (85) 1015
Продолжение табл. SI Л Эле- иент 5бВа 57La 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 1127 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 0,189 A1) с 1,9 B) 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) мнн 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 11,6 B) мин 0,56 E) с 8,7 A) мин 59 B) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного Р- и. п. G5), р- B5) Р- Р" JJ-, р-я @,05) В~ R- R- Р- , р-я @,28) , р-л A,7) , р-л C) , Р"я A2) , р-л A4) Э. 3., р э. з., р т э. р+ В+ , ?+р @,02) 3. Э. 3. э. з. (94) ?'+ F) 0,106 B) э. з. и. п. 0,101 B) Э. 3. и. п. (> 99), э. з. @,011) 2,417B7) 6,592 A8) и. п. 7,854 C9) 11,23D) и. п. 71,70 G) р~ 0— в- О — О — Р~ Р- р+ 1+ ?>+ э. з., р+ и. п. э. з., р+ э. з. G2) B8) Энергия, МэВ (с групп частиц 3,40 4.2 6,2; 5,6 — — — — — _ — — — —. 3,4 2,4 —• 1,42" — — z Z — 2,3 1,02 3,0 1,7 4,2 2,9; 2,4 4,9 3,9 _ z 3,2 2,7; 2,4 = 1,94 шюсительная интенсивность, %) •(-излучения 0,463B3); 1,01 B5); 1,426G3); 2,21 A8) о!о8О; 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; 6,562;'о,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 1 0,129/26/; 0,182/100/; / 0,21**/65/; 1,45/42/ 0,124** B8); 0,216A9); 0,373 A3); 0,496** D8) 0,107D0) 0,080** C6); 0,303A4); 0,356 F9) 0,276 A7) z 0,268 A6) 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. 37.1 Эле- 6gCe 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)-104 лет 1,28 A2) х X 1011 лет Стабилен 40,272 G) ч 3,93 E) ч 92,5 E) мнн 14,23 A4) мин 40,9 D) с 24,8 B0) с 8,8 D) с 4,4 E) с 1,29 (8) с И D) с — 6 мин 3,5 E) мнн 25 B) мин 10 A) мнн 4,2 B) ч 5,40 E) ч 75,9 (9) ч 17,6 ч 20 с Стабилен 9,0 C) ч 34,4 C) ч Стабилен 137,66A3) сут 56,4 E) с Стабилен 32,50 A) сут >5-1016 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+ Э. 3. э. з. C8) ?+ F2) э. з. э. з. F7) Р+ C3) э. 3. 0,09 A) э. з. (~ 68) р- (~ 32) 99,91 A) Р- Р- р- Р- Р~ - Гз э'. з.', р+ Э. 3. Э. 3. и. п. 0,19 A) э. з. (>99) Р+ (<0,01) и. п. (99,2) э. з. @,8) 0,25A) э. з. и. п. 88,48 A0) fi- fill,08 A0) F 1- Г 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 — — z — z 0,81 — — _ — — — — 0,581 1,39~ 0,31 2,0 0,7 3,3 1,7 у- 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) 0,481 A,9); 0,588@,13); 0,87** @,24) | 0,511 F6, ан.); 0,818B,5) — — | 0,81 C0); 1,436 G0) 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); 0,134 A1) 0,063; 0,285; 0,440; 0,724; 1,148 О'ИО/2О/; 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 А 133 134 135 136 137 138 138/га 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 1,28 C) 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 5,98 B) 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 > Ы0« лет Стабилен 10,98 A) сут Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Э. 3. Э. 3. Э. 3. э; з. (~67) э. з. G3) р (Л) э. з. G7) Р+ B3) э. з. (89) Р+ (И) э. з. E0) В+ E0) ш ' р-<>99); э. з. @,016) и. п. 1- и. п. (99,96), р- @,04) Р- Р" Р" Р" Г Р- Р+ Э. 3. Э. 3. и. п. Э. 3 Э. 3. и. п. A2), э. з. р* э! з! (90) Р+ D) и. п. (99,97), э. з. @,03) 27,13A0) 12,18 E) 23,80 (Ю) 8,30E) 17,19(8) 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 •(-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.) | 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); J 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 л 0,114/80/; 0,327/50/; 0,511/1400/; \ 0,73**7210/; 0,82**/70/; J 0,983/70/ \ 0,145@,2); 0,511 F, ан.); / 1,14B); 1,30A) } 0,756 — — 0,091 B8); 0,319C); 0,43**D) 0,533A3) 1018
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент clPm 62Sm 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 4,15 E) 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 41,3 A) 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 A0) мнн 10,2 B) мин 22,6 B) мин 72,49 E) мин 8,83 B) мин 66 B) с Стабилен 340 C) сут 1,03 C) X X W8 лет 1,06 B) х X 10" лет Й B)-1015 лет Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 5,76 C) 5,64 C) Р~ э. з. Э. 3. Э. 3. к+ R+ Р+ E7) э. з. D3) Р+ (~ 95) э. з. (~ 5) э. з. Э. 3. э. з. (>99) а C-10-') э. з. F3) В- C7) р- Р" ?- (95) и. п. E) 1- R- В~ R— Р" _ ?+ ~ $+ и. п. (93,7), э. з. F,3) э. з., р+ э. з. (99,69), и. п. @,31) э. з. (-50) ?+ (~ 50) э. з. E2) Р+ D8) э. з. @,20), и. п. (99,80) 3,1 A) э. з. <2.10-', а 15,0 B) а 11,3A) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц _ 1,5 2,3; 1,2 ? -излучения _ 0,114A8); 0,210 B7); 0,27** B6); 0,541 A0) 0,118D0); 0,174** A0); 0,256A1); 1,180(9) 1,2: 0,9 0,250; 0,279 — — — 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 _ z 3,6 — 1,9 1,03 2,5 — —- — 2,47 2,23 1,96 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.) ] 0,511 A90, ан.); 1,576 0,742D7) 0,474D5); 0,615(99); 0,695(99) | 0,067A,0); 0,072B,3) } 0,453F5); 0,75* F5) 0,551 B7); 0,914A5); 1,465B3) \ 0,551 (95); 0,630(87); / 0,727C6); 0,137 0,286B); 0,58@,1); 0,85@,2) 0,334G1); 0,831 A8); 1,165B3); 1,33B2) 0,17** A8); 0,340B1) 0,122; 0,841; 0.96* 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 — Z }- 1019
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент Ей s.Gd А 149 150 151 152 ¦153 154 155 156 157 158 139 141 141т 142 142т 143 144 145 146 147 148 149 150 , 151 152 152т2 ¦ 153 154 154т 155 156 157 158 'N 159 160 142 143 144 Период полураспада > 1,1016 лет Стабилен 90 F) лет Стабилен 46,7 A) Стабилен 22,1 B) мин 9,4 B) ч . 8,0 E) мин ¦ 5,'5.1(9)ыигн 22 C) с 40,0 G) с ;3,3,C) с 2,4 B) с 1,22B) мин 2,63 E) мин 10,2 A) 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 У6 A) мин , ' Стабилен 8,8 A) года 46,0 C) мин 4,96 A) года 15,19 F) сут .. 15,15 D) о "' 45,9 B) мин 18,7 D) мин «¦50 (ДО) 6 1,5 C) мин 39 B) с 4,5 A) мин Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного 13,8 A) 7,4A) 26,7 B) 22,7 B) R— R- R— в- р+ р+ э. з. F7), и. п-. C3) R+ Э. 3., 3+ э; з. (99) э. з. (96,5) Р+ C,5) э. з. (99,5) Г @.5) а @,002) э. з. (> 99) Р- @,13) а (9-10-') э. з. Р- (90) э. з. (9) • , 6+ @,4) 47,8 E) э. з G3) В- B7) 8+ @,021) Р" G6) э. з. B4) '?+ @,011) и. п. 52,2 E) В- (99,98), э. з. @,02) и. п. р- 8- в- Р- Р- Р- Э 3. Э. 3. Энергия, МэВ (о 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] 2,11 @,14); 1,47C,3) 2,91 0,92 2.63 1,01 1,24 — 1,48 0,71 1,88 0,89 1,85A0); 0t,87- 0,25 2,45 1,3 3,4; 2,5 2,6 3,9 - 3,3 v тносительная интенсивность, %) 7-изл учения _ 0,022D) 0,070E,4); 0,103B8) •—¦ 0,104 G3L-0,246 D). 0,088 C0); 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 0^511 (ан.); 0,818; 1,660 | 0,656/30/;0,894/100/; 1,66/16/ 1 0,511 G, ан.); 0,634* G7); | 0,749 A00) 1 0,122 B0); 0,198 B4); 0,680 A1); ] 0,957(9); '1,079 (9) \ 0,551**"A20): 0,62** (90); 1 0,72** A8) 0,277/10/'; 0,328/10/ \ 0,334D); 0,406C); 1 0,511 @,8;-ан.) — 1 0,122C7); 0,344G7); J 0,965A5); 1,408B2) \ 0,046; 0,122(8); 0,842A3); j 0,963.A2).. 0,090; 0,148 1 0,123C8); 0,724B1); 4 0,876 A2);" 1,00* C1); j 1,278C7) 0,068; 0.,'401 0,087 C2); 0,105B0) 0,089<8)Ю,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,Д7; 0,41; 6,52: 0,82 0,179 ,¦ ., 0,20; 0,26» 0,46 0,333; 0,347
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент .ЛЬ А 145 145т 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 146 147 148 149 149т 150 151 152 152/rt 153 154 155 156 156/rt 157 158 158m 159 ,160 161 162 Период полураспада 23,9A) мин 85 C) с 48,3 A) сут 38,1 A) ч 93 F) года 9,4C) сут 1,79 (8) х X 10е лет 120B0) сут 1,08 (8) X X Ю14 лет 241,6 B) сут 1 \ Стабилен J 18,56 (8) ч Стабилен 3,7 A) мин 9 A) мин 23 B) с 1,65 A0) ч 60A) мин 4,15 E) ч 4,3 A) мин 3,27 A0) ч 17,6 A) ч 17,5 A) ч 4,3 B) мин 2,34 A) сут 21,4 E) ч 5,32 F) сут 5,34 (9) сут 5,0 A)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, % Э. 3. Г?+ и. п. (95,3), э. з. D,7) э. з., р+ э. з., р+ а э. з. (> 99) а (-0,001) а Э. 3. а (~8-10~7) 0,20 A) а Э. 3. 2,18 C) 14,80 E) 20,47 D) 15,65 C) 24,84 A2) Р- 21,86 D) Р- Р- Э. 3. э. з., р+ э. з., р+ э. з. (83) а (~ 17) э. з. (> 99) а @,020) э.з. (> 99) а (< 0,05) э. з. (>99) а @,009) р+ (~ 20) и. ft. G8), э. з. B2) э. з., р+ э. з., р+ Э. 3. Э. 3- и. п. Э. 3. э. з. (82), р- A8) 100 Р- Р- Р- Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %)\ 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 0,59 A0)? 0,52 2,4; 1,4 у-излучеиия \ 0,511 (ан.); 0,80/9/; 1,03/10/; / 1,75/100/. 0,749 0,078/30/; 0,115**/100/; 0,155/45/ 0,229/150/; 0,39**/85/; 0,64**/70/; 0,77**/60/; 0,932/60/ 1 0,150D8); 0,299B6); / 0,347B5); 0,750A1) — \ 0,0216C); 0,154G); 0,175 C); / 0,244 G) ' V — _ 0,070B,4); 0,099** E5) — — — 0,058C); 0,363 (9) 0,102A1); 0,315 B5); 0,361 F6) 0,40; 0,44 1,08; 1,42; 1,58 0,305; 0,511 (ан.); 0,694: 1,152 0,511 (ан.);0,78; 1,12 \ 1 0,16; 0,35 } 0,796" 1 0,511/100, ач./; 0,637/100/; ) 0,93/35/ } 0,108C5); 0,252C5); 0,288C2) \ 0,344/100/; 0,586/14/; { 0,779/147- 0,344; 0,411 0,083**A1), 0,11**A2); 0,212 C0) |J 0,123; 0,248; 0,347, 0,53**; 0 65** 0,'087 C7J; 0,105 B5); 0,180 (8) 0,089A7); 0,199^40); 0,535G0); 1,22B9); 1,42A5) 0,088 0,08"; 0,94; 0,96 0,1 К) @,5) " 0,087A2); 0,299C0)? , 0,879C1); 0,966*'* C1);; 1,178A5) 0,026 B1); 0,049A9); 01,075A0) 0,180/26/; 0,258/Юр/; - 0,81/44/; 0,89/54/'
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент Dy 67Но 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 160га 161 161га Период полураспада 19,5 C) мнн 3,0 A) мнн 3,1 A) мни 4,6 D) мин 7,17 B) мин 16,9 E) мнн 2,38 B) ч 6,4A) ч ~ Ы0! лет 10,0 C) ч > 1,0хЮ18лет 8,1 A) ч Стабилен 144,4 B) сут ¦\ \ Стабилен J 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 Р- Р- Э 3 , В+ р+ Э. 3., Й+ а C1) г +,.,,«) Э. 3. а @,09) э. з. а @,010) а Э. 3. Р+B) 0,06 A) э. з. 0,10 A) э. з. 2,34 E) 18,9A) 25,5B) 24,9 B) 28,2 B) Р" и. п. (97,8) jj_ B,2) 8- э. з. э. з. (90) а A0) э. з. (94) а F) Э. 3. a @,1) э. з. (>99) а @,017) э. з. и. п. F5) э з. C5) э! з., [i+ и. п. э. з. (> 90) Р+ (-0,4) и. п. F5) э. з. + р+ C5) Э. 3. и. п. Энергия, МэВ (oi 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 4,45 3,92~ 3,93 2,9/1/; 1,8/18/ 1,5; 1,2 2,9; 1,3 — _ - 1,9 — носительная интенсивность, %) 7-излучения 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) ) 1,16** F) 0,326 (91) 0,058D); 0,348 — — — — 0,095D); 0,361 A,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 | 0,109: 0,162: 0,366 | 0,335; 0,511 (ан.); 0,873 0,092; 0,138; 0,511 (аи.) 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; л 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); ) 0,965** C7) 0,026B3); 0,078A5) 0,211 E3) 1022
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент е8Ег бДт л 162 162т 163 163т 164 164т 165 166 166га 167 168 169 170 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 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) мнн Стабилен 26,80 ч 1,20A8) X X 103 лет 3,1 A) ч 3,0 A) мин 4,7 A) 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) мнн 28,6 ч 3,24 D) ч Стабилен 75,0 D) мнн Стабилен 10,36 D) ч 1 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 24,3 A7) с 1,81 F) ч Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % э. з. (95) Р+ E) и. п. F1) э. з. C9) э. з. и. п. э. з. E8) 'Г D2) и. п. 100 \~ 1- Р" Р" Р- Р- э. з. а (~ 90) э. з. (~ 10) э. з. (-62) а (~ 38) а @,5) э. з. (>99) э. з. (>99) а (~ 0,02) э з. э. з., р+ Э. 3. р+ э. з., р+ V. 1\, р+ 0,14A) э. з. (> 99) S+ @,004) 1,61A) Э. 3. 33,6 B) 22,95 A3) н. п. 26,8 B) Р- 14,9 A) Р" Р" Г а а а Э. 3. Э. 3. э. з., Г э. з., р+ э. з., 1* э. з., р+ и. п. (90), э.з. 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 —. — г-изл учения | 0,081 (8); 0,511 (9, ан.); 1,319 1 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 1 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); 0,296B8); 0,308F3) 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; 0,220; 0,271; 0 289 о!126; 0,264; 0,729 0,084; 0,106; 0Л12; 0,172; 1 648 0Л02/20/; 0,236/10/; 0,900 0,192; 0,812 0,104/8/; 0,240**/5/; 1,4 1023
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент wYb Lu 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 177ra 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 1,96A) года 63,6 B) ч 8,24 (8) ч 5,4 A) мин 15,2 E) мин 1,9 A) мнн 0,42 B) с 1,65 A5) с 24 A) с 38,6 A0) с 1,38 A4) мин 1,75 B0) мин 4,8 мин 4,2 B) мин 18,9 B) мин 11,05 B5) мин 75,8 A7) мнн 9,9 C) мин 56,7 A) ч 17,5 B) мин Стабилен 32,022 (8) сут 46 B) с 1 \ Стабилен ) 4,19 A) сут Стабилен 11,4 E) с 1,9 A) 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, % э. з. E0) ?+ E0) и. п. (80), э. з. B0) р+ @,007) э. з. (98,2) fs+ (~ 2) э. з. И^798Ь 100 Г (> 99) э. з. @,144) Г Q— Р- Р" Р- „ а а э. з. Э. 3. э. з., р+ э. з.; 5* Э. 3. Э. 3., Й+ Э. 3. Э. 3. р+ Э. 3. э з В+ О", 13A) Э. 3. и. п. 3,05 E) 14,3B) 21,9C) 16,12 A8) 31,8D) 12,7A) и. п. и. п. р- э. з., р+ э. s.:h э. з. E8), и. п. D2) Энергия, МэВ (с групп частиц 2 94 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 — — — — 0,466 _ 1,40 0.6 5,63 5,54 4,996 — - гносительная интенсивность, %, 7-излучения | 0,091 D); 0,511 A00, ан.); 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); 0,181 B,2); 1,09 G); 1,39G); 1,46G); 1,53F) 0,399(89); 0,465(8) 0,176 F7); 0,273 (85); 0,366 (9з); 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 0,119; 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,П4A,9); 0,283C,7); 0,396 F,0) 0,19; 0,29; 0,39 0,122C); 0,151 A6), 1,080E); 1,241 C) 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- 2Hf А 166т2 167 168 168т 169 169т 170 170га 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 177га! 177га2 178 Период полураспада 2,12 A0) мин 51,5 A0) мин 5,3B) 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 2,05E) 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 Ю15 лет 70 B) сут | Стабилен 1,08 F) с 51,4 E) мин Стабилен Тип распада или отно- относительная распростри - изотопа, % э. з. (> 80) Э. 3. R+ (~ 1) Р 1 */ Э. 3. р+ (л- 12) э. з., р+ Э. 3. р и. п. Э. 3. и. п. Э. 3. и. п. Э. 3. и. п. Э. 3. э. з., р+ и. п. (99,3), э. з. @,7) 97,41 B) 2,59B) и. п. B2) 0- Р" F а а 1 з Р+ э. з., Й+ э. з. Р+ (~ 2) Э. 3. э. з. Э. 3. Э. 3. Э. 3. а 0,162 B) Э. 3. 5,206D) 18,606 C) и. п. и. п. 27,297 C) Энергия, МэВ (о групп частиц _ 1,5 1 2~ — 1,2 2,4 — — — 1— 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 j — _ — _ 2,50 Z - — гносительная интенсивность, %) 7 -излучения 1,26; 1,43; 2,10 i 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); 1,09F0) 0,079A4); 0,101 G); 0,272 A8) 0,076 F); 1,24(9) | 0,067; 0,176; 0,273; 0,994 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 } 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 — 1025
Продолжение табл. 37.1 Эле- тзТа ;4W А 178m 178m2 179 179m i 179m2 180 180m 181 182 182m 183 184 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 180m 181 182 i 82m \82ml 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 5,5 A) ч 42,4 A) сут 9 C)-106 лет 61,5 A5) 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 >1,0-1013 лет 8,1 A) ч Стабилен 115,0B) сут 0,28 с 15,84 A0) мин 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 9,0A5) 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 И. п. И. п. 13,629E) и. п и. п. 35,100 F) и. п. f- E4), и. п. D6) Э. 3. э. з., р+ Э. 3., J+ Э. 3. э. з., р+ э з. 8+ Э. 3. э. з., р+ э. з., р+ э. з. (99) г>+ A) Э. 3. 0,012 B) э. з. (87) ?~ A3) 99,988 B) и. п. Q — В- Q — Р- э. з. Э. 3. Э. 3. 1+ ?' п%?9) Э. 3. Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц — — — 0,41 0,2 1,5: 1,2 1,1 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 — — — — — - 1 -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) 0,111 B1); 0,25 D2); 0,30B4) 0,41 G1); 0,90** D9) 0,175F0) 0,20G4); 0,51 C3); 0,61 C3); 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 Re 6Os 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 184га 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-Ю14 лет 121,2 C) сут | Стабилен >3-1017 лет 75,1 C) сут 1,67 C) мнн Стабилен 23,9 A) 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 70,0 A1) сут 38,0 E) сут 165 E) сут Стабилен 90,64 (9) ч 2,0-105 лет 5B)-1010 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, % Э 3 Э. 3. и. п. (>99), э. з. @,31) 0,13C) э. з. 26,3 B) 14,3 A) 30,67 A5) R— И. П. 28,6 B) R— Р~ 0+ Э. 3. Э. 3. Э. 3. Э. 3. Э. 3. э. з., р* Э. 3. Э. 3. Э. 3. Э. 3. Э. 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~ Р- э. з. (> 99), а «0,3) э. з. (99,98), а @,02) э з (99 98) а@,©2) ' " Энергия, МэВ @1 групп частиц — — — — — 0,429 1,31 A5); 0,63 0,349 2,5; 2,0 1,0 _ — — — 1,8 — — — 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 носительная интенсивность, %) Т-изл учения 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 } 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 1 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 Ir А 175 176 177 178 179 180 181 182 183 183m 184 185 186 187 188 189 189m 190 190m 191 191m 192 192m 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 190m! 190m2 191 191m 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 2,7 A) мин 22 B) ч 13,0 E) ч 9,9 C) ч > МО1' лет 93,6 E) сут 2 A) -101Б лет ] } Стабилен J 4,8 A) ч Стабилен 9,9 A) мнн 15,4 A) сут 13,10 E) ч Стабилен 5,9A) с 30,5 D) ч 6,0 B) лет 6,5 мин 34,9 B) мин 0,4 A) с 1,0 C) с 1,7 E) с 3,0A) с 4A) с 4,5 A0) с 8A) с 21 B) с 22 B) с 4 A) мин 1,5 A) мин 5 C) мин 15 A) мин 57 D) мин 3,02 F) ч 14 (9) ч 15,8 C) ч 10,5 C) ч 41,5 E) ч 13,2 A) сут 11,78 (J0) сут 1,2 ч 3,2 B) ч '¦ Сшабилен . 4,94 C) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Э. 3. Э. 3. Э. 3. Э. 3. Э. 3. э з. В+ Э. 3. э. з., S+ э. з. (89), и. п. (И) 0,02 A) э. з. 1,58 A0) 1,6A) 13,3 B) 16,1 C) и. п. 26,4 D) н. п. и. п. 41,0 C) и. п. р- R— а а я а а а а э. з. Э. 3. Э. 3. Э. 3. Э. 3. э' з' Э. 3. э; з. (97) Э. 3. э. з. (> 99) ?+(~0,3) Э. 3. Э. 3. и. п. э. з. (95), ¦. и. п. E) 37,3 E) и. п. Энергия, МэВ (с 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 бёГ _ — — тносительная интенсивность,%) 7-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** A1) — — 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) 0,245 A8) 0,187E1); 0,37** C9); 0„40**,C9); 0,518C9); 0,56** G2); 0,604 D7) 0,026 0, \ 75- j 0,129;, 0,171 ! .1028
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент J8Pt А 192 192mi 192m2 193 193m 194 194m 195 195m 196 196m 197 198 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 193m 194 195 195m 196 197 197m Период полураспада 73,831 (8) сут 1,45 E) мин 241 (9) год Стабилен 10,60A1) cvt 19,15 C) ч " 171 A1) 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 6,33A5) 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 -2,0A) ч '2,35 C) ч 1 10,2 C) сут , 10,89 A1) ч t, 6 A)-10\! лет 2,9A)фт Стабилей 50 (9) лет 4,33 (ЗГсут J Стабилен 4,02 (.1) сут Стабилен 1.8,3 CJ ч '94,4 (8) мин Тип распада или отно- относительная распростра- изотопа, % р- (95,4) э. з. D,6) и. п. (> 99) р- @,017) и. п. 62,7 E) и. п. Р" Р" Р" Р" р- Р- Р" Р- а (~ 80) э. з. +р+B0) а (~ 75) а D2) э. з. + р+ E8) а (9) э. з. +р+ (91) а G) э. з. +р+ (93) а @,27) э. з. +р+(>99) а (~ 0,3) э. з. + 3+ (> 99) а (~ 0,06) э. з. +р+ (>99) э. з. (> 99) а (~0,02) э. з. (> 99) а (~ 0,0013) э. з. (> 99) а (~ 0,001) э. з. э. з. (> 99) а D-Ю-4) Э. 3. э. з. (> 99) а C-Ю-6) Э. 3. а 0,01 A) э. з. 0,79E) э. з. и. п. * ' 32,9E) 33,8 E) и. п. 25,3X5) Р" '"а ' - ' и. п. (97) ¦ ,•; Р-C) Энергия, МэВ (от 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~ s 4,84 4,73 4,50 4,23 3,93 3,18 Z — — — — 0,670' 0;737' • {"' ' носительиая интенсивность, %) г-излучения \ 0,296B9), 0,308C0), / 0,317(81); 0,468D9) \ 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; о'зз; 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*»>7230/; 0,61**/180/; 0,722/156/, 0,36**;|5^; 0,410C); 0,539(9) 0,150 0,099 A1);..0,129A) 0,077 B0);; 0,191 F) } 0,27942»6).; 0,346A3) 1029
Продолжение табл. 37.1 Эле- !9Au BoHg A 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! 196m2 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 2,6 E) с 7,5 D) с 11,3 G) 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 42,8 A0) 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 6,183 A0) сут 8,1 B) с 9,7A) ч Стабилен 7,8 A) 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 7,2 B) и. п. г- а а а се A,1) э. з. (> 99), а (-0,04) а @.3) э. з. О 99), я @,022) э з. (> 99), Э. 3. Э. 3. Э. 3., C+ Э. 3. э. з., В+ э. з., р+ э. з., р+ и. п. Э. 3. Н+ (— 1) э. з., р+ и. п. (> 99), э. з. @,03) э. з. (~ 97) [3+ (~ 3) э. з. и. п. э. з. (93) р- G) и. п. и. п. 100 и. п. Р- и. п. р- р- р- (-84), и. п. (~ 16) Р Р- Р- а(~84), а'(~ 537, Ш) э. з. (— э. з. 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; 0,81 0,17; 0,32 0,29**/100/; 0,60**/5/ 0,14/10/; 0,30/60/; 0,60/10/ 0,267 1 0,137; 0,158; 0,296; 0,308; / 0,317; 0,612 0,114** E); 0,18** A1); 0,26* (9) 0^258 F5) } 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) О.,412(95): 0,676A) 0,097; 0,К°0: 0,204; 0,215 0,158C7); 0,208(8) 0,36SB4); 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. 37.1 Эле- 81Т1 184 185 186 187 188 189 190 191 191m 192 193 193m 194 195 195m 196 197 197m 198 199 199m 200 201 202 203 204 205 206 184 185m 186 186m Г87 187m 188 189 190 191 192 193 193m 194 194m 195 195m 196 196m 197 197m 198 Период полураспада 30,6 C) с 50 B) с 1,38 A0) 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 11,8 B) ч 260 D0) лет 9,9 E) ч 41,6(8) ч Стабилен 64,14 E) ч 23,8A) ч 1 Стабилен 42,6 B) мин 1 \ Стабилен 46,60 B) сут Стабилен 5,2 A) мин 8,15 A0) мин 11 A) с 1,8B) с 45 C) с 3 с -51 с 15,60A2) 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 э. з. (98,7), « A,3) э. з (< 95) а (> 5) э. з. (> 99), а @,016) э. з.' э з , Р+ э. з.' э. з. э. з. э. з., р+(<1) Э. 3. э. з. (92), и. п. (8) Э. 3. Э. 3. э. з. E0), и. п. E0) 0,14A0) и', п'. (93), э. з. G) 10,02 G) 16,84A1) и. п. 23,13A1) 13,22A1) 29,80A4) 6,85 E) э. з. (98), а B) э! з.' (>99), а ~ @,006) И. П. И. п., а э. з., р+ Э. 3. Э. 3., И. П. Э. 3. Э. 3. Э^ 3. и. п. э. з., р+ э. з. (96,2), и. п. C,8) и. п. Р ?~ 0,7) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 5,54 5,64 5,09 _ 4,61 — — - _ — — — 0,214 1,7 1,3 6,16; 5,99 5,97 6,77; 5,65 5,53 _ — 1,38 — 2,4 Y-налучення 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); 0,191 B) 0,134D2); 0,279G) 0,158E3): 0,375A5) 0,279(81,5) — 0,205 0,31; 0,65 0.237; 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; 0,611; 0,635 0,426; 0,635; 0,695 0,152; 0,426 0,222D0); 0,385(90) 1 0,412(90); 0,65** D0); / 1,20B1); 1,42B4) 1031
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент f2Pb 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 203 203/rt! 203m2 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 ~ 3-105 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 э. з. E6), и. п. D4) э. з. Э. 3. Р+ @,37) Э. 3. Э. 3. 29,524 (9) Р- (97,4) э. з. B,6) 70,476(9) и. п. и. п. Р" р- р- 1. з. (97), а C) *. з. (> 99)/ г (~ 0,4) э. з. (> 99), х @,2) ». з. (> 99), х @,013) ». з. (> 99), х @,007) э. з. 3. 3 Э. 3. э. з. э. з. (81), и. п. A9) э. з. э. з. и. п. (93), э. з. G) 3. 3. Э. 3. и. п. Э. 3. и. п. (90,5), э. з. (9,5) э. з. и. п. . п. ,4A) . и. э. з. 24,1 A) «,1A) 1. П. Энергия, МэВ (о групп частиц — — 1,44 @,06); 1.07 @,3) — — 0,766 1,52 1,44 2,4; 1,80 1,99 2,3 6,48; 6,40 6,32 6,08 5,98 5,72 5,577 5,29 5,06 _ — _ — 2,8 _ 0,55 — - - шосительная интенсивность, %) у-излучения 0,283 C0); 0,412 D5); 0,586C5); 0,635C5) 0,158E); 0,208A2); 0,247(9); 0,455A4) 1 0,368(88); 0,579A0); ) 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) _ — 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 о',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 \ О,'ЗЗО; 0,361; 0,406; 0,585; / 0,766; 0,907; 0,946 0,629E1) \ 0,422(90); 0,658C5); / 0,787 D5); 0,961 (90) 0,279(81); 0,401E) 0,825 G0) 0,375 (93); 0,90* A89) — 0,570(98); 1,064(83) 1032
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент isBi А 208 209 210 211 212 213 214 189 190 191 192 193 193т 194 195 195т 196 197 (т) 198 198т 199 199т 200 200т 201 201т 202 203 204 205 206 207 208 209 210 210т 211 212 212тх 212т2 213 214 215 Период полураспада Стабилен 3,253 A4) ч 22,3 B) года 36,1 B) мин 10,64 A) ч 10,2 C) мин 26,8 мин <1,5 с 5,4 E) с 13 A) с 42 E) с 64 D) с 3,5 с 105 A5) с 170 B0) с 90 E) с 4,6 E) мин 9,5 A0) мин 11,85 A8) мин 7,7 E) с 27 A) мин 24,70 A5) мин 36,4 E) мин 31 B) мин 108 C) мин ~ 60 мин 1,72 E) ч 11,76E) ч 11,22 A0) ч 15,31 D) сут 6,243 C) сут 38 C) лет 3,68 D)-105-лет Стабилен 5,013 E) сут 3,0A)-106 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 нли отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % 52,4A) р- р- (> 99) а A,7-Ю-6) Р" Р- Р- а а (~ 90) а (~ 40) а (-20) о. (-60 а (~ 25) э. з. (> 99) а (<0,2) а «0,2) а D) Э. 3. а @,11), э. з. (>99) Э. 3. и. п. э. з. (>99) а (-0,01) Э. 3. э. з., гр+ Э. 3. Э. 3., И. П. а (> 0,02) э. з., р+ Э. 3. , ОС D + р Э. 3. Р+ F,06) э. з., fs+ э. з., р+ Э. 3. 100 р- (> 99) а A 3-10-*) а (99,6) Р~ @,4) а (99,72) р- @,28) Р- F4) а C6) а (< 93) , р- (> 7) р- (< юо) Р" (97,8) а B,2) р- (> 99) а @,021) Р" Энергия, МэВ (от 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 — 1,35 0,98 — — 1,160 4,69: 4,65 4,96E8); 4,92C6); 4,57F) 6,62 (?4); 6,28 A6) 2,25 6,09A0); 6,05 B6) — — 1,39 5,87 3,26 5,45 @,012); 5,51 @,008) — носительная интенсивность, %) т-изл учения — } 0,047 D) 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) — — } 0,262D5); 0,30B3); 0,34; 0,61 ] | 0,351 A4) ) 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 мР° 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 0,45 A5) с 0,6B) с 4.5 E) с 2,0 B) с 5,5E) с 56 C) с 26 B) с 1,76 C) мин 5,2 A) мин 4,2 A) мин 11,5 A) мин 15,3B) 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 2,898 B) 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) X X 10~3 с 0,15 A) с < 10 с 3,05 мин 0,3A) с 0,4A) с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % а я а я а а «(90) «G0) э. з. C0) э. з. (88) а A2) э. з. F1) «C9) э. з. (86) а A4) э. з. (98,4) а A,6) и. п. D0), э. з. E7) а B,9) э. з. (98) а B) э. з. (~ 100) «@,11) и. п. (96), э. з. D) э. з. (> 99) а @,6) э. з. (> 99) а @,5) э. з. (94,5) « E,5) э. з. (> 99) а @,008) и. п. а (> 99) э. з. @,0018) а (99,74) э. з. @,26) а а а а а а а (> 99) р- @,00023) а а а (> 99) р- @,018) о « 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 7,69 A00) 7,38A00) _ 6,78A00) 6,55 6,00A00) 7,06 6,959 ^учения — } 0,362; 1,021; 1,034 } 0,500; 1,002 } 0,434; 0,671; 0,797 } 0,890; 0,905 | 0,412; 0,967 1 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/; 1 0,51**/100/; J 0,807/60/; 1,02**/85/ ч 0,25/5/; 0,35/4/; 0,41/13/; 1 0,74/36/; f 0,95/84/; 1 ,15/6/; 1,37/4/; J 2,06/1,6/ 0,26D2); 0,31 D0); 0,82A00) } 0,285 @,003); 0,60** @,006) j 0,261** @,4); 0,91 @,5) 0,803@,0011) 0,570@,5); 0,90@,5) 0,570(92); 1,063G7) 0,57B); 2,61 B,6) z _ — 1034
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 4,9 E) с 1,5 C) с 7,0 A) 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 8,1 D)ч 7,214 G) ч 0,314 B) с 0,119 C) с 1,1 B)-10-' с 2-10-"с МО с 3-10-1 с 0,0323 D) с ~2 с 0,9 (I) мии 1,0 B) с 7,0 D) с 9,85 B0) с 45 C) с 28 B) с 1,24 C) мин 2,83 мин 5,67 A7) мин 9,3 B) мин 24,35 A3) мин Тип распада или отно- относительная распростра- изотопа, % а а а а E3) э. з. D7) "G1) э. з. B9) э. з. (85) а A5) э. з. F9) = C1) э. з. (95,6) а D,4) э. з. (90) а A0) э. з. (99) 0.A) э. з. (-90) а (~ 10) э. з. (99,4) о @,6) э. з. (95,9) = D,1) э. з. (99.82) а @,18) э. з. E8,1) а D1,9) а а а а а р- @,012) а (99,9) Г @,1) а (~ 97) Г(~з) а а (> 70) а F5) Э. 3. C5) а а (~ 72) э. з. (~28) э. з. G7) а B3) а F4) э. з. C6) э. з. G7) а B3) а E2) э. з. D8) Энергия, МэВ (о 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); 7,60 B0) 7,88B0); 7,Ь2 (80) 9,08 8,78 (99) 8,026 7,80(97); 7,70 7,069 6,70(94);.6,65 F) 6,27 6,91 6,72 6,64 6,498 6,548 6,417 6,263 6,260 6,133 6,141 Продолжение табл. 37.1 тносительная интенсивность, %) 1 -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) } 0,195B3); 0,545 F2); 0,780 (94) I 0,245 G9); 1,180 A00); 1 1,436 B9); 1,483 D8); j 1,599A4) } 0,67 0,063 0,063 — — — — — z _ — — — — — — — | 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. 37.1 Эле- Элемент 7Fr А 209 210 211 212 213 214 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 226 202 203 204 205 206 207 208 209 210 211 212 213 214 214/п 215 216 217 218 219 220 221 222 223 224 225 Период полураспада 28,5 A0) мин 2,4 A) ч 14,6 B) ч 24 B) мин 0,025 B) с 2,7 B)-10-' с 2,30A0)-10-6с 4,5 E)-Ю-5 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 2) с 3,7A) с 16,0 A) с 14,8 A) с 59,0B0) с 50,0 C) с 3,18 F) мин 3,10 B) мин 20,0 F) мин 34.6 C) с 0,005 B) с 0,00335 E) с 9 A)-10-8 с 70 B)-Ю-8 с 22 E)-Ю-6 с 7 F)-Ю-4 с 0,021 A) с 27,4 C) с 4,9 B) мин 14,4 D) мин 21,8 D) мин 2,67 B0) мин 3,9 B) мин Тип распада или отно- относительная распростра- изотопа, % э. з. (83) а A7) а (96) э. з. D) э. з. G4) а B6) а а а а а а а р- (~ 80) а (~ 20) fi — Р- а а а а (85) э. з. A5) «(93) э. з. G) а G4) э з B6) а'(89) э. з. A1) а а, э. 3. э. з. E6) а D4) а (99,45) э. з. @,55) а а а а а а а (99,65) Q- /Л QK\ р @, ОО) р- О 99) а @,01—0,1) р- (> 99) а (~ 0 005) 1- 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); 1,13B3); 1,37C8) 0,609 @,2) 0,272(9); 0,401 E) 0,55@,07) } 0,150: 0,186 0,510@,07) 0,261; 0,266 — — z } 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 — — —г. — — — 0,045; 0,106; 0,162 0,218 A4) — ¦— 1 0,050 D0); 0,080 A3); 0,234 D) 0,132; 0,216; 0,837; 1,341 —
Продолжение табл. 37.1 Эле- л 226 227 66Ra 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 полураспад 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 3,7 B) 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 1,6 B)-Ю-6 с 1,4 B). Ю-5 с 0,01 C) е 0,023 E) с 28 B) с 38,0 E) с 11,434B) сут 3,66 D) cvt 14,8 B) сут 1600 G) лет 42,2 E) мин 5,75 C) года 4,0 B) мин 93 B) мин 0,10 E) с 0,25 E) с 0,93 E) с 0,80 E) с 8,2 B) с 0,17A) с -3,3-Ю-4 с 1,11 C)-10-' с 2,7 D)-Ю-7 с 7 B)-Ю-» с 2,61 E)-10 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- Р- „ а а а а а а а (80), э. з. B0) «О 99), э. з. @,059), а а а а а а а а а Р~ а р- з~ з- Р~ а а а а а (> 86), э. з. (< 14) а (99,91), э. з. @,09) а а а а а а а (~ 99) Э. 3. A) а (~ 10) э. з. (-90) !- (83) . з. A7); @,006) - (98,62) A,38) 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); 5,45 F) 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); 6,65 D2); 6,57 A3) 6,20C); 6,14 C); 6,04 C) 5,83 E4); 5,79 B8); 5,73* A0) л; 0,9 ,34 ,046 ,95* A,2); 4,86* 0,18) Y-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) I \ 0,132 B8); 0,217 F2) | 0,099; 0,150; 0,187 1 0,158 C2); 0,185 (9); [ 0,230 D7); 0,253A1) \ 0,070; 0,166; 0,190 1037
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент S0Th Ра 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 0,125 B5) с 1,2 B) с 0,028 B) с 2,52 G)-Ю-4 с 1,09 A3) -10-' с 1,05C)-10-6с 9,7 F)-Ю-6 с 1,68 F)-Ю-6 с 2,8C)-Ю-6 с 0,66A) с 1,04 E) 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 (I) ч 14,05 F)-109 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)-Ю-3 с 6,3 A0)-Ю-3 с 0,95 A5) с 1,8 C) с 1,8 B) мин 38,3 C) мин 22A) ч 1,4 D) сут Тнп распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % ft- Р" Р- а а а а а а а я а а а (~ 90) э. з. (~ 10) о а я а [5- 100 ?~~ Р~ Р~ „ а а а а а а G4) я ч /9РЛ Э. 3. {<?&) а (~ 85) э. з. (~ 15) э. з. (-98) э. з. (99,75) а @,25) Энергия, МэВ (от 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 7,18 G9); 6,91 A9) 6,80 (8); 6,75 F); 6,50 A2); 6,48 C9): 6,44 A3) 6,34 G9); 6,22 A9) 6,04 B3); 5,98 B4); 5,76B1); 5,72* A4) 5,42 G3); 5,34 B7) 5,05 E); 4,97** (9); 4,90 A0); 4,84 E6); 4,81 (9) 4,69 G6), 4,62 B4) 0,40; 0,30 4,01 G7); 3,95 B3) 1,23 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); 6,82 C4) 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) носительная интенсивность, %) К-излучения 0,34** A5); 0,908 B5); 0,96** B0) о! 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) ) 1 0,246 E); 0,322 B7); 0,362 E) | 0,45 A); 0,49A) 0,111 C,4); 0,242 A,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) — 0,029 B,1); 0,087 B,7); 0,171 @,7); 0,453 A) 0,063* C,5); 0,093* D) 0,416—0,932 0,11 _ — — 0,065** F); 0,110B) J ) 0,14C); 0,20(9); 0,28E); \ 0,33A8); 0,41A3); 0,46C2); J 0,95(93); 1,57G); 1,85D)*** 1038
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент 92и А 230 231 232 233 234 234m 235 236 237 226 227 228 229 230 231 232 233 234 235 235m 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 1,592 B) X X 105 лет 2,45 B) X X 10в лет 7,038 E) X X Ю8 лет 26,1 мин 2,3416 C9) X 6,75 A) сут 4,468 C) X X 109 лет 23,50 E) мин 14,1 B) ч 1,1 C) мин 4,0B) мин 4,6 C) мин 48,8 B) мин 14,7 C) мин 36,2 A) мин Тип распада нлн отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % э. з. (90) g— по) о. @,0032) а Р- R— В~ р- (99,87) и. п. @,13) ft— в— а а О 95) э. з. (-80) а (~ 20) а э. з. (> 99) а @,0055) с. л. @, У • 10 ) с. д. A,3-Ю-10) с. д. A,7-Ю-8) 0,0055E) 0,7200 A2) а с. д. G,2-Ю-8) и. п. с. д. (9,6-10-») 99,2745 A5) с. д. E,4-Ю-5) а (> 99), э. з. («?0,97) э. з. (<99), а (> 1) Э. 3. э.з. (> 99), а (~ 0,001) Энергия, МэВ (от групп частяц 1. 0,41 5,34; 5,32; 5,30 5,06A1); 5,03 B0); 5,01 B5); 4,95 B3); 4,73 A1) 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/ — 6,36A3); 6,33 D); 6,30 C) 5,89 F7); 5,82 C2) 5,46 5.32 F9): 5,26 C1) 4,82 (84); 4,78 A3), 4,7 3 A,5) 4,77 G2); 4,72 B8) 4,58* (8); 4,40F2); 4,36A8); 4,22 F) — 4,49 G4), 4,44 B6) 0,248 4,20G7); 4,15 B3) — 1,29 0,36 6,89 6,66 6,29 _ 5,54 носнтельная интенсивность, %) у-излучения } 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) 0,143 A1); 0,185 E4); 0,204 E) 0,000076 0,026 B); 0,060 C6); 0,165B); 0,208 B3) — 0,044 D); 0,075 E1) 0,044 — 0,264; 0,348; 0,371 0,28; 0,33; 0,82; 0,86** 1039
Продолокение табл 37.1 Эле- 94Pu 6Am А 234 235 236 237 238 239 240 240/я 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 1,15 A2) X X 10s лет 2,14 A) X X 10е лет 2,117 B) 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 45,3 B) сут 0,18 с 67,74 D) года 24119 B6) лет 6537 A0) лет 14,4 B) года 3,763 B0) X X 105 лет 4,956C) ч 8,08 A0) X X 10' лет 10,5 A) ч 10,85 B) сут 55 G) с 2,6 B) мин 73,0 A0) мин 98 B) мин 11,9 A) ч 50.8 C) ч 432,2 E) года Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % Э. 3. Й+ (~0,05) э. з. (> 99) а @,0016) э. з. (91) $- (9) g— Р" Р- Р- Р- э. з. О 80) а « 20) э. з. (~ 100) - а @,12) э. з. (94) а F) э. з. (> 99) а @,003) э. з. (>99) а @,0033) и. п. а /л о л 1/л—7\ с. Д. A ,о4-10 ') с. д. D,4-10-*°) с. д. E,7* 10~е) а B,4-Ю-3) р- о да) с. д. E,5-10-*) а с. д. A,25-10-1) — Э. 3., С. Д. э. з. (> 99) а @,025) э. з. (> 99) а A-10-*) э. з. (> 99) а @,01) э. з. (> 99) а A,9-Ю-4) а Энергия, МэВ (о групп частиц _ 0.8 — 5,02; 5,00 4,79 E1); 4,77 B5); 4,65* (9) 1,25 0,713 A1); 0,437 0,89 2,16 1,3 6,59; 6,54 6,31 — 6,20 D); 6,15 A,9) 5,86 5,77 F9); 5,72 C1) 5,66/21/; 5,37/79/ . 5,50G2); 5,46 B8) 5,15* (88); 5,10A1,5) 5,17 G6); 5,12 B4) 4,90 @,0019); 4,85 @,0003) 0,021 4,90 G4); 4,86B6) 0,58 4,59; 4,55 1,2; 0,9 0,33 A0); 0,15 6,04 _ 5,94 5,78 5,378 5,49 (85); 5,44 A3) гносительная интенсивность, %) 7-излучения \ 0,109; 0,23; 0,25; 0,45; 0,50; / 0,75; 0,95; 1,21; 1,56*** — —¦ 1 \ 0,104; 0,160 0,030A4); 0,086A4); 0,145A) 1,01** D2) 0,106B3); 0,209 D); 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); 0,60 A3); 0,92** C); ОНЗЗ; 0,174 — } 0,235; 0,535 — — —- 0,048 @,31); 0,109@,012) } 0,060 E) 0,145 B) 0,099 (8-Ю-3); 0,150A-10~3) 0,039 @,007); 0,052@,020); 0,129 @,005); 0,375@,0012); 0,414 @,0012) 0,65** B-10-?) } \ 0,145 A,6-10-*) J 0,084 B1); 0,381 @,7) 0,33; 0,56 0,044 C0); 0,180 A0); 0,224 B5) } 0,280; 0,438; 0,474; 0,909 ¦ \ 0,36 A2); 0,58B9); 0,98* (80); / 1,35 G6) } 0,209E); 0,228* A8), 0,278A7) } 0,90 B3); 1,00G7) 0,026 B,5); 0,060 C6); 0,101** @,04) 1040
Продолжение табл. 37.1 Эле- Элемент 97Вк А 242 242/я 243 244 244/я 245 246 247 238 239 240 241 242 243 1 244 245 246 247 248 249 250 251 242 243 244 245 246 247 248 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 18,10 B) года 8500 A00) лет 4730 A00) лет 1,56 E) X X Ю' лет 3,40 D) X X Ю6 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) а @,48) С. Д. A,6-10-8) /о о | /л—ft\ С. Д. \2, 2 • 10 в) р- (> 99) э. з. @,036) R— Р~ э. з. (<90) а (> 10) э. з. а э. з (99) а с. д. F,8.10-«) а (99,76) а с. д. A,3-10-*) а а с. д. B,6-10~2) а (91,74) с д. (8,26) с. д. (~65), ?-~ Э. 3. э. з. (99,85) а @,15) э. з. (> 99) а @,006) э. з. (99,88) а @,12) Э. 3. Р~ G0) з. з. C0) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц 0,67 5,21 @,41) 5,28(88); 5,23 A1) 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) 5,80 G7); 5,76 B3) 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); 5,53E8) 0,9 Т-излучения _ J 0,049 @,20); 0,087 @,036) 0,044 D); 0,075 E0) 0,099 E); 0,154 A9); 0,746 F6); 0,900B5) [ — 0,253 0,799 B9); 1,07** F5) 0,23; 0,28 - 0,188 — J 0,475 (95); 0,60 0,044 @,041); 0,102 D-10~s) 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 0,218 A00); 0,892 (88) 0,253 C1); 0,39* C) 0,800D0); 1,07** A2) 0,084 D0); 0,27 C0) } 0,551 1041
Продолжение табл. 37.1 Эле- 99ES А 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 254т 255 Период полураспада 320 F) сут 3,217 E) ч 56 B) мин 1,06 A5) 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 33A) ч 471,7 A9) 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- О 99) а @,0015) с. д. D,7-10-8) Р~ „ а Э. 3., а э. з. (-86) а (~ 14) э. з. (—70) а (~ 30) э! з." (99,96) а @,04) С. Д. с. д. E,2-10-') с. д. G,7-Ю-2) а (96,91) с. д. C,09) р- (99,69) а @,31) с. д. (99,69) а @,31) с Д. э. 3., а э. з. (96), а D) э. з. F0) а D0) э. з. (90) а A0) э. з. (-93) а (-7) з. з. (99,7) « @,3) э. з. (99,4) а @,6) э. з. э. з. (99,5) а @,5) а G8) э. з. B2) с. д. (8,7-10-в) а f (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 7,1зГ 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); 6,58A3) 6,63 (90) 6,43 (93) 1,13 B5); 0,43 6,382 6,30; 6,26 If-излучения } 0,32* C-10-») — 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 } 0,178 \ 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 01Md 02N0 osLr 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 4,2 A3) 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 1,7 C) мин 55 E) с 0,2b 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- неиность стабильного изотопа, % Р- с. д. « (92) с д. (8) о. (> 50) э. з. «50) а (99,9) с. Д. @,1) э. з. (98,2) «A,8) с. д. э. з. (88) а A2) а (> 99) с. д. @,059) с.' 5: (9i,9) а (8,1) а (99,79) с д. @,21) с. д. с. д. э. з. (80), а B0) э. з. «80)/ а (> 20) э. 3. (94), а. F) э. з. (^90) а « 10) Э. 3. э. з. (92) а (8) з. з. (90,1) а (9,9) э. з. (90) a A0) а G3) с Д. B7) и. п. а (~ 99,7) с. д. @.3) с д. а (-78) з. з. (-22) Энергия, МэВ (относительная интенсивность, %) групп частиц _ 8,55 8,15 8,24 7,93; 7,87 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 8,12; 8,08; 7,93 8,44; 8,40 8,27E0); 8,22 E0) 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* A; 1) _ 0,180 (8); 0,242A0) _ — — — — — } 0,430 } 0,400 — — _ — = — — — 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 4,3E) 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? 5,0 A2) с 1,52 A3) с 1,8D) с 34 D) с 0,007 C) с 0,8 B) с A-2). Ю-3 с Тип распада или отно- относительная распростра- распространенность стабильного изотопа, % а а а а с. д. (-50) с д. с. д. с. д. с. д. 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 — т-излученил _ 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 Y-излу- чение имеет аннигиляционное происхождение. Одной, двумя и тремя звездочками отмечены дублет, сложная линия в случай, когда все линии сложные. Более детальные сведения о типах распада и ядер- ядерной структуре нуклидов, содержащиеся в междуна- международном файле ENSDF, могут быть получены через Центр по атомным и ядерным данным (ЦАЯД) Госу- Государственного комитета по использованию атомной энер- энергии СССР, 37.2. ЭТАЛОННЫЕ ЭНЕРГИИ ^-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 ?7 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 ^-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 Еа 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 ^-переходов и экспери- экспериментально определенные значения коэффициентов внут- внутренней конверсии. 1044
Таблица 37.2. Эталонные энергии f-квантов в диапазоне энергий Е^ от 12 до 3500 кэВ [1,2] Продолжение табл. 37.2 Нуклид 2«Am(NpLl)*1 "Со 24'Am(NpU )« 2«Am(NpLT )« M9Cd(Ag/CK)*i M9Cd(Ag/Cp)*i 241Am 137Cs (Ba Ka )**¦ i3'Cs(Ba/Cp,)w 183Ta 183Ta 133Ba s«Am 169Yb 182Ja 182Ta i53Sm s°3Hg(TlK )*i >53Sm 108mAg issBa ^Sm i82Ta "»Cd i63Sm 169Yb i63Sm 183Ta 182Ja I53Sm 183Ta И.л.Ь l82Ta i82fa 169 Yb M2Eu "Co 169Yb 162jr "Co 183Ta 182Ta i82xa 189Au 183Ta 1згва 188Ta i53Sm 169 Yb i«Ta i69Yb 182 Ta 182jr Период полураспада 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. Ю,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 ЕТ , кэВ 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) 67,74998A2) 69,67340A0) 70,8319(8) 72,8715(9) 75,42257A7) 79,14C) 80,999D) 83,36765A4) 84,6823(8) 88,0341 A1) 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) " Иитенсивн паде ядер. *2 Энергия позитронный распад ну рентгеновские переходы, возникающие при рас- ионного излучения, сопровождающего Нуклид 183Та 182Та «зва 182Та 228 Th 183 Та 162Eu 183Та 169 Yb 182Та *ззва 203Hg u*Ta i62Eu 192 Jr 1ззва i«>Yb 192Ir 192ft 61СГ 162EU 183Ta W3Ba 162Ец i33Ba i62Eu we Au iosmAg iwmAg 192jr 13«Cs 'Be 192Ir S>*2 134Cs i34Cs 152Eu 192Jr i24Sb 192Jr 134Cs 192Ir losmAg liomAg *24Sb liomAg "»Cs 110mAg UomAg 162Eu ^ liomAg i24Sb i24Sb 124Sb 108/7/ Ag uomA U0mAg l62Eu 124Sb M4Cs 134Cs 162Eu UomAg ?4Mn Период полураспада 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 ?т . кэВ 209,87220D5) 222,10980C0) 223,116C5) 229,32197F4) 238,632B) 244,26913E5) 244,692 B) 246,06473B3) 261,07865A2) 264,07542C0) 276,404G) 279,1968A0) 291,73096 F8) 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) 433,939 D) 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) 722,789 A6) 722,938(8) 744,279E) 763,949E) 778,903F) 790,727 A6) 795,78B) 801,86 C) 810,459G) 818,032 E) 834,848A7) 1045
Продолжение табл. 37.2 Нуклид 152Eu 56Со 162Eu 192Jj- uomAg MSc 88Y 152Eu I10mAg i24Sb 152Eu 56Co l34Cs »24Sb 807gj 52Eu 52Eu l52Eu »Zn MSc 82Ta 82Ta MCs "Co «Co 182 Та 52Eu 82ja 82Ta 6Co 82Ta 82Ta 2Na 82Ta 24Sb "Co 32Ja «Co «Cs 24Sb 4Na 82Ta lomAg 52Eu 52Eu "Ag 24Sb lOmAg MSb 07Bj 6Co BY «Co sCo 4Sb SCO Y Na Co ¦Co ¦Co •Co Ч:о 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 Е^г кэВ 841,586(8) 846,772 A3) 867,388(8) 884,54174 G4) 884,684E) 889,277C) 898,042D) 919,401 (8) 937,491 E) 968,208 A7) 1005,279A7) 1037,840A5) 1038,53E) 1045,138B0) 1063,662 1085,914 1089,700 1112,116 4) 13) 15) 17) 1115,546D) 1120,545D) 1121,299A4) 1157,505A5) 1167,89F) 1173,238D) 1175,102A6) 1189,051 A4) 1212,950A2) 1221,406A6) 1231,019A6) 1238,282A7) 1257,421 A6) 1273,735A6) 1274,542 G) 1289,158A6) 1299,124A2) 1325,516B1) 1332,501 E) 1342,731 B5) 1360,25G) 1365,17A0) 1368.179C0) 1368,633F) 1373,838B4) 1384,300D) 1408,011A4) 1457,628A5) 1475,786E) 1488,886B4) 1505,036E) 1562,301 F) 1690,992B6) 1770,237A0) 1771,351 B6) 1836,063A3) 2015,181 B8) 2034,755B9) 2090,962C5) 2598,458C3) 2734,087C0) 2754,030A4) 3201,962D6) 3253,416D5) 3272,990D5) 3451,152D7) 3547,925F1) Таблица 37.3. Энергии и абсолютные интенсивности f-квантов для некоторых источников, удобных для градуировки детекторов [1, 2, 4] Нуклид 241 Am i«»Cd &7Со 199Au 203Hg S*Cr ят,кэв 26,345 E) 59,537 A) 88,0341 (И) 14,41302 C2) 122,06135 A3) 136,47434 C0) 158,37945 A0) 208,20595 A2) 279,1968 A0) 320,08419 D2) 2,47G) 36,5B) 3,75G) 9,6C) 85,6D) 11,1C) 100* 22,1C)* 81,4B) 9,83A0) Нуклид 198Au 137Cs "Mn eoCo 22Na 88Y 24Na Er КЭВ 411,80441 A5) 661,661 C) 834,848 A7) 1173,238 D) 1332,501 E) 1274,542 G) 898,042 D) 1836,063 A3) 2734,087 /Of\\ \o\j) 1368,633 F) 2754,030 A4) %/pacn. 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) ' Относительнаf Таблица 37.4. Эталонные группы а-частиц в диапазоне энергий Еа от 2,5 до 7,7 МэВ [1, 2] Нуклид 160Qd l48Gd 232 Th 238TJ 236TJ 238TJ 230Th 234TJ 28'Np [3] 233TJ [3] 2«Pu [3] 24aPu 13] 23ipa Период полураспада l,03-108 лет 1,79-10е лет 93 года 14,05-10» лет 4,468-109 лет 7,038-10« лет 2,34-10' лет 7,54-104 лет 2,45-105 лет 2,14-10е лет 1,59-10в лет 14,4 года 3,76-106 лет 32 760 лет Ба , МэВ 2,470F) 2,719(8) 3,182787 B4) 4,012E) 3,953(8) 4,196D) 4,149E) 4,400B) 4,368 C) 4,219B) 4,494C) 4,445E) 4,6875A5) 4,6210A5) 4,7739(9) 4,7220(9) 4,787B) 4,8236A2) 4,8960A5) 4,8530A5) 4,900 B) 4,856B) 5,0590(8) 5,0297(8) 5,0141 (8) 4,9517(8) 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 1046
Продолжение табл. 37.4 Продолжение табл. 37.5 240Ри [3] 243Ат 260Cf [3] «Cm [3] »а [3] 2«Cf [3] 264Es [3] 24119 лет 6537 лет 7380 лет 138,38 сут 432,2 года 87,74 года 18,1 года 13,08 года 162,8 сут 2,638 года 351 год 275,7 сут 20,47 сут 20,07 ч 6,1183< Относительная 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 »Au 203Hg 198 Аи 207BJ 137Cs штВа 60Co 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 Ее, кэВ 34,986G) 75,273G) 125,099G) 143,536G) 154,813G) 193,659E) 263,842E) 275,485E) 328,7021 (9) 396,9651 A1) 217,5634 (8) 230,0621 (8) 238,1131(8) 302,6280E) 389,6767(8) 481,665B0) 553,809 B0) 975,615B0) 1047,759B0) 1059,769B0) 624,208E) 655,660E) 1164,906D) 1324,170E) Интенсивность конверсионных электронов, %/расп. 2,92 A4) 10,9E) 6,4C) 17,0(8) 4,38A9) 16,9 (8) 4,35A3) 1,06C) 2,87(9) 1,02 C) 1,924A4) 1,790 B5) 4,47A4) 1,95 F) 1,02 D) 1,55 E) 0,435 A3) 7,04B3) 1,78 F) 7*64E5) 1,38E0) —'0 »G15 ~о,оп Нуклид 212Bj 212Pb 208-П Период полураспада 60,55 мин 10,64 ч 3,07 мин Ее , кэВ 24,510E) 36,153E) 148,099F) 222,238 F) 2526,66A0) конверсионных электронов, %/расп. 1 1 1 1 1 Таблица 37.6. Эталонные значения коэффициек внутренней конверсии [1] Нуклид io»Gd !«Се 139Се 103Hg iMSn 188 Аи 137Cs "Co 64Mn 66Zn полураспада 464 сут 32,50 сут 137,66 сут 46,60 сут 115,09 сут 2,696 сут 30,0 лет 70,78 сут 312,5 сут 244,1 сут Ет,кэВ 88,0 14б',4 165,9 279,2 391,7 411,8 661,7 810,8 834,8 1115,5 Мультиполь- иость перехода ?3 Afl+0,4%?2 М\ ?2 + 41% М Mi ?2 М4 ?2 ?2 ЛП + 16%?2 Коэффициент внутренней конверсии 1риЛ 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 спннов / магнитных моментов р, н электрических квадрупольных моментов Q основных и некоторых долгоживущих метастабильных состояний для четно-нечетных, нечетио-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 /, р, и Q даны в еди- единицах Ti\%=h]2n, где h — постоянная Планка), в ядер- ядерных магнетонах ц„ и фемтометрах соответственно. Зна- Значения спннов, указанные в круглых скобках, получены косвенным путем. 1047
Таблица и электрическ Элемент ХН вНе 3Li .Be вв вс во i.Ne uNa 2Mg зА1 4Si 5P «s 7C1 8Ar Массовое 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 30 31 32 31 33 35 35 36 37 38 35 37 39 36 37 38 39 40 41 42 43 45 37.7. ие KBaj /. n 1/2 1 1/2 1/2 1 3/2 2 3/2 2 3 3/2 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 1/2 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 Спины, магнитные моменты фупольные моменты ядер [1] Р-. V-n +2,7928456A1) +0,8574376D) +2,978960A) —2,127624A) +0,8220467F) +3,256424B) + 1,6532(8) —1,778 (9) 1,0355C) + 1,80065A) +2,688637B) + 1,00306A5) +3,17778E1) 1,027 A0) +0,702411 A) +0,4573E) 0,32224C5) +0,4037607B) —0,2831892C) 0,7189(8) —1,89379(9) +4,7223 A2) +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) 2,791A) —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) +0,2148699 B) —1,1425F) 0,163B) 0,1734D) Q, фм* +0,2875 B0) z —0,0644G) -3,66C) 2,4B) +5,3C) +8,472 E6) +4,196 1,71A6) 4,78D6) 3,08F) — — + 1,56 — -2,6C) 10B) 7,0 A3) + 10^29G5) —6,0 G5) „ + 10,1(8) +23 (8) +22 + 14,0B) _ — —6,4A0) +4,5A0) -8,249B) -1,80D) -6,493B) - +4,9 D) -6,7(8) +6,0 E) Продолжение табл. 37.7 Элемент 20Са 2iSc 2,Ti 23V 24Cr 26Mn 2eFe 2,Co 2eNi 29Cu 3oZn 3lGa 32Ge Массовое 39 41 43 41 43 44 44m 45 46 47 ЛО 4o 45 47 49 47 48 49 50 51 49 51 53 51 52 52m 53 54 55 56 57 59 55 56 57 58 59 60 eom 57 61 65 60 61 62 63 64 65 66 63 65 67 67 68 69 71 72 69 71 73 75 3/2 7/2 7/2 7/2 7/2 2 6 7/2 4 7/2 6 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 3/2 3/2 5/2 2 3/2 1 3/2 1 3/2 1 3/2 5/2 5/2 3/2 3/2 3/2 3 5/2 1/2 9/2 1/2 ...» 1,02168A2) —1,594780(9) —1,31726F0) 5,43B) +4,64D) +2,56 C) 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) +3,0621 A4) 0,0076 5,024G) +3,2818A3) +3,468716B) +3,2266B) +0,09044G) 0,29C) +4,822C) 3,830 A5) +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) 0, фм» <23 -26 F) + 10E) — 19B) —22 A) + 11,9F) -22C) 1,5A5) +29A) +24 A) 7 -5,2A0) — 2,2 50A0) +60(8) +35E) — _ — +52(9) +22 C) +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 33As 34Se 35 Br зеКг 3;Rb 3gSr 3pY 40Zr «Nb 42MO 43 *c 44RU _, * Д 47"& Массовое 70 71 72 74 75 76 75 77 79 76 79 80 ?0m 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 \04tn 105 106 106m 107 108 108m l, ft 4 5/2 2 2 3/2 2 5/2 1/2 7/2 1 3/2 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 i% 7/2 G/2) 5/2 2 7/2 5 2 1/2 6 1/2 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) +2,270560D) + 1,6270E) -0,970669C) 1,005B) —0,0834C) +2,05B) +1,6434A2) H,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) 4,11 A5) -0,08840 B) +4,78 A0) +4,428A3) -0,642C) +4,14B5) +4,47 E) +4,0A) to 7 /o\ -J-O,/ yZ) 0,1014A0) +2,85B0) 3,71 A5) —0,113570B0) +2,6884 G) 3,580 B0) Q. фм* — — +29 + 100 +80 27 +29,3 19,9(8) +76 C) +27 B) +76 C) +27,0A3) +45C) +27 E) +0,50A3) +27,4B) +20 C) + 13,2A) 15F) —15,5C) -36G) —1,9A2) —10,2 C9) (+) 34 C4) +7,6~G) +44D) +80A0) — 152 (8) Элемент Cd 49In 60Sn BiSb 52 fe Массовое число A 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 121 115 116 117 118 118m 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 117 119 119m 123 123m 125 125m 127 127m 129 129m 131m /. ft 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 1 5 1/2 1/2 1/2 1/2 1/2 11/2 3/2 5/2 5/2 1 8 5/2 5/2 2 У 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) f 3,607 D) —0,146B) 0,0547E) 0,159B) —0,7393B) —0,615055A) —0,827846B) —0,5948856(9) —1,1051 D) —0,62306G) -1,087783B) —0,648425A) —1,041034B) +5,53F) +4,365D) +5,53F) +2,82C) +5,5289B) —0,21074B) -M,7D) T4,7(l) +5,5408B) —0,24398E) 2,7867(8) +4,22 (8) —0,25174C) 0,880(9) —0,91883G) — 1,00104G) —1,04728 G) — 1,40(8) 0,699G) +3,46A) 3,43F) 2,47G) 2,32D) +3,45 1) 2,34B2) -1 ,'905 B0) +2,5498B) 1,20 B) +2,630C5) 1,28G) 2,59A2) 1,31A9) 0 ,25 E) 0,95E) —0,73679B) —1,00 E) —0,88828C) -0,93E) 0,66E) —0,91 E) 0,66E) -1,15E) -1,04D) Q, фм* 165A0) — +43 D) +68 7) +69 G) —85 (9) -71 G) -54^5) +89 +37 +87 +9,3 +84,6 +86,1D5) 9B) — — 21B) 8D) -20D) —зоТб) —21 D) -20 C) +47 C) -26D) z _ ; z
Продолокение табл. 37.7 Продолжение табл. 37.7 Элемент мХе B5Cs ВвВа s,La *8Се адРг «»Nd slPm 2Sm 3Eu Массовое число Л 125 127 129 131 132 133 129 129m 131 131m 133m 125 127 129 130 131 132 133 134 134m 135 136 137 138 133 135 137 137m 137 138 139 140 137 137m 139 141 143 141 142 142m 143 143 145 147 149 143 144 147 148 148m 149 151 145 147 149 151 153 155 151 152 153 154 155 I. Л 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 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 1 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 V-, V-n 3,0A0) +2,81327(8) +2,6210C) +2,742A) 3,088G) +2,856E) -0,777976(9) —0,847 B8) +0,691861 D) —0,80A0) —0,87A2) +1,41B) + 1,46B) +1,482(9) +3^543 B) +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) 0,970 C0) 4,136B) +0,234 A) 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 ,92 F) —0,8148G) —0,6717G) 0,355A5) —0,0216A) +3,4717F) —1,9414A3) +1,5330(8) 2,005F) 1,93B6) Q, фм« —88,9 —78,9 —55,3 -40 A) 9A) -27A) —12,0A2) — — — — —62,0F) +50,8G) -0,3A) +38,9 C) +5,0~B) 22,5A0) +5,1A) +18B) +28gC) +26 (8) +51 (9) +22 C) + 10,3A1) — — — — —5,89D2) +2,97(85) — -48,4 B0) -25,3 A0) 90 C0) 130 C0) +74 B0) +20 B0) 190 C0) —18C) +5,2 (9) 4-100A0) 90 A0) + 115(9) +316 C5) +294 B3) +390 E0) Элемент e4Gd e6Tb вбРУ етНо 68Er e»Tm 7qYu 71Lu 72Hf 7зТа ,4W 75 Re 76Os Массовое число A 155 157 159 156 157 158 159 160 153 155 157 161 163 165 165 166m 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 I.ti 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 G\ % I'll 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) 6) 7/2 7 7/2 23/2 5/2 7/2 9/2 25/2 8 7/2 3 1/2 3/2 5/2 E/2) 8 5/2 1 5/2 1 1/2 3/2 C/2) V-. V-n —0,2591 E) —0,3398G) —0,44C) 1,41 A8) 2,0A) +1,758G) +2,014D) +1,702(8) —0,72(9) —0,34 C) —0,30C) —0,4805E1) +0,6726C5) 0,51 +4,173B7) 4 1 F) -o',37O E) +0,57B) 0 66 C^ —o', 5665 B4) +0,515B5) 0,70E) 0,081 B) 0,139B) 0,092B) -0,197B) —0,235C) 0,2476C6) 0,2303 C6) —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) 7,43 C4) +8,7A0) 2,371 2,6B) +0,1177847A) 0,688B1) 3,242F5) 3,03A1) 2,499E1) 2,86A3) +3,1871C) + 1,739C) +3,2197C) +1,788E) +0,06465184F) 0,659933D) 1,30 A9) Q, фм* +159A6) +203B6) + 140D5) +270E0) 118A2) +300E0) —15 (8) +94 A0) +127A4) +244 A7) -f-257 A7) 280 +273 F) +120(9) +220 B0) ООП /1 f\\ &?\J (ID) +282,7A2) 240B0) 185A5) 57,4 (9) +410 F) 280 B0) . +568F) +800G0) —239D) +551 F) +270 D0) +450 E0) +510E0) +440E0) +390 236E0) -40 224 E0) -40 — +91 A0) 1050
Продолокение табл. 37.7 Продолжение табл. 37.7 Элемент „1г 8Pt 9Au ¦№ ЫТ1 ЙРЬ Массовое число А 191 191т 192 193 194 195 195т 197 190 191 192 193 194 195 195т 196 196т2 197 198 198т 199 200т 181 183 185 187 191 193 193т 195 195т 197 197т 199 199т 201 203 205 194 195 196 197 198 198т 199 200 201 202 203 204 205 207 203 204 205 206 207 209 210 Л Й 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) 0,074 D) 0,148G) 6,268 C1) +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) —1,058429 C) +0,541475A) —1,044647C) +0,5273741 (9) —1,027684 C) +0,5058851 (9) —1,014702 C) -0,560225A) +0,84895A3) +0,6010A) 0,14A) +1,58D) 0,07A) +1,58B) 0,00A) 0,64G) +1,60 B) 0,04A) +1,61 B) 0,06A) + 1,622257A) 0,0908 + 1,6382134G) 0,58219 B) +4,62E) +4,28E) 4,16A1) +4,59E) 4,10B) +4,1106B) —0,0446A) Q, Фм* 78 B0) 70 A8) — — — 59,4A0) —50 B3) -41 D1 -86 C8) +108A0) + 127A1) +147 A3) + 140D2) +45,5D0) +40 D) _ — — — — .— — .— — — — —64E) -41 E) -19~E) -50 A5) —46 +13A) Элемент 84Ро 86At 89Ас 90Th 9lPa 92u 93NP e4Pu 96Am 96Cm wBk 99Es Массовое число A 205 207 209 211 213 227 229 231 233 233 235 237 238 239 241 241 242 243 243 245 247 249 253 254m 5/2 5/2 1/2 9/2 9/2 3/2 5/2 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 —hO,26 -+0.27 _ + 1.1A) K>,46 D) 2,01 B) +3,5(8) +0,55 —0,35 +3,14D) +0,203D) —0,683 A5) +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) +410 G0) +560 B00) +490 —276 +490 — +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
УП-10югшт л\ 5,76 лег Р~ 228Ас 6,13ч V. 1,91 лет сЦ 22*Ra гг,55дня а\ 220Кл 55,5 с 218РО 0,15с Рис. 37.1. Ториевая серия Dп) 212Bi 60,6 мш 212Ро говр,, Стабильный Z,ZXer tfjr 27, О дней Р~ 1,59'-ТО5лет сб| се; 22SRa 7*,вдня 225Дс 1О,П А«ен й| 221 Fr 4,5 мин <*; 217At 0,0323 с 4-5,5 мин 2,2 мик /Г 98% /Г 2"РО 209рь г, 209Bi Стабильный Рис. 37.2. Нептуниевая серия Dп+1) 1052
Рис. 37.3. Ураи-радиевая серия Dп+2) Zt, 1 дня 1,18 мин \99,9% и.п.\0,1% р/ 6,75ч | z,Zo^ <*| bZ^ct 1,6-103лет <*| о&| ziePo Сб|>55У 26,0 мин 0,07*% > 218At ~2с 75,7 мин 0L р- 0,1% >99% Го /г 21вКп 0,035с 1,6Ь-10~*с 210рь 22,3 года >55% 577д1я Ct|7,?-7Z <i 2/7 мин >99% Т+% 2t0Po 7-10в лет 25,52 ч /з- ^ 231Ра 3,28-Ю*лет 227АС 27,77 года оь|7,*% 27,5 мин 55,5% >99% ct|~ 0,005% "9At I P" , С,& мин I ~3%~ Ct \~97% 215Bi 7 мин Р~ 227ТЬ 75,72 дня 77,^„я 219 Rn 3,96 с л\ 215Ро 1,78-10 ЭС Л^>99% /3- Рис. 37.4. Уран-актиииевая серия Dп+3) 2«At 7'10 с 21lBi 2,75 мин Сб |^,72% ¦, 77 мин ' Р~ 0,28% 211РО 0,516 с d\ 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. Seelmann-Eggebert W., Pfennig G., Mfinzel H., Klewe-Nebenius H. Nuklidkarte, 5 Auflage. Miinchen: Ger- bash und Sohn Verlag, 1981. 3. Баранов С. А., Кулаков В. М., Шатинский В. М.// Ядерная физика 1969. Т. 7, вып. 4. С. 724—730: 1971, Т, 14, вып. 5. С. 1101—1102. 4. Greenwood R. С, 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 6. P. 675—702. Глава 38 МЕССБАУЭРОВСКИЕ ЯДРА С. С. Якимов, В. М. Черепанов 38.1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ Эффект Мёссбауэра или ядепный гамма-резонаис (ЯГР) — это бесфононное (т. е. без потерн энергии иа отдачу) излучение или поглощение резонансных v-кван- тов ядрами атомов, находящихся в конденсированной среде. Высокое энергетическое разрешение ЯГР Го/?о«* » Ю-10-5-10~16 (Г0=й/т)—естественная ширина ядер- ядерного уровня; т — среднее время жизни возбужденно- возбужденного ядра; Е0—Ее—Ее — энергия Y-перехода 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?= =Е—Eo=Eov/c (с — скорость света) в результате эф- эффекта Доплера и определяется выражением ; (v) = [N (со) - N (v)]/[N (со) — где N(oo) — интенсивность вне резонанса; N(v) — ин- интенсивность при относительной скорости v; Nq,—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]): -/s fF(?){I-exp[ -fAnAc(E)]}dE, где F(E) = [Го/гтс)] {[Е - Ев A + v/c)f + (Го/2)*}-1 — для лоренцевой формы линии излучения источника; fs, fA — вероятности излучения и поглощения у-кв&к- тов; пА, см~2 — число ядер резонансного нуклида на 1 см2; а = Bяс2 h*/ti*)[(E—Е0у+(Т0/2)Ц~1 - сечение поглощения Y"KBaHTa с энергией Е\ о= = Bпс2П2/Е1)[B1е+1)/B1е+1)УA-)-ат) — сечение при Е=Ее; Ie, h — спины ядра в основном и возбужденном состояниях; ат — полный коэффициент внутренней кон- конверсии. Максимальное поглощение е (ti=0) и площадь спектра S даются выражениями: «@) = Ы1 - ехР (-'/ /2) Чал IЩ > S= a (v) dv = (тсГ0/2) / tA X X ехр (- tA I 2) [1В (itA I 2) + h (itA I 2)] , где /о и /, — функции Бесселя нулевого и первого по- порядков от мнимого аргумента; tA=fAnAa(E0) — эф- эффективная толщина поглотителя. Если источник не тонкий, то при учете самопогло- самопоглощения в нем формула для е@) приобретает вид [2]: s) + K(tA)~ где К(х)=хехр (—x/2)[lo(i х/2) +Л0 х/2)]; x = ts, tA, ts+tA; ts=fsnso(E0), а площадь спектра не зависит от формы линии излучения. Основными считаются следующие параметры мёсс- бауэровских спектров [3—6]. 1054
1. Изомерный (химический) сдвиг б мессбауэровской линии, обусловленный разностью радиусов ядра в воз- возбужденном и основном состояниях &R=Re—Re и раэио- стью плотностей электронов на ядрах поглотителя и ис- источника |^M°)I2 и |i|>s(°)l2 соответственно: где А= Dn/5)e*R2ZS(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 vfc: где (v2) — средняя квадратическая скорость мессбау- мессбауэровского атома. В классическом пределе, справедливом при высоких температурах, т =-Е0.3 W7B Me*), где k — постоянная Больцмана; Т — температура; М — масса атома. 2. Квадрупольное расщепление Д ядерных уровней, вызванное взаимодействием квадрупольного момента ядра Q с неоднородным электрическим полем q=gradE, описываемым гамильтонианом 3. Магнитное расщепление ядерных уровней, вы- вызванное сверхтонким взаимодействием дипольного маг- магнитного момента ядра р. 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 где цл — ядерный магнетон; mi — магнитное кванто- квантовое число (правила отбора для магнитных дипольрых переходов Дот/=0,±1). Расстояние между соседними эквидистантными под- подуровнями kEm=gp.nHn, где g — гиромагнитное отноше- отношение (ядерный g-фактор). При добавлении к магнитному дипольному электри- электрического квадрупольного взаимодействия эквидистант- эквидистантность подуровней нарушается. Для Д<Д?^ положения ядерных подуровней определяются соотношением: \ш | + 1/2 - — V-пЧпт, I I + (-1) eqQ (Зеов^в — 1)/8, где В — угол между осью z градиента электрического поля и направлением магнитного поля. где /±=/*±i/». Он имеет собственные значения /, / — 1, — Л Параметр асимметрии имеет вид i]= (Vxx— Vyy)/Vzz, где I vzz | > | vxx | > | ууу | ; ^ = a»wax«; ^yy = = &V/dy2; Vzz = ^V/dz2; V — потенциал электричес- электрического поля. В частном случае аксиально-симметричного гради- градиента поля для ядра B7Fe (/g=l/2, /e=3/2) линия рас- расщепляется на дублет с расстоянием между компонен- Д=?C/2, 3/2)—?C/2, l/2) = eqQ/ где <7=V** — градиент электрического поля. 38.2. ХАРАКТЕРИСТИКИ МЕССБАУЭРОВСКИХ ЯДЕР В табл. 38.1 приведены следующие характеристики мёссбауэровских ядер [8, 9]: символ изотопа с массовым числом; содержание мессбауэровского изотопа в естествен- естественной смеси; ?о — энергия мессбауэровского перехода; 2/2 — период полураспада резонансного уровня; Г — минимальная наблюдаемая ширина линии, оп- определяемая по формуле Г=21п2(Й/7'1/2); ER — энергия отдачи свободного ядра; (Хг — полный коэффициент внутренней конверсии; Со — полное сечение резонансного поглощения; Ig, h — значения спина основного и возбужденного состояний ядра; Ц«> Це — 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 мессбауэровского ядра (массовое число, тип распада, период полураспада, э. з. — электронный захват). 1055
Ядро «к <"Fe elNi 6'Zn "Ge »Qe «K, •»Tc *>Ru «Ru «Ag u'Sn -Sn mSb 125Te 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 r1/2, не 4,25 97,81 8,7 5,27 9150 2953 1,86 147 0,237 20,5 0,581 44,3-10» 0,277 17,86 3,5 1,481 Та Г, мм/с 2,177 0,194 0,230 0,770 32-Ю-5 0,007 2,139 0,198 8,215 0,149 3,701 6,6-10-n 6,230 0,642 2,105 5,204 блица ^ 10~3 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 58.1. Значения характеристик мессбауэровских ядер ат 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 'о, 10~20 см2 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 'г 4- 1- -~- з- 2 5" 2 9+ 2 9+ 2 9+ 2 9- 2 5+ 2 5+ 2 1" 2 I4 2 1+ 'е з- з- 2 5~ т~ 5- 2 1" 2 5+ 2 7+ 7+ 7+ 3+ 2 3+ 2 7+ 2 3+ 2 З4 2 2 ~2~ ч -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 -0,31 - - +0,633 +2,47 +0,60 V 10-" см2 —0,093 0 0 + 0,162 0 —0,18 - f0,253 +0,34 +0,12 - 0 0 0 -0,28 0 10-24 СМ2 - +0,21 - -0,20 - - - +0,43 - +0.34 - - - —0,064 -0,38 -0,20 Сведения о материнском ядре ¦«(«.ТН*.,) "Со (э. з., 270 сут), 67Мп(р-, 1,6 млн) - "Со(р-, 99 мин), «Си(э. з., 3,41 ч) "Ga (э. з., 78 ч), "Си (Р-, 59 ч) 78As (э. з., 80,3 сут), ?3Ga (p-, 4,9 ч) 83Вг (р-, 2,39 ч), 83Rb (э. з, 86,2 сут) ""Mo (S-, 6,7 ч) "Rh (э. з.. 16,1 сут), »e«Rh (э. з., 4,7 ч) ioiRh (э. з., 3 года), i°iTc (|5-, 14,0 мин) i°7Cd (э. з., 6,6 ч), i07Pd ф~, 7- 10е лет) 117Sb (э. з., 2,8 ч), """In (p-, 1,93 ч) u9mSn B45 сут), "»Sb (э. з.,38 ч) is'"«Sn (S-, 50 лет) »»Sb (P-, 2,7 лет), 1261 (э. з., 60 сут)
_ 139 1271 49 2 гщ »>Хе 131Хе i33Cs 133Ва M9La ШрГ M»Nd i«Nd i«pm »'Pm i«Sm "«Sm «iSm ^Sm i&3Sm 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+ 2 5+ 2 7- 2 7- 2 5+ 2 V_ 2 7 2 7" 2 - 0+ 3 2 0+ 7+ ~2~ 5+ 2 3+ 2 1+ 2 5+ 2 3+ 2 _5_+_ 7+ 2 3- 2 5- 2 7+ 2 5+ ~2~ _5_ 2 5" 2 - _3_ 2 2+ +2,809 +2,617' -0,776? +0,6906 -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 ! _ — I" 127Xe (э. з., 36,4 сут) i2omTe ^ 34 сут) 128I (?-, 1,57-10' лет), 128Сз (э. з., 2,2 ч) 131I (p-, 8,05 сут) 133Ва (э. з., 10,5 лет), 133Хе (Э-, 5,29 сут) 133OTBa C8,9 ч) ,. , 84,9 мин), 139Се (э. з., 140 гут) 146Sm (э. з., 340 сут) 14'Nd (p-, ц,1 сут) lsEu (э. з., 93 сут), »Рт V, 53 ч) ' 52Еи (э. з., 12 лет), 62Рт (р-, 6 мес) ' улоновское возбуждение
Продолжение табл. 38.1 Ядро ...Eu 163Eu 153Eu lB4Gd »Gd UfOd "«Gd WQA WGd ieoGd ШТЬ ieoDy mDy шОу ШОу 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 Е, 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 Тщ. 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 9,3-10 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 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-S?»' СМ2 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 '• 5+ 2 5+ 2 5+ 2 5+ 2 0+ з- 2 з- 2 0* з- 2 з- 2 0+ 0+ 3+ 2 0+ 5+ 2 5+ 2 5+ 2 0+ 'е 7+ 2 7- 2 5~ т~ 3+ 2 2+ 5- 2 ~ 3+ 2 5" 2 ~2~ 2+ 2+ 5+ 2 2+ 7" 2 7+ 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 1-0,778 —0,513 -0,513 +0,77 +0.61 + 1,606 +0,724 +0,584 —0,140 -0,391 +0,74 Л, +1,14 +2,8 +2,9 +2,9 0 + 1.6 + 1,6 + 1,6 0 2,0 2,0 t) 0 + 1,3 0 +2,3 +2,35 +2,3 0 1О-"ЙСМ2 + 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 161Gd (э. 3., 120 сут), i^Sra (P-, 90 лет) 163Sra (p-, 46,7 ч), 153Gd (э. з., 242 сут) _ «"Ей (р-, 16 лет) 166Eu (p-, 4,96 года), «»ТЬ (э. з., 5,6 сут) _ 16вЕи (р-, 15 сут), u«Tb (э. з., 5,4 сут) J-6'Eu (p-, 15,2 ч) _ i"Gd (л, 1) 169Gd (р", 18,6 ч), 169Dy (э. з., 144,4 сут) "»ТЬ (р~, 72,1 сут) "ЧЬ (р-, 6,9 сут), шНо (э, з., 2,45 ч) - - ieiDy (n, 7)
Lu иод 177Hf 17ВД 180Hf lsija l81Ta ie*Dy W6H0 164Er шЕг 167Er lesEr 170Er И9ТП1 i7oYb 71 Yb "Yb 72Yb 28,18 100 1,56 33,41 22,94 27,07 14,88 100 3,03 14,31 14,31 21,82 31,84 12,73 97,41 5,20 18,50 27,14 35,24 99,99 99,99 91,39 80,557 79,322 79,80 79,31 8,401 1,253 66,719 75,875 76,469 82,13 113,80 88,361 112,97 93,174 93,332 5,238 36,25 2,39 0,022 1,47 1,87 0,119 1,9 0,87 1,64 1,76 2,0 0,100 1,39 0,5 1,50 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 5,7' 291 6,12 9,4 ,76 8,277 28,27 23,77 7,211 23,60 23,35 23,74 24,20 14,44 20,79 20,10 22,47 6,728 22,84 5,991 25,16 24,59 94,69 0 +4,12 0 0 0,564 0 0 -0,231 0 +0,491 +0,491 0 0 +2,22 0 +0,61 0 о +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 + 1,0 +0,52 +0,63 +5,14 +2, 0 +5,6 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) i«*Dy (p-, 2,33 ч) 1MHo (p-, 37 мин) ««Ho (p-, 26,9 ч), шТт (э. з., 7,7 ч) le'Tm (э. з., 9,6 сут), 1в7Но (>-, 3,1 ч) '* шТт (э. з., 85 сут) Кулоновское возбуждение 1в9Ег (р-, 9,4 сут), 1в9УЬ(э. з., 32 сут) 170Тт (р-, 128,6 сут), 170Lu (p+, 2,0 сут) Ш1т (Р-, 1,92 года), 171Lu (э. з., 8,2 сут) 172Lu (э. з., 6,7 сут), 172Тт (р-, 63,6 ч) 174Lu (э. з., 3,6 года), wmTm (p-f 5,2 мин) Кулоновское возбуждение 175Yb (p-, 4,19 сут), "»Hf (э.з. ,70 сут) "•«Lu (P-, 3,7 ч) 17'Lu (P-, 6,7 сут) "Ln (P-, 28,4 мин), «»T.(8,,Vi,i"™! !0OTHf A40 сут) !1W (э. з., 121,2 сут), l81Hf (S-, 42,4 сут) '
Продолжение табл. 38.1 Ядро isoW 182 W 183\y 183\V 184\V 188\V "'Re 1880s 1880s 1890s "90S 189OS 19«OS 191jr Содержа - 0,14 26,41 14,40 14,40 30,64 28,41 62,93 1,59 13,30 16,10 16,10 16,10 26,40 37,30 37,30 Г, кзВ 103,70 100,10 46,484 99,079 111,21 122,30 134,24 137,16 155,03 36,22 69,59 95,23 186,90 82,398 129,40 Г1B, не 1,27 1,31 0,184 0,688 1.28 1,01 0.010 0,84 0,695 0,50 1,64 0,23 0,47 4,02 0,089 Г, мм/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 ER. ИГ3 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 27,40 31,46 5,542 28,40 27,96 1,151 8,420 0,561 24,66 1,540 5,649 0+ 0+ ТГ" 1- ~2~ 0+ 0+ 5+ 0+ 0+ з- 2 з- 2 з- 2 0+ 3+ 2 3+ 2 1е 2+ 2+ Л. 5" 2 2+ 2+ 7+ 2 2+ 2+ 1- 2 5~ 2 з- 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 40,58 +0.634 - +0.56 +0,58 +0,22 +0,98 - +0,63 +0,54 +0,55 V 10"г< см* 0 0 0 0 0 0 +-2,2 0 0 +0,94 +0,94 +0,94 0 +0,78 +0,78 Че' Ю~24 СМ» -1,82 -1,81 —1,5 —1,63 —1.71 -1.63 - —1.5 -1,36 0 —0,62 0 -1,18 0 - Сведения о материнском ядре 1воотТа (|5-, 8,1 Ч), 180Re (э. з., 2,43 мин) 182Та (й-, 115 сут) ^Та (Э-,5,1 сут), 1S3Re (э. з., 71 сут) - 184Re (э. з., 38 сут), шТа C-, 8,7 ч) 18eRe (э. з., 90 ч), шТа (jr, Ю мин) 18'W(8-, 23,9 ч) 18Фе (8-, 90 ч) i88Re (8-, 16,8 ч), 1881г (э. з., 41 ч) Ш1г (э. з., 13,3 сут), i89Re (8-, 24,3 ч) - - i9°Ir (э. з., 12,1 сут), 19«Re ф~, 3,1 мин) "Юв C-, 15,4 сут), wipt (э. з., 2,8 сут) -
? 5 2 I I s ss ss I 9 II о см' oo« 1 is о о +0,486 о 1 1 о -0,62 1 о +0,90 О о +0,418 о о S о 1 1 со со- + 1 1 ' 1 1 96 см 1 1 см — СО -* + + О "^ 1 1 1 1 1 О + СП + 1 г s +0, - CN CN + CO| CM о + со|см + + см i|e. + I CM CM см о ч CM 1 г. о 1 CM о 1 гм о с см 1. +- см 1 & о ь f CM 8 8 ¦* о о о Э СО О О СМ lO СО СП СП СП Ю О ОО ^* О U3 ?- СО i*CO 1ОЮСМСО О § S 8 о о о s I i Ч Ч S- ^ ? a- ^ -^ lO g ^ СО S6 5 !? s s sf «O CO OO OOOO О О S i I I й 3 D i3 2* я 3 i I S 1061
38.3. ПАРАМЕТРЫ МЁССБАУЭРОВСКИХ СПЕКТРОВ источника PdE7Co) при температуре 298К, а также па- параметры 6, 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. 1,705 10,618 6,144- Натрия нитропруссид Na2Fe(CNNNO • 2Н2О Железо a-Fe Вп =33,04 Тл Гематит a-Fe-A Вп = 51,7 Тл 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] 16,70 ¦ 9,66 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 е= [Л^оо)—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; 6 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; В„ — индукция магнитного поля, действующего иа ядре атомов мессбауэровского изотопа в данном вещест- веществе (поглотителе); fs, fA — вероятности излучения и поглощения у- квантов без отдачи энергии. В табл. 38.4 приведены основные параметры месс- мессбауэровских спектров ядер 237Np в некоторых вещест- вах [11]. Таблица 38.2. Положения линий спектра a-Fe для гелиевой температуры и t = 25 °С Источник — кобальт в матрице палладия при температуре 25 °С т, к 298 4,2 1 —5,482 —5,501 Номер 2 —3,247 —3,210 линии и ее поло з —1,013 —0,917 жение в спектре, мм/с 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 Нержаиеющая сталь 310 Нержавеющая сталь 310 Нержавеющая сталь 310 Нержавеющая сталь 310 *-F2O3 «-Fe2O3 KFeS2 NajjFefCN^NO • 2H,O Na2Fe(CNNNO • 2H,O Na2Fe(CNNNO • 2H2O Ni Ni ZnO ZnO Ge Ru Sn Sn Mg2Sn SnO2 Те TeO2 Na3H212»lOe mh Ka«9i «»XeF2 »2»XeF2 Na^XeO,. 13»XeF4 CsCl Sm2O3 wiEu »«Eu2O3 EuPd2S?2 »«Gd2O3 F0 кэВ) »5Gd2O3 (86 кэВ) M1D?2O3 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- Ni (кулоновское возбуж- возбуждение) MgO(Ga) ZnO Ge (кулоновское возбуж- возбуждение) Ru (Rh) Sn Те ТеО, ZnTS ZnTe ZnTe Nal Nal Nal Na2H3IO6 BaCl2 -2&P Eu2O3 ^ 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 7,2 4,2 77 292 80 80 80 300 г, мм/с и 0,20 (Ь22 0,48 0,45 0,48 0,53 0,40 0,28 (Ь26 0,38 3,3 - 0,006 Та 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 2^41 4,3 1,1 80 12 «. % 16 36 Й)о 160 21 450 470 - 180 21 13„ 4 - 0^2 0,64 % 5~ 31 25 2 2 5,4 ОТЗО 25 0,56 2 8, MM/G —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 - д. мм/с - - 0,40 0,40 0,50 1,705 1,712 1,712 _ - — 7,8 42 42 6,0 Ь23 33,0 - 51,7 1 — 9,0 - _ Z - fs 0,67 - - 0,09 - = 0,01 0,14 0,29 0,70 0,12 0,15 — 0,54 0,012 0,10 \ - = 0,09 - - 0,07 0,29 — оТб4 0,012 1063
Поглотитель Формула mDy2O3 MeEr2O3 Tm Tm2O3 170Yb2O3 171Yb2O3 Hf2O3 Та TaC 182W2O3 184WC16 186Os 188Os 1г(СОKС11Д iesIr Pt Pt Au 199Hg2Pt 231РД 232ThO2 238Uo2 239PuO2 M°PuO2 2«AmO2 237NpAl2 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 ?f Q. (Tin) w w Та Та Та W(Re) Re Re Re 193lr Os Os Pt(Au) Cu(Au) Pt 19SAu(Pt) 231ThO2 232Th (кулоновское воз- возбуждение) 242PuO2 239NpO2(ThOa) 244CrnO 243PuO2 2«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 6 210 4 3,5 10 4,5 0,6 440 4,4 — 74 230 1,1 4 4 g 0,004 0,73 .— 4 2 1,2 0,66 0,04 8, MM/C _ 0 +5 1-5,7 . +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 Д, мм/с _ — 144 11 — — — — — — 2,06 1,83 7,8 — 0 Вп, Тл _ 700,0 . .—. 270,0 — 0 — fs 0,23 . 0,11 — . 0,02 — 0,07 0,34 0,004 0,31 _ — . 35.3 fA _ 0,04 . 0,11 0,13 0,14 0,004 0,35 — Таблица 38.4. Значения параметров спектров ядер 237Np в некоторых матрицах Поглотитель NpO2 NpO2 NpAl2 NpAl2 NpO2 NpO2 NpO2 NpAl2 NpO2 NpO2 Np3O8 NpAl2 NpO2 NpO2 NpO2 sa NpCl4 NpCl4 NpO2 NpO2 NpO2 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) NpO2 (UO2) Am Am Am Am Th(Am) Th(Am) Th(Am) Th(Am) Cu(Am) NpO2(AmO2) UO2 AmO2—I AmO2—11 NpO2(UO2) NpO2(UO2) Ат2Оэ—I Am2O4—11 AmF3 Т. 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 S, мм/с 0 0 +5,6 +6,7 +7,5 +7,5 +3,5 +3,5 -2,1 —_ 0 + 1,1 +25,2 +2,2 + 1,7 +1,8 +28 -44,6 вп. Тл . 0 315,0 4,0 0 0 0 4,0 0 0 0 — 260,0 0 А, мм/с 0 0,55 1,4 - — — — —4,2 8,8 — Г, мм/о 6 3 2 4,1 3,2 2,6 3,0 2,0 1,7 1,1 10,8 2,5 1,7 1064
Продолжение табл. 38.4 \ NpO2 NpO2 NpO2 NpO2 NpO2 NpO2 NfeCs ot-Np-I . a-Np-II [ NpO2(NO3J - xH2O I KsNpO2F6 f. KNpO2CO3 j HNpO2C2O4 • 2H2O p NpAs NpSb NpP-I NpP-II NpN RbNpO4 Rb3Npd Np NpF3 NpMo6Ses NpTe2 NpS NpF6 NpF6 K2NpO4 NpRu, Nplr2 NpOs2 NpCo2 NpNi2 NpFe, NpMn2 Up a is Np3S5-I Np3S5-II vTPC!6-I - 31°-11 6H2O 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) 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 ,2 ,2 ,2 ,2 ,2 4,2 4,2 4,2 —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) j-l,82(NpAU) —52,2 —52,7 —58,0 —63,2 —59,0 +3,0(NpAl2) +41 (NpAI2) +28 (NpAU) +27,5 (NpAl2) + 18,5(NpAl2) + 18(NpAl2) +6(NpAl2f -2(NpAl2) -8(NpAl2) -3S(NpA!2) —64(NpAl2) —57(NpAl2) +12,9 ?i -4;0(NpAl2) —17 (NpAl2) —11 (NpAl2) -15 (NpAl2) —22,5 —17,9 —24,0 —20,0 -5 +28 МММ! 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 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 2,7 3,3 0,9 —3,3 0 _ —0,4 — 1 -2,8 __ 2 —1 1065
Источник ннп Сг Нержавеющая сталь НФЦ КФЦ a-Fe Rh Pd Си Pt <*-Fe2O3 Таблица 38.5. Относительный изомерный сдвиг о, мм/с, дл я «Fe (a-Fe) Поглотитель ННП 0 —0,107 —0,173 —0,188 —0,232 —0,265 —0,354 —0,436 —0,480 —0,612 —0,629 Сг 0,107 0 -0,066 —0,081 —0,125 —0,158 —0,247 -0,329 -0,373 —0,505 —0,522 Нержавеющая 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-Fe2O, 0,629 0,522 0,456 0,440 0,397 0,364 0,275 0,193 0,149 0,017 0 ННП — натрня 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 Источник RuO2 Ru RufRh) 38.6. Относительный изомерный сдвиг, мм/с, В для ssRu (Ru) Поглотитель RuOE 0 —0,25 —0,26 Ru 0,25 0 —0,006 Ru(Rh) 0,26 0,006 0 Источник SnO2 MeSnF2 V(Sn) Pd(Sn) PdgSn Mg2Sn a-Sn P-Sn SnTe Таблица 38.7. SnO2 0 -1,29 —1,58 —1,59 — 1,76 — 1,86 —2,02 -2,54 -3,46 Me2SnFs 1,29 0 -0,29 —0,30 —0,47 -0,57 —0,73 —1,26 —2,17 Относительный изоме; 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 ный сдвиг о "Гоглотитель PdsSn 1,76 0,47 0,18 0>17 0 —0,10 —0,26 —0,78 —1,70 , мм/с, для х MgsSn 1,86 0,57 0,28 0,27 0,10 0 —0,16 —0,682 —1,60 «Sn(SnO2) 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 0 Примеча Таблица Изомерные сдвиги для SnOs, CaSnO3 и BaSnOa Относительный изомерный сдвиг й для »s»Sb(InSb) еримеита льно идентичны, Источник P-Sn InSb Ni21Sn2Be SnOjj Поглотитель P-Sn 0 —2,6 -4,3 —11,1 InSb 2,6 0 -1,67 -8,55 NislSn2B, 4,3 1,67 0 -6,88 SnOE 11,1 8,55 6,88 0 Таблица 38.9. Источник р-ТеОз Cu(Sb) SnTe РЬТе 0 —1 —1 1 Относительный изомерный сдв мм/с, для еОа 07 11 14 2 —1,31 Cu(Sb) 1,07 0 —0,04 -0,07 —0,1 -0,24 126Te(ZnTe) Поглотитель 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 SnT 1, 0, 0, 0, 0 —0, e 2 [ 1 1 1 иг В, РЬТе 1,31 0,24 0,19 0,17 0,1 0 1066
Таблица 38.10. Относительный изомерный сдвиг мм/с, для 127I(Cul) Источник ZnTg Csl Nal Kl Cul ZnTe 0 —0,12 —0,14 —0,16 —0,28 m Csl 0.12 0 —0,02 —0,04 —0,16 глотитель Nal 0,14 0,02 0 —0,02 —0,14 KI 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 6, мм/с, для i29I(Cul) Источник Nal Kl Cul Csl ZnTe Поглотитель Nal —0,01 —0,05 —0,08 —0,45 KI 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 38.12. Относительный изомерный сдвиг мм/с, для «9Sm(SmF3) Источник EuF3 Eu2O3 SmF3 Sm2O3 Поглотитель EuFs 0 —0,01 —0,01 —0,04 Eu2Os 0,01 0 0,00 —0.03 SmF8 0,01 0,00 0 —0,03 FtaA 0,04 0,03 0,03 0 Таблиц 38.13. Относительный изомерный сдвиг мм/с, для 151Eu(EuF3) EuS SmF3 EuF3 EuF3•2H20 Eu2O3 Sm2O3 Поглотитель 0 -11,45 -11,53 -12,5 -12,56 11,45 0 —11,50 —0,05 -1,07 —1,11 11,50 0,05 0 —0,038 —1,024 —1,06 11,53 0,09 0,038 0 —0,98 —1, 12,52 1,07 0,98 0 12,56 1,11 1,024 1,06 1,02 0,04 Таблица 38.14. Относительный изомерный сдвиг мм/с, для "*Eu(EuF3) Источник Еи2О3 Sm2O3 EuF3 EuS Поглотитель Еч,О. 0 —0,25 —1,2 -15,2 Sm2O, 0,25 0 —0,9 —15,0 EuF3 1,2 0,9 0 —14,0 EuS 15,2 15,0 14,0 0 Таблица 38.15. Относительный изомерный сдвиг мм/с, для «*Cd(CdF3) Источник Pd(Eu) Gd SmAl3(Eu) GdF3 Поглотитель Pd(Eu) 0 —0,07 —0,53 —0,66 Gd 0,07 0 -0,46 —0,59 SmAl3(Eu) 0,53 0,46 0,0 —0,14 GdF3 0,66 0,59 0,14 0 Таблица 38.16. Относительный изомерный сдвиг 8, мм/с, для 161Dy(DyF3) Источник DyF3 GdF3(Tb) Gd2O3(Tb) Gd2(T3b) Dy DyF, 0 —0,2 -0,5 —0,67 -2,26 —2,9 GdF3(Tb) 0,2 0 —0,3 -0,5 —2,1 -2,7 Поглотитель Gd,O3(Tb) 0,5 0,3 0 —0,1 i j —2,4 Dy,A 0,67 0,5 0,1 0 —1,6 —2,21 Gd (Tb) 2,26 2,1 1,7 1,6 0 —0,62 Dy 2,9 2,7 2,4 2,21 0,62 0 Таблиц Источник YbB6 Yb YbAl2 TmB12 TmAl2 YbAl3 Tm a 38.17. Относительный изомерный сдвиг 8 мм/с, для "°Yb(YbAl2) 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,8 0,22 0,04 0,02 0 —0,05 -0,08 —0,13 TmAl2 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 Tra 0,35 0,17 0,15 0,13 0,08 0,05 0 Таблица 38.18. Относительный изомерный сдвиг В, мм/с, для wiTa(Ta) Источник W Та Поглотитель Mo(W) 0 -21,8 —22,6 w 21,8 0 —0,835 Га 22,6 0,835 0 Таблица 3 Источник Pt Ir Os V(Os) 3.19. Относительный изомерный сдвиг о, мм/с, для «3Ir(Ir) Поглотитель Pt 0 —0,645 — 1,183 —2,34 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 8. мм/с, для M7Au(Au) Источник Аи Pt Аи 0 —1,23 Поглотитель Pt 1,23 0 Таблица 38 21. Относительный изомерный сдвиг 8, мм/с, для 237Np(NpAl2) Источник Am Th(Am) NpO2 NpAl2 Поглотитель Am 0 —4,0 —7,5 —13,8 Th(Am) 4,0 0 -3,5 —9,8 NpOs 7,5 3,5 0 -6,3 NpAl2 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- данского, Л. И. Крижанского. В. В. Храпова. М.: Мир, 1970. 2. Быков Г. М., Фам Зуй Хиен//Журн. эксперим. и теорет. физ. 1962. Т. 43, № 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.: Мир, 1969. 5. Иркаев В. С, Кузьмин Р. Н., Опалеико 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., Остаие- 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. i84. 13. Stevens J. G., 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, 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 Ь. 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 10~S0 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 da/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 da/dQ, фм2/ср, нерелятивистской частицы с мас- массой т, зарядом ze и энергией Е на ядре с массой М и зарядом Ze вычисляется по формуле гле ? — энергия падающей частицы в лабораторной системе координат (ЛСК), МэВ; G — угол рассеяния в системе центра масс (СЦМ), Это же сечение в ЛСК получается, если вместо csc4(8/2) подставить csc4(^/2)— 2(m/MJ+ ..., где угол ф отсчитывается в ЛСК. Следующий член разложения в скобках имеет порядок (m/M)i. 39.3. ЭНЕРГИЯ ЯДЕРНОЙ РЕАКЦИИ Энергетические соотношения в ядерной реакции оп- определяются законами сохранения энергии и импульса. Энергией реакпии А (а. Ь)В называется величина Q = + Ма ) - + Мь ) ] с\ 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 АМ=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 AM 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 = (АМД + АМа) — (АМВ + АМЬ). Значения дефектов масс приведены в табл. 39.1, Таблица 39.1. Дефекты масс Ш = М — А, кэВ[1] (N— число нейтронов; Z — число протонов; A=N+Z — массовое число; с —масса получена в результате интерполяции или экстраполяции на основе имеющейся систематики) 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 п 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 С 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) 13 135,84D) 14 949,94E) 14 931,32E) 25 920 E00) 2424,94 D) 25 130 C00) 33 790 (SO0) 11390 E0) 11 680 E0) 17 597,0 C5) 14 087,3 (8) 18 375 F) 26 111 C0) 14 908,2 (9) 15 770,1 (9) 29 940 A00) 31609 A2) 20 946,9 (9) 4941,76A0) 22 921,9 A3) 35 085 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) 39 500 (с) 40 940 A20) 20 176 F) 8667,9 D) 10650,0 Ш) 25 230 A00) 25 030 D0) 13 369,5 A3) 0,0 @,0) 17 338 A) 32 070 B60) 34 900 (с) 16 562 D) 3125,038A») 5345,6 (9) 23 105 A0) 40 970 (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) 38 000 (с) 13 693 A6)
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39.1 N 9 8 7 6 12 11 10 9 8 7 12 11 10 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 И 12 13 9 10 11 12 13 14 9 10 11 12 13 14 10 11 12 13 14 15 A 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 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 M,g 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) 45270 (с) 21 060 (с) 7870 A5) —809,9 (8) 1951,66 A8) 16478 B6) 25 370 (с) 13 274 C0) —783,03C0) 872,5G) 5319 E) 25 320 (с) 34 430 (с) 15600 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) 10 912 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) 10 740 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) 11 260 (с) N 17 16 15 14 13 12 17 16 15 14 13 12 18 17 СОЮ 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 11 12 13 14 15 11 12 13 14 15 16 11 12 13 14 15 16 11 12 13 14 15 16 17 11 12 13 14 15 16 17 И 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 Al Si P S Na Mg Al Si P s Na Mg Al Si P S Cl Na 2? Si P S Cl Na Mg Al Si P S Cl 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) —21 491,2 F) —7159,5 C8) 4190 A20) 2660 A50) —Ю750 E0) —18 212 E) —21893,7 (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 6Ю (с) —3900 (с) —15100 A00) —22 948,7 A0) —24 439,5 F) —19 044,1 A6) —7070 E0) 16 410 (с) -2890 (с) —11290 (с) —24 092 G) -24 304,7 (8) —26015,1 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 С1 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 Ar к Са Sc Ti Cl Ar К Ca Sc Ti V Cl Ar К Ca Sc Ti V Ar К Ca Sc Ti V Cr Ar К Дефект массы, кэВ —30 665,9 A5) —29 521,77 B1) —30 231,32 B8) —17 426 (8) —6650 B70) —7010 (с) —19010 (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) Oft ЙЛ9 Г\ A &Л —ZO o(J2 5 U A0) —22 060 (9) —4460 (с) —12 300 (с) —23000 (с) -29 803 A8) —33 241 E) —33 806,2 (8) —27 282 E) —14 080 (с) —22240 (с) —27 540 E00) —35 040,2 G) -33 535,2 (8) —34 846,8 (8) —20 527 D) —9040 B30) —18 100 (с) -27400 A60) —33 067,7 (9) —35 559,7 (9) —35 138,5 (9) —28 643,5 A6) —15780 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) —41 466,0 A4) 37 810,7 B4) —37 546,2 C1) -23 850 (с) —13 500 A30) -29 730 F0) —36611 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 28 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 Cr Аг К Са Sc Ti V Cr Mn К Ca Sc Ti V Cr Mn К Ca Sc Ti V Cr Mn Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Ca Sc Ti V Cr Mn Fe Sc Ti V Cr Mn Fe Co Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ti V Cr Mn 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) —41 755,6 A5) —44 122,7 A4) —37070,8 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) —51 447,8 A4) —48 239,8 A4) —40 228 A7) —27230 (с) —40 140 (с) —49 469 A0) —51 438,9 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. 39.1 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 z 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 A 54 55 56 57 58 59 60 61 62 Элемент Fe Co 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) —49 930 A00) -56931,3 A6) —55 554,3 A8) —56 251,4 A4) —48 009,6 A9) —39 210 (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) —55 265 C0) —56908,8 A7) —60 604,1 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) —60 661,4 B6) —62 226,4 A5) —61 152,9 A5) -56 352,2 B1) -47 590 (с) —52 950 (с) —61 437 A0) —61 646,6 A5) -64 470,2 A5) —58 343,3 B5) -54 184 A1) —59 010 G0) —62 897,0 A7) -64 219,1 A5) —61980,7 B0) —56 580 B00) —47 750 (с) —58 930 E0) —61504 A4) —66745,4 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 ос ОО 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 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 Zn Ga Ge As Ni 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) -65 578,5A5) —62 211,1 B2) —56690 A00) —47 550 (с) -59 791 B0) —67 097,9 A6) —65423,0 A7) —66001,2 A9) —58 836 (8) —54 430 B50) —65124,5 A7) —67 261,5 B0) —65909,6 B0) —62 653,8 B2) —56410 A00) —47 150 (с) —66021 A9) —66256,7 B1) ' OOOyOjO \1"/ —63 723,3 C4) —61621 A3) —51 520 (с) —63470 (90) —67 305 (8) —67 879,6 A6) —66878,5 A8) —62 450 E0) —56 650 (с) —47 080 (с) —65390 E0) —70006,3 A7) —67085,2 B1) —66 972 A2) —58 770 (с) —54 170 (с) —65 940 G0) —68417,0 A8) —69 321,5 C1) —67 096 D) —63 120 D0) —56300 D0) —45 620 (с) —63 390 (ПО) —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) —46500 (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 Kr Zn Ga Ge As Se Br Kr Zn Ga Ge As Se Br Kr Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Zn Ga Ge As Se Br Kr Rb Sr Zn Ga Ge As Se Br Kr 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) —58 930 (с) —53 870 (с) —65 030 B00) —69 730 D0) —71 293,5 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) —71866,1 B4) —73 033,9 B3) —72 169,0 B4) —69 159 B0) —64 160 (с) -57 5@ 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) —58 910 (с) —66 410 (с) -71214,3 B6) —73 915,7 C7) —74 606,1 B5) -73 241,5 C8) —70236 C0) —65 ПО A20) —57 960 B80) —58 080 C20) —63 680 B00) —71 760 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) N 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 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 Kr Rb Sr Ge As Se Br Kr Rb Sr Ge As Se Br Kr Rb Sr Y As Se Br Kr Rb Sr V As Se Br Kr Rb Sr Y Zr Se Br Kr Rb Sr Y Zr Se Br Kr Rb Sr Y Zr Nb Br Kr Rb Дефект массы, кэВ —76 070,0 C6) —74 439 (9) —70 860 П10) —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) —76 213 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) 1073
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 39. 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 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 88 89 90 91 92 93 94 Элемент Sr Y Zr Nb Br 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) —83 007,2 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) —76 790 F0) —81 717 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) СО QOO /ЧАЛ —oz оУ^ь (о4) —84 822 A6) —88 456,1 B8) —86 448,1 C4) —86 807 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) —78 960 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 4*5 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 Эле мент 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 Ag Cd Дефект массы, кэВ —66 550 C10) —75 140 (90) —81 233 B0) —85 663,4 C4) —86 786,5 B5) —87 712,1 Bi) —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) —86 075 (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) —86 070 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 11.2 B3) —76 510 (с) —76 600 B00) —79 960 A30) —86 189 F) —86 018,8 B7) —89 221,6 B6) —85 592 B0) —85 230 A5) —77 930 <400) —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 €1 60 59 58 57 56 55 €3 €2 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 л 102 103 104 105 106 107 108 Элемент Nb Мо Тс Ru Rh Pd Ag Cd In Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Mo Tc Dn Ku Rh Pd Ag 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 Ag Cd Sn Sb Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Дефект массы, кэВ —76 360 (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) —88 024 D) —87 478 (9) —84 800 E0) —80 600 A40) —74 100 (с) —80 500 (с) —82 700 (с) —88 099 F) —86 952 D) —89 400 E) —85 150 C0) -83 850 (с) -75 850 (с) —71 150 (с) —77 140 (с) -82 540 B00) —85 938 F) —87 855 F) —88 422 E) —87 075 A0) —84 336 A1) —79 340 (с) —73 090 (с) —80 030 (с) —86 333 A0) —86 372 A0) —89 913 E) —86 929 F) —87131 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) —70 400 (с) —83 820 F00) -85 020 F00) -89 523 E) —87 602 F) -89 251 F) -84 100 (80) —81 900 (с) N 57 56 65 64 63 62 61 60 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 Ag 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) —86 524 A0) —62 620 (с) —76120 (с) —67 470 (с) —82 930 A00) -88 335 B0) —87 456 D) —90 349 D) —86 409 C0) —85 834 A6) —77 430 (с) —71760 (с) -82 530 (с) —86 030 E0) -88 226E) —89 254 D) —88 405 A1) —85 941 (8) —80 840 (с) —73 470 G0) —86 326 B6) —86 620 B9) —90 577,9 C4) -88 000 G) -88 658 F) —81740 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) —90 019,6 C3) —88 576 E) —90 560 D) —84 870 E0) —82 190 (с) —73 070 (с) —67 090 (с) —84 910 A00) —88 093 (8) —86 541 (8) —90 035,1 C7) —87 005 B0) —82 420 E0) —76 620 (с) —68 700 (с) €8* 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 68 67 66 65 64 72 71 70 68 67 66 65 73 72 71 70 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 Ag Cd In Sn Sb Те I Xe 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 Xe Cs Ba [n Sn Sb Те I Xe Cs Ba In Sn Sb Те I Xe Cs Дефект массы, кэВ —82 620 (с) —88 717,6 C7) -88 253 (8) —91 526,1 C6) —86 930 D0) —85 370 (ПО) —77 610 A70) —73 270 B60) —62 630 (с) —82 240 A00) —86 416 A3) —88 944 (9) —90 398,9 C5) —88 654 A8) —85 164 C5) —80 850 (ПО) —74 480 (с) —66 850 (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 1 Xe Cs 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) —90518,3 C8) —87 361 E) —87 450 A40) —81 530 D80) —78 750 (с) —80 500 C00) —85 902 E) —88 252 E) —89 019 D) —88 841 E) —87 110 D0) —84 040 D0) —79 460 B50) —77 900 A20) —86 024 A2) —86 402 C2) —90 066 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 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 79 78 77 76 75 74 83 82 81 80 79 /0 76 75 83 B2 * Г9 Г8 7 ^6 5 S4 2 1 0 9 В 7 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 34 35 36 1 Элемент In Sn Sb Те I Xe Cs 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) —81600 (с) —77 480 (с) —82 100 (с) -S5 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) ftft Л.Г.О /|Л\ —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) —82 670 (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 (И) -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) Продолжение табл. 39.1 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 61 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 Ba La Се Pr Nd Pm I Xe Ce Ba La Ce Pr Nd Pm Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Xe Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Xe Cs La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Cs 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) —86 966 (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 (ПО) —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 A 144 145 146 147 148 149 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 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) —79 625 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) -76 439 G) N 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) —71 098 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) —50 800 (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) —70 392 A2) —64 635 (с) —62 440 (с) —54 530 (с) -50 050 (с) —67 100 (с) -70 196 E) —71 825 F) —72 071 E) —71 256 A5) 1078
Продолжение табл. 39.1 /V 89 88 87 86 85 84 94 93 92 91 90 89 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 Q1 iJl 90 88 87 97 96 95 94 93 92 91 90 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 6Б 66 67 68 69 70 71 72 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 63 64 65 66 67 CO Do 60 70 71 72 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 64 65 66 A 156 157 158 159 160 161 Элемент Dy Ho Er Tm 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) —66 055 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) —56 940 (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) —65 030 (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) —68 056 F) Продолжение табл. 39.1 N 94 93 92 91 90 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 z 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 А 162 163 164 165 166 67 Элемент 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 W Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Та W Ho Er Tm Yb Lu Дефект массы, кэВ —67 203 F) —65 197 A2) -61 680 (с) —57 400 (с) -52 080 с) -46 130 с -38 840 (с) —64 360 A20) -65 760 G0) —68 181 F) —66 047 G) —66 335 F) -61 540 60) —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) -62110 A50) —65 967 F) —64 937 F) -65 940 F) —61 976 B1) -60 880 (с) -54 580 (с) -51 280 (с) -43 080 (с) —38 040 (с) —63 611 F) —64 896 F) —64 518 F) —62 924 F) —60 161 B1) —56 160 (с) -51 260 (с) -45 360 (с) —38 670 (с) —62 583 (8) -63 067 F) -64 921 F) -61 874 A3) —61 582 '9) —56 100 A60) -53 480 (с) —46 100 (с) —41 480 (с) —62 316 B1) —63 286 F) —62 537 F) -60 583 G) —57 450 G0) 1079
Продолжение табл. 39.1 Продолжеьие табл. N 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 94 103 102 101 100 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 77 68 69 70 71 72 73 74 75 А 168 169 170 171 172 173 Элемент Hf Та W Re Но Ег Tm Yb Lu Hf Та W Re Ho Er Tm 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 A00) —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) —46 920 (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) —46 900 (с) —41 100 (с) —34 160 (с) —26 180 (с) —56 491 A3) —57 380 A1) —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 96 107 106 105 104 103 102 101 100 99 98 97 107 106 105 104 103 J02 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 77 78 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 70 71 72 73 74 75 76 77 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 кэВ —37 410 (с) —29 910 (с) —21790 (с) —53 850 E0) —56 940 F) —55 562 F) —55 830 (8) —51 980 (80) —50 080 (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) —41 810 (с) —33 840 (с) —28 540 (с) — 18 400 (с) —50 986 F) -52 382 E) —52 879 F) —51721 G) —49 720 (с) —46 120 (с) —41620 (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 109 108 107 106 105 104 103 112 111 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 7Э А 180 181 182 183 184 185 Элемент Os Ir 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) —41 480 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) -41 360 B1) -43 370 G) -43 802 G) —42 787 G) -40 290 (с) -36 490 (с) —31 730 (с) N 105 104 103 113 112 111 ПО 109 108 107 106 105 104 113 112 111 ПО 109 108 107 106 105 114 113 112 111 ПО 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 77 78 79 80 81 82 74 75 76 77 78 79 80 81 82 74 75 76 77 78 79 80 81 82 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 75 76 77 78 79 80 81 82 83 A 186 187 188 189 190 191 Элемент Hg Tl Pb Та W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb w Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb W Re Os Ir Pt Au Щ Tl Pb w Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Re Os Ir Pt Au ?? Pb Bi Дефект массы, кэВ —26 140 (с) — 19 110 (с) — 11740 (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) — 19 860 (с) — 14 330 (с) —39 893 G) —41 205 G) —41 208 G) —39 710 (с) —36 810 (с) —32 870 (с) —28 060 (с) —21 930 (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
N 116 115 114 113 112 111 НО 109 117 116 115 114 113 112 111 ПО 109 118 117 116 115 114 113 112 111 ПО 119 118 117 116 115 114 ИЗ H2 111 119 118 117 П6 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 A 192 193 194 195 196 197 198 Продолжение табл Элемент Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po Os Ir Pt Au ?f Pb Bi Po Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At . 39.1 Дефект массы, кэВ —35 875 G) -34 826 G) —36 283 G) —32 768 A7) —31970 (с) —25 590 (с) —22 290 (с) — 13 670 (с) —33 387 (8) —34 519 F) —34 458 G) —33 360 (с) —31 020 (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) — 10 810 (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) —11060 (с) —29 440 F0) —32 652 F) —31 162 (9) —31 846 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 (ЗЮ) Продолжение табл. 39.1 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 79 80 81 82 83 84 85 86 87 79 80 81 83 84 85 86 87 79 80 81 82 83 84 85 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 Au ?f Pb Bi Po At Rn Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn Fr Au ?f 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) —20460 (с) — 16 740 (с) —8670 (с) —3740 (с) —23 740 (ПО) —26 400 A00) —27 672 F) —27 185 A6) —25 327 C5) —21 410 (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) — И 970 (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. 39.1 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 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) —21 041 F) —22 463 E) —20 058 (8) — 17 150 A1) — 13 310 E0) —8690 (90) —2650 (с) 3700 (с) — 16 768 F) —21 759 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} — 11865 F) — 12 444 E) -11653 (9) —8761 A1) —4220 E0) 780 (90) 7400 (с) —7562 F) —8135 F) — 10 381 E) -8625 F) -8666 G) —3690 (с) — ПО (с) 7180 (с) 131 130 129 128 127 126 125 124 123 132 131 130 129 128 127 126 125 124 132 131 130 129 133 132 131 130 129 128 127 126 133 132 131 130 129 128 127 134 133 132 131 130 129 134 133 132 131 130 135 134 133 132 131 330 220 Pb Bi Po 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 -3140 (c) —5243A1) -6663 G) —6589A3) —5706A1) -3556A1) 290 C5) 6170 (c) 12 240 (c) -185,3C3) — 1209A2) -4479 E) -3389 F) -4328A1) - 965 A3) 90 A3) 6140 (c) 10 870 (c) 1710A00) —540,5C7) -1262 G) — 1179 A0) 309A3) 2531 A2) 5950 E0) 10 870 (90) 5970 (c) 1769 F) 2237 F) 245A1) 2975 A4) 3285A1) 7980 (c) 10 390 (c) 5960 (c) 4382A2) 3649 (8) 4307A5) 5881 A3) 8701 A5) 12 141 C6) 8354,6C3) 8099 A3) 5212E) 7050 F) 6644 A4) 10 837 A6) 12 362 A6) 10 530 (80) 8830,7C7) 8617 (9) 9377 A4) 11 560 A6) 14 470 B4) 14 200 (c) 10 599 F) 11470 (8) 10 263 A5) 13 747 A7) 14 663 B3) 1083
Продолжение табл. 39.1 Продолжение табл. 223 224 227 231 Дефект массы, кэВ 14 380 (с) 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 (с) 18 813 F) 20 219 (8) 19 993 A8) 23 798 B0) 23 790 (с) 21 987,3 C6) 21 626 A2) 22 303 A1) 24 320 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) 28 941 E) 28 895 E) 26 758 F) 28 870 (9) 29 221 B1) 32 720 (с) 30 720 A50) 29 580,9 C4) 29 887 A3) 31201 A1) 33 758 B9) 34 560 (с) 33 760 (с) 30 861,3 B9) 32 165,5 C7) 31 607 F) 35 232 B4) 35 910 A00) 33 812,2 C0) 33 423,1 C1) 33 780 E0) 35 626 A3) л 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 z 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 93 94 95 96 97 98 А 232 233 234 235 236 237 238 239 240 241 Элемент Ас Th Ра и Np Pu Th Pa и Np Pu Th Pa и Np Pu Am Th Pa U Np Pu Am Pa U Np Pu Au Cm Pa U Np Pu Am Cm Pa и Np Pu Am Cm Bk U Np Pu Am Cm Bk U Np Pu Am Cm Bk Cf Np Pu Am Cm Bk Cf Дефект массы, кэВ 39 150 (с) 35 447,2 B3) 35 934 A2) 34 597 F) 37 290 (с) 38 362 B3) 38 732,3 B4) 37 487,1 B4) 36 914,7 C3) 38 010 (с) 40 042 B3) 40 612 D) 40 349 E) 38 142,6 B4) 39 951 (9) 40 342 (8) 44 460 (с) 44 150 (с) 42 320 A00) 40 916,4 B4) 41 039,5 B6) 42 160 F) 44 650 (с) 45 540 B00) 42 442,0 B3) 43 426 A0) 42 889 F) 46 020 (с) 47 890 (с) 47 640 E0) 45 388,7 B5) 44 869,3 B3) 45 087 F) 46 640 (с) 49 170 (с) 51 270 C00) 47 452',6 B3) 46 160,8 B4) 48 417 C2) 49 398 C1) 54 280 (с) 50 572,2 B2) 49 306,4 C0) 48 585,1 B4) 49 389 E) 51 090 (с) 54 280 (с) 52 712 E) 52 210 F0) 50 122,8 B3) 51 443 B0) 51 712 F) 55 710 (с) 58 030 (с) 54 310 A00) 52 953,0 B3) 52 932,2 B3) 53 606 F) 56 100 (с) 59 190 (c)v
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 Bk 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 Деф„сЫ,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) 70131 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) 71 891 B1) 77 000 (с) 70 748 (8) 69 848,0 C5) 69 721,6 C0) 71 116 G) 73 500 (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 76 000 (=) 79 030 (с) 78 530 (с) 76 031 F) 77 150 (с) 76 822 C3) 80 500 (с) 82 862 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) 83 796 E) 84 880 (с) 86 870 (с) 90 250 (с) 87 260 (с) 85 481 (8) 87420 (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 Mi и М2 — массы частиц акции. входном каш 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 Zje и радиусом Ri для частицы с зарядом Z2e и радиусом R2 дается выражением где Ri+R2=Ro(Al{:i+A1-^), Ro —постоянная, принимае- принимаемая обычно равной около 1 фм A фм=10^15 м); А, и А2 — массовые числа взаимодействующих ядер. 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 РЕАКЦИИ Под кинематикой ядерной реакции понимают соот- соотношения между энергиями частиц, участвующих в ре- реакции, а также соотношения между углами и сечениями в ЛСК и СЦМ (рис. 39.2). Легкая частица Тяжелая Рис. 39.2. Кинематическая схема ядерной реакции: Ч1 и Ei — массы и энергии участвующих частиц; ф и Ъ, — уг лы разлета частиц в ЛСК; в н <р — в СМЦ Ниже приведены наиболее важные кинематические уравнения для нерелятивистских и релятивистских энер- энергий. Для частиц с нерелятивистской энергией справедли- справедливы уравнения Введем следующие обозначения: -ф и 1 — углы вы- вылета частиц в ЛСК; 6 и <р — углы вылета в СЦМ; ?,• — энергии частиц в ЛСК; Е\ —энергия в СЦМ: Q = (М, -(- М2 — М% — М4) с2 энергия реакции; (M1 + A MiM4 (M1 + MMi(m3^ (Мх+М2)(М3-\- мм* ш, + м2) ша + м„) Г Ег -М4) ?т ' ?1 . ¦ М4) ?т ' Ad Q \ Е К F = 1: AC = BD. Приведем расчетные формулы для кинематики ядерных реакций в нерелятивистском случае: легкой частицы Энергия тяжелой части- частицы в ЛСК ¦ =B+D + 2(ACI'2X X cos в = В [cos ф ± ±(D/B — sin2*);I''2]2 (если В <: D, используется толь- только знак плюс; если B>D, используются оба знака — в этом случае существует предельный угол вылета) EJET = А + С + -f 2 (ACI'2 cos 9 = Л [cos g ± з: (С/Л — sin2?I/2]2 (если А <: С, используется толь- только знак плюс; если А > С, используются оба знака — в этом случае существует предельный угол вылета) Угол вылета тяжелой sin ? = частицы в ЛСК Угол вылета легкой частицы СЦМ sin e = 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 чаг- тиц — продуктов реак- реакции в ЛСК '(в) 8Ш2ф А = sin 6dB cos@—ф) = Г, = Е. - Мя = (ACI''2 (D/В-sin* Ея/Ет g(y) ^cos(, sin2 -f (AC)m(CIA - Q = Mi + M2 —Ma— [ — 2?s (Ex + M2) + 2 Px P3 cos ф] 1/2 ; В йф "~ 26 sin2 ф cos F — sin2 ? cos (<f — 5) 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., Bos K.//Atomic Data and Nuclear Data Tables. 1977. Vol. 19. P. 177—216. 2. Marion J. В., Young F. С Nuclear Reaction Analy- Analysis: Craphs and Tables. Amsterdam: North-Holland Publ. Сотр. 1968. Глава 40 ДЕЛЕНИЕ ЯДЕР А. И. Обухов, И. С. Григорьев 40.1. ВВОДНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ Деление томного ядра — это процесс распада иа 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 [2]. Для ядер с массовым числом Л>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, v-квантами, Р-частицами и антинейтрино, сопровождающими процесс деления ядер. Энергию возбуждения можно сообщить ядру облу- облучением его \-квантами или бомбардировкой его нейтро- нейтронами и заряженными частицами высоких энергий, кото- которые при неупругнх 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 ^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 B33U, 235U, 239Pu, 24IPu). 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 10~20—10~21 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 н торня до миллисекунд для ядер с зарядом Z= 104ч-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. ИмпулБсы рав- равны и противоположны по знаку. Скорость осколков до- достигает 0,9 конечного значения за время около 10~20 с при расстоянии между ними порядка 10~" 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 Y-квантов за 10-"—К)-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 5-106 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 р-распадов (обычно трех или четырех для каждого осколка). В отдельных случаях р-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]. 40.2. БАРЬЕРЫ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР Вероятность деления ядра (в капельной модели) при малых энергиях возбуждения ?^6 МэВ связыва- связывалась с проницаемостью потенциального барьера, зависи- зависимость которого от деформации ядра б вблизи вершины предполагалась примерно параболической: U (8) = Вшах — const (8 — 80J, где б0 —деформация, отвечающая максимальной высоте барьера Втах. 1088 Таблица 40.1. Барьеры деления Вд к Вв i глубина второй ямы Еп , МэВ [10]. Здесь и далее в круглых скобках указаны погрешности Делящееся ядро 228Ra 226ДС 227-Th 228'jfh 229Jh 230Th 231Th 2Э2-Щ 233Th 234Th 231Pa 232Pa 233Pa 232TJ 234U 235TJ 236U 237TJ 238U 239TJ 240TJ 234Np 235Np 236Np 237Np 238Np 239Np 232Pu 234Pu 235Pu 236Pu 237Pu 238Pu 239 pu 240pu 24ipu 243Pu 244Pu 245Pu 235 Am 238Am 239 Am 240 Am 241 Am 242 Am 243Am 245Am 2«Am 241Cm 242Cm «Cm 244Cm 245Cm 246Cm 247Cm 248Cm 248Cm 25°Cm 249Bk 250Bk BA 8,0 @,5) 6,0 @,6) 5,9 @,3) 6,2 @,3) 6,1 @,2) 6,0 @,1) 5,8 @,2) 6,3 @,2) 6,1 @,2) 5,9 @,2) 6,1 @,3) 6,1 @,3) 5,2 @,2) 5,6 @,2) 5,9 @,2) 5,6 @,2) 6,1 @,2) 5,7 @,2) 6,3 @,2) 5,7 @,2) 5,5 @,2) 5,5 @,2) 5,8 @,2) 5,7 @,2) 6,1 @,2) 5,9 @,2) 5,3 @,4) 5,8 @,7) — 5,5 @,2) 6,2 @,2) 5,6 @,2) 6,1 @,2) 5,5 @,2) 5,9 @,2) 5,4 @,2) 5,6 @,2) 6,2 @,3) 6,5 @,2) 6,0 @,2) 6,5 @,2) 5,9 @,2) 6,3 @,2) 5,9 @,2) 5,5 @,2) 6,3 @,3) 5,8 @,4) 6,4 @,3) 5,8 @,2) 6,2 @,2) 5,7 @,2) 6,0 @,2) 5,7 @,2) 5,6 @,2) 5,3 @,2) 6,1 @,2) 6,1 @,2) ?II — — — <5,8 <§C4 5 <6,2 <5,7 2,5 + 0,3 2,3 + 0,2 2,5 + 0,4 2,6 + 0,1 1,9 + 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 1,9 + 0,3 1,7 + 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 1,9 + 0,3 2,1 + 0,3 % 8,5 @,5) 7,7 @,3) 6,6 @,3) 6,5 @,3) 6,5 @,3) 6,5@,3) 6,1 @,3) 6,2 @,2) 6,3 @,2) 6,5@,2) 5,9 @,3) 6,2 @,2) 6,1 @,3) 5,1 @,3) 5,5 @,2) 5,6 @,2) 5,5 @,2) 5,9 @,2) 5,7 @,2) 6,1 @,2) 5,5 @,2) 5,1 @,2) 5,2 @,2) 5,6 @,2) 5,4 @,2) 6,0 @,2) 5,4 @,2) 5,1 @,4) 4,5 @,4) 5,0 @,2) 5,5 @,2) 5,1 @,2) 5,4 @,2) 5,1 @,2) 5,2 @,2) 5,0 @,2) 5,0 @,2) 5,2@,3) 5,1 @,3) 5,4 @,3) 5,4 @,3) 5,4 @,3) 5,2 @,3) 4,3@,5) 4,0 @,5) 4,3 @,3) 4,2 @,3) 4,1 @,3)
Продолжение табл. 40.1 Делящееся ядро 250Q 253Q 2b0Es 255Fm ВА 5,6 @,3) 5,4 @,3) 6,7 5,7 Ell 1 I I I вв Таблица 40.2. Высота барьеров деления Втак ядер от 213At до iMTb [Ц] Составное ядро 213/Ц 212At 212Ро 2ПРо 210Ро 20фо 208Ро 20фо 210В; 208Bi 207Bi 206Bj 208Pb 207Pb 206Pb 205Pb 204Pb 201T1 2™T1 200Hg 199Hg 1S8Hg 196Hg 198Au Bmax, МэВ 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 Составное ядро "'Аи «6Au 195Au is^Au is6Pt 194Pt 193pt 192pt 19ipt isiir wo Ir 189 If 1881 r is°Os 388OS i«Os 186Os 185QS 185Re «URe 184W imW 182W 181W 180\V 179\V i79Xa г73Ьи 173 Yb no Yb 153Tb Braax, МэВ 23,4—25,1 22,5—23,9 20,8—22,9 20,1—21,7 24,9—26,3 22,в—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 6А~0,4 и бв« 0,8. Седловина между мак- максимумами располагается при значении бц«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 (z>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 Fm 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 1ЦА—И). 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 14С в случае ядер франция и радия и 24Ne в случае урана. В этих случаях (отмеченных звездочкой) вместо Т\п 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. 1089
Таблица 40.3. Периоды полураспада ядер Тг,2 из основного состояния путем спонтанного деления, средние числа мгновенных нейтронов ~мгн и средние кинетические энергии Ек осколков деления Элемент B7Fr В8 B0Th Pa т т 92 3Np 4Pu 5Am „Cm 7Bk 8Cf 9Es ooFm A 221 221 222 223 224 230 232 230 231 232 232 233 234 235 236 238 228 237 239 236 238 239 240 241 242 244 232 234 240 241 242 243 244 240 242 244 246 248 250 246 349 246 248 249 250 252 254 253 254 255 242 244 246 248 250 252 254 255 256 257 258 259 ri/2 [13-17] <4,4-10-12* <4,4-102* 3,7 F)-10-10* 6,1 A0)- lO0* 4,3 A2)-lO1* 1,5 A5)-10» лет > 1.0-1021 лет > 1016 лет [20] 1,Ы016 лет 7,8 F0)-1013 лет 2,0 E)-102* 1,2C)-10» лет 1,42 (8)- 101в лет 9,8 B8)-1018 лет 2,43A3)-101в лет 8.08B6)-1015 лет 108 лет [22] 1018 лет >5-1012 лет [20] 3,5 A0)-10° лет 4,77 A3)-1010 лет 7,8A6)-1015 лет 1,15 D)-10" лет >3-Ю15 лет 6,84 (8)-1010 лет 6,56 C2)-1010 лет 102 лет [22] 10* лет [22] 1014 лет [22] 1,06C)-1014 лет 8,8 C3)-1011 лет 3,35C1)-1013 лет 1014 лет [22] 1,9- 10е лет 6,5 F)-10е лет ,344 B)-10' лет ,81 D)-10' лет 1,11 D)-10е лет ,13E)-104 лет • 1013 лет [22] ,864 (87)-10» лет ,83-103 лет 7-103 лет 6,98 A5)-1010 лет 1,70 G) -10* лет 85,38C9) года 0,1656E) года 6,42 B2)-105 лет >2,5-10' лет 2,44A4)-103 лет 0,82-10-3с З,3-Ю-Зс 15 с 3,6-10* с 10 лет 115 лет 228A) сут ~ 10* лет 2,6 ч 131 C) гой 0,38 мс 1,5 с Vint И] _ 1,24 A5)" [20] 2,13B0) [21] 1,63A5)*М20] 1,89 E) 1,98 C) 2,21 A8) 2,24(8) 2,17A) 2,153A9) 2,30A9) 2,42(I4)*i [20] 2,538A2) 2,696A0) 2,950A4) 3,157A5) 3,17(8) 3,395B6) 3,14 (9) 3,51 D) 3,7675D0) 3,83E) 3,98 A9) 3,74 A8) 3,796 A4) Ек, МэВ [19] 31,3 [35 32,4 33,0 31,9 30,5 35 35 35 35 — — — 32,8 [36] — — 168,2A1) — — 180,4 C) 179,96B0) 181,8A0) . 181,5A01 184,2E) 182,5(9) 179,1 B7) 196,6B0) 189,3C0) 187,0E) 186,3A0) 188,3 B0) 191.3C0) 199,6D0) 198,7 D0) — — 194,9A0) — 198,2E) 197,6 238[15 245,2 'ао 1090
Продолжение табл. 40.3 Элемент inMd i«No U3Lr ic4Ku 105NS 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 Tlfl [13~17] > 5-Ю-2 лет > Ю-2 лет >6 сут 95 мин 0,25-Ю-3 с ~8 с ~24 ч Ю3 с 1,2-10-3 с >10* с 5-Ю-4 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 а >8 ~ 15 с ~7 с 47 с >2с 7-Ю-3 G Ю-2 С vMrH 118] — .4,15 [23J — Ен, МэВ [19] _ _ 203,9A4) 202,4 : , " Значение экстраполировано от полученного при измерениях < Таблица 40.4. Периоды полураспада ядер Г1/2 из изомерных состояний путем спонтанного деления [22, 24] (в тех случаях, когда к одному нуклиду приведены два значения Т1,2, они относятся к разным состояниям) Ядро 236U 238^ 228Np 2="Np 235pu 236Pu 236Pu 23'PU 237Pu 238PU 239Pu 240Pu M1Pu 242^ 243Pu 244Pu 245Pu 232 Am 234 Am V,- 1,46-10-' > ю-» 1,95-10-' 60 4-10-8 3-10-8 3,4-10-8 3,7-10-" 1,1-10-6 1,1-10-' 6-10-9 5-10-1" 8-10-" 3,4-10-» 3-10"8 2,1-10-5 5•10-« 3,6-10-9 6-10-8 3,8-10-10 9•10"8 85 150 Ядро 237 Am 238 Am 239 Am «Am 2«Am 242 Am «Am «Am 245 Am 246 Am ««Cm 241Ст 242Cm 243Cm MCm 24=Cm 2«Bk 244Bk 2*>Bk 5-10-» 3,5-lO 1,6-10-' 9-10-4 1,5-10-" 1,4-10-2 5,5-10"" 1,0-10-3 6,4-10-' 7,3- Ю-5 5,5-10-8 10~u l,5-10-8 1,8-10-' 5-10-» 4,2-10-8 > 1•10-' <: 5-10-12 1,3-Ю-8 9,5-10-9 6-10-' 8,2 -10 2-10-9 тепловыми или быстрыми нейтронами, 40.4. СЕЧЕНИЯ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР В табл. 40.5 и 40.6 приведены сечения деления cf ядер под действием тепловых нейтронов. Значения, по- помеченные звездочкой, рекомендованы для энергии Еп= = 0,0253 эВ (у = 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 af (En) для основных делящихся ядер и «и. 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, 241Pu 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 232Th, 238U, 240Pu, 242Pu и другие, начинают хорошо делиться лишь прн некоторой энергии выше ?ппор. 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 сечеииях деления таких «пороговых» ядер как 236U, 238U, 237Np, 240Pu, 1091
Таблица 40.5. Сечения деления of ядер под действием тепловых нейтронов и числа вторичных нейтронов vMrH, испускаемых на акт деления Ядро-мишень 223Ra 226Ra 228Ra 22'Ac 227Th 228Th 229Th 230Xh 232Th 233Th 234Th 230Pa 23iPa 232pa 233pa 234Pam 230U 231TJ 232U 233TJ 234U 235U 236TJ 237U 238TJ 239U 234Np 237Np 238Np 236Pu 237Pu 236Pu 239Pu 240Pu 24!Pu 242Pu 243Pu 2«Am 242Amm 242Amff 243 Am 244Arnm 244Am^r 242Crn 243Cm 244Cra 2«Crn 246Cm 24'Crn 248Cm 260Bk 24»Cf 251Cf 252C{ 253C{ 254Esm 254 Es^ 255Fm 257Fm ог, 10-»» м» [18] 0,7 C) < 5-10-5 <2 <2,9-10 202 A3) <0,3 30,8 A5) 2',5-10-e 15B) <. 0,01 1500 B50) 0,020 A) 700 A00) p <500 <5000 25 A0) 400 C00) 76,8D8)* 529,1 A2)* [25] <0,65 582,6A1)* [25] 0,07* <0,35 D4-11)-10-" 14C) 900 C00) 2500 A50) 0,0215 B4)* 2088 C0) 170 C5) 2455 B95) 17,9 D)* 748,0 B0)* [25] 0,056 C0) 1011,1 F2)* [25] 0,0007* [26] 196 A6) 3,20 (9)* 6950 B80)* 2100 B00) 0,1983D3) 1600 C00) 2300 C00) <5 617 B0)* 1,04 B0)* 2145 E8)* 0,14 E)* 81,9D4) 0,37 E) 960 A50) 1642 C3)* 4895 B50) 32 D) 1300 B40) 1826 (80) 1966 A60) 3360 A70) 2950 A60) ^мгн [6,18] - 2,08B) 2,12 (To) — z 2,480 G) 2,407 G) 2,338 B2) 3,12 A4) 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) Ю3 w2 10 1 \ I Ill I» r W2 70г W5 ЮвЕп,эВ Рис. 40.1. Зависимость сечения деления 235U от энергии нейтронов [27] 6f,1l 7 If 10~z ю-' 10'" 10'5 w7 a 1П-1В -28 MZ I II ill 1 1 I J Ifi \ J ,\, / d'1 7 10 J0z 1С3 70* 10s JO6 ?П7эВ Рис. 40.2. Зависимость сечения деления 238U от энергии нейтронов [27] 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 взанмодействнн с нейтронами 0,1—20 МэВ приведены, в [3]. Рис. 40.4. Зависимость сечення деления 241Ри от энергии нейтронов [27] W2 10* 10* 10s 106 Еп,зВ Таблица 40.6 Характеристика о , Ю-28 м2 о,, Ю-28 м2 °погл» Ю~28 м2 *мгн [6] V3an ^логл Еп, МэВ Константы взаимодейств 23S,, 45,5 G) 529,1 A2) 574,7 A0) 2,480 G) 0,0066 C0) 2,4933 C9) 2,0627 B48) ия делящихся ядер с нейтрон 98,3 (8) 582,6 A1) 680,9 A1) 2,407 G) 0,01659 E5) 2,4251 C4) 2,0266 B20) ами, имеющими 23» РЦ 269,3 B2) 748,0 B0) 1017,3B9) 2,874 G) 0,00622 C2) 2,8768 E7) 2,0990 B32) скорость v = 2200 м/с [25J 2«Ри 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 прн делени складывается из следующих составляющих: кинетической энергии осколков деления Ек; энергии мгновенных ^-квантов ?т мгн! энергии нейтронов деления Еп; энергии р-нзлучения продуктов деления ?р ; энергии ¦у-излучения продуктов деления ?т ; энергии, уносимой антинейтрино при C-распадах /w , Та б л и Ядро- мишень «'Аи 209gj 226Ra 232Th 233TJ 235U 236Ц 238JJ 237Np 239рц 240Pu ц а «О 22N P. tl n n n tl a, tl n n n n n и n ft n n 40.7. Энергия, выделяющаяся при делени уносимая запаздывающими нейтронами, Частица и ее энергия, МэВ , 135 е, 175 12 3,35 14,0 тепловая 0,5 14,0 30 тепловая 0,5 14,0 2,82 3,10 14,0 2,37 тепловая 0,5 14,0 2,39 * ядер, ?™ Мгновенное излучение *н 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 Еп 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 в т 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 МэВ (среднее » 10 кэВ в значение табл.40.7 Запаздывающее изл} % 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 Е 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 на одно деление; не учтена) чение Я_ 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 Е 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 энергия, Литера- Литература [Щ ы 9 7 7 [7 [7J [7 [Щ 7 [7] [7] 7 [7 [7 [7] [7] [7] m 7 1093
Ядро- мишень 24ipu 242Pu 252C{ 256pm Частица и ее энергия, п, тепловая я, 0,5 п, 2,32 Спонтанное деление Го же Мгновенное излуч Ек 175,4 175,6 176,8 190,0 198 Еп 6,0 6,0 4,6 7,4 32 ение Е1 7,9 7,9 6,5 8,4 8 Запаздывающее и. Е? 6,5 6,5 6,6 6,0 8 6,4 6,3 6,4 5,9 8 Продолжение табл. 40.7 лучение ?— 8,8 8,7 8,9 8,1 12 210,9 211,0 209,9 225,8 Литера- Литература [71 7J 7 1\ Энергия, уносимая антинейтрино, в виде тепловой не выделяется, поэтому на один акт деления 235U 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 8-1013 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 [19J Ядро-мишень 229Th 231Ра 237Np 238Pu 241 Am Як> МэВ 162,7E) 165,1 E) 169,3 E) 171,0G) 178,1 5) 180,0 D) Ядро-мишень 243 Дт з«Ст *«С! 251Cf 254Es 255рга Екг МэВ 177,5 F) 184,5 E) 189,4 E) 185,0 B7) 194,6E) 195,7B9) 40.6. ПРОДУКТЫ ДЕЛЕНИЯ ЯДЕР Независимым выходом называют непосредственный выход осколков при делении ядра Полный выход (рнс. 40.6) складывается из независимого выхода и той доли, которая образуется в результате цепочки [3-рас- 0В. В табл. 40.9 даны пробеги осколков делен! ядер. 120 ПО 150 А Рис. 40.5. Зависимость полной кинетической энергии Ек осколков деления от г2/Л'/8 делящегося ядра [28] Рис. 40.6. Полные выходы продуктов деления, образую- образующихся при делении 233U, 235U и 239Pu тепловыми нейтро- нейтронами (вся кривая нормирована на 200%) [20] 1094
Таблица 40.9. Средние пробеги осколков деления ядер R, мг/см2, при торможении в различных средах [6] {Rn — пробег легкого осколка, /?т — пробег тяжелого осколка) Тормозящая среда Алюминий Аргон [30] Вода Воздух Гелий [30] Железо Коллодий Лавсан Медь Никель Серебро Углерод Уран Урана диоксид Урана окись-закись Цирконий 235и + !"тенл R 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 [29] — «л 4,17 4,45 2,45 см 1,38 . 17,8 мкм *1 5,53 7,33 3,09 10,64*2 — — 6,12 «т 3,22 3,84 — 2,03 см 1,14 14,0 мкм*1 4,30 5,50 2,48 8,44*s — — 4,78 ««Cf, спонтанное деление «л 4,16 — — 2,32 см*2 — 5,52 7,28 — — — — 3,44 — — 1,90 см*2 4,57 5,82 — — — Пробеги с '¦ Пробеги i при фотоделении ядер, Ятах = 20 МэВ. в э»Мо (Йл) и 14°Ва (RT) соответственно. 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) (— Е/Ь), где Е — энергия нейтрона в лабораторной системе коор- координат, _а параметр 6 связан со средней энергией спект- спектра Е: ? = 3G/2 (табл. 40.10). Таблица 40 10. Средние энергии Ё~ энергетических распределений мгновенных нейтронов для различных ядер Тепловыми нейтронами То же Спонтанное Тепловыми нейтронами Спонтанное Я, МэВ 2,0627B48) 2,0266B20) 2,0990 B32) Г120 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). Эта зависимость может быть представлена выражением у(Еп) = У0-{-аЕп,где vo — сред- среднее число мгновенных нейтронов при делении тепловыми нейтронами. Параметр о«0,15, он слабо зависит от энергии нейтрона. В 5 3 г п гн у < SPU M2Th II 23 гззи 7.1 3D L Рис. 40.7. Среднее число мгновенных нейтронов деления 232Th [21. 31], 233U [20], 235U [23, 31], ™ Ри [23, 32] 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 у-квантов. Процесс из- излучения происходит за время порядка 10~9—10~14 с вслед за испусканием нейтронов. Спектр ¦у-квантов и полные энергии ?у полн мгновен- мгновенных у"квантов, образующихся при делении некоторых ядер, приведены в табл. 40.11 и 40.12. 1095
о о" о о" о о" о о о о о о" о" о" о о о ooooooooooooooooo li , МэВ ПОЛИ МэВ Ядро vll) (II) (II) (II) (8) f I s Тепловг 2,8 235 юююм 10,3 3ohf 14,7 2,8 14,7 Спонта! деление 1 i SK sJlaJ §S B8g-?|g6 ОИ gs§s§B« i «V = 2 41цШ its ill! Il ooooooooooodoooooooodoooooooooooooooooooooooooooooooooooooo QOcD»^O^ogt^O^O^OQOQO^O^QO'IOO^CDCDCDQOOCOCDOЧ - — ao to oora« ¦* та та од с о о ооооо оо о" о" о ооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооооо ооооооооо—, — —. — — .
7 ¦? /О ¦ч; 7O-'2 \ \ \ 4 \ \ ;o6 WB t,c 1ч/1неделя^год 1су.т 1мес Рис. 40.8. Зависимость интенсивности у~излУчек дуктов деления от времени [20] ю-8 \ \ \ JO'1* 10 z 1 ID2 lQh 7D6t,MUH Рис. 40.9. Зависимость интенсивности Р-нзл дуктов деления от времени [20] w7 w5 10* 7 7?f7 70"z T ю-* \ \ \ \ m s^s \ \ 7Mec\ ym- 1 \\ V -V 10 *,легп Т=Бмес ^^ \^ 7w \ w 7О2 # Ю* 10s 1& ID7 10s 10s 1Я после остановки 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. И и табл. 40.13). Родоначальниками запаздывающих нейтро- Таблица 40. 13. Относительный /отн выход запаздывающих нейтронов в группах на одни акт деления при делении изотопов урана и плутония нейтронами [20] Нуклид 233TJ Номер группы 1 2 3 4 5 6 55,00 E4) 20,57C8) 5,00B1) 2,13B0) 0,615B42) 0,277D7) 'отн oooo о о Полный выход 1,000 235U 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 239 Ри 1 2 3 4 5 6 54,28 B34) 23,04A,67) 5,60D0) 2,13B4) 0,618B13) 0,257D5) 0,035 0,298 0,211 0,326 0,086 0,044 ,000 Полный выход нов обычно называют первые [3-активные осколки деле- деления, а продукты распада осколков называются излуча- излучателями запаздывающих нейтронов. Периоды полурас- полураспада н выходы нейтронов для одного н 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
1Ог 0,230 с 0,610с I о 97, о ; o38Rb I I I ' ° пз s1Seo95Rb I S о 9*кг o89Seo9SSr86 о вг о опгх « ° CS I 1 с 1 1 1 2,ЗОС I 90l o9*Pt ° ВГ Cs °75Sl O8SAS J,35Sb те | о«7Т |S е 1 | 1 1 1 1 Б,22с 1 »о89Вг' о е о8 S2Rb 3Pb 0 7Jfil 7Se I 22,7 c 55,7 c | | | 1 1 о «6 те 1 1 'o'*7Cs 1 | 1 1 omSb 87Bf 1 i 0,7 Г Рнс. 40.11. Характеристики излучателей запаздывающих нейтроноЕ Таблица 40.14. Число запаздывающих нейтронов на 100 делений н средняя энергия запаздывающего нейтрона Еп зап [32] [ (т), (р), A4) означают деление ядер при облучении тепловыми, реакторными нейтронами и нейтронами с энергией 14 МэВ соответственно, (сп) — спонтанное деление ядра] Рнс. 40.12. Зависимость выхода запаздывающих нейтро- нейтронов от времени для различных делящихся ядер [9] Ядро 2^Th (p) 232ТЛ A4) 2S3LJ (т) (Р) A4) 235U (т) (Р) A4) а*ви (р) 238U (р) A4) *"Np (p) 239ри (Т) (Р) A4) 240Pu (р) 24ipu (т) (Р) ^Pu (р) 4K.i (сп) Nn 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) Ёп зап , кэв 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 bVl 27, 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., Перфнлов 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., Замятнин 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., Lynn J. E.//Rev. Mod. Phys. 1980. Vol. 52, N 4. P. 725—931. 11. Игнатюк А. В., Смиренкин Г. H., Иткис М. Г. и др.//Физика элементарных частиц и атомного ядра, 1985. Т. 16, вып, 4. С. 709—772. 12. Plasil 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 D^cay 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. С 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.//Phys. Rev. С 1985. Vol. 31, N. 5. 1801—1815. 17. Дружинин А. А., Полынов В. H., Короткий 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 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 наукн 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., Кузьмн- 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-физнческие константы де- делящихся ядер: Справочник. М.: Энергоатомиздат, 1984 27. Asami T. 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 K., 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., 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- ная 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-фнзиче- ских 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 коистант 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 CINDA — 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 мой соотношением де Бройля 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 долгоживушей и устойчивой час- частицей. В свободном состоянии нейтрон радиоактивен. Ниже приведены основные характеристики нейтрона: масса покоя т„= 1,6749286A0) -Ю-27 кг [171; энергетический эквивалент массы покоя нейтрона Е^п = /я„с2=939,573 1B7) МэВ [11]; заряд |<7я|<Ю-21[<7е|, qe — заряд электрона [181; схема распада п0—>-p+ + e- + v; схема распада п0—>-p+ + e + v; период полураспада Т1/г= 10,13(9)—10,69A3) мин ; [11]; граничная энергия C-спектра Етр = 782,43 D) кэВ [11]; спин Sn= ±1/2 [11]; магнитный момент ц„= 1,913 042 75D5)цл> [17]; комптоновская длина волны Хс, к=Л//Пп,;= = 1,319 590 9B2)-Ю-13 м [17]. Верхняя оценка значения электрического дипольно- го момента нейтрона dn, полученная в экспериментах с ультрахолодными нейтронами, дает отношение dn/e<L <6-10~27 [11]. Нейтрон принято считать электрически нейтральной или обладающей очень малым электриче- электрическим зарядом (порядка 10^19 qc) частицей. Для нейтрона как элементарной частицы характер- характерно проявление волновых свойств, для описания которых с частицей связывается волна с длиной К, м, определяе- Л = h/p = 2,86-1 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 10s эВ и обусловлено релятивистскими эффектами при высоких энергиях. Волновые свойства наиболее отчетливо проявляются при низких энергиях; например, при ?„ = 0,0253 эВ значение X сравнимо с размерами атома (табл. 41.1) Нейтроны таких энергий дифраги- дифрагируют на кристаллической решетке подобно рентгенов- рентгеновскому излучению [19] Ж16 10-3 0,1 10 107 Еп,эВ Рис. 41.1. Зависимость длины волны нейтрона от энер- энергии [8] Массовое число I U.En<S00K3B j I I I Потенциальное рассеяние Разрешенные резонансы А<25 Резонансное рассеяние, реакции (п,р), (n,ct), (n,2n) Разрешенные ^резонансы Перекрывающиеся Непрерывный резонансы спектр 25<A<8Q Резонансное рассеяние, радиационный захват Потенциальное рассеяние ' ^Реакции (п,р), (п,а) и (п,2п)} I неупругое рассеяние Разрешенные резонансы Перекрывающиеся резонансы Непрерывный спектр Радиационный захват \ Неупругое рассеяние, реакции (л, 2п) и (п, Зп) Рис. 41.2. Систематика ядерных реакций с участием нейтронов [9] 1100
Таблица 41.1. 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 A0Б—107 эВ) эольших энергий A07—Ю9 эВ) Релятивистские (> 109 эВ) Энергия, эВ 10 ю-3 0,0253 1,0 100 10* 10е 103 1010 Температура, К l.l-lO 11,6 293 1,16-10* 1,16- 10е 1,16-10s 1,16-Ю10 1,16-Ю12 1,16-10м Скорость, м/с 0,44 4,37-102 2200 1,38-10* 1,38-10» 1,38-10е 1,38-10' 1,28-Ю8 2,99-Ю8 Длина волны, м 0,9-Ю-8 9,04-10-" 1,80-Ю-10 2,86-10-" 2,86-10~12 2,86-Ю3 2,86-10~14 2,79-10-!§ 1,14-10-1в 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 + X -^ Y+ Ь + Q, что соответствует взаимодействию нейтрона с ядром X, в результате чего образуются ядро Y и частица Ь, кото- которая мо?кет быть сложным ядром. Тепловой эффект, или энергия реакции Q, равна разности масс частиц до и после реакции: Q = Eb + EY—En, 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), где М — масса ядра X, выраженная в нейтронных мас- массах. Микроскопическое сечение взаимодействия сГ; 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; сГ; — 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 ие- упругого эффектов рассеяния и эффекта поглощения нейтронов. Неупругое взаимодействие включает в себя неупругое рассеяние и поглощение нейтронов. Приведем символическую запись (рис. 41.3): полное сечение atot = an,n+ox=as-i-<Jahs; сечение рассеяния crs = crK,n + crn сечение неупругих взаимодействий ox=on,n'-{-<3ahsl. Сечение ПОГЛОЩеНИЯ ааЪи = Оп,1 + <5п,2п + <5п,зя-ГОп,пр+- Реакции с Сохранением нейтрона \ Реакции с исчегновение/- | нейтрона Рис. 41.3. Схема взаимосвязи нейтронных сечений [26] 1101
сечеиие процессов, приводящих к испусканию ней- нейтронов, Ост = Сп,п' +2О„,2Я+ 3GnJn+VOn,t+Gn,np + ...; сечение процессов, связанных с образованием ней- нейтронов, Ср = СГ„,„ + СГст- Здесь ап,п и ап,п' ~ сечения упругого и неупругого рассеяния нейтронов; а„Лп и ап,зп — сечения реакций (н, 2п), (п, 3n); Gn.t сечение деления; дп,ч—сечение радиационного захвата; а„^, п,а, ап.^, а„,„р,... — сечеиия реакций (п, р, (п, d), (n, а), (п, 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. я + Х 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- клоиа.ми ядра (предравиовесный 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 Y-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 1102 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- трон-вольт) Реакции (я, р), (и, 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 резонанспого с обра- юванием 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 г! Е-Е„ где Я — приведенная длина волны де Бройля (Х = Х/2л); Г и Г„ - полная и нейтронная ширины резо- резонансов (Г = Г„+ГТ— ширина уровня, которая склады- складывается из парциальных ширин: Г„ — нейтронной шири- ширины и Гт — радиационной ширины; отношения Г„/Г и Гт /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 ствие интерференции [9, 12]. Полное сечение рассеяния нейтрона часто рассмат- рассматривается в виде суммы когерентного и некогерентного сечений [8]: 41.5. СЕЧЕНИЯ ЯДЕРНЫХ РЕАКЦИЙ 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
41.2. Сечения поглощения и рассеяния для нейтронов с энергией 0,0253 эВ (элементы с атомными номерами 1 — 60) [21] Концентрац ;ер р, 10" 24 25 26 27 Л1 27 Si 28 29 30 Р S 32 33 99,985 0,0148 0,000138 99,999862 7,52 99,63 0,366 0,038 0,202 100 90,51 0,27 9,22 100 10.0 11,01 9,46 мин 100 92,23 4,67 3,10 95,02 0,75 4,21 5,37-10-* 2,68-10-fi 0,0464 0,1236 0,136 5,38-10-fi 5,38.10-fi 5,39-10~fi 2,69-Ю-5 0,02541 0,04310 0,06024 0,04996 0,03539 0,03950 5,45-10-^ 0,3326G) 0,519 G)-10~3 0.031 (9)-10-3 0,0448 C0) 70,5 (l,9)(abs) 0,0385 C0) 940 D)<«- K> 0,0454 C) 48 000 (9000)(n' p) 7,6 (8). 10~3 0,10 D) 0,5 B) 3837 (9)<abs> 5.5 C,3)-Ю-3 3,50 G)-Ю-3 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-3 0,024 (8)-Ю-3 0,19 B)-10~3 0,190 A9)-Ю-3 0,538 F5)-10-3 0,235 A0)(abs) 0,16 (l)-lO-3 9.6 E)-10-3 39 D). Ю-3 37 D)-Ю-3 0,666 A10) <1,5("' a) 45,5 F,0)-10-3 0,530 E) 0,400 C0) 0,063 C) 0,051 E) 0,190C0) 0,0382 (8) 0,07 B) 231 C)-10-3 0,171 C) 0,177 E) 0,101 A4) 0,107 B) 0,172 F) 0,52A) 8D).10-3<"-E> 0,53 D) 7 D)-10-3<"' E) 0,35 D) 2(i).io-3(«. p) 190 (80)-10 (n> a) 227 E)-Ю-3 33,1 C) 0,37 B)<n- p) 33,5 C)<abs) 20,491 A4) 3,390 A2) 0,76A) 3,10 A3) 0,76 A) 0,95 D) 0,75 B) 0,97 D) 6,151 E) 4,27 G) 2,23 F) 4,84 D) 4,740 E) 4,746 B) 4,19 (J2) 10,03(8) 10,05 A2) 4,59E) 3,761 F) 3,761 F) 3,61 F) 3,641 A0) 2,415 A0) 2,47 C) 5,1 C) 1,705 (9) 3,025 B) 3,4140 B4) 3,74 D) 2,83 A7) 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) 4,69 C) 4,16A2) 9,60D) 3,761 F) 3,641 A0) 1,54 B) 1,54A2) 0,9733 E0) 2,7 B) 1,45C) 20,052 A4) 0,906 A3) 0,62 A2) 0,25 D) 0,30 (8) 0,46 D) 0,004 A) 1,26C) 2,11 (8) 0,15C) 0,3 (l)-1 0,029 A0) 0,45 A1) 0,46 E) 3,5-10-3 0,007 B) 0,40 B)- 10~s 0,015 E) 1,55C) 0,046 F) 9,8 F)-10-3 0,009 B) 0,006 D) 5,4 G)-10 4,9 B) 1103
Продолжение табл. 41 2 Символ и 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 Мп 55 Fe 54 56 57 58 Со 60 60т № 58 60 61 62 64 65 Содержание в естественной — «.,-« 75,77 3,00-105 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 1,0-10s 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 — U,07050 — 0.0801 0,081^5 0,08487 0,0890 , 0,08980 z — 43,6D) 0,4оУ ('4)v * v} 0,08 D)-10-з(/г' а» <Ю,0 0,433 F) 0,675 (9) 5,2 E) 5,5 A)- 10~3(п'а> 69 A4)("> р) 1970 C30) <"• а» 0,8 B) 600 C00) 0,660 A0) 2,1A) 2,1 B) 4,3 E) - 10—3 </г- а) 30(8) 4,4 C)<"'Р> 0,39 C)("' а) 1,46 C) 0,43 B) 0,41 B) 2,5 A,1)-Ю—3<"' с> 4,0 0,680 G0) 6,2 F) 0,88 E) 15,0 0,74 G) 1,09 A4) 27,2 B) 6,09 A3) 0,59 A8) 1,7 B) 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) 18,2 A,5) 0,36 D) 13,3 B) 2,56 C) 2,25 A8) 2,59 A4) 2,48 C0) 1,28 E) 37,18 F) 2,0 B) 58,0 (8,0) 4,49 A6) 4,6 C) 2,9 B) 2,5 (8) 14,5C) 1,52C) 22,4 B,0) oSf 10-«» иг 20,6C) 1,15E) 0,647 C) 73,7 D) 1,5 A,5) 0,40 B) 2,04 A0) — — _ 2,93 D) 3,01 (8) 1,2B) 22^4 D) 4,09 C) 2,78 B4) 3,1 B) 4,1 B) 0,7 C) 3,7 C) 4,8A) 7,5A,0) 4,8 B) 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) 25,3D) 0,98 G) 9,0 A,0) 9,1 D) 0,0014 C) — "s coh, 10-»» ы» 16,32 B5) — <0,08-10~3 — — — — — — — _ — — — — — — — 18 j" C) 1,34 B) 1 ,гГB) 0,08 D) 0,017 A) — 1,63A) 2,41 F) 2,10 C) 1,65 B) — 0,96 C) 13,0 C) -^— 7,1 A) — — 4.24 B5) 0,209 B) 0,37 A0) 0,34 A0) — 0,7 B) 0,025 C) — —. — — — — —¦ 4,3 D) 2,75 D) 1,8C) 1,75A) — 5,68 A9) 0,6 B) 0,38 C) 5,04 (8) 4,8 B) 1,9C) 1104
Продолжение табл. 41.2 массовое Си 63 64 65 66 Zn 64 65 66 67 68 70 Ga 71 Ge 70 72 73 74 76 As 75 Se 74 76 77 78 80 82 Br 79 81 Kr 78 80 82 83 84 85 86 Rb 85 87 Sr 84 86 87 88 89 90 Содержание в естественной смеси, %, нли (и) Г1/2 [22] 69,20 12,70 ч 30,80 5,10 мин 48,6 244,1 сут 27,9 4,1 18,8 0.62 60Л 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-Ю20 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-Ю10 лет 0,56 9,80 7,00 82,60 50,5 дня 28,8 года Концентрация ядер p. 10" см~а 0,08493 — — 0,06572 — — — — — 0,05105 0,04530 — 0,04606 0,0343 0,02351 2,67-10~§ 0,01078 0,01746 : 3,78 B) 4,50 B) <6000 2,17 C) 135 A0) 1,11 B) 0,76 B) 0,015 A) -10—3 (п> а) 250 A50) 0,85 B0) 6,8 (8) 0,006 D)-10~3(п- а) 0,072 D) [««""Zn] 1,0 A) [e8*Zn] < 0,020-10~3 (n> "> 83,0 E,0)-10~3 [71^Zn] 8,7 E)-Ю-3 pimZn] 2,90 A0) 1,68 G) 4,71 B3) 2,3 B) 3,43 B0) 0,98 (9) 15B) 0,51 (8) 0,15B) 4,5 A) 11,7B) 51,8 A,2) 85G) 42D) 0,43 B) 0,61 D5) 0,039 C) [70 c, »3mSe] 0,0052 D) [22,5 мин, MffSel 6,9 B) 11,0 G) 2,7 B) 25A) 0,17 B) [50 c, '»mKr] 6,2 (9) [79m+«Xr] 11,5E) 28 B0) 180 C0) 0,110 A5) 1,66B) 0,003 B) [76 мин, 87«Xrj 0,38 D) 0,48 A) 0,120C0) 1,28 F) 0,87 G) 1,04 G) 16C) 0,058 D) 0,42 D) 0,9 E) os, 10-*8 M* 7,78 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) 6,1 D) 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) — — 10 A) — — — — — Sett 7,28A) 5,1 B) 13,7 E) 4,00 C) — — — — — — — — — 5,37 B) 8,22 A0) : — 6,25 D) 6,2A) 6,6A) : 0,50 D) 0,006 A) 0,36 E) 0,075 G) — z — 0,06A) 0,34 A0) 0,1 D) — — — — — — — — — — — — — — « 70—2159 1105
Продолжение табл. 41. Символ и число 90 91 Zr 90 91 92 93 94 96 Nb 93 94 95 Mo 92 94 95 96 97 98 100 Ru 96 98 99 100 101 102 104 105 106 Rh 103 104 105 Pd 102 104 105 106 107 108 110 ^g 107 109 110m Содержание в естественной смеси, %, или (и) Тш [22] 100 64,1 ч 58,5 сут 51^50 11,20 17,10 1,5-10е лет 17,40 2,80 100 2-104 лет 35 сут 14,80 9,30 15,90 16,70 9,60 24,10 9,60 2,14-105 лет 5,50 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. Ю"* см"* 0,03733 0,03732 — — 0,05445 — 0,06403 . — 0,07270 0,07263 — 0,06906 z — 0,05857 — =п , 10-М „S 1,28 B) <6,5 1,4C) 0,185 C) 0,011 E) 1,24 B5) 0,220 F0) 1,3<апт<4,0 0,0499 B4) 0,0229 A) 1,15E) 14,9 A,0) [35 сут, 95#Nb] 0,6 A) [87 ч, 9smNb] <7,0 [23,4 ч, 9eNb] 2,55 E) 0,019 0,015 14,0 E) 0,5 B) 2,1 E) 0,130 F) 0,199 C) 20 A) A5,8с,100«-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) 0,146 D5) 145 B) \i°im+SRh] 40 C0) 11 000 C000) [29,8 с, JWRh] 5000 A000) [130 мин, "«""Rh] 6,9 D) 3,4 C) 0,6C) 20 C) 0,292 B9) [6,5-10" лет, Wfi-Pd] 0,013 B) [213 с, i°?mPd] 1,8B) 8,3 E) [13,5 ч, 109SPd] 0,183 C3) [4,7 мин, «*mPdl 0,190 C0) [23,4 мин, "isPd] 0,037 F) [5,5 ч, in^Pd] 63,3 D) 37,6 A,2) [wsm+sTVg] 91,0 A,0) ["om+fi-Ag] 82A1) 3S> 10-2 8 M* 7,67 F) 6,40 D) 5,3 C) 10,7 F) 6,ГD) 6,6 D) 0,37 G) — 5,59 D) I — : 6,5A) 4,2 B) 5 F) 5,1 F) — — — 5,08 C) 7,44 (9) 2,55 F) ю-» - 6,2 B) — 10,0 F) — — 6,32 D) — - : . °SlM' 0,13B; 0,15C) 0,7A) 6,20 F). 10-з — — 0,27 A2) . 0,091 (9> Z — — — — — 0,55 D> 0,12 C) 0,32 E> 1106
Продолжение табл. 41.2 Символ и массовое Cd 106 108 109 ПО 112 113g 114 116 In 113 115 Sn 112 114 115 116 117 118 119 120 122 124 Sb 121 123 Те 120 122 123 124 125 126 128 130 I естественной, смеси, %, или (и) V [22i 1 25 464 сут 12,50 12,80 24,10 12,20 9-Ю15 лет 28,70 7,50 4,3 95,7 5,1-Ю1' 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-Ю21 лет - Концентрация ядер р, К)" см-3 0,04635 - 0,03818 — 0,03703 — — — —* 0,03076 0,02841 — — — 0,02340 о , КГ28 ы* 2520 E0)fbs» 1,1 C) 700 A00) 0,05<n- a> 11 П) fllim+^Cd] 24C) 2,2 E) 20 600 D00) 0,30 B) [53,4 ч, u^Cd] 0,036 G) [44,8 сут, u5mCd] 0,050 (8) [2,40 ч, ВДОД 0,025 A0) [3,4 ч, """Cd] 193,8 A,5) 12,0 A,1) 202 B) 0,626 (9) 0,30 D) [21 мин, u3mSn] 0,71 A0) [115,1 сут, iWSn] 0,115 C0) 30 G) 0,140 C0) 2,3 E) 0,220 E0) 2,2 E) 0,140 C0) [27,1 ч, i^Sn] 0,001 A) [55 лет, 12lmSn] 0,180 B0) [40,1 мин, 123mSn] 0,001 A) [129 сут, 123«-Sn] 0,130 E) [9,5 мин, i25mSn] 0,004 B) [9,62 сут, i^Sn] 5,1 A) 5,9 B) [iaam+fiSb] 4,1 A) [ins- Sb] 4,7A) 2,0 C) [l21^ Те] 3,4 E) 418 C0) 0,046 F)-10~3(n' a) 6,8A,3) 1,55 A6) 1,04 A5) 0,215 (8) 0,02 A) [30 ч, i3imTe] 0,27 F) [25 мин, «^Те] 894 (90) [13 сут, 12в^1] ...иг-,, 5,6 F) z 5A) 7A) 6A) 2,45 B0) 3,75 G) 2,6A) 4,909 F) 4,6 E) 4,26 A5) 5,17A6) — 4,41 C0) 4,2A) 3,8 D) - °s coh, 10~2° m2 — z __ — — - 1,95 A0) — — 4,887 C) 4,26 A5) 5,2 D) 4,55 C8) — — — 4,03 B) 3,74 F) _ 4D) - — - 0,5A) 0,000037 0,6 A) 0,022 E) — — — — — — — — — 0.17 A2) 0,2 B) _ ¦ П07
Продолжение табл 41.2 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 ^ ?-$Г(н) 13 дней 100 1,6-Ю7 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 мии 12,79 сут 0,089 1Л-1011 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, 1024 см-» — 2,68-Ю-5 0,00847 — 0,01535 0,02667 0,02966 — 0,02769 , — о , 10~*8 м2 5960 6,2B) [25 мин, ««I] 18 B) [9,2 мин, 13omI] 9A) [12,36 ч, ио«-п 18C) [8,04 сут, «ВДП 80 E0) [2,28 ч, 132<т 23,9A,2) J 165 B0) [125т+^Хе] <0,03<п- а» 3,5 (8) [М"»+*Хе] <0,01("' а) <8,0["»»»*Хе] 21 E) < 26,0 [ии»-*Хе] 85 A0) 0,45 F) [uw»+*xe] 190 (90) 0,265 B0) рм»ч*хе1 2,65 A1)-10е 0,26 B) 29 A,5) [13im+scs] 140 A2) 8,5E)[13,1сут,м«8-С5) 0,110C3) [32,2 мин, 1,2A) П,3 A,0) 6,5 (8) [10,7 года, и»8Ва] 0,5 [38,9 ч, мзгаВа] 2,0A,6) 5,8 (9) 0,4 D) 5,1 D) 0,360 C6) 6,2 A,6) 1,6C) 8,97 E) 57,2 E,7) 8,93 D) 2,7 C) 0,63 D) 0,95 B5) [34,4 ч, 13'тСе] 6,3A,5) [9,0 ч, 137#Се] 0,015 E) [56 с, 139тСе] 1,1 C) [137,2 сут, м9«-се] 500 0,57 D) 29C) 0,95 E) 6,0 G) 1,0 A) 11,5 C) [W2m+spr] 20C) 90 A0) os, 10-2» М* — 4,30 B) — 3,42 D) 10,13 B2) 10,13 B2) 4,7 C) — — 2,83 A1) 3,7 B) 2,54 F) — °s coh» w 3,54 C) z — — — — — — — — - : 8,64 A0) 8,64 A0) ~^,0 —. —. — 0,22 —. — — ¦ 1,49 B0) 1,49 B0) . *—. 1108
Продолжение табл. 41.2 Символ и массовое число Nd 142 143 144 145 146 147 148 150 Содержание в естественной 27,20 12,20 23,80 2,1.101Б лет 8,30 17,20 11 сут 5,76 5,64 Концентрация ядер р, 10" см- 0,02914 - 50,5B,0) 18,7G) 325 A0) 3,6 C) ' 4,2 B) <0,1-10-3(п,К) 1,4 A) [11 сут, i«#Nd] 440 A50) 2,5 B) [1 73 ч 149^Nd] 1,2 B) [12.4 мин, iws-Nd] os, 10-" см» 16,0 A,0) 7,7 E) 80 B) 1,0 B) 4,0 E) 3,5 E) - 1 1 1 1 1 "snoncoh П 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 Ргп 147 148т 148 149 151 Sm 144 145 147 148 149 150 151 152 154 Eu 151 152 153 154 Gd 152 Содержание в ес- естественной смеси, %, или (и) Тт [22] 5,53 года 2,6234 года 41,3 сут 5,37 еут 53,1 ч 28,4 ч 3,30 340 сут 15,10 1,06-Юп лет 11,30 8 ¦ 1015 лет 13,90 7,4 90 лет 26,60 22,60 47,9 13 лет 52,1 8,5 года 0,2 1,1-10" лет Концентрация ядер р, 102* см [23J _ — — — 0,0311 — - 0,0207 Е 0,0305 о , 10-S" ы* л.Т 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) 15 000 A800) 206 F) 5,5A,1) 4600 A00) 9200 A00) 9,0 B,0)-10~6<п> о) 2300 A000) 390 C0) 1500 D00) 49 000A000) 1100 A00) 7,0-10-3<"'к) 11 G) - z _ 8,0 A,0) 8,0 B) - -tot. кг- »* 205 G) — - 75F) - 133 (8) - - - 1109
Продолжение табл. 41.3 Символ и 154 155 156 157 158 160 161 Tb 159 160 Dy 156 153 ПО 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) Г1/2 [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, 1024 сы3 [23] — 0,0316 — 0,0317 - — — _ 0,0320 0,0172 — — — — — 0,0331 _ — 0,0244 - _ — "ЛГ 85 A2) 61 000 E00) 1,5 A,2) 254 B)-103 2,5 E) 0,77 B) 31 000 A2 000) 25,5 A,1) 525 A00) 930 B0) 33C) <9-10~~3 (п> а) 43F) г .п з (П а) < 6- Ю У 61 F) <о,з-ю~3(п> а) 585 C0) <3.10-5(и, а) 180 B0) 130 A0) <С 2 • 10 ° * 2700 G5) 3900 C00) 66,5C,3) <2.lo-s(n, а) 162 (8) 19B) ^-- 1 1 in—3 (п, а) <С 1 i • 10 13,2 < 1,2-10—3(п> а) 35C) <7.1(Г5<П, а) 670 C0) <7.10-о(П, а) 1,95 E) ^ ^ < 9-10 ' 5,7B) 280 C0) 103 C) . .„_5 (п, а) < 1¦10 ' 92 D) 4,5 B) 36,6 B,0) 3470 A00) <4-10~~3 '"" а) 10A) < 4- Ю~5 '"' а) 50D) <4.10~5(п> а> 1,3 (8) <з-ю-5("-а) 1-9 B) 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- 10~гв м" — — 1030 B5) - 140 A0) - - - _ - — - — 1110
Продолжение табл. 41.3 Символ и массовое 174 176 Lu ' 175 176 ffi 174 176 177 178 179 180 Та 180 181 182 W 180 182 183 184 186 187 Re 185 187 188 Os 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-Ю10 лет 16,9 ч __ 0,018 ,582 •HP» лет ,60 3,3 6,1 6,4 1.0 0,2 ч Концентрация ядер р, 1024 см-з [23J 0,0335 0,0449 0,0553 0,0619 — _ — - 0,0950 — _ - 0,0734 — _ - _ — _ — — о , 10"» м* п.ТГ 65E) < 2-10~° '"' а) 2,4 B) 77C) 23,4 B,0) -~-~ A in—5 (п, а) <Z о-10 2100 E0) <2.10-3("'а) 102 B) 390 E5) 38F) 365 B0) 86G) 45E) 12,6G) 700 B00) 10,3 B,5)-Ю-3 [ 15,8 мин, и2тТа, 21,0G) J [115 сут, is2#ja] 8200 F00) 18,5 E) 3,5 [121 сут, mi\V] 20,7 E) 10,2 C) 1,8B) 37,8A,5) 64 A0) 88D) 112C) 74D) <2,0 15,3 G) 3000 A50) < 1 • 10~ 2 '"¦ а) < 1 • 10~4 '"• а* 336 A7) < 1 ¦ 10 ^ ^п* а) 4,3A,0) <з-ю-5(п- а> 3 D) 3,0 C) ,0A) 540 . V 10-» м» - - 8,0 B,0) — 8B) — — — — — — — 6,2 F) — — — — — — П,3E) — — - _ — - — _ — — "tot- 10~г8 »' — 84,7 E) _ 110B) __ 372 B3) 91 F) 51F) _ 27,2 B) - — — - _ - — 344 A2) — _ — 1111
Продолжение табл. 41.3 Символ и массовое число Ir 191 192 193 193т Pt 190 192 194 195 196 198 199 Аи 197 198 199 Hg 196 198 199 200 201 202 204 Tl 203 204 205 Pb 204 206 207 208 210 Bi 209 210m Rn 220 222 Ra 223 224 226 228 Ac 227 Содержание в ес- естественной смеси, %, и™ (и) Тт [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 3,5-106 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" ем-» [23] 0,0782 — — 0,0661 — _ — — 0,0590 — — 0,0408 — — — 0,0351 — 0,0329 0,0280 — - - - °п , 10-28 „2 426 D) 924 E3) 1100 D00) 112,5 G,5) > 0,035 10,0 B) 150 A50) <: 8 -1 о—3 (п>"' < 14,0 <2.10~4(n> a> 1.2(9) 27B) <5-10~6(rtl a) 0,74 (8) 3,7 B) 15 A0) 98,85 (9) 25 100 C70) 30 A5) 375 E) 120 A3) [23,8 ч, «7mHgl олол /9ЛП\ OUOU i**\jyjj [64,1 ч, и7#Ш 1,9 2000 A000) <60,0 <6О,О 4,9 A) 0,43 A0) 3,4 E) П.О E) 21,6B,0) 0,10C) 0,170 B) 0,661 G0) 30,5 (8). 10 709 A0) -10~3 487 C0)-Ю-6 0,5 E) 33 D)-10~3 54 E)-Ю-3 <0,2 0,72 G) 130 B0) 0,7 C)("ft' 12,0 E) 11,5 A,5) 36 E) 515C5) <2.10-3(n,f) Og. Ю-28 М2 14 B) — 11,2 A,0) — _ — — _ — — _ — . — 9,7 D) — 11,4B) — - - - ,„,.-»¦ 440 D) — — — __ — — — — — — — — — — — — 13,1 G) — 11,6B) Z - — - - - 1112
Символ и массовое Th 227 228 229 230 232 233 234 -*а 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 to 241 242/л Таблица 41.4. Сечения с Содержание в естественной смеси, %, или(и) 7-1/2 [22] 18,718 сут 1,1931 года 7340 лет 8,0-Ю4 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 • Ю5 лет 0,0054 2,45 ¦ 105 лет 0,720 7,038 • 10s лет 2,342 • 107 лет 6,75 сут 99,275 4,468 ¦ 10" лет 23,5 мин 4,4 сут 396 сут 1,29 • 106 лет 2,14 • 106 лет 2,117 сут 2,35 сут 2,85 года 45,4 сут 87,74 года 2,410- 10* лет 6570 лет 14,4 года 3,76 • 10е лет 4,956 ч 8,1 ¦ Ю7 лет 10,5 ч 433 года 152 года деления и захвата, энергией 0,0253 эВ и элементов Концентрация — 0,0299 — 0,0402 — — — — _ 0,0484 — 0,0479 0,0473 — — _ — — — — 0,0492 — - о„,т, КГ» м* [25] _ 123A5) 54F) 23,2F) 7.40(8) 1500A00) 1,8 E) [24] 201 B0) 760A00) 21F) [1,17 мин, 234mpaj 20C) [6,67 ч, 234«Ра] — 73,1A,5) 45,5G) [27] 100,0A,5) 98,3 (8) [27] 5,2 C) 380A00) 2,71 B) 22E) 1600B00) [24] [22,5 ч, MfsmNp] 184 D) [24] [1,29 ¦ 106лет, 236g-Np] _ 169 C) 31 F) [7,5 мин, 24<""Np] 14A4) [65 мин, 24°#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-3 ]22] [13 с, 242Ш2Ат] 83,6B,6) [152 года, 2*2т1Ат] 752 B0) [16,01 года, 242*Ат] 835,6 B0) 1100A100) зассеяния и пол *ые сечения для нейтронов с атомными номерами 90—100 os, 10-28 М2 [24] _ — — 13 D) [26] 12,67 (8) _ — — _ 14,7 8,2 B,0) 12D) 14,0E) [27] 8,90 A6) — — — — — 564 B0) 7,7E) 1,54 (9) 8,0B) z — - о,, 10"» м* [25] 200 B0) <0,3 30,5C,0) <1,2 ¦ Ю-3 39 D) • Ю-8 15B) <0,01 [24] 1500 B50) [24] 0,012 F) 700A00) <0,1 <500 <5000 25 A0) 400 C00) 75,2 D,7) 529,1A,2) [27] <0,65 582,6A,1) [27] <0,35 5,3 • Ю-» 14C) 900C00) [24] — 2500A50) 0,019 C) 2070 C0) <1,0 162 C0) 2200 D00) 16,5E) 741,7B,0) [27] 0,05E) 1011,1F,2) [27] <0,2 180 C0) z 3,14A0) 6900 D00) otot. 10-" м* [24] _ 84,5F,7) 20,07A1) — 211D) 55C) —. — — 163 A0) 574,7A,0) [27] 112D) 694,9A,1) [27] _ 411 A38H*в) 11,60A6) — — — — — — _ 588B0) 1017,3B,9) [27] 291,1 A,4) 1369,4G,7) [27] 26,5 E) Z — 8000 (800)(аЬо) шз
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 254т 254 255 Fm 254 255 256 257 Содержание в естественной смеси, %, или(и) Г,/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 ¦ Ю5 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 [23] - — — — — _ — — — — — — — _ — _ — - ая>т, 10-м „г [25] 79,0D,0) 75,2A,8) [26 мин. 2«mAm] 4,1 B) [10,1 ч, swAmJ — 20A0) 131 A0) 13,5B,0) 350 C0) 1,3C) 59,6 2,9C) 1,6(8) [24] 1800A00) — 450C0) 1750 B50) 2850 B90) 20,4A,5) 12,0B,0) 155 B0) [39,3 ч, 2**тЕ5] <3,0 [276 сут, 2^Es] 1,3 [39 3 ч 2MmEs] 40,0 ' " [38,3 сут, 256Es] 43 A0) 76 G6) 26C) 45 D5) os, 10-28 мг [241 - _ — — 8~C) — — — — _ — — — — — — — _ — — — - af. 10-м м* Г25] 0,20A1) 1600C00) 2300 C00) <5,0 609 B5) 1,0B) 2030 F0) 0,15G) 80G) 0,37 G) — 960A50) 1660E0) <350,0 4800 D80) 32D) 1100B20) — 1840(80) 2900A10) 3400A70) [28] 2950A60) [24] atot, 10-" ы* [24] 85D) _ — — 825A25) <abs> 23C) 2375A00) 1300 C00)(abs) — — — 7150 C50)(abs) — — — — —- 6100F00)(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 On,?, а„,а , Оп.р и crabs. Сечения ядерных реакций ап„а , оп,р и aabs отличаются от значений оп,1, приводимых в этой колонке, тем, что сопровождаются описанием типа ядерной реакции Например, запись 70,5A,9) <аЬ8> или 940D) <"¦"> относится к сечениям ядерных реакций стаь* и on,* 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 s coh и (Js noncoh. В табл. 41.3 и 41.4 в последней колонке приведены полное сечение взаимодействия и сечение деления соот- соответственно. 41.6. ГРАФИКИ ЗАВИСИМОСТИ ПОЛНЫХ СЕЧЕНИЙ ОТ ЭНЕРГИИ На рис. 41.4—41.32 представлены энергетические зависимости полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами,1 Н, \Н, 5В, 6С, 9Ве, 26Fe, «In, теАи, 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
Рис. 41.4. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами водорода от энергии нейтронов A0-3<?„<104 эВ) [29] 0,3 0,5 Рис. 41.7. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами водорода в воде от энергии нейтро- нейтронов @,3<?„<7 МэВ) [29] 0,02 0,05 0,1 0,5 1 Рис. 41.8. Зависимость полного сечения взаимодействия 5 ?/,,МэВ нейтронов с ядрами трития от энергии нейтронов @,2< <?„<12 МэВ) [29] Рис. 41.5. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами водорода от энергии нейтронов B-10-2<?„<20МэВ) [29] 102- ?л,эВ Рис. 41.6. Зависимость полного сечеиия взаимодействия нейтронов с ядрами водорода в воде от энергии ней- нейтронов A0-4<?п<2-103 эВ) [29] 1115
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 0,3 0,5 Рис. 41.10. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами дейтерия в тяжелой воде от энер- энергии нейтронов @,3<?V,<7 МэВ) [29] 1(Г* 10~3 10"г 0,1 10 ?„,36 Рис. 41.И. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами бора от энергии нейтронов D-10~4< <?«<10s эВ) [29] Еп,кзВ "tot' 0,5 l\ .^**. rtSW^* it ' т I inn! l_L_ 0,1 Е„,з5 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 нейтроноЕ @,1 кэВ<?п<1МэВ) [29] Рис. 41.12. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами бора от энергии нейтронов A0<Еп< <2-104 кэВ) [29] 1116
«tot» 5 ¦T 2 1 0,5 (Г»*' JL . UK. л : v 4JUM \^ 1—i—i—i i i 111 Рис. 41.15. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами углерода от энергии нейтронов A<?„<20 МэВ) [29] Рис. 41.17. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами бериллия от энергии нейтронов A0 K9B<?n<30 МэВ) [29] 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-г<?„<10« эВ) [29] A0-8<?„<5-10г эВ) [29] , МэВ Рис. 41.19. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами железа от энергии нейтронов C<?„ <7 МэВ) [29] 1117
Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами железа от энергии нейтрон <?„<3 МэВ) [29] SO Еп,КЭВ E кэВ< 17 ?Л,МЭВ Рис. 41. 21. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами железа от энергии нейтронов G<?„<20 МэВ) [29] 1118 4-10~3 10" Еп,эВ Рнс. 41.22. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами индия от энергии нейтронов E-10-3<?„<0,5 эВ) [29]
?я,эВ Рис. 41.23. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами индия от энергии нейтронов @ 5< <Еп<Ш эВ) 129] 0,5 1 10 10z 10s ЕткэЪ { 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] A0-*<?„<2 эВ [291 1119
«iot' n-2B 2 10* 10s 1Ог 10 s г 1 1 гУ\ II Рис. 41.26. Зависимость полного сечения взаимодейст- взаимодействия нейтронов с ядрами золота от энергии нейтронов B<?„<100 эВ) [29] SO ?„,эВ Рис. 41.27. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами золота от энергии нейтронов A00<?„<600 эВ) [29] Р 1120
, МЭВ Рис 41 28 Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами золота от энергии нейтронов D кэВ <?„<30 МэВ) Г29] Е„,эВ Рис. 41.29. Зависимость полного сечения взаимодейст- взаимодействия нейтронов с ядрами урана от энергии нейтронов A0-«<?„<2 эВ) 1291 Е„,эВ Рис. 41.30. Зависимость полного сечения взаимодейст- взаимодействия нейтронов с ядрами урана от энергии нейтронов B<?„<500 эВ) B91 0,5 1,0 Рис. 41.31. Зависимость полного сечения взаимодейст- взаимодействия нейтронов с ядрами урана от энергии нейтронов @,5 кэВ<?'п<10 МэВ) [29] 71—2159 1121
Рис. 41.32. Зависимость полного сечения взаимодействия нейтронов с ядрами урана от энергии нейтронов A0<?„<103 МэВ) [29] 41.7. РЕЗОНАНСНЫЕ ИНТЕГРАЛЫ Резонансным интегралом называется величина fmaXo (E) d± где /,¦ — в 10~28 м2; Ет,„ и ?тах — нижняя и верхняя границы энергетического спектра, значения которых за- зависят от условий эксперимента, эВ; i — индекс соответ- соответствующего процесса {i—\ означает радиационный за- захват, ?=f — деление и т. д.); <Ji(E)—энергетическая зависимость сечения i-ro процесса. Вклад высокоэнерге- высокоэнергетической области d(E) в резонансный интеграл, как правило, незначителен, поэтому полагают Ета*—>-оо. 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 Т, К, и эпитеплового l/f-спектра с ниж- нижней границей [ikT, где ц зависит от типа ядерного реак- реактора; k — постоянная Больцмана, эВ/К. Для тяжело- тяжеловодного реактора р.^5, для графитового [х~3, так что при 7=293,6 К ukT 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 о (Е) от закона 1/1 Е\ ?о=О,О253 эВ; о0 — значение сечения при ?0- С учетом того, что граница кадмиевого среза ?cd, эВ, выше значе- значения р,кТ, интегрирование выполняется по двум энерге- энергетическим областям: ?ссГ '•-5 • nfcr L (E) - g (T)c0 1 % = [Д/ - Д/ A/ю)]+ [/ — / A/ю)] = Л/' + /', где /' — эпикадмиевый резонансный интеграл без части, зависящей от l/v; Д/' — 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 A33Cd, 151Eu, I7eLu, I82Ta, >slIr, 231Pa, 239Pu и др.). Данные по эпнкадмиевым резонансным интегралам относятся к /' или /, которые включают часть, завися- зависящую от 1/к. Эта часть определяется из выражения Таблица 41.5. Обозначения резонансиых интегралов Обозначение / /J Д/' Название Эпикадмиевый избыточный резонан- резонансный интеграл Часть резонансного интеграла, зави- зависящая от I'v Эпикадмиевый резонансный инте- интеграл, включающий часть, которая зависит от l/v Избыточный резонансный интеграл Избыточный резонансный интеграл в области Е < ?cd Пределы интегрирования ?cd-oo ?cd-°° ?cd-oo [t-kT — оо Примечания Метод кадмиевого фильтра - /=/' + /A/0) Метод без кадмиевого фильтра Д/' = /j — /' 1122
Таблица 41.6. Резонансные интегралы [28] Символ и мас- Н 1 2 Не 3 Li 6 7 Be 9 В 10 11 12 V 14 Э 16 F 19 Ча 23 S 24 \\ 27 Si э 31 32 :i 35 40 39 40 с 45 51 П 48 51 50 52 to 55 56 ]о 59 58 63 п 64 ]а 69 je *s 75 Период полураспада продукта реакции 12,346 года — — .— 844 мс 1,6 ¦ 106 лет- z 0,0203 с 11,0с 0,02 с, 2*mNa 15,03 ч, 2«Na 24(m+g)Na z 2,246 мин 14,3 сут 3,5 • 105 лет — 1,83 ч z 1,3 • 105 лет 18,7 с, *6mSc 84,0 сут, «S-So 46(m+g)S(, 3,75 мии 27,7 сут 2,58 ч 10,5 мин, е°тСо 5,272 года 60?"Со 60(m+g)Co 7,5- 10* лет 12,7 ч — 244 сут — 21,1 мнн 26,4 ч /т , 10— ы» 0,1489 6,298-10-* 2390 A0) 28 425,4 0,01756 4A)-Ю-3 341 B) 1722 E) 0,0757 1,5 B) Ю-3 1,5 B)-Ю-3 0,90 E) 0,90E) 0,31 D)-Ю-3 0,27C) • Ю-3 17,6 C,0)- 10~э 0,360(93) 0,076B0) 0,030D) 0,175E) 0,5 0,078E) 0,08B) 0,6 1,672 12,8A,7) 17B) 0,42 E) 0,41 C) 1,0A) 0,9A) 0,20B) 0,18C) 12A) 3,8(9) 3,7C) 2,7 A) 3,53A,40) 1,7B) 12,5C,24) 0,60E) 15,6E) 1,4 B) 1.4B) 39,7D,3) 31,4D,8) 71,1 A,8) 2,2B) 2,2B) 3,2 3) 5,3A) 2,3 C) 1,73 (8) 18,7A,5) 15,6A,5) 6,1 vl »0) 75C) Стандарт - Аи A558) : : _ Аи A558) Аи A556) Аи A551) Аи A558) — — Аи A558) Li C2,2) — z — Аи A560) Li C2,2) Аи A558) Аи A558) Аи A560) Аи A551) Аи A551) Аи A551) — Аи A560) Аи A560) — — Аи A560) ?cd, 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 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 1123
Продолж ение табл. 41.6 Символ и мас- массовое число эе 80 Зг 79 84 1Ъ 85 ( 89 j. 90 Jb 93 \о с 99 .и 102. h 103 d 106 g 107 109 d и 115 п b 121 е 125 127 Период полураспада продукта реакции _ 57,3 мин, 8imSe 18 мин, 81^"Se 81(nz-fg)ge 4,42 ч, 8°mBr 18 мин, sog-Br 80(m+g)Br 4,48 ч, 85nzj^r 10,76 года, 86fiKr 85(m+g)Kr 1,02 мин, semRb 18,7 сут, s^Rb 86(m+g)Rb 50,5 сут 3,19 ч, »°mY 90(m+g)y 6,2 мин, »*mNb 2,0 • 10* лет, WNb 94(m+g)Nb 15,8 c 39,35 сут 4,4 мин, iMmRh 42 с, iMS-Rh 104(m + g)Rj] — 21,3 c, w«Pd 6,5 - 106лет, i°?sPd 107(m+g)pd — 127 лет, i°sn*Ag 2,41 мин, losfi-Ag 108(m + g)Ag g 250,4 сут, uomAg 24,6 c, WAg 1Ю(тН~?)Др 2,2 с, iwm2ln 54 мин, петЦп 14 с, u^ln 116(ml+m2)jn 116(g+ml+m2)In — — 4,2 мин, i22mSb 2,7 сут, i22S-sb 122(m + g)gb — — 24,99 мин /T , кг» M= 9,6A,2) 0,50 B) 1.7 B) 34,5D,0) 92,0A0,0) 132,5A0) 53G) 6,03 2,01 2,7G) 6,0E) 1,16C) 7,5E) 11B) 0,05 B) 0,88(8) По B) 1,10A5) 0,20C) 6,56A,96) 8,5E) 22 (V 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 Аи, Со — Аи, Со - Аи, Со Аи A558) - z Аи A549) Аи A549) — _ — Co G5) Аи A558) Co G5) Аи, Со Аи Аи, Со — — Аи A560) Аи A560) ЕЫ, ЭВ нли /' 0,5 0,55 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 /' = 6 /1=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) /'=79D) /' = 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, 13№CS 2,05 года, i3«Cs l34(m + g,Cs 83,3 мин 40,22 ч 32,5 сут 19,2 ч 41,3 сут, i«mPm 5,37 сут, wss-pm 148(m + g)pm 8,5 года 72,1 сут 1200 лет, «бтНо 27,2 ч, !«Но 166(m+g,Ho 0,004 мс, тТт 130 сут, STm (m+g)Tm 3,69 ч, «««Lu — 16,5 мин, i82"'Ta 115,1 сут, i82g-Ta 182(m + g)Ta _ 171 сут, "*mIr 19 ч, i^lr 194(m+g)jr 2,7 сут _ 4,19 мин, 2о6тТ1 _ __ 3,5-106 лет, 2"mBi 5,01 сут, 2iog-Bi 2I0(m + g)B} 41,2 мин 6,13 ч 250 B5) 29, 2F,2) 359 (90) 415A5) 7,5A,0) 0,4 B) 19A) 12,5D) 3,0(8) 0,43B) 14,1B) 45E) 1026 B80) 1274 F6) 3220 1400 B0) 6320 (869) 3414 A97) 390 A0) 400 B4) 1600 П00) 660 C0) 700 B0) 740A0) — 1548 E6) 182 A0) 900 E0) 523 E7) 2000 A00) 720 B5) 0,415A10) 717E8) 717 E8) 352 C0) 209 2250 B00) _ 1370A50) 1386A10) 140 F) 1560 D0) 73 A0) 12A) 0,7 B) 0,16D) 0,4 B) — — 0,19C) 222 A5) 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) ?с,.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 0,55 0,55 0 55 0^5 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 0,5 1125
совое 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 41.7. 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 2,342-10'лет 6,75 сут 4,468- 109 лет 2,14 • 106 лет 2,117 сут 2,85 года 87,74 года 24 ПО лет 6553 года 14,7 года 3,76 • 105 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 ¦ 10' лет 3,5 ¦ 105 лет 321,4 сут 351 год 13,1 года 900 лет 2,84 года 17,8 сут 20,47 сут 20,47 сут 20,47 сут 276 сут 100,5 сут Резонансные g7 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 , ю-" м* 1000 1000 A80) 1010 C0) 85C) 400 A00) 470 A00) 895 C0) 280A5) 140 F) 645 G0) 144 F) 365 B0) 1200 B00) 278 E) 660 E0) — 197 [28] 162A5) 190 B0) 8260 B50) 162 (8) 1280E0) 265 F0) 1400 (90) 1190 (80),(g) 220 A5), (т) 300 230 A00) 2050A00) H0A0).(g) 1940 A00),(m) 150D0) 215 B0) 625 E0) 104 (8) 117(8) 500 G5) 265 B5) 1400 G00) 660 A20) 8300 D000) 1590 G0) 43 D) 12B) 7300 D00) 4300 B20) 3000 A80) 5000 [28] элементов [25] g( 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 — - — — If, I0~M M2 464 G0) 0,619 — — 350A00) 764 A3) 275 E) 2,03 6,9 880 G0) 960 [28] 23E) 310A0) 570 A7) 4,7D,7) 540A40) 22B) 1900 C00) 10F) — _ 1550B00) 19 B) 790 D0) 12,2 758 A00) 14B) — 1900 A00) 5400 (800) 110B0) 2000 E00) _ 220§ A00) 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 («, 2и) Реакция (п, 2п) 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 (и, In) 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 (п, 2«) для раз- различных нуклидов, усредненные по спектру нейтронов деления 236U, и энергетические зависимости сечения ядер- ядерной реакции (н, 2н) для ^Ве, ^Fe, 127In, 208Pb, 232Th, 238U приведены в табл. 41.8 н на рис. 41.33—41.38. Для оценки сечения ядерной реакции («, 2«) в об- области энергий нейтронов приблизительно от 14 до 15 МэВ может быть использована следующая формула: <$,10-31mz ,2л) — A000+7,5A)\ если (Ш00 + 7,5Л) если 7,8 N (• N ™_ — Z Л —- <:0 ,65 + ^ — Z >0 \ ' / ' ,13; Я- ,13, г 4 6 8 10 12 П ЕП,Ш Рис. 41.33. Зависимость сечения ядерной реакцн 9Ве(«, 2«)sBe от энергии нейтронов [30] 750 500 250 13 15 Рис. 41.34. Зависимость сечения 56Fe («, 2nM5Fe от энергии 17 ядерной нейтронов 13 реакции [30] Рис, 41.35. Зависимость сечения ядерной реакции 1271(п, 2иI261 от энергии нейтронов [30] где а(я, 2п> — 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 (Л/—Z)/А>0,06. При (Л/—Z)//4<0,06 результаты вычис- вычислений существенно превышают экспериментальные сече- сечения из-за того, что при выводе формулы не учитыва- учитывалась конкурирующая реакция (н, пр) [30], 1127
Таблица 41.8. Сечения реакций, вызываемых нейтронами с энергией около 14,5 МэВ и нейтронами спектра деления [30, 31] Ядро-мншеиь 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 (я, Р) (я, а) (я, 2я) (я, пр) (я, па) (я, t) (я, 2л) (п, пр) (я, па) (п, d) (я, 0 (я, Зя) (я, 2ла) («. 7) (я, р) [31] (я! 2^) (я. t) (я, 2я) (я', яр) (я. Р) (я. о) (я, 2я) (п, р) (я. «) (я, 2я) (я, по) («, р) (п! 2я) (я, d) (я. 0 (я, яр) (я, 2а) (". Р) (л, о) (я, 2я) (я, d) (я, яр) (я, d) [31] (». Р) (/Z, а) (я, 2я) (п, р) {п\ 2я) (я, т) [31] («, Р) (я, а) (я, пр) И! р! f311 (Я, а) (я, 2й) (я, Т) [31] (я, Р) «, а) Остаточное ядро Не-6 Н-3 Н-2 Не-4 Li-6 Не-6 Н-3 Не-6 — Н-2 Be-10 Li-9 Не-6 Li-7 Ве-9 Be-11 Li-8 В-10 Ве-9 В-12 Ве-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 О-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 • 106 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 .105лет 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, Ю-31 м* 8,6B) 25C) 72 5 170 400 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) 57 A0) 10 92 14 0 0,24 44D) 150 A0) 44D) 18 0,25 (?=4 МэВ) 186 A5) 63 0 0,56 74E) 118E) 7 Сечение, усредненное по спектру деления Z36U, Ю-» „г 4,18 0,158 0,37 ю-3 32,8C,8) 144 F) 0,18 23,8 10—3 0,14G) 0,008 0,26-10~3 0,37 4,2 A,4)-10 91 0,94 • 10 0,019A) 11,3 5,3B,4) • 10 0,83 B) 15, 1B) 7,3G) • Ю-3 0,078 12 ю-3 — 1,43B) 0,53B) 2,2B) • 10~3 — 1,48(82) 1,8 0,002 3,86 B5) 0,705D0) 5 • Ю-3 1128
Продолжение табл. 41.1 Ядро-мишеиь Si-28 P-31 S-32 Cl-35 Ar-40 K-39 Ca-40 Sc-45 Ti-48 V-51 Cr-52 Mn-55 Ядерь (« ft (ft n tl ft ft (n t (n (ft (n {ft (n (ft (n (tl (ft (n (tl (n (ft (ft (ft s tl (ft (n n (n (n (ft (ft (ft (ft (n (ft tl tl (ft tl tl (n (n in (n (n tl tl tl (ft (ft (ft (ft (ft tl ая реакция 2«) np) T) [31] P) 2«) np) T) [31] P) 2n) d) , He) , np) P) 2ft) np) p) a) 2ft) 2ft) P) 2ft) tip) P) 2«) 2n) np) na) P) a) 2n) t) np) no.) p) «) 2n) 2n) He) 2p) P) a) 2ri) np) p) 2tt) na) P) 2!») np) P) a) 2ft) He) Остаточное ядро AI-26m Mg-26 Si-29 Al-28 Mg-25 SI-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 С1-39 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 3,01-106 лет 7,71 мин 0,9256 с Стабильное » 1,28-109 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 Энергкяревкции, —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 -10,224 —12,709 Сечение при Е = 14,5 МэВ, 0 50 0,45 260 B5) 11 0 27 0,34 83E) 110A0) 12,5C) 15 0,013 100 0,54 230 A0) 68A0) 0 0 78 110A0) Ц7(Ш 9A) 6A) 18 11,3B) 570 1,7 179 F0) 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 45 A0) 29B) 809 C5) 0,8 C) Се чение, уередиеииое по спектру деления —_ 6,4(8) 0,56 [Q-3 . 35,5B,7) 1,9F) 1,09-Ю-3 — 66,8C,7) 43,6 0,63-Ю 1,06-Ю-5 78 B3) 8,8D,6) 0,79 • 10 0 51 • Ю-3 0,01 0,11 0,15 82,2 8,0C) 0,37-10~3 — — — 77 13 F) 3 • 10~5 . 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 Br-79 Kr-84 Rb-85 Sr-88 Y-89 Zr-90 Ядерш (л (я (tl n n (n 'fl n ti tl [ti n fl ti n n tl .tl tl tl tl tl (n (л (n (л (tl {ft (n (n (л (л (n 6 Й (л (n (л (л (л (л (/7 (n n n n tl n n, tl n tl n tl, tl я реакция p) 2л) 0 tip) p) a) 2,1) 2,i) He) 8 ti) t) np) p) a) 2ri) He) P) a) 2л) 0 p) p) 2и) P) P) 2л) He) P) 2и) 2n) P) P) 2/7) p) o) 2л) P) P) 2/2) 2л) P) a) 2n) P) \ Щ P) P) a) 2л) Остаточное ядро Mn-56 Cr-53 Fe-55 Mn-54 Mn-55 Fe-59 Mn-56 Co-58 Co-58m Mn-57 Co-58 Co-58/n Fe-55 Ni-57 Co-56 Co-57 Fe-54 Ni-63 Co-60 Co-60m Cu-62 Co-61 Cu-64 Ni-61 Zn-63 Cu-62 Zn-69 Zn - Q9m Cu-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^еакции, —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 ?=14,5 МэВ, Ю-31 м» 110A0) 40 540 D0) 0,045 35 60 A0) 29B) 707 G0) 380 0,0046 374 C0) 200 120 A5) 30C) 0,092 400 30 120 C0) 35(8) 25 551 C0) 0,113D) 176 B0) 57,5 178A5) 0,086B3) 34C) 25B) 18B) 945 E0) 19,2B) 18 ¦11,6A) 1061 D0) 0,0035 7,2 1132* F0) 90 31 10 12,7A,5) 974 E0) 8A,5) 4,7 1290 18,3 5E) 5,9A) 1123A00) 350 15B) 6 1200 318C0) 24,6 C) 5,4A) 966 A00) 45C) 9,1 14 4,1C) 768 C0) Сечение, усредненное по спектру деления Z36U, КГ3' м* 1,03G5) 0,397A2) 0,0754 — 0,0051 1,42A4) 0,143A0) 0,40D) — — 108,5E,4) 35,4 B,2) 3,0 (9) 5,77C1)- Ю-3 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-3 1,2- Ю-3 0,432 0,87 0,031 0,204 9,3 ¦ 10~3 1,5- Ю-3 0,33 0,26 5,3 • 10-3 0,37A) 3,8 • Ю 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-ыншень Nb-93 Мо-98 Тс-99 Ru-I02 Rh-103 Pd-106 Ag-107 Cd-114 In-115 Sn-120 Sb-121 Те-130 1-127 Ядерная реакция (л, 2и) (л (л (л (л (л (п (л (л (л (п (л (и (л (л (п (п (л (п (л (п (п (п (п (п (л (л (л (п (и (п (л (л (л (п (п (л (п (п (п (п (п (п (п (п (п (п (п (л (п (л (" (« (л (п (п (л 0 р) а) 2я) 2п) Не) Р) 2«) р) 2п) nd) р) р) t) р) 2л) 2п) Не) Р) Р) 2/2) Р) Р) 2л) 2п) Р) а) а) 2п) 2п) Р) Р) 2п) 2/0 Не) Р) а) 2п) Р) а) 2п) 2п) Р) Р) а) 2п) 2п) Не) Р) Р) Р) а) 2п) 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-115/л Ag-112 In-114 In-ll4m Ao-113 In-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 • 106 лет 64,1 ч 3,19 ч 1,2-Ю8 лет 10,13 сут 58,51 сут 2,86 с 64,05 сут Стабильное 66,02 ч 23,35 ч 4,2-106 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 6,5-106 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. _ — 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 ь - 4,279 —9,139 Сечение при Е = 14,5 МэВ, 86(8) 0,041 35 9,5E) 5 1375 G0) 482 C5) 0.0031 11D) 6,5A) 1370 12C) 7A) 1230 A20) \iT 5,7 5A) 1390 16A) 11B) 1325A00) 380 0,016G) IT 5,6G) 1400 41 15 10,8 1260 A20) 400 5B) 0,65A) 0,13 1500 860 15E) 7 2,5E) 1710(80) 1262 A00) 0,007 4,3G) 2,6 1560 9,1 3,6 1580A00) 610 1,8 C) 0,6 0,4A) 1700 A20) 1000 0,015(8) 9C) 6B) 1,4 B) 1496 A00) Сечение, усредненное гю^т?оу-5еме"ия _ . . 1,0 0,0974F8) 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 6,11 Ю-1 0,47 0,025 0,601 0,003 5 • Ю-4 1,07 — 0,041 — 10~3 1,07 0,761 0,001 ю-* 1,03 0,16 4 • Ю-4 0,846 0,002 ¦ 2,0 • 10-* 1,80 — — 0,068 0,013A) 0,009E) 0,003 1,05 F5) 1131
Продолжены? табл. 41.8 дро-мншень 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 (tl (n (n (n (n (n (n (n (n (n (n (n (n (n (n (n (tl (tl, {tl (tl, (n (n (n, (n (n, (ft, (и, n ft ft n, (n, (n, (ti (tl (tl (n, n (tl, (tl, (nt (nt (n, (n (ft tl p) , 2n) 2n) p) p) a) a) 2n) d) He) P) a) 2n) 2n) P) ti) P) 2n) 2n) P) ti) P) 2n) 2n) P) ti) P) % 2ti) 2n) P) 2n) P) a) 2n) 2ti) P) 2n) P) a) 2n) 2n) P) 2n) P) a) 2ti) P) 2n) P) a) истаточное ядро 1-132 Те-129 Хе-131 Xe-131m Хе-133 Xe-133m 1-130 I-130/я Cs-132 Хе-132 1-131 Cs-138 Хе-135 Xe-135m Ва-137 Ba-137m Ва-139 Cs-136 La-138 La-140 Ва-137 Се-139 Се-139m Се-141 La-138 Pr-140 Pr-142 Ce-139 Nd-141 Nd-141m Pm-152 Nd-149 Sm-151 Sm-153 Pm-150 Eu-152 Eu-152ml Eu-152m2 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, КГ31 м2 3,0E) 1,7 1670 770 11,3B) 4,8(8) 1,3C) 0,54(8) 1603 A00) 0,9 0,0032 3,0E) 2,6C) 0,55 1720 1250 4,8D) 1,8C) 1710 6,5E) 11,5A) 1750 G0) 963 A20) 9A) 3.2 1660 B00) 14 B) 7,1 (8) 1701 A20) 600 E0) 3,7D) О B) 1855 A50) 6A) 2,2C) 1950 B00) 500 A00) 70 2,5 1,4 1900 4,7 G) 1,8 1800 A20) 450 F5) 2,8 5) 1,2 1950 3,2 1,5 2000 B00) 1200 B00) 4,5G) 2 1960 A50) 4,6 1,8 2071 A00) 3,5A,0) 1,2B) 2020 3,7E) 1,6 Сечение, усредненное по спектру деления 0,012 7 • 10 1,068 0Т081 0,0033(8) 0,992 5 • Ю-4 0,0019C) 1,71 4 • Ю-3 2 • Ю-3 1,40 5 - Ю~3 з • ю-3 1,32 . . 0,035 7 • 10-3 1,1 0,042 0,01 0,627 5 - Ю-3 8 • 10"* 2,34 0,015 ю-3 2,15 4 • Ю-3 з ю-4 3,76 0.01 8'- 10-* 3,02 з. ю-3 2 • Ю-4 4,88 4 ¦ Ю-3 6 • Ю-4 3,49 оТо22 ю-3 2,25 0,014 io-s 3,43 3 • Ю-3 2 • Ю-4 5,67 8 • 10 ю-3 1132
Продолжение табл. 41.8 Ядро-мишень Hf-180 Та-181 W-184 Re-187 Os-192 Ir-193 Pt-195 Аи-197 Hg-202 Tl-205 Pb-208 Bi-209 Th-232 [31] U-238 [31] Ядерная реакция (n, 2ri) (n, 2ri) («. p) (П, a) (n, 2n) (n, 2n) (n, p) (n, a) (n, 2ft) (n, 2n) (n, He) («> P) (n, a) (n, 2ri) (n, 2n) (n, tip) (n. P) (n\ 2n) (n, He) (n, p) (n\ 2n) (n, p) (n, a) (n, 2n) (n, p) (n\ 2n) («> p) (n, a) (n, 2ri) (n, 2n) (n, p) («, a) (n, 2n) (n, p) (n, a) (n, 2n) (n, P) (n, a) («, 2n) (n, 2ri) (n, p) (n, a) (n, 2n) (n, 1) (n, 2n) (n, a) (n, 3n) (n, 1) (n, 2n) (n, p) (n, t) (n, a) (n, Щ (n, np) Остаточное ядро Lu-174 Lu-174m Lu-180 Yb-177 Hf-179 Hf-179m Hf-181 Lu-178 Та-180 Та-180m Lu-179 Та-184 Hf-181 W-183 W-183m Та-183 W-187 Та-184 Re-186 Та-185 Re-192 W-189 Os-191 Os-193 Re-190 Ir-192 lr-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 1013 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 Сеченне при Е = 14,5 МэВ, 10-31 и» 2030 B00) 630 E0) 1,9 1,1 2080 600 4,5E) 1,4 2090 A00) 1110A00) 0,0034 4,0A,0) 1,2B) 2100 1600 0,7 B) 4,3E) 1,2 1700B00) 0,004C) 1,3 2120 A50) 3,8E) 1,1 2048A50) 2,0 E) 1.1 2190 2,1 B) 0,35E) 2254 B00) 230 1,6 0,9 2160 1,9B) 0,85 2006 B00) 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 236 U, Ю-31 м* 4,79 — Ю-3 2-10-* 6,88 — 1 • Ю-3 з • ю-4 4,96 — — 2 • Ю-3 2 E) ¦ Ю-4 6,55 — 2-Ю-з 1 • Ю-4 ЮF) з • ю-* 1 . Ю-* 5,40 1 ¦ 10 1 • Ю-4 3,71 2-10~3 4-Ю-4 18,5 2-Ю-3 1¦10-* 3,0 C) 4-Ю-4 ью-4 4,45 5-10-* 1 -10-* 5,61 1-10-4 1 -10-* 6,18 110-3 3-10-* 5,92 — 1133
Рис. 41.36. 208pb(, 18 Е„,НзВ Зависимость сечения ядерной реакции 2/гр7трЬ от энергии нейтронов [30] 41.9. ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ (п, р) Для оценки сечения ядерной реакции (и, 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]: >=43'5 X —50 (N-Z-l) 0,58 p {0,083 (Z -1) A1'3 -3,26 где ain,P) — в 10" 41.10. ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ («, а) Рис. 41.37. Зависимость сечения ядерной реакции 2S2Th(/i, 2nJ;ilTh 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]: о(п>в) = 17,84 ехр [- 33 (Л' - Z)/A] , ГДе О(„-,а)— В Ю-31 М2. 41.11. ЯДЕРНАЯ РЕАКЦИЯ (М) Для оценки сечения ядерной реакции (п, t) в облас- области энергий нейтронов примерно от 14 до 15 МэВ предла- предлагается формула, согласующаяся с экспериментальными данными в пределах 70%-ной погрешности: о(п>/) = 4,52 (л (ч, г) — в 101 + 1) ехр [- 10 (N - Z)/A ] , 41.12. АКТИВАЦИОННЫЕ ДЕТЕКТОРЫ ?„, МэВ сечения ядерной реакции энергии нейтронов [30] Многие элементы имеют большое сеченне 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 актнвационных и пороговых детек- детекторов приведены в табл. 41.9, 41.10. Использованы сле- следующие обозначения: Т„ — температура нейтронов; теп- тепловая, резонансная и быстрая — области энергии нейт- нейтронов; для. резонансной области в скобках указано зна- значение пороговой энергии Епог>; yen — метод гамма- спектроскопии; Реп, 4яр, y—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].
Элемент; для пороговых элемент и тип реакции Na V Сг Мп Со Си Ag In La Sm Ей Dy Lu W Аи Mg (n, p) Al (л, p) S(u, p) 56Fe (n, p) Ni («, p) «Cu(n, 2n) MZn(n, p) Rh (n, я') In (я, n') Ег(я, т) Ir tn. T) Таблица Материал детектора Таблетки (прес- (прессование) Фольга Фольга Керамика Сплав Полиэтилен Фольга (электро- Сплав Полиэтилен Фольга Сплав Фольга Сплав Керамика Полиэтилен Керамика Сплав Полиэтилен Керамика Сплас Полиэтилен Керамика Сплав с алюми- алюминием Полиэтилен Керамика Сплав Полиэтилен Фольга (прокат, электролиз) Сплав Полиэтилен Фольга (прокат) Фольга Керамика Фольга Керамика Таблетки (прес- Фольга (прессова- (прессование) Фольга Фольга Фольга Фольга Фольга Керамика Керамика Полиэтилен Фольга Сплав 41.9. Краткая характеристика детекторов различного Температура среды, К 1000 1300 800 1300 650 350 900 650 350 800 650 400 650 1300 650 350 1300 650 350 1300 650 350 1300 650 400 1300 650 350 1300 650 350 900 650 650 1300 800 1300 400 1200 1200 800 800 1300 400 1300 1300 350 1300 650 Область применения Резонансная B950 эВ) I/O 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) И Тп, тепловая, резонанс- резонансная^ Тп, тепловая z 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 Т Ти, тепловая, резонанс- Толщнна, 10~г 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, иейтр/(с-м») 10s—Ю1* 1 OS—10W 1012—Ю18 I OS—Ю18 1013—Ю18 10а—1018 Юи—1018 107—I0i8 101°—10IS 1010—1018 10»—10i* Ю9—Ю18 10»—1018 ~ Ю10—1018 108—10" 1012 Ю13 1011 10i2 10i2 IO13 10i2 10й 10" 109—1018 Ю12—Ю18 Метод изме- измерения актив- активности Тсп> Реп 4*3 Тсп> Реп Теп. Т —Т _ Теп. Реп Теп Теш Реп Теп. Реп _ Теп. Реп Теп. Реп Теп» Реп _ Теп. Реп Тсп> реп Теп. 4*Э Теп Теп Ре"п" Тсп> Реп Теп Теш Реп Xi 4tcS х Теп Теп Теп 1135
Таблица 41.10. Характеристики пороговых детекторов [32] Тип ядерной реакции 1MRh (n, n') 1<l3mRh 232U {П' ° 64Zn(n,'p) MCu «S(«, p)»P S8Ni(n, p) 58Co 54Fe(«, p) 54Mn «Al(«, p) »Mg 56Fe(/2, p) 56Mn 24Mg (n, p) 2*Na 59Co (n, a) 56Mn 2?A1 (n, a) MNa 232Th(n, 2/г) 232Th 6SCu(n, 2n) 64Cu 55Mn (n, 2/г) 54Mn »F{n, 2n) 18F 63Cu (n, 2/г) 62Cu 58Ni (я, 2/г) 57Ni 6*Zn (n, 2/г) 63Zn ?пор, МэВ [35] 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 Период полурас- полураспада продукта реакции 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 Е , МэВ Т 0,020 0,333 — 0,511 ?3 =1,71 0,511 0,835 0,84 ?3 = 2,27 0,847 1,369 0,847 1,369 ?р =0,30 0,511 0,835 0,511 0,511 1,37 1,15 Выход т- 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 Евф, 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 12,9 13,7 14,8 935 D5) 985A0) 974 F8) 143 C6^ 158 (8) 232 C7) 416C7) 398 C6) 51,3D,5) 15,8A) 65,3D,8) 143 (9. 13,7A,2) 75,5C,2) 1620(90) 670 A00) 540A20) 50(8) 620 G0) 38,0D,4) 690 D0) Л 7Lio i ' 23 8°SCA 1 2SSi т * Ua 55Mn* 3,*- * 6SGa Л A7SAS i 6!fa •• * ВГА5-9С0 7SA$ .61Ni i 5r,, A27A1 • i 58Ni « l * AS1V •69Ga •¦ *7SAS in • - (n,p) o-(rr,d) *—(n,a) *-(n,Znj ИГ1 10* 10* Рис. 41.39. Значения периода полураспада и величины оПор 6/Л для пороговых ядерных реакций A</4«85) [43]: Опор — сечение пороговой ядерной реакции при энергии нейтрона 14 МэВ, 10-31 м2; 6 — распространенность нуклида в отно- 1136
0,1 "Ч .* *"' Ш 4Л. *"БВа -Л8Ш а87КЬ • *15i 175Lu ,_fBf/,, 2S9l 10s 106 Рис. 41.40. Значения периода полураспада и величины Ппор 6/Л для пороговых ядерных реакций (86«Л<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] EIE' = A/2) [1 + а + A —a) cos в], где Е' и Е — энергия нейтрона до и после соударения; Л — масса ядра-мишени; 6 — угол рассеяния нейтрона Угол рассеяния в ЛСК «р (угол между векторами скоростей нейтрона до и после соударения) и угол рас- рассеяния в СЦМ связаны соотношением cos <f> = 1 + Л cos 6 / У(\ + 2Л cos 6 + Л2). Здесь и выше масса нейтрона принята равной единице. При упругих соударениях энергия нейтронов изме- изменяется в пределах от аЕ' до ?'. Средняя логарифмическая потеря энергии на одно соударение с ядром массой Л определяется как = (In Е' — In Е ) = 1 + (Л — 1J/2Л — и не зависит от энергии. При Л 3> 1 справедлива формула 1/?= Л/2+ 1/3+1/18 Л. Прн Л = 2 погрешность этой величины менее 1 % [37]. Среднее число соударений Л', необходимое для то- того, чтобы нейтрон с начальной энергией Е' замедлился до энергии Е, определяется как АГ = A/е) In (Е'/Е). В табл. 41.11 приведены значения среднего числа соударений, требующихся для замедления нейтрона от 2 МэВ до тепловой энергии @,0253 эВ), Таблиц, амедли- тель Jh fH Не Li Be С О и 41.11. I- 1,00 0,889 0,640 0,438 0,360 0,284 0,222 0,016 Свойства Е 1,00 0,725 0,425 0,268 0,209 0,158 0,120 0,00838 «которых замедлителей [8] COS <р 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 Е. Средний квадрат пере- перемещения при замедлении равен [38] ^=j r*W (r, z)dr =.2пт, где W(r, т) — функция, определяющая нейтронное по- поле, которое возникло в бесконечной однородной среде от точечного источника моноэнергетических нейтронов, и являющаяся решением уравнения dW(r, т)/<Зт=Д1У(г,т) с начальным условием W(r, 0)=б(г); п=1, 2, 3 для источника в виде_ плоскости, нити и точки соответствен- соответственно. Величину (/ т называют длиной замедления, а т — возрастом нейтронов. Значения т экспериментально из- измеряют по активации детектора на различных расстоя- расстояниях от источника. Обычно определяют т с помощью детектора из И51п, который имеет резонанс при ?= = 1,46 эВ. Добавка Дт, связанная с замедлением нейтронов от 1,46 эВ до Ес, мала по сравнению с т и может быть вы- вычислена приближенно по формуле [38]: "I. dE 3 ? Ss 2tr E где 2tr — транспортное макроскопическое сечение, оно заменяет полное сечение при расчетах в транспортном приближении: 2tr=2tot+Ss (I— cosip), cosip — средний косинус угла рассеяния в ЛСК. Значение Дт, 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 Г(х)= Г.(и') — #72-2159 П37
где Ts(u) = l/v(uJsD) — среднее время между двумя соударениями нейтрона; du/c, — среднее число соударе- соударений на интервале замедления du. Поскольку для ядер с массовыми числами Л>1 в области энергий до 100 кэВ 1/Str = const, зависимость возраста нейтронов от энергии логарифмическая [13]: Для источника нейтронов с ?W100 кэВ врем; медления :(?) = dE' 3?StrSs .) Е' з ? str. Таблица 41.12 Параметры, характеризующие свойства замедлителей [13] Замедлитель н,о D2O С Be BeO т, см* [38] 26,48C2) 111A) 282,5A,8) 86,6^2,4) 92,0A,5) Т, 10-3 с 1 5 15 7 7,8 Таблица 41.13 Замедлитель (плотность, г/см3) 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 . Возраст нейтронов для некоторых замедлителей т, СМ2 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 62E) 76,8 81,7 72,8 57,9 92 109 C) 120 142—147 312,5 E) 380 80,2 B) 120 B3) 97,2 93,4 D,7) 105 A0) [39] Источник нейтро- нейтронов (?0> МэВ) Sb-Y-Be @,025) Na-Y-Be @,970) Со спектром Реакция D (d,n) B,6) Ra-a-Be Po-a-Be Реакция T{d,n) A4,1) Со спектром деления Ra-a-Be Po-a-Be Со спектром То же Ra-a-Be То же Po-a-Be Со спектром деления То же Sb-Y-Be @,025) Со спектром деления Ra-a-Be Со спектром деления Ra-a-Be Со спектром деления То же Детек- ТОСИ In 0,025 Dy 0,025 In 0,025 I In / 0,025 In 0,025 In ,025 In 0,025 T(E) = dE' > (?') E' Для малых энергий, т. е. Я<с?с, Т (Е) да 2/tv (E) 2,. В табл. 41.12, 41.13 приведены значения вспраста нейтронов от источника со спектром деления при их ЗЕУедленин до резонансной энергии In A,46 эВ) и зна- значения т для н-екоторых замедлителей. 41.14. ДИФФУЗИЯ НЕЙТРОНОВ Длиной диффузии называется величина L = \' ?>/2й, см, где D — коэффициент диффузии, см; 2а — макроско- макроскопическое сечение поглощения, см. Коэффициент дпф- Таблица 41.14. Время жизни тепловых нейтронов [9] Замедлитель Н2О D2O С Be BeO Парафин Органическое стекло ZrH1>7 Плотность, г/cms 1,00 1,10 1,6 1,85 2,96 0,87 1,18 3,48 Время жилиц *т • 10"*с 2,C 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 и Pu [23] — 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 [si] — 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 B) 147 B) 24,4 A3) 36,5 C) 56,4 F) 17,7 1 30,4 (8) 16,7 A) 21,8 0,0949 1,30 1,22 A) 0,40 1,30 13,1 A) 4,42 2,08 0,508 13,3 A) 39,20 B4) 1,78A) 1,20 A) 0,0708 D, см 0,1423 A9) 0,84 (I) 0,487 E) 0,627 G) 0,828 (8) 3,755 F) 2,229 B) 3,418 G) 4,87 1,03 1,80 0,288 A) 0,541 0,552 1,195 (9) 1,23 0,749 0,953 0,875 A6) 1,263 E) 0,601 D) 0,453 D) 0,286 1138
фузии D, см, связан с диффузионной постоянной Dg, см2/с, соотношением D0 = Dv, 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. r2 = 6L2, где г — расстояние по прямой от точки воз- возникновения нейтрона до точки его захвата. Величина tT с, определяемая по формуле fr=l/u2a, где v — скорость нейтрона, см/с, называется временем диффузии или временем жизни тепловых нейтронов (табл. 41.14), Таб. 41.16. Время термализации в некоторых замедлителях [40] Замедлитель Н2О G7 К) Л2О C00 К) Зе ВеО t , 10-«с 55,5 A,5) 5,8 @,6) 185 D5) 28 67 Значения длины диффузии L, коэффициента диффу- диффузии D, средней логарифмической потери энергии g и ве- величины 1—A, где и, — средний косинус угла рассеяния, для ряда элементов приведены в табл. 41.15. Время термализации ttb (табл. 41.16) определяется как скорость приближения средней энергии нейтронов к равновесной, т. е. ? — B/3) kT = const exp (— t/tth). В экспериментах с импульсными источниками нейт- нейтронов постоянная спада асимптотической плотности по- потока нейтронов связана с диффузионными свойствами среды н геометрическим параметром В2, см~2, соотно- соотношением Хо = 7^7+ ?>0 В2 — СВ* + FВ6, где О коэффициент диффузии, см; v — скорость нейтрона, см/с; ~2а — макроскопическое сечение погло- поглощения, см-1; Do= Dv, сгл2/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 Среда (удельная масса, r/ct н2о D,0 "*¦ A,70) A,64) Be A,85) A,79) ВеО B,96) а'[40] Бензол [40| Парафин Полиэтилен Даутерм А (дифеиил — 26,8%, оксидифенил — 73,2%) Органическое стекло ZrH1O Люсит Дифенил (Т = 77Э С) «-Гептан (Г=17,5°С) Моноизопропилбифенил (Г = 30 СС) а б л н ц а 41.17. 3) 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 параметры Х„, с-» — 74,7 @,6) — 277 (8) — 132 C) 3765 (89) 2886A11) 5860 G0) 5900 (90) 2870 D0) 4300 3757 (98) 4950 A20) — ?, см 2,80 C) — 53,8 C) 52,4 A,4) [42] 20,8 C) 21,8C) [42] 29,9 C) 28,9 E) [42] 2,13 D) 2,12C) 4,14 G) — 3,14C) 4,82 G) 2,59 F) — замедлителей [41] Do, 105 см2/с 0,368 D) 1,96G) 2,14 A) 2,086 B1) [42] 1,235 A3) 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, Ю4 см4/с [F, смв/с] 0,4137 F88) 3,72 E0) 340 C0) 390 B5) [42] 28C) 31,3(8) [42] 38,5 (8) 46,3 B,4) [42] 21,2C,5) ГСОЛГ) /1И\1 [ОМО A4)] 1,387 C85] 0,120 E0) 0,260 (80) 1,19 B1) 21,2 C,5) 50 A4) 0,985 E5) 0,480 B9) 1 0,125 D3) 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. AWRE 0-70/63. Atomic Weapons Research Establishments. Aldermasten, England, 1963. 4. Woll D. Card Image Format of the Karlsruhe Eva- Evaluated K'uclear Data File KEDAK. Karlsruhe Report KFK 72* 1139
880. Institut fur Angewandte Kernphysik Kernforschungs- zentrum. Karlsruhe, 1968. 5. CINDA 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/ /Т. С. Беланова, А. В. Игнатюк, А. Б. Пащенко, В. И. Пляскнн. 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. лнт., 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 фнз. наук. 1979. Т. 129, вып. 2. С. 289—338. 18. Partical Data Group. Review of Particle Proper- ties//Rev. Мой. 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., Труханоя Г. Я. Ядерно-фнзические 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//Вопро- сы 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 элементоЕ 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: Справочннк/В. М. Бычков, В Н. Манохин, А Б. Пащенко, В. И. Пляскин. М.: Энергоиздат, 1982. 31. Tsukada К. Table of Nuclear Reactions and Sub- Subsequent Radioactive Decays Induced by 14-MeV Neuirone. JAERI 1252. Japan Atomic Energy Research Institute, 1977. 32. Лапеиас А. А. Измерение спектров нейтронов активационным методом. Рига: Зинатне, 1975. 33. Ломакин С. С, Петров В. И., Самойлов П. С. Радиометрия нейтронов активацнонным 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 активацнонных детекторов для спектрометрии нейтронов в сборках с внешним источником 14-МэВ-нейтронов/Х. И. Бондаре, В. 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. Н., 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. Киконна. 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.: Атомиздат, 1968. 42. Жежерун И. Ф. Экспериментальное изучение не- некоторых вопросов физики ядерных реакторов с кристал- кристаллическими замедлителями: Автореф. дне 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: 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 е и те — заряд и масса электрона; п — число ато- атомов в 1 см3 вещества и Z — его атомный номер; v и г —скорость и заряд падающей частицы; р=у/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 К- и L-оболоч- ках атомов; б — поправка, связанная с так называемым эффектом плотности. В диапазоне энергии падающих частиц 1-—100 МэВ поправками У и 8 можно прене- пренебречь. Пробег R частицы с начальной энергией Е описыва- С dE ется формулой R= \ ,„., ', единица пробега — см или о 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 моиоэнергетических заряженных частиц, проходя через вещество, практически не меняет интенсивность вплоть до конца пробега. Статистические флуктуации потерь энергии приводят лишь к небольшому A—2%) где Rp, т„ и — Е — пробег, масса и энергия протона т 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 z и массой т, можно приближенно вычис- вычислить пробег любой другой частицы с зарядом Zi и мас- массой т>, по формуле где Я и — Е — энергии частиц mi и т; F — попра- вочный множитель, заметно отличающийся от единицы лишь при больших энергиях. Эта формула ие 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 иеона), наиболее часто встре- встречающихся как ускоренные частицы и как продукты ядерных реакций в некоторых веществах. Более полные таблицы пробегов опубликованы в [1—3], 1141
>ooooooooooooooooooo * CO N3 W *- м- — OOOOOOOOOOO > О О О О Сл О О О О О О О W СП О СП ЬО '"""PPP0?0?.0??0??0??0???000 оооооооооооооооооооооос СО СО СО >?*¦ 4^ СП СЛ СП *¦*¦! t COrf^COCOvJCOOOCnOCn >— СО*— 0О^-СТ>*—0О^-СП>— OOOOOOf oooooooooooooooooooooooooooooooooooooo О О О О О О О О О •—•*—**—it—'to tOtOCO GJ> CO 4^ *f* СП СП O^ CD Ob CD CD CD СП СП СП СЛ 4^ 4^ С Э СО ^ ^ ^ СП О) Ч СО О ЬО ^ *¦*¦! *~' СЛ "<] О СО "^1 ND "^JCOOO1—'COCOtOf-O1"" tO"^»^ О (У) "~~' С )ООООООООООООООООООО >oooooooooooooooooooooooooooooooooooo iS§A.Soi°S°S~tocJi~ccS"ComStome?eSSew«o"coorocS^ >ооооооооооооо оооооооооооооооооооооооооооооooooooooo ^^Cn^OOOtO^OOOCOOOOCOtOC^ '- tocoocncocnooo^^cncncooototooooocnooocoo I! oooooooooooooooooooo ooooooooooooooooooooooooo OOOOOOOO м м м « м мм « M КЭМ M СО^Ф-СЛО^ООСО^-МСОСО^О^СО'-^^СП W MM tO W СП^^СО totocoCococoCocoo: oooooooooooooooooooooooooooooooooooooo oooooooooooooooooooo - — 0J>J^O~^>J^Cn-*]>--Cnt0O00t0*-O~-]t0Cn>J^O>J^-^— °°c oooooooooooooooooooo oooooоoooooooооooooooоoooooooooooooooo I s о ooooooooooooooooooo ooooоooooooоooooooооooooooоoooоooooooо ^-*-4^- — >— м- >— M-M-MM- м-*— OOOOO ^-'-MOJCOWWMMMh-00<DOD405Ul о о oooooooooooooooooo oooooooooooooooooooooc >ooooooooooooo oooooooooooooooooooo CO О "^J Co "^1 О О CO О СП 4^ M to О •-— СП О ^ О О^ ooooooooooooooooooooc oooooooooooooo 2222ggggg^ о о о о о о о о о о о о о о о о о о о о 00 СЛ ¦—"СЛСЛСЛСОСОСЭ'^СО ""О5С5 СО О О СО О *>J oocoto^tococn^cntO'-— tocncnco^coocn oooooooooooooooooooo ^ CO CO tO ¦- —> »-* G) о О О О О О О ГО СЛ О СП ЬО оооооооооооооооооооооооооооооооооооооо д -^j о*5 СП 4^ СО СО W >—* *—* •—* СЛ О О О О Э О ND 4^ C7i tO СЛ tO СП Ю (О *J "^1 О") СЛ
E МэВ/а"ё. 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 0,113 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 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 Продолжение таб 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 (СН2)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 л. 42.1 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 R, мг/см2, ионов водорода }н+ в различных веществах [1] Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия Е ДэВ/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 0,08S 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 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 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 70,795 201,546 234,483 Ti 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 44,562 75,962 209,966 246,486 285,442 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 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 0,246 0,283 0,320 0,362 0,414 0,468 0,529 0,586 0,641 0,694 о! 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 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 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 81,494 114,385 151,568 192,816 237,963 286,831 339,290 395,146 454,277 0,449 0,521 0,595 0,678 0,781 0,886 ,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 47i 5,872 0,491 0,575 0,661 0,757 0,877 0,999 ,139 ,268 ,391 ,509 ,623 ,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 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 Emi 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 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 0,436 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 ,139 ,232 ,316 ,394 ,469 ,541 ,712 ,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 85,883 119,798 157,996 200,471 247,074 297,738 352,412 411,094 473,713 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 О,'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 (СН2)П 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/(мг-см-а), для ионов гелия ^Не* [1] Ет — энергия на единицу массы 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 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 1,773 1,827 1,932 2,018 2,040 1,999 А1 0,532 0,602 0,673 0,752 0,852 0,945 ,040 ,115 ,173 ,219 ,254 ,280 ,317 ,323 ,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 0,610 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 U 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 ?, 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
*——ooooooooooooooooooooooo 0 СП fos) ЮЛ C5 О •—' О '—' >-- tO-^COho-^^^OO^ ООООООООООООО' > *— ^- — OOOOOOO oooooooooooooooo* оooooooooоooooо — — * OOOOOOOOOOOOOOO" •ooooooo oooooooooooooooooooo*—^- oooooooooooc ) — О C7> >J^ -^ С -oooooooo oooooooooooooooooooooo O^-toco^cn-^oco-^to-^tc^ocnoo^-cno^tooo 00 СП CO CO СЛ CO 00 CO ""-I O5 СЛ к* 00 О tO *""* CTJ "^1 00 О "*^ •—' pooоooooо oooooooo- - — -- — --oooooooo oooooooooooooooooooooo — — — i— — — — ¦— ЮЮ^ОСООЭ^^СЛСЛСЛСЭСЭ^-^ ooooooooooo oooo oooo • CDOiCnCnOOOOOJOOOJ'—-^ tOOO>J^>J^^C»bOUl- -ооооооооооо оoooоooooooooooooooooc oooooooooooooooooooooooooooooooooooooo OOtOSWNO'^tOUlwS coc^ OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO( OOCOtOO"~[o^cTlo^^-4i.OOt0050 tOCnOO^-CnCOl J O O ^ tO ^ ЬО О O O tO О С 4 oooooooooooooooooooooooooooooooooooooo ^-^оосо0'--ьосои1^4окэспооьзл-^'— Ohooo^oocooi'— cncotocH'—о*—о—»oocnco СЛ CO СП tO О О ms|*^ oo tO CO О О Ob CO CO 00 00 CO *¦*¦! ND 4^ •—' "M СП CO tO **J CO O5 СЛ О *~* CO ND C7> СЛ oooooooooooooooooooooo > CO ^ 00 CO tO ^ DSOO^DNSOO oooooooooooooooooooooooooooooooooooooo O5 O^ ~<I ~<I 00 CO О ¦—' ND ^ O5 "<] CO •— ^ СП 00 О 4^ 00 NDC5 О м!Ь СП •—' СО О СО О С^ ND 00 СП tO О 00 oooooooooooooooooooooo ооooooooooooо< oooooooooooooooooooooo ООООООООООООО— —— —^- ю ю to to ю to toss to no N3_— — —j oooooooooooooooooooooo ООООООООООООО—' .„„tOtOtOtOtONS-- ~?*~-~~~??pP oooooooooooooooooooooo ' .-ooooooooooooooo
Таблица 42.4. Пробег R, мг/см2, ионов гелия 42HeT 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 г 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 22,021 147,287 174,648 204,051 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 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 Ti 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 и 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 Ar 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 1,039 1,105 1,263 1,477 1,718 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 Kr 0,409 0,474 0,540 0,613 0,699 0J83 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 4,573 Ag 0,371 0,428 0,487 0,552 0,634 0,718 0,812 0,898 0,979 1,055 1,128 1,199 1,369 1,597 1,854 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 Xe 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 5,944 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 B.255 Та 0,685 0,790 0,897 ,017 ,167 ,320 ,490 ,645 ,789 ,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 Мапла] 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 ,678 AU 3,746 D.860 D.976 ,107 ,269 ,435 ,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 16 20 0,110 2,825 249,497 299,989 354,114 411,613 472,467 ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( ( сн2)л ,075 ,089 ,103 ,120 ,140 ,162 ),186 ,208 ).229 ),249 ),268 ),286 ,329 ),386 ,447 ),522 0,627 ( ( ),753 ,922 ,107 ,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 U,402 16,164 20,866 28,14 i 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 1,558 ?, 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 Я, МэВ 0,0500 0,0640 0,0301 0,1001 0,1281 0,1601 0,2001 0,2402 0,2802 0,3202 0,3602 0,4003 0,5003 0,6404 Л)., 8005 1,0007 1,2808 1,6010 2,0013 2,4016 2,8018 1146
Продолжение табл. 42.4 Е МэЕ/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 (СН2)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 Е. 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 1бли ца 42.5. Тормозная способность веществ, Д1эВ/(мг-см-2), для ионов лития gLi+ [1] Ет — энергия на единицу массы налетающей частицы; Ет—полная энергия Ет, 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 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 0N36 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 ,464 ,620 ,749 ,856 ,943 2,014 2,070 2,162 2,210 2,204 2,160 2,080 ,989 ,890 ,781 ,683 .594 ,513 ,440 ,284 ,116 0,972 0,840 0,709 0,605 0,514 0,449 0,400 0,361 0,330 0,304 0,283 3,264 Ti 0,546 0,618 0,691 0,772 0,874 0,976 1,085 ,179 ,258 ,327 ,385 ,435 ,522 ,582 ,602 ,596 ,566 ,516 ,461 ,395 ,329 ,270 ,214 ,165 ,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 1,192 1,271 1,330 1,355 1,356 1,337 1,305 1,266 1,215 1,163 1,114 1,070 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 0,224 Ge 0,402 0,455 0,509 0,569 0,647 0,726 0,810 0,880 0,943 0,995 ,043 1,081 1,152 ,206 ,228 ,231 ,221 ,194 ,162 ,118 ,072 ,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 ,107 ,126 ,128 ,113 ,088 ,058 ,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. 39 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 Я, 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
ooooooooooooooooo ooooooooooooooooo CO >^ CO СЛ 00 CO ^^ CO O5 ^^^ОО^ ND О СО ^4^cooo^cncoNDcocncoND-^>j^cnoo — ooooooooooooooooo — —ooooooooooooooo СО^СЭСО^СЛОСЛООСОООСОСОЧ^СОСТЭСО мм — — OOOOOOOOOOOOO >_— — — j- oooo oooo oooo - —— — — — oooooooooo ?^COocOCO>^NDUlCOCONDCOOCnO •ooooooooo .— — — — —OOOO OOOO эсо — cocn^-ionoo-*] onco '—слсо 1>J^NDCn>J^OO>J^COCnCOCO>J^O ._ — — — — oooo >_—__—— ooooooooooooooooooooooo 5OOOOOOOO — . 4.* I 3 oooooooooo—. OoSs^Nm CnfC^^-^CDOOOCD'^SDOOCDOlC •- OO^OOtO^OOCnOOOtOOO^^OO^^'-tOOi'-t OOOOOOOOOOO—— — — I stototo — — — — — — — «ooi О СЛ "tO О "tO 00 O5 СЛ V CO ND О CD "cO " 300ОП*.СО — СОГОА.—OOOCO —J OOOOOOOOOOO" , M — — oooo ОООООООООООООмм«ммымЮЮЮ[о(Омм- »— ^-k— —OOOOOO tototocobjco^^cno-^oocootoco'^oV^'coo— To — о"оо05Сп^со^оосооо^05Сл>^ H^ O5 00 О CO O5 '¦-' O5 >j^ tO tO ^^ CO 00 СП СЛ ^J tO 00 >J^ CO CO CO "^ CO CO ^ Ol СЛ ^ ^^ 00 >^ ND О *—* rf^ 00 ooooooooo ooooooo- -oooooooooo ^SW^^OlO^WO —s^OlWOl^^WWWCoC^ OOOOOOOOOOOOOOOO©©»-*-»-»-»-^-—©OOOOOOOOOOO ^ — —^o^ooV]^ooi^>t^'oj'toto ю ^OO^'-OOCJlStOUl^OnOtOOO^O 5OOOOOOOOOOOOOO0OO0OOOOOOOOOOOOOO0OOO0 OOOOOOOOOO'- — — — t > СЛ ¦— 34^0 ooooooooo — — — — t ** 00 ¦— ^ 00 00 CD "<) -<I OO *—* ¦—' ^tO^Ul^UlOOtO'-OO ^ -4^00 00 00 00 00 tO N)tO tO — *- — ^ СЛ tOtOC^4^tOl~'tOC^f4:^'—' tD *¦*¦! СП Эм-О0^ —OtO—О--]— OOOO^-vj 3 14^ O^ СП ifr'-'N О СП tw 00 О Oi CD О >>--4i.'to'4i.o ooo^'toobocTj'^.'tooi: j^O-.^tOOOOtpOnpOONDOCOCOC OOOOOOOOO*-—-*-»— tOtOtOOoOOOoOO^^OOOOOOtOtOtOtOtOtO'--'--'--1—1'--'-4'- cnoo^-^to^i^^-cnM-cJoo^cncn^cncnoo^oocnto^-oooocn^-oiO^ —— — oooooo ooooooо
Продолжение табл. 42.6 ЙэВ/af.'e. м 0,4000 0,5000 а, 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 Е 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 1,0Ю 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 Ni 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 Ar 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 Kr 0,421 0,496 0,568 0,649 0,746 0,841 0,943 ,031 ,112 ,186 ,254 ,317 ,463 ,647 ,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 ,065 ,190 ,322 ,436 ,538 ,630 ,715 ,795 ,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 14,31 20,856 30,575 41,94 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 (СНг)„ 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 и 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 Я, 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
'SS^^^cJ^ 00 000000 ©© О О --Г—<N CN CO ¦* IO CD ОСО ©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©© 1 Ю CN © © Q"i CN "-ч 'Ф CN Ю [-— ) -* Ю © Ю © ЧЭ —iiOCiC^OO- 1С0С0^^ЮЮС0С0О[^[^С ) "*j* GO © CN "-ч CD Ю I-- >"" ©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©©OOOO©© CO Ю ^j* © 00 © Ю Ю Ю CD-^C\|CMCDC\|O}'tf|[-- O^CDcOO Ю СТ1 СЧ ^ С7) СП © к i n «1 ь i il l! ^ i о ооо о©о© © ©© о —-Г~ ~ ~ —т-н-Г© t41* CS h1* CO CO СО CD h1* h1* CD Ю СЧ CD © C71 (N C71 CO CD 00 C71 CNCOCO^lOCD h-00CX©—'C4COlOlOCDlOlO^J<C0C4 ©©©©©©©- "©©©©©©©©©©© OOOOOOO©©- Ю © CD © СЧ C C7i CD СЧ © C7i 0 —| 00 h— 'Ф ^ 00 С I"— CO C71 ^j* CO C71 ©©©©©©© — ' '©©О©©©©©©©© ©©©©©©©- CD CD C7i Ю О h* С h-iOiOCD00 h-c CD b- 00 СП © — С ©©©©©©' "O©©©©©©©©© SO0O0O SSCHDl^^C4-«01GOSC ^©©©©O©©©©© t^00©lO©CX00lOCN00CNlO^-CNh--CX00h--^J<CX ЛЛЛЛ~ЛЛс$С*С* <N <N CO CO*" CO Co" Co" Co" CO CO ^COCXh--'^'--' t4— O^ © СЧ ^j* CD I — -«-«-«-« — -«-«©©©©©©©00 . со ю со со с J h- CO "*** CX С 5 IO CD Ю CN1С © © © © © О © ©" xico — cjw^-Mtoio-«CNO«CNcDcoioiosa)oa)-«c lorao-mt ©-«0^-«OCOCN -«CXOC) T)LOlO—'©CNL O)SO00O00O ^j< CO tD Ю ""ч Ю ^н 1Л G о о о о о о о о о о"о о о о о о"о о о о о о о . ооооооооооооооооооооо ^
Продолжение табл. 42.7 МэВ/^е. м 0,8000 0,9000 1,0000 1,25.00 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 о! 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 4,134 3,877 3,649 3,192 2,713 2,329 1,986 1,659 1,402 1,181 1,023 0,907 0,815 0,741 0,681 0,630 0,587 <СП2),г 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 З',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, МчВ 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/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 Бе 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 15.3S9 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 ,011 ,091 ,168 ,241 ,414 ,643 ,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 86,477 106,715 128,800 152,660 178,229 205,467 Eu 0,566 0,660 0,758 0,868 ,006 ,148 ,307 ,451 ,583 ,706 ,823 ,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 82,764 104,061 127,401 152,770 180,143 209,464 240,660 ¦fia 0,669 0,779 0,893 ,022 ,183 1,348 ,532 ,697 989 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 26 ,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 ?, 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 4,420 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
»со — со от со со сп — oo сп ь i^ cnrooo — о— й — IS I 3 —О CDOO~J ОТСЛ^СО K3_K3 — — — О ОООООООООООООООООООООО ЭОТ О S^CDCn — ООСПСОКЗ— — OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO ю со от ю со от со с —СпСООЭЛОКЗС ooooo»—сооспс 1 »—' СП О »—' СП "-J "^] СП Ю ^J СО С 0-ЧСО — CDO?— ЮООООГОСОС ЮКЗКЗКЗКЗ---------ООО т^со"— о со"оо"-ч з— — — — — — — — — оооо ] — КЗ ^ СО Ю С I О 00 КЗ СО СП с -ороо о со со оо- о а >—' *-* СЛ "-«I tO О d ООЮ tO 00 O"l СЛ 00 СЛ "*¦¦] О о оо о оо р о о о ———oooooooooooooo СП О *-* CO О d СО СП СО ^ СП О СП »—' 00 О Со ооооооооооооооооо СО СП О СП "-J О ^J СО СО ^ СО СО СО ^ О *^J ^ оососослоолкзсокзш^соосо-ч *>ю С0(ОЮ — — — ООООООООООО ШШ1 за* »—' ел по со сп со oo сп сп со о ^ по ^ en ^j о со oo кз о оо со кз rf^ oo сп ( O0000>-MA-*.CDO01ibO00AK)i-@K3 00K3S00-CnCD0> ГТ*^ ~7*PPPPPPPPPP ^gg&g ooooooooooooo 5 rfh СО СП СЛ СЛ 00 ЬО to о^ ел со со с - ~~-— — OOOOOOOOOOOOO CDA04S и li GO GO Jn О р^Й 5jO —tO^CO t lCn^C0C0C0C0tOtoTo '--сооослсоо-^>^'--сослсо--с :co слоо к> оо сп*» со to —7* ——7* ooooooooooooo о op ooo СЛС000Ю'—tO^COCOOO^COCOCJO ^Q00O3^»-C001^K)O00N *>союю- •oooooooooooooooooo 3 *- О^ОСЛСО-^]СОСЛС50^СЛСЛСООСОСО — J^COCOOtO'— СОО^ОМСЛЮСОСЛЬОСОСЛСО—tO 1 O^ СЛ О •—* tO CO "-¦] **J 00 CO *¦¦* "-¦] O^ 00 d tO d "-^ ^J CO ^O "*¦¦] ЬО "*^ ^ СЛ tO "^ Ю *~* ""^ О 00 "*n CO ЬО CO 'CD^0DS(^№^0Jh3W"">-''-'t00D4CnUl^CCb3(O*-'---OOOOOOOOOOOO
tot>» — — — ОО О OOOOOOOOOO OOOOOOOOO О кзсосо^со *. слот 0°©j3 ёл^ч сор_— ??w оо ьор 0 *-* Лч1м rO --] COtfb-'-lCO о о — — — — — — I оо со о — toco ел s < ООО—— — — — ООООО-----МЮ1 > WOO WWW СО 3CT>'— СЛОО — СЛОО»— — С 0<OC030Ul05C W — с оо оо со о *—* кз ^ стэ со сосоотлсп^сослсл ОООООО — — —— — I ^ со w о} с псл-- ел — ^J ел со *¦• со ^j о^ rf^ со -чотослосососол OOOOOOO — "-—*- -иЮЮ Ю Ю WtO W СЛС5С5-^]МООСОО Ю^О^ООСО—'"- Ю Ю Ю Ю Ю OONO-^]hOtO-^]-^]COO^^CriNDC^OOO>--'^C50000 ooooooo- -оо о о о СЛ СЛ О^ ОТ "-^ "-¦] 00 tO •—* C0C5 — ОТ — 00^00 ^ 4i. CO »-* О CO 00 d CD •—* " OOOOOOOOO- -ooooooo oooooooo* COCDOOCO-^ C)^WK3- --I COCOCOOO ooooooooooo — — — — — — — — oooooooooo ooооррорр----------- СОО^СОСОМСОСОООСООКЗКЗ'—00*—C0W4^i^W елсо^кзм — ^^»— кзсл^ф»^сО'— ел»— юсо* oo— — — — — — юь *—* ^j ел сл --J »—' со rf^ оо о^ ^ *~* кз со со oi О1 оо со ел сп со сп »—'"-^сооэотсосокзкзоо со сп со t — сосо*>.кзст>со*>.(ёсокзсосэ>? — сомотооЧкзсооо — *¦ — оокзеэоо — со^ — епкз — с oooooooooo — — — — ¦ Sen 01 -^ со со о »—•»—' (о t со *- — — — ю — со *¦; З СО hfc» О^ СО »—' СЛ О 01 СО соч»ьо1Сл^споосо ooooooooooo——— СО »-* ^ "^J ¦-* СП »—' СО *^J "-J "^J СП K3"^J . -Ч -Ч сп —— pooopopopppo—— W M^Spo^ S?^j •^¦^- оооооокзепоо-^ *~* о со *— кз со ^ сл oi со кз со ^ *~* WK3K3— — —OOOOOOOOOOO ens wsco^ сосо^осп^сокзю — » to ьо »—*»—* ctj о о о о о о о кз сп о 01 * О О ОО Ю СП О Ь
- — ^OOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOOO 1о'ооК5слоотю ООООООООСЛ ooooooooooooooooooo СООТ $СЛ СпУ?р ?о-Ч СЛСОЮЮ — — — — — OOOOOOOOOOOOOOOOOO очслю^ом^со-о ю "со со to со --1 ел со о "со"---] спСль^сосоТоююго ю"*— —* —* — о о tO^-^CO^OCOtO^COtO-CO^COCntOO^COCOCOO^OT-СО^СЛГОО^СпС^ ^"ppp^pppppp^pp^pppp Э-J ОТ СЛ >^tO tO — — Т СО tO — tO СО ОТ СО СО С •——oooooooooooooooooo ь^-СО COCO Ю^чЭЬОКэ"— "¦— *—*— О ¦^ ю "^ о ¦—' со *-j ел со 01 >^ си о >^ со ¦—' с CD^-vloOOOCOCnCOOOtO-slCOCO^COt — — о о о о о о о о о о о о о о о о о — — — оооооооооооооооо ¦ cococototo- — — — >-ооооооооооооо ^t0C0CDt0CDOt0C0Cn----4C0C0>^O'4>^t0 СООООСООСЛОСОСОСОСЛьР*- COtOtO—СЛО э — со со от ел > > to ело от ^ t -"'-»- ОООООООООООО Э "^J CD СО CD СО CD СО »—•»—• CD Ю О СП »—' 01 Ю *^J CO CD O5 >^ Ю О CD CO *^J *^J O1 СЛ СЛ >Г^ СО СО Ю Ю .СОСЛ(ОСО(ОСОСЛСЛСТ)^ЕоСОСТ)— О) — -ЧЬОО5#>-- (О*. — СЛСОСОСТ)СО--^С0ЮС0СО J^JOOS СЛ СЛ О! СЛ CD ¦-* СЛ СО CD WO COO 01 "^l CD Ol CO О! *-* ^^(^Q) ел -^ со Ю CD Ю *^J О О О О О О О О О О О О О О оооооооо О tO tO СЛ'— п СО •—* э — сосо2°осо22ьЗы2отсосо< -оооооооо -^-ЧО^^ОСОСОСЛКЭ-^]—'СЛьР^О'*кСОьР^ОО OTMCOtOtO-^ОьР^СЛСО'— ОТ-^]-^]СЛСОСЛ—'-Ч ОО-ЧСЛСЛЮСО'-'-ЧСООТСО — tOtO'—CObO—'-Ч ООСОО^|*>.Ю ОСОСОСО^ОТСЛьР^ьР^СоС —'COOtOCO-^J1—'^¦^OtOCObPs-OTCO'—ОТС ^ьР^—'—'СООТ^СЛьР* O^-v]bP^. to—СО — ' -ооооооооо СОСОСОСЛЬООСООТСЛьР^СОСО-ОСОСО-^СГ --itOCOCOOTCO'-- bPs-OTCOCOOCOOTbP^tOtOK СЛСЛСОО — СЛС0й0--]СЛ--1ОЮ-ЧС0СЛЮ-у ТЛСОСОКЗКЗКЗ— — — — — — '—OOOOO «oooooooooooooooooo l^wcoMMWto*- — — —«- —oooo Cnbt^C0C0COtOtOtOtO— I-- — ^-С OCO^&tOCO^^O-JCntOO^ СО tO ОТ •—* ОТ СО *-* *—* СО СО О СО СО С ooooooooooooooooooo cototototobo- — — — — с СОСО-ЧСЛСО — СООТьР*- ОС СОьР^СЛОТСЛЮСОСОО СООС ОЬОСЛ'--ОТОТЮСОО>--'ЬОСО^СЛ-^ОСЛ--^СО tO — СО --] ОТ^- OCn—'ЮСОСОСОСО-Ч-^ОТОТСЛЬОСЛОТСЛ'— ОСО^ОСЛСО-—' — ОТСООО^'^ОТМ'-"*'--Д'-"ОЬОСООТОСЛСЛьР^ОТСО'--'СООСО O О-ЧСЛСОСО'-- ООООО О ОООООООООООО CnCj0tOtO' OCOCOCO О C0* з — — — ооооооооооо ?Й^слЧй-чсо-сооомо1сл» ] tO "-^ СО — СО СО "-¦] ОТ Сп ьР* СО tO tO *•-* *~*
Продолжение табл. 42.10 Emi 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 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 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 МаПлар 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 Бода 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 Е, М*В 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 ^С* [1] Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия Emi 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 5,04? 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 4,667 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 А1 1,550 1,754 1,961 2,192 2,481 2,773 3,078 3,342 3,573 3,775 3,951 1,104 1,397 1,644 1,785 1,860 1,889 1,884 1,860 1,773 1,682 1,587 1,490 1,392 1,150 3,826 3,492 3,132 2,725 2,368 2,034 1,784 1,590 1,436 1,310 1,206 1,118 1,042 Ti 1,031 ,166 ,304 ,458 ,650 ,850 2,062 2,253 2,423 2,578 2,718 2,844 3,095 3,325 3,479 3,592 3,681 3,721 3,757 3,738 3,698 3,655 3,601 3,553 3,403 3,195 2,958 2,690 2,371 2,081 ,?02 ,591 ,425 ,293 1,183 ,094 1,017 3,950 Ni 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 3,256 3,255 3,235 3,206 3,174 3,136 3,029 2,854 2,657 2,434 2,158 ,906 1,660 ,468 1,317 1,196 1,097 1,013 0,943 0,883 Ge 0,760 0,859 0,961 1,074 1,220 1,376 1,539 1,681 1,815 1,933 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 o.soo 0,843 Zx 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 1,042 1,173 1,314 1,441 1,558 1,661 1,754 1,843 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 Ell 0,414 0,468 0,524 0,585 0,662 0,746 0,834 0,922 1,000 1,076 ,150 ,215 ,352 ,486 ,589 ,677 ,750 ,817 ,876 ,895 ,901 ,899 899 ,889 ,855 ,779 ,676 ,560 ,406 ,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 ,700 ,672 ,611 ,529 ,419 ,286 ,156 ,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 1,106 1,224 ,316 ,390 ,459 ,519 ,572 ,597 ,606 ,610 ,612 ,607 ,581 ,523 ,446 1,347 ,221 1,101 0,978 0,880 0,800 0,735 0,680 0,636 0,S98 0,563 и 0,279 0,316 0,353 0,395 0,449 0,508 0,574 0,637 0,697 0,751 0,804 0,850 0,956 ,068 ,148 ,215 ,283 .333 ;385 ,418 ,423 ,431 ,437 ,436 ,415 ,366 ,303 ,222 ,109 ,002 0,893 0,808 0,736 0,678 0,629 0,587 0,551 0,519 E, 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 96,000 108,00 120,00 132,00 144,0Э 1155
oooooooooooooooooo oooooooooo ooo о оо оо roSScnCOCOCD^CnCO — COg4tbOOCO°l oooooooooooooooooo ^— — p о о о о о о оо о о о о о о о КЗ — O«>»Sptn*Ci)MM-—ООООООООООООООООООООООО со со со со л *> ел t |-* j— *—'—'— ю ю ю со ^ ел ел C5 ^J со оо со со о о о со оо м о ел ел 4^ 4^ 4^ со со со со со (о КЗ ^С0С0(^ ^Ч00Ю^Н ЧЮЮ^ — — —__—о о оо о о оо о оо о о о Со •—J 4^ "-J КЗ СО СО СП О С7Э — СП СО 4^ СО СП »-* СО 00 ***J 4^ tO i~* i~* О '"* *"* ^O СЛ О СО Ю СО ^ t СЭ(^^М^СЭСЛСЭС54^00^СЛ^^^ СЛ tD К)О 1°Г."*ГГ??.О?,О.°? оо о оо о О м 4^ ю — cooo'^j^-Jo^CDVi^'^co'cobolo ел ел оо со *—* о^ 4^ со со *-j ¦—' сп ~-j ¦- сп о сп »-» сосэслспсокз — соелсо-ч—оо4^ — кзеосэ — >- — — — ОООООООООООО > — — — ——ooooooooooo OOOO- — — — — — КЗКЗЮЮКЗКЗКЗСОСОСОСОСОСОСОЮЮЮЮ"-— ____OOOO ¦ ——oooooooooo зсоспозсо^шслюослсосо I of ft] О OOOOOO- — — — >->- — — ЮКЗЮКЗКЗ Ю КЗ КЗ_КЗ_КЗ КЗ КЗ — ——— — — OOOOOO C5 w w 00 00 со о ю со en CTj ***J 00 со о *¦*" ю со 4^ ел о^ ctj о^ ел со о ^J ctj сп со кз о со ***j 05 ел 4^ со со^соспкзсочсэ ООЛСЛООЧСОЛЛС сослслоос} — •vicnc • — — poооо э — о со ¦чся'сл^ J -si КЗ СО СЭ 05 --) СО ооо оо оо <=7* ел ел СТ5 ctj ^j 00 00 со *—* >^oocoooiS — coco — СО *^1 — — О О Ю ^J CO О ООООООО ^ СО О^ КЗ О СО ^J О^ СЛ СО КЗ О СО "-J О^ СЛ CDCOCOCO—СООТ&ЧоспОСОООСО й — СО 4^ СЛ О5 00О ЮО5 О © Ю00 4^ ЮСО ЮО5 О 4^ М ^0 С73 Ю-Ч О СО С5СО О С5 СО СО СП I а *""ОКзо}Сосо со со со О *—* ¦-* ел *~* о ел со кз *~* *~* сп *— со ьо со о со 4^ кз со 4^ оо со t 4? 2 -солюо^-йсослосойюсо-юсо-л^^сосо-слслкзоослоосо-с эор — — о о сор oo^i озрспелсл *» 4^сосо ю] ¦ сосою —— — —oooooooooo 8888 oooooooooo
Продолжение табл. 42.12 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 ?¦ «эВ/а'.ё.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 1,546 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 56,772 ft! 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 N1 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,'о93 3,494 3,898 4,303 4,713 5,760 7,291 9,153 li;668 15,574 20,614 27,791 35,936 45,044 55,114 66,136 78,093 90,974 04,760 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 00,466 115,603 Кг 0,330 0,392 0,456 0,526 0,612 0,696 0,787 0,866 0,936 ,000 ,060 ,115 ,239 ,392 ,548 ,729 ,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 14 ,986 Аег 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 93,260 108,470 124,700 Хе 0,487 0,574 0,663 0,760 0,876 0,987 ,104 ,205 ,294 ,376 ,451 ,520 ,676 ,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 13Е ,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 89,655 106,576 124,896 144,635 165,787 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 (СН2)„ 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 Е, 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
) ОМ LO00 — ooooooooo CS CO ^T CS N UUCD CO Oj GO Oj Ю wl Ю GGGGGGGGGt^t^O о о о o"o*d*o 0*0 о о"о ^-Г,—Г —Г —Г,—Г,—Г^^* ^-Г^-Г —Г^^Л^Г^Г^Г ^Г,-,~н ~ о о о о о"о ~ 1 i! iCncDC^cocDCOCSCOCDC^^C} ) СП 00 ОЩ CO CM — О 00 00 GO IN [н----и-."-."о"о"о"о" 00^i<O00CDCDcDCDuWCSO< OOOO OOO——— — —". ^CS^CSa^OGG^lOt^a^COCSCS-^ * ^T* ^T* ^j* ^ CO CO *""• О 00 CO ^ CO Сч « О Ю Ю Ю C4— —' CD CS CD СЛ —' СЧ (N CO CD ^j* O^ CO CO CJ^ —lOGOCDCO^j<GOOO'3C4GO^i<CD—' O^ O^ •—< ^j* С о о о — — —Г— — _" J.Tcscn cs'cs"cs cs со со"со со со" сососо"сосч"счГсч'сч' — — —" ——"_Г^"—"с 00lO^CO00C4^j< о о OGooooo^^^ssoo^oooiO^cDsscscDaitflO^-'^'^c i—« ^j< «м Q"i 00 ^ O^ CS Ю ^O *"¦' h1* 00 00 CO I"— CO Qb Qb OOCOCO^j*COi-COO i—1 CS ^i* Ю t4* O^ О CS CO ^ t4* O^ "-* CO l-O CO h1* C-^ h*. f^. t^-. h*. CO ^i* CS О С JlS^t" COCS — t^. О fT3 N ocDoia)QGot 4i*t4i*^^OOt4i*l>-C OOOOOOOOO — — — — ( | )IDS»(J)OOOO CSCS-HCS^'-xOOCSQQOCSl^OOO^^O О lO •—1 CS "--1 1Л •~1 lO O^ "~* CS CO CO ^j* lO 00 CO *"""' t41* OOOOOOO*—'•—'•—'•—'—* —'CSCSCSCSCSCS OOOO— -H — — С b •—1 CO CO 00 *""• ^T* h1* -«cscncscscococo^ rcs"cTcoco coco S O h О j CS h O O О S S W S S Ю GOCO1^—'CSCSLO-—iCOCOCSO^lOCOCOh-CSoO cs* со со" со" со со -*" <* ^" 10" 10" 10" со со" о о —" cs" cs" ;^-?5c4---ocsb ИЮОЮМОООООООЮО! 00000000000°' — 2c 00000000000000000000000 — — — 0000000000000000000
> opо oooooooooooooooo Э О О О О О О Сл О О ОООООМСЛОФЮ )ООООООООООООООООООСЛ 05 СЛ ^ СО СО (О — — ¦ — 05 05 СО Ъ> СЛ "~ СО 1 •OOOOOOOOOOOOOOOOOOO сл >г*. со со со "*ООС0 О О --СО 05 CD СО -Ч " й 2 со сл со со ?J - — — — — ОООООООООООООООО ) *¦ "^ О 00 "*¦¦] CD СЛ ьР* ьР* ьР* СО СО СО tO tO •—* •"¦"* •—* |~"* юсо — слсососоо^соо-^сооо^юсоспсо—* СД "-¦] СО OOOOOCDCDCntOOO*—*•—* СЛ *—* СО СО CD ю м ю « и- •-77* Р???????? ЭЮС5ЮОКЗС0051—'^^OlWroSSOOOOOOA **соишмюм """"* "^P^^^PPPPPPPP г 3 — ттТТ*РР ) CO О СП СО CD CO O5 ¦—' S ^S ^ ^O ^1 ! ) О О ООО О chIo^jIo^ot о^ **jЬо со^ Id оо^. оЪ^ТоЪо^. о-^сл со*— о соЬоЪо-ч сп сл сл ^ со со 1о *->K3coo^>^oococo^^coco^ai^^co<ococn^aitocricoN3^^c^ О СО —^ СО ЬО О ^ Со СО СЛ —-] Сл СО О О "^ >Ь S СЛ СЛ —-] ьР^ —^ СО СО О ьР^ CD Ю СО СТЭ СО ьР^ СЛ Ю Ю 'ОООООООООО > — СЛОС5СО — о — ^оослкзс. сл сл^со союю ю '— — —''—'—'—OOOO JK3K3 —— — — —OOO ]AW§!osl*!3-(Dl»Soi*W(OM--"--000000000 oooo8ocoooSS CO CO CO СЛ CO CT5 ьР^ CO Ob *—* CO CTi ьР* hP^ CO ьР^ Ю й^ ™ CD О КЗ >^ 05 lo *C 3, « §^?32; 5S2^ 2 1П -^CDCnCOCOO1— COOCOtOCOdCOCOCD*- f ь^-«ь^С: s I Ц o"—— tO^^-^CO'~-*-CDCOCO'--*COCnCDCOO ^ i^ — COfOb^—tO-^tOCOOSCnCOOStb — oo »- — — I— — — »- i 11 agg ^CD^! СОСоЧЪоО—ЮЬО Ui ^ *— *— ^OtOtOtOCOCO^Ps¦*¦CЛCD¦^]OOCOtOCOOO "r? ffi CO Ю"-^СЛ~^4*-—J—»>—'CD CO OO "-^ •—* CD —-] CO "^ СЛ V, S @05СЛ05^^^1СООС005С005СОФ.СООООКЗ g КЗКЗ КЗ КЗЮСОСО ^^ СЛ 05^1 ОООрр ЮСОС0 *— K3K3K3K3K3COCO^Cn0505"^COCDO--'--?0 " 3 "со CD CO ~СЛ "ю *С0 >^ ? CO-S CO CO О О5 CD SS8S8§|2S||||§
Продолжение табл. 42.14 Е , 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 0,027 0,033 0,039 0,047 0,057 0,067 0,079 0,090 0,100 0,110 0,119 0,127 0,146 0,168 0,189 0,212 0,241 0,271 0,308 0,344 0,381 0,421 0,463 0,507 0,631 0,831 1,104 1,513 2,215 3,197 4,680 6,428 8,430 0,678 3,170 5,904 8,876 2.087 Не 0,069 0,0?4 0,100 0,119 0,145 0,173 0,207 0,239 0,269 0,297 0,324 0,349 0,405 0,471 0,535 0,606 0,693 0,785 0,894 1,002 1,112 1,226 1,345 1,470 1,805 2,329 3,009 3,984 5,560 7,781 11,051 4,897 9,303 24,263 29,760 35,762 42,258 9,245 N 0,100 0,122 0,145 0,172 0,207 0,244 0,288 0,327 0,364 0,398 0,430 0,460 0,528 0,608 0,687 0,773 0,881 0,995 1,134 1,275 1,423 1,579 1,744 1,919 2,388 3,119 4,048 5,344 7,408 10,128 14,080 18,640 23,795 29,534 35,852 42,739 50,175 58,157 J о 0,106 0,129 0,154 0,182 0,219 0,258 0,303 0,344 0,382 0,417 0,450 0,481 0,550 0,634 0,716 0,805 0,918 1,038 1,184 1,332 1,488 1,652 1,825 2,009 2,502 3,267 4,240 5,602 7,767 10,610 14,723 19,461 24,815 30,765 37,311 44,443 52,145 60,410 Ne 0,119 0,144 0,171 0,203 0,244 0,286 0,334 0,378 0,418 0,455 0,489 0,522 0,595 0,683 0,769 0,864 0,986 Ы18 1,280 1,446 1,620 1,803 1,998 2,204 2,758 3,616 4,698 6,187 8,526 11,568 15,937 20,952 26,609 32,905 39,831 47,369 55,510 64,246 1 Аг 0,186 0,224 0,263 0,308 0,363 0,419 0,479 0,533 0,582 0,626 0,667 0,706 0,792 0,897 1,002 1,121 1,277 1,451 1,671 1,897 2,135 2,386 2,651 2,930 3,674 4,807 6,212 8,112 11,034 14,770 20,076 26,106 32,858 40,334 48,531 57,446 67,074 77,406 Кг 0,318 0,379 0,442 0,512 0,597 0,681 0,772 0,851 0,922 0,987 1,048 1,104 1,229 1,381 1,535 1,710 1,943 2,205 2,537 2,880 3,236 3,609 3,999 4,406 5,476 7,072 9,012 11,592 15,479 20,372 27,242 34,977 43,592 53,095 63,506 74,803 86,969 99,990 Хе 0,469 0,555 0,643 0,739 0,854 0,965 1,082 1,184 1,274 1,355 1,431 1,501 1,658 1,850 2,043 2,265 2,562 2,899 3,325 3,764 4,222 4,700 5,197 5,710 7,043 9,013 11,388 14,507 19,176 25,021 33,168 42,297 52,411 63,521 75,649 88,792 02,941 18,077 Rn 0,733 0,863 0,994 ,133 1,295 ,452 ,615 ,754 ,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 09,399 26,301 44 ,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 1,325 1,472 1,627 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 (СНг)п 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 50,542 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 42.15. Массовая тормозная способность веществ, МэВ/(мг-см-2), для ионов кислорода 'gO+ [1] Е„ —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 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 1,555 1,806 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 1,056 1,195 1,336 1,494 1,694 1,904 2,133 2,339 2,532 2,706 2,867 3,023 3,356 3,726 4,041 4,321 4,583 4,772 Ge 0,959 1,085 1,213 1,356 1,540 1,736 1,942 2,124 2,297 2,452 2,606 2,739 3,042 3,379 3,660 3,922 4,184 4,364 Zr 0,888 1,005 1,124 1,256 1,421 1,599 1,791 1,963 2,125 2,265 2,399 2,519 2,797 3,101 3,358 3,591 3,814 3,979 Ag 0,?22 0,930 1,039 ,162 ,315 ,480 ,659 ,820 ,971 2,107 2,233 2,356 2,620 2,909 3,147 3,364 3,564 3,717 Eu 0,522 0,591 0,661 0,739 0,836 0,941 1,053 1,165 1,266 1,365 1,464 1,553 1,755 1,980 2,181 2,374 2,552 2,706 Та 0,447 0,506 0,565 0,632 0,717 0,810 0,915 ,013 ,108 ,197 ,280 ,359 ,535 ,739 ,925 2,098 2,267 2,408 Au 0,411 0,465 0,520 0,582 0,660 0,745 0,843 0,935 ,026 ,106 ,187 ,260 ,435 ,631 ,807 ,968 2,128 ',262 и 0,352 0,398 0,445 0,498 0, 567 0,640 0,725 0,804 0,882 0,953 1,024 1,086 1,241 1,423 1,577 1,720 1,871 1,986 E, 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
со со ел ^слсо^-'-чсососг! сэТо 4*. ^-COCO^WCDOSO— ^СОСЛ""-С Ю ЬО Ю Со Со СО >?* 4— СЛ --J СО СО О ND Со |?ь 4^ СЛ СЛ СЛ 4^ СО № О СО """"l О5 СЛ ^Ъэ СО— 45». "СО СО "СО "СО О СО "сп CObo'rf^o'^l'bo O5 Oi СО СО СО -<| *- СП 4^То" — СОСОСОСОЮСО^4*.©©С0СЛЮ — СОСО^ИОСОСЛ—СОО — ЮСЛ—С )н- — О© ОООС O СО^СЛСЛра СЛ Ol * э сл Vito юЪ^ --Ьослсоосо^о^ор^ьосо^-'УЭЬоо^сльосо^осг! юсослю о^ч слЬо о t-.^^.Vi о^уэ сл^ о>^-слсоо^- t Ю^ *" »"— © СО 00 --J Оа СЛ 4^ 4^ 4^ СО СО СО Ю Ю Ю № >¦ !OMC0^*tOC0tOWWStOSb000S^ai00SS» jCOCOCO^^CnCTiCTJ'^ICOOOCOCOOQOCDCO^CrJCn^i^.^COCOC н- _ ^ ЬО WND W СО СО СО ^4Ь.СлСЛСЛСЛСлСлСлСЛ )со© Юслсо^-слсоюслсососо©©сосо i-2P^-^^^SCocnpco^©r-toco ¦-OtOtOtO^'S - — — ©о© -© — ^-О5ь-ЮС754-СЛЬ0СЛС0СО1<1СлЬ01 -сл Слсл 4ь.ю — со- ^оТооо*-юсосл^ ¦-•СПИ© VI vj СО— ( СО VI (О 00 00 СО V| V|< ¦— слсосо^^-слсосо^-со — слсосл^ю*— co^JdCncoc \%Щ%%*%%1
op о о о о о о о о о о о о о о о о о о — — — ОООООООООС JOOCOOOOOOO oooooooooooooooooooo З — '—'——'—OOOOOOOOOOOOOOOOOOO jNbosw^so-^oooo^^ —SS^ — oooooooooooooooo opо О 00^ Ч Ь СЛ "^ Vco W W К) M 1o"n- "n- "L t-О О - о ел -vicn "О о аэ ел со to о со оо-n) cti сл ooooooooooooooooooo *- ~ OOOOOOOOOOOOOOOOO 3 CO O5 СЛ О СЛ С7э >^ СЛ 4^ *¦* O5 '"•¦J С7Э *¦* № СЛ "-J CO *¦* O5 СП rf*. CO С CO >N ОЭ CO t -oooooooooooooooo )O M № CO О 00 СЛ >^ tOO N3 CT> >^ >^ СЛ 00 СЛ ¦—* CO 4^ О СТЭ 00 CO СТЭ 4^ *"— _-,-_ ooooooooooooooooo ? со оэ со со ел ~ о^юсоелсоо 5000000000© _- — _.,—oooooooooooooooo Эн-^-.м-^-.оОООООООООООО 1 СЛ ND СЛ СЛ *-* i^ >f^ *-* CO CO rf^ fO "^1 C Т^^СЛСО^ОО^СОСОСЛ — -sj -^ С 5СООСЛЮЮСО — Ю-^ICO-nIO^ _- ^- n- ___ OOOOOOOOOOOOOO 1^-03со loCO ЬО ^-ОСлТо^СООэсо СО О^юю O^^lvO^ О ^Ъо^ 5 CO CO jf^ CO № 00 •—" СЛ О ND Co CO rf^ О СЛ О Я^* >?* "^J О^ "nI О О") О rf^ *s| "~ СО (О СЛ О СО СО Ю ~^J СЛ Ю ^ СО Ю С75 СЛ СР *^J "^ О СО >^ (У) **¦>] СЛ СО С и-__,— .— _„- — оо ооо оор о со^сл^бэ^оо'сосо'^а^аэсл^со'со а54Ь'СГ!^"СЛСо<1^-1^.'<1СОСОО— 4!ь -^ *- СО О *v| СО СО О СО *¦* rf^ О "^1 СО СЛ *s| >^ CO C75 О ND "^J СП СО *?». к^ь СО "~ Ю СО 00 С75 СО CTi^CO^"Ю^^Ю Ш 00 ND СЛ ND СЛ "^ СО ^ СО О *-• ^^ СО О СЛ ЬО О 00 СО СО О ООООООООООО ООrf^~J ОО СО "^ 4^ *¦*¦! ND *ч| -ооо ооо С0ЬЭЮС0СЛ^ОСЛ^СС^ ОО О ОО О —ooooooooooooooooooo oooooooooooooooooooo Ьо^Ъ^Ъп^^сосоююьо юю-н---ооо ююсосл-^ю-^юсос^^юо^слсоосо^ст! — ело — соююю —со^^юсосо — сою-^со ЭСЛО5— СО — 05W -NH0^-C0CO05tO*<I — bO^CO^JOCOrf^ — SCOS ^-ooooooooooooooooooo O^O -<I Vl^5 СЛ^ rf^COCOColo't'Oto'*- n-*L* ta-oO ООСООЮСЛСОСО^СЛЮСОСЛСОСОСЛСОь-СО1^! llricnCn^ ^COOND CD05b-CnSOOl005CJ50© Э '—' CO СЛ CO CO 00 С 5  CO СЛ Ю CO СЛ С Hiss!
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 2 ,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 (СН2)„ 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-2), для ионов фтора ^F+ [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 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 11,781 12,090 12,195 12,162 11,924 11,647 11,339 11,047 jO,749 j0,046 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 6,149 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 Zr 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 1,563 1,763 1,848 1,873 1,885 1,873 1,852 1,748 1,552 1,303 4,015 3,663 3,331 2,974 2,691 2,456 2,264 2,095 1,949 1,823 ,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 ,698 1,600 Eu ( ( ( ( ( ¦ ¦ [_ [_ [_ ; 3,551 ),624 ),698 ),780 ),882 ),994 ,120 ,243 ,355 ,465 ,576 ,678 ,911 ',179 ',426 >, 669 2,901 5,103 5,283 5,377 5,429 5,457 5,482 5,483 5,462 ,370 5,227 5,062 2,830 ,600 2,357 ',133 ,967 ,818 ,690 ,577 ,482 ,397 Та 0,472 0,534 0,597 0,667 0,757 0,855 0,973 1,081 ,185 1,285 ,379 ,469 ,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 ,968 ,808 ,676 ,560 ,462 ,378 ,302 Au 0,434 0,491 0,549 0,615 0,697 0,787 0,896 0,998 ,098 ,188 ,279 ,361 ,563 ,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 ,884 ,735 ,610 ,500 ,409 ,330 ,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 ,881 ,731 ,597 ,484 ,387 ,302 ,226 ,158 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, 899? 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
ooooooooooooooooo ooooooooooooooooo — CO — >NOOCO- СО^^*-ГСОЭСО-С?>00 oooooooooooo —oooooooooooooooo — — — — © oooooooooooo 219 265 314 371 443 517 601 678 748 814 876 934 069 258 413 615 879 to — — — — —OOOOOOO Op О О 52SSIoSSSffiblSS26gSS? ел ел *- оэ <i ст> ~ cooto--j»?».to*-cocoo 287 344 403 471 E58 648 748 840 924 003 077 147 311 517 730 974 291 MM-n-mm-имоООООООО ^—^^^tO^OOCOCO^OiCn'^.'iLo'co 497 592 692 806 952 102 272 425 566 697 818 932 192 513 >NCocotototoK).— — — j-^-"j-ppp5 ОДСОЧО^^*--Л005ЮСОн-У1н-ОС СЛ "-si CO CO tO O5 СЛ "*J CO C75 О ^ СО О """Л О С :s a Ь ss 1e s?g $ 2 s s a ? СЛ *.*• ,137 ,648 ,302 o^co со со to to 703 866 235 ,685 to to to *- *- *- 449 670 917 140 343 529 ———OOO 773 916 064 234 oo о о 4749 6079 7599 9499 1399 3299 5198 j—j- ~-рррррр орррр о о о ор о о о о о о о 2 2 2 Ц fe - 8 § S 8 55; 5 S 5 5 = ^-C0Cnt0OC0a^C^ i^ О О "^0 СО ^ tO О СО i^ i^ СЛ СЛ О5 "*J СО СО О *-• 1~* Ю СО СО i^ СО Ю 1 -^ _- сл^-То^ч!^ ^•"toTo'to"'-^ ^^-^^>C5^ СЛСОСОСОСЛ05СОСЛ05СГ!СТ|<1СОО^-0|4^^С coco^oo — — cocoto-^—coco — соаэсо ч^со СЛ СЛ Ю СО |?ь О O5 00 О "^J СЛ tO О WJO ЬО CO СОСО^^СЛСла1-Ч|-^СОСОсОО'—"—•— — — ОС0^05СЛ^^^С ел **4i to "*- ^n "<i ^-- *ni со to *-] То Id *^j "сл *а ьэоо*.{оо|д5ог<8р»йоЦ2 ^^ СО к^ь ^-» " -^^СОСО' vl СЛ -ОСЛ1 сослсо^с CT!CO»NCOC ^2 ^СЛСТ!СОСО^-*СОСЛСООЬ5СОСЛ-<1СОСООЮ^СЛСЛ|. СТЗ СЛ **J О СЛ Ю tO СЛ СО "^J *^J CO CO O'^ICT'tO^O^""^ » О СЛ <~л «™* t W СО СО СО 4* 4*- >?>- СЛ СГ> <1 СО СО О *¦ S Ь'-'соЪЬ'^'Ьсл\оЬьэм1 ^^СоСО CO*--J — ^00^-^ COCO CO СЛ ^N2tOOW )ta-»^—h—h— ta—OOOOOOO
5 O^ (О О СО 00 - OO OOOOOOOOOOOOOOOOOO©© yi ^со Vi >© 4ь.с iCni^.^COtOtOCOCn О5 00 СО О5 СО СО СЛ ^— - СОСОК) W— ТЪ СО ND СЛ О СЛ О О5 05 *—* ^ ^-* СО С 3<- — — — >-*->-0©0©00©00000©0000 >©000©©©©©0 en cn^cocoto i- ^^- ?9SfooitoGoSocoo~ja>*.wwwwww — — — — — — оооооооооооог CnCn"vJ — ^1СЛ*<1 © © © © © © © CO ~ч1 O5 СП 4^ CO CO № *-**—*-* О5СПСЛО5-^СОЮСПСО ^^-j it-sco © Vl CO ¦^ 00 --J СП CO To *- > — ^СОСЛ — CONDCO©COSCOOJC O5^ )ЮЮЮЮ~ — —— >-i-»- —ООООО 00 "^J O5 СП i^ CO № ND •— © © — tO 4* S © ^cS^©^co^^ ^со^осп'С ocoscnco'--c S82S2 2 I-COO*COMN3'- >— — — н- ООООООООООООООООООС > a> wtoa^cn со wjo----popOppooooooopoooooo о -ooooooooooooooooooo !°.сл о^ч "о со оо^ ел 5 — to sp^ cow ьо ",Т."","?.0.00??.0 «to*^ "*"to uoVlloo"— bj oo'^ctiqVi r-j ©соЪо'^'сл Си — toV) Ъ>"*ооыьо
oooooooooooooooooooo 3 — О (О 00-О o> СЛ . ГТ?? ооооооооооооооооооооо --tOtOWCOC 3 — OtOt00000^4M05CnCn^*.CO о о to ~j ел too ( :-юсосло 3CnC0nC0N0O00OtO00t04^4^*-^)C0C0N0CfttO — 00 ~J ~ tOCO СОСЛ Щ О Ь tO Ul"- Ю CO Hll0M0)@ 0lW"-WSMO»aWFSe»N*@t0»--Ol»*W@OMOUl hi со 3 " IS II StOCO^"^ 00 С} Со "~ **>muiO!oiO!nnsssssso!O! ел с П СП СП ^-~**JtO^0 -ЧСОЮЮ^ОО^ ~Jt omcocoo>coOT05So^coco6oococofod5Cocoo6codo--tncncncn*.oo>too> oooo — cocn*>totocoa>a>toi3cntoi3 — uito — оооо-осооэоэоослоЧ —to — tO to tO _—_>- — — — Ъ"^Со"— ) to to 00 -v! O5 СЛ 4^ - > ro to oo to C7) со ^j с 1 CO ~J tO ~J <J> 00 О С г! I ^ II totobotototocococo. J — — C005*<I^C0tOCn00C0C0CnCTiC0C0O" 'itOOi'^I^-OOCrJOCrJOOrf^COtOCOtOOCnrf^C >»_»_»_— — о о oo i— to to bONSJO bOCOj .cncncncncncncn*.*.*.cococotototototo — — — — — — г oo oo oo...co oo со oo oo oo oo oo to to to to — —;- j- — >— — о о о о о 5 о CT5 Q5 i^ »<J ЬО CO sl СП СТ) "^J СО О *"* 00 СП СО О tO i^ СП СП СП СП СП ^ >^С Soo^jcoto-^cn05>-'^cn — tocooooico^ — J O5 СП СЛ rf^ ^ 00 ^^jco^cn^itoto^to^-io — )^О0О* О>СЛО> 05 coto — ^->Ncocncncococototocooocrjcocotooocoooc CntOOO-^^-^CnOOt00505C0000505COOO-^005-^-^'—С .__,— __ooooooo 54^^0tO — О^ООО^О^СПСл"^ )^4^4^СП4^СО — tO4^^-I—СЛ JOtOtO — tOCOtOOO — — ЬО DOOOOOOtOtOWtOtOtOtO —— —н-^-^-ООООООООО CD СЛ СО и- tO *- > COCO to j-— — — »- о OOO OOO SSJosotoStoStotpStoe — ^ 5 щ а s й is
Продолжение табл. 42.19 ЕГЧ' ЧэВ/а'.ё.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 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 4,130 3,864 ГС 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,'27О 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 3,606 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 Майлэр 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 <СН2)п 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 13,230 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 ЗК987 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 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 В современном виде теория многократного рассея- рассеяния изложена в работах [4, 5]. Параметрами теории являются величины = 0,1569 Z(Z+\)z*t A (pvf (-6*/^) , где F — поток под углом в; Fo — поток под углом 0° относительно оси пучка; 60 — угол, под которым поток падает в е раз. Угол 6 называют углом многократного рассеяния, и в качестве характеристики размытия пучка пользуются углом во- Ь = in [2730 (Z + \)Zmz4l(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/смг; pv—произве- pv—произведение импульса на скорость падающей частицы; Р = ч/с (с — скорость света); (pvJ = (E2 + 2EMc2) |3 и Рг=1— A+Е/Мс2)-2; Е и Мс2 — энергия и масса покоя падающей частицы, МэВ. Для определения угла многократного рассеяния 60, соответствующего спаду потока в е раз, нужно: 1) вычислить %с и Ь; 2) по вычисленному значению Ъ найти из графика на рис. 42.1 значение параметра х; 3) вычислить 0=хХс рад. Таблица 42.20. Пробег R, мг/см2, ионов иеона ,0Ne+ в различных веществах [1] Ет — энергия на единицу массы падающей частицы; Е — полная энергия Етг 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 0,491 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 Ni 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 ,001 ,085 ,164 ,239 ,410 ,623 ,841 Eu 0,483 0,577 0,676 0,790 0,935 ,085 ,255 ,409 ,550 ,680 ,801 ,914 2,171 2,482 >,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 E, 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 3,1S87 3,9984 1167
tO-01000SO>n*MtOIO---00000000000000000000000 op о poo о р ppp pp p 1 CO 4^ CO CO CO СЛ *¦* СО СЛ 4^ ) и— *vj ^ qo ел Ю СО СТ5 * СО Ю Ю »—» n— *— *— н^ N— о о О О О О О О О О О О О О О О О О О СОСОЮ-^СОСОСЛ — 00C?i>NCOWtO*— н- н- *— *— — — ООООООООООООООООО ^ОС^ Ъ^^^ ОССОЮЬО сл - ООоЪэСЛ^^ОЭСОЮСО^СЛ^СО — ОСООО"<1аэСЛСЛ4ь>?*>?*СОСОЮЬО- — — — ооосл- <icoa>co—сооосооослкзсосяслслспоосо — со*. — гоючюаичоо <1<100<1*00<1аэМаэ*>СО —оК*СОСО *СОСЛСОООО <1а>СЛСО4> со* гоюч .СОСЛСОООО —— .о сор*, wco ьэьэю —— — —^ реп ьооор *>сосою — — — — — — — ооооо ооооооооороо с?5 *^J *•" со *^ со оо о со со оо стэ ел со ьз "^ со oo -^j *^j оэ ел сл * ^ со со сьй^оо^со^слсо^"- о> — ij*:ocOoocoo>-- 1^ося!3оосо СО Ю СО СО СО СЛ ¦"* Ю СО СО СО *•" О5 "^J СО 00 ^ СЛ *(^ СО 00 *"" О5 СО СО СЛ "^J С » ^ оо vi ^О со N— N— э — сэ-^аэюаэ-^-^ эоослсо*.*.--о>'— эсосо w wto — — сл^^ со со юю — —SS^ — о> — оослю о^--—*-слоою— ю р р So t >. СО СО СО N3M» -о оооо jsse^^s^s^co^- ^ w со со w w w ю юю --и-^и-- о о ocrcycn^^coc 4^ C75 "^ to CO О СЛ "-0 СЛ 4^ CO 4^ СЛ *s| ^— *— О tO "^1 4^ СО *¦* СЛ юослю^юсдсо^сл^ ^1 — — >n — cn^qicncotoco 4b.COCONDND*—^->— СО ""О С75 СЛ 4^ СО Ю to *-* *-**-* ,—,—О—Ю4ь. СЛ — СЛСО^-С 5 СЛ СЛ 4ь. 4ь. СО "йетсососпьосо-чслсоюю —— — — — — ooooooooooooooooooo —^со^слео—со^1О>*сосою'—— сл оэ crs ^n) со оо со со со со со ^о со со ^о со со со ^о ^о со ^о — — —роррооо
Рис. 42.1. Связь между параметрами у, и Ь, используе* мымн при расчете угла многократного рассеяния Рис. 42.2, Пробег электронов в алюминии 1 ~? • У У 3 ?567810° у / у ' 3?5678id1 2 / 3 ?5678iO2 / г — / 3 ?5678fO3 / f 7 - - 77 Z 3 ?36 Пробег, мг/смг 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, для пробега R (мг/см2) электронов в алюминии в [6] рекомендована формула R = 412[?1]я, 0,01 МэВ, где п=1,265—0,0954 1п? (МэВ); «=530 ?—106 мг/см2; 3<?<20 МэВ. ¦г * \ s \ х ч .J'Z Z 3 У-5В78 10'1 г 3 * 5678 10° Z 7 ?5S 10* Энергия 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 "* т (ZIA)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 Р-распаде радионукли- радионуклидов, обладают сплошным энергетическим спектром с максимальной энергией ?юах. При прохождении через вещество пучок E-частнц ослабляется приблизительно по экспоненциальному закону: F = Fo exp (— (xm x), где х -V- толщина поглотителя, г/см2; цт — массовый ко- коэффициент поглощения электронов, см2/г, приближенно представляемый в виде цш=15,5 ?-'¦¦" 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- ноэнергетнческих фотонов описывается экспонентой F=F0 exp (—|tmx), где х —толщина вещества, г/см2; цт — массовый коэф- коэффициент ослабления, см2/г. Массовые коэффициенты ослабления для различных веществ приведены на рнс. 42.4 [9], а зависимости тол- толщины защиты из различных материалов от кратности ослабления н энергии -у-излучения — в табл. 42.21—42.24. Таблица 42.21. Толщина защиты из свинца, мм, в зависимости от кратности ослаблен и и энергии 7-излучеиия (широкий пучок) [8] Крат- Кратность ослаб- 2 5 10 30 100 500 103 5 • 103 104 5-Ю4 105 0,1 1 2 3 3,5 5 6,5 7 9 10,5 11,5 11,5 02 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 у-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 55 80 109 149 165 203 220 258 275 10 13,5 30 42 63 87 119 133 166 180 215 229 1170
0,01 0,02 0,05 D,Z 0,5 E, МзВ 0,22 0,20 0,18 O,1B 0,14- 0,1Z D,10 0,06 0,0? 0,02 P I Г \ л\ «At 0,30,5 1 \ \ \ \ res 4Be M2MO \ \ ===== >5 5 Be С W Pb U \ \ \ \ \ \ \ . ' ^—¦ w Mo Fe AX 10 20 50 ?,МзВ Рис. 42.4. Массовый коэффициент ослабления узкого от энергии пучка v-излучения в различных веществах в зависнь ¦у-изл учения Таблица 42.22. Зависимость толщины защиты из железа от кратности ослабления и энергии 7"излУчеиия (широкий пучок) [8J Крат- еслаб- лення 2 5 10 30 100 500 103 5- Юз 104 5- № 105 106 10' 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 10,1 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, сь 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, ПрН 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 Бт , М- 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 В 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 1171
42.23. Зависимость толщины защиты из бетона от кратности ослабления и энергии ^-излучения (широкий пучок) [8] Крат- ослаб- 2 5 10 30 100 500 103 5-Ю3 104 5-10* 105 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 То 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 щиты, 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 ЕТ. 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 92,7 119,9 118,6 136,2 144,4 171,4 194,9 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 -у-излучеиия (широкий пучок) [8] ослабления 2 5 10 30 100 500 Ю3 5- 103 104 5 . 10* 105 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 SS ПО 118 138 147 167 175 205 232 Толщина 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 ащиты. 0,8 27 47 61 79 98 124 134 160 168 190 201 233 265 см, npt 0,9 26 48 62 81 101 128 138 165 175 196 204 243 277 ?т , МэВ 1,0 26 48 63 82 104 132 143 170 181 205 216 253 288 1.5 28 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 не 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. Northclifte 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. Н., Романовский С. В., Чесиоко- ва Т. Д. Таблицы массовой тормозной способности и пробегов заряженных частиц с энергией 1—100 МэВ. Кнев: Наукова думка, 1976. 4. Nigam В. P., Sandersan M. К., Wu T.-W.//Phys. Rev. 1959. Voll. 115. P. 491—498. 5. Marlon I. В., Zimmerman B. A.//Nucl. Instrum. and Methods. 1967. Vol. 51. P. 93—97. 6. Katz L., Penfold A. S.//Rev. Mod. Phys. 1952. Vol. 24. P. 28—35. 7. Marion I. 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.: Госатомнздат, 1962. 9. Прайс В., Хортон К., Спинни К. Защита от ядер- ядерных излучений. М.: Йзд-во нностр. 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 106—109 эВ) приходит к Зем- Земле от Солнца. Солнечные КЛ ускоряются во время силь- сильных хромосферных вспышек н других активных процес- процессов на Солнце [3]. Частицы самых высоких наблюдае- наблюдаемых энергий (?>1017-f-1019 эВ), возможно, имеют нне- галактнческое пронсхожденне. Они ускоряются в актив- активных галактиках [2]. Источником электронов с энергия- энергиями ?<3-107 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~1-м-2-ср~1. Энергия частицы Е измеряется в электрон-вольтах, для ядер используют также величину е=Е/А, эВ/нуклон, — энергию на нуклон (Л — атом- атомный номер ядра). Жесткость заряженной частицы с им- импульсом р, кг-м/с, и зарядом Ze, Кл, равна R=pcjZe; обычно R измеряют в вольтах. Импульс частицы, эВ/с (с —скорость света), численно равен жесткости в воль- вольтах, если частица однозарядна, т. е. 2=1. Ниже приве- приведены общие сведения о КЛ [6]: Плотность потока КЛ вне области влияния магнитного поля Землн, с1-иг* C-^6) • 103 Концентрация первичных КЛ в межзвездном пространстве, м~3 10~4 Плотность энергии первичных КЛ в меж- межзвездном пространстве, Дж/м3' 1,6- 10~13 Плотность пар нонов, образуемых К Л на уровне моря (в среднем), с^-м'3 . . . . 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 : . . . . 3 • 1033 Высота галактического гало КЛ (область захвата КЛ в Галактике), кпк A пк% ^3- 1016 м) 1—10 Время удержания КЛ в Галактике, лет . . 107—108 Средняя толща вещества, проходимая К Л 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 Землн 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 F,8±1,7)-10-4 при 4,4<?<13,4 ГэВ [13] н !^) • @,6 • 10-* при 0,2<?«2,0 ГэВ [14], что возмож- 0,1 1 10 100 ?,ГзВ/нуклон Рис 43.1- Спектры протонов и ядер Не в КЛ [7] 11 12 13 1Ь 15 IB 17 18 Xg E [эВ] Рнс. 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 с-'-м^ср-'-ГэВ при 4,7«?«г «11,3 ГэВ [13]. 1173
Детальная информация о составе ядер в КЛ полу- получена лишь для энергий частиц до 10 ГэВ/нуклон [151. Плотность потока различных ядер в составе КЛ с энергиями 600—1000 МэВ/нуклон на границе атмосфе- атмосферы по измерениям, выполненным в сентябре 1977 г. 16], составляет: ffi Элемент Не С N О Ne Na 54.08A,10) 1,52C) 0.42A) 1,41 C) 0,228 E) 0,51 B) 0,282 F) 0,056 B) Элемент Si s Ar Ca Cr Fe Ni 0,202D) 0,0467A9) 0,0205 A2) 0,0323A5) 0,0240A5) 0,142D) 0,0074(9) е,гэв Рнс. 43.3, Энергетический спектр электронной компонен- компоненты КЛ [9, 10] 1 in-1 ю-г I [_ I..I I Mill *-± , , ГГ 77.1 "I— i i urn 10 ?,ГзВ 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 (рнс. 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. 1174 Таблица 43.1. Относительный состав первичных КЛ в галактических [20] и солнечных [21) источниках КЛ. Концентрация ядер кремния условно принята за 100 единиц Элемент Н Не С N О Ne Na й8 Si S Ar Ca Fe Ni Источники галактических КЛ 77 000 (9000) 11500 A000) 465 D0) 20 A0) 525 E0) 62 E) 9 C) ПО G) 14 C) 100 14 C) 4 B) 7 B) 92 A2) 4.8 @.6) Солнечные КЛ 41 600 B000) 270 E1) 80 B2) 625 G6) 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) ю-* ю-е Z It В $ 10 12 «• 1S П 20 21 2* ZS 28 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/нуклои, светлые кружки — Солнечная система (в сред- среднем); прямоугольники — локальная окрестность Галактики [17]
Для определения возраста КЛ в Галактике исполь- используется радиоактивный нуклид 10Ве. Доля нераспавшего- ся нуклида 10Ве составляет в КЛ 0,14±0,07 при энер- энергии частиц е = 200 МэВ/нуклон [22]. Рис. 43.6. Относительное содержание Q элементов с за- зарядом ядра 2>30, нормированное на 106 (концентрация железа): кружки и крестнкн — 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 составлял* яой среде 55 кг/м2 [18] 0,1 ¦ 1Ог 10* 10Б Ю" Е,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] 10 ?, 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—261 (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= 1,496-10" м) обнаружи- обнаруживают в плоскости эклиптики радиальный градиент ин- интенсивности галактических КЛ в межпланетной среде с типичными значениями 3-10~2 (а.е.)-' в период мак- 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
е, МэВ/нуклон 10 1OZ 1O3 10* ?,МэВ ? Рнс. 43.10. Энергетические спектры КЛ в периоды максимума (о) — 1969 активност [28] !ума (о) сти[28] и минимума (б) — 1977 г. солнечной симума солнечной активности и 1,5-10~2 (а.е.)~' 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 1176 Ю25 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
Таблица 43.2. Классификация временных вариаций плотности потока КЛ [24] Класс вариаций КЛ I. Метеороло- Метеорологические П. Изменение геомагнитного порога обреза- обрезания КЛ II 1а. Моду- ляционные эф- эффекты, связан- связанные с деятель- деятельностью Солнца II16. Генерация быстрых частнц на Солнце 111в. Анизо- Анизотропия и ва- энацни 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 спорадическнм 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 хромосферньши вспыш- вспышками Возможные аномальные длительные возрастания потока КЛ (характерные времена 104—10s лет) Звездно-суточная вари- вариация в ill, % Мезонная компонента 5 0,1—0,2%/К 0 1—0,2%/К A - 3) X хЮ-3%/Па 3 1 1 6 1 0,5 0,5 0,2—0,3 10 1 400 0,1—0,2 Нейтронная компонента 1 — 0,02%/К 7-10%/Па 10 3 20 1—2 1—2 0,5 30 2 . 5000 1 103—104 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- атмосферных условий Влияние вариаций токовых систем и магнитесферы на траектории КЛ и изменение геомагнитного порога обреза- ння КЛ Асимметрия в изменении геомагнитного порога обре- зання Рассеяние галактических КЛ на неоднороднестях 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- межпланетной среде Взаимодействие К Л 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 примерно 20 п к от Солнца Диффузия КЛ 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~1-м~2-ср~1). Средняя по времени мощность КЛ от Солнца со- составляет 1О17'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 R, В, определяет траекторию заряженной частицы в магнитном поле. Раднус, м, кругового дви- движения заряженной частицы в однородном магнитном поле В, Тл, составляет г=3,34-Ю-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 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: Г — полная интенсивность; е — электроны; ц — мюоны; р — протоны [35] Таблиц; 43.3. Значения порога обрезания, ГВ, для вертикальных направлений [32] (о — геомагнитная широта, у — геомагнитная долгота) 75 60 45 30 15 0 — 15 —30 —45 —60 —75 0 0,1 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 0,1 0,0 V. 150 0,3 2,2 7,0 13,6 15,9 16,2 13,7 6,0 1,6 0,2 0,0 град 180 0,2 1,8 5,6 11,9 14,9 15,8 14,2 8,0 2,8 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 10е 1ОвЕ,ЭВ 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 1178
10IS эВ теряют энергию в основном на ионизацию ве*- щества, их пробег примерно пропорционален энергии и достигает 1 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-актнвная 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~, радиационное торможение и аннигиляция которых вновь приводят к образованию фотонов) [24. 33. 34] (табл. 43.4, рнс. 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. 10-8Вт/(м2.ср) 120 б 24 37 187 Ливни вторичных частиц в атмосфере Земли, порож- порождаемые первичными КЛ с энергией более 10й эВ, назы- называются широкими атмосферными ливнями. 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/м3, сред- средним отношением заряда ядра к атомному номеру Z/A=0,5 и средним значением 22/Л = 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. Березинскнй, 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 лучн. М.: Наука, 1968. 4 Eraker J. H.//Astrophys. J. 1982. Vol. 257. P. 862— 880. 5. Garcia-Munoz M., Pyle K. R., 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.: Мнр, 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. Mflller D., Tang J.//17th Intern. Cosmic Ray Conf, Paris. 1981. Vol. 2. P. 93—96. 10. Nishimura J., Fujii 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 В. С 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 лучн и солнечный ветер/Г. Ф. Крым- Крымский, А. И. Кузьмин, П. А. Кривошапкнн н 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.// 41 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.: Энергоатомнздат, 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.- Мнр. 1973. Ч. 4. 1: Ядерно-физнческнй 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, морей, 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 1967 г.» [2]: Геоцентрическая гравитационная постоян- постоянная СМ, м3-с-2 3 986005-Ю8 Геоцентрическая гравитационная постоян- постоянная атмосферы GMa, м3-с .... 35-107 Зональные гармонические коэффициенты разложения потенциала сила тяжести: /„ 108 263- Ю-8 /, 254-Ю-8 U 16Ы0-8 /в * - - - 23-Ю-8 /6 54-10-8 Экваториальный радиус Земли аР, м . . 6 378 140 Ускорение свободного падения на эква- экваторе g, м-с~2 978 032-10-5 Обратное сжатие /-1 298 257-10 Потенциал силы тяжести на геоиде Wo, м2-с 6263 683-10 Геопотенциальный масштабный коэффи- коэффициент R0=GM/WB, м 6 363 676 В СССР в 1946 г. в качестве фигуры Земли принят эллипсоид Красовского с параметрами [3]: Экваториальный радиус а, м 6 378 245 Полярный радиус Ь, м 6 356 863 Обратное сжатие /-1 298,3 Площадь поверхности эллипсоида, км2 . 5,10-Ю8 Объем эллипсоида, км3 1,083-1012 Средний радиус равновеликой сферы R, м 6 371 ПО Средняя плотность Земли р, г/см3 . . . 5,517 Масса Земли, имеющей среднюю плот- плотность М, т 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] dL cos В, dB . . . . 1" 1' 1° dx, dy 30,9 м 1,85 км 111 км 3 dx, dy 100 м 1 км 100 км dL cos В, dB .... 3,23" 32" 54' 1180 Строение Земли Форма Земли, близкая к эллипсоиду вращении, 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 Па-с. 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 Н-м~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 зои земного шара имеются менее четко выраженные грани- границы. Масса литосферы составляет основную часть массы оболочек Земли [5]: атмосфера океан кора мантия ядро 0,854-Ю-6 0,23-Ю-3 0,435- 10-* 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 ница 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-
I зонтально, и консолидированный, или кристалличе- характеризующими изменения с возрастанием глубины ский. Скорости распространения упругих волн в оса- плотности, дочных 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 -1- 7 км|с). Внутреннее строение Земли описывается моделями, 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). Таблица 44.1. Физические параметры моделей Земли [7] Радиус, 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 Плотность, Г/СМ 13,012 12,704 12,139 9,909 5,550 5,377 4,077 3,768 Скорость продольных волн, км/с-1 11,241 11,091 10,258 8,002 13,732 10,928 10,038 9,554 Скорость поперечных волн, км/с"' 3,565 3,439 0,000 0,000 7,243 6,114 5,417 5,052 Модуль 10" Па' 14 237 13 625 12 773 6 345 6 582 3 045 2 480 2157 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 Океаническая Земля 5951,0 6360,0 6360,0 6366,0 6366,0 6367,0 6367,0 6371,0 5951,0 6336,0 6336,0 6351,0 6351,0 6371,0 5951,6 6352,0 6352,0 6357,0 6357,0 6368,0 6368,0 6371,0 420,0 11,0 11,0 5,0 5,0 4 0 4,0 0,0 420,0 35,0 35,0 20,0 20,0 0,0 420,0 19,0 19,0 14,0 14,0 3,0 3,0 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 3,553 3,310 2,902 2,902 2,802 2,802 1,030 1,030 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 Конти нентальная 9,135 8,020 6,500 6,500 5,800 5,800 8,967 7,934 6,500 6,500 6,000 6,000 1,500 1,500 4,816 4,690 3,750 3,750 3,450 3,450 1758 1150 647 647 40 40 23 23 Земля 1865 1161 686 686 483 483 Средняя Земля 4,806 4,654 3,750 3,750 3,550 3,550 0,000 0,000 1762 1127 681 681 537 537 23 23 815 684 390 390 15 15 0 0 823 730 410 410 323 323 820 716 408 408 353 353 0 0 141,1 2,2 2,2 0,6 0,6 0,4 0,4 0 140,7 9,7 9,7 5,3 5,3 0,0 141,1 4,8 4,8 3,3 3,3 0,3 0,3 0,0 997,6 983,5 983,5 983,0 983,0 982,9 982,9 982,0 997,6 984,2 984,2 983,3 983,3 981,6 997,6 983,7 983,7 983,4 983,4 982,6 982,6 981,9 44.2. ЛИТОСФЕРА Состав ff 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 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—dW/dz (табл. 44.5) и вторых произ- производных [WxX, Wyx, ,..) введены специальные наимено- 1181
Таблица 44.2. Средний химический состав литосферы [6] Продолжение табл. 44.4 Соедине- Соединение SiO2 А!2О3 СаО FeO HgO Na2O Масса Ю™ 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 Р2О5 МпО Масса, 10" кг 661 452 385 62,0 42,6 Содер- жанне, 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-» м3/кг Остаточное намагничи- намагничивание, Ю-3 А/м Модуль Юнга, 10й г/см2 Коэффициент Пуассона Скорость распространения продольных колебаний, км/с Удельное электрическое сопротивление, Ом-м Теплопроводность, Вт/(см-К) Удельная теплоемкость, Дж/(г-К) Пределы значений для горных пород магматнчес- морфнческнх 2,5-3,3 До 10 100—4000 До 320 5—30 0,21—0,28 4,9—10,1 400—100 000 0,001—0,03 0,5—1,17 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 И 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 ю-6 5- Ю-3 4-10-* 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 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 t 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 Осмнй Иридий Платина Золото Ртуть Таллий Свинец Висмут Торий Уран Массовое содержание, % 4-Ю-4 2,35 3,25 6-Ю-* 0,61 0,02 0,03 0,10 4,20 2-Ю-3 0,02 0,0! 0,02 ю-* 4-10-* 5-10-* 8.10-1? ю-3 2-Ю-8 8-Ю-3 0,035 5-Ю-3 0,025 3,2-10-S ю-3 5-10-» Ю-6 5-Ю-8 5-10-в 5-10-* ю-5 8-10-3 5 • 10~^ ю-6 Ю-* 3-10-» Ю-3 0,05 6,5-10-4 2,9-'0-з 4,5-10-* 1,7-10-» 7- Ю-4 2.1Q-5 7,5-10-4 ю-* 7,5-10-* ю-* 6,5-10-* ю-4 8-10-4 1,7-10-4 4-10"* 2,4-10-6 7-Ш-з ю-' 5-Ю-6 ю-8 2-10-5- 5-10-' 5-10-" ю-5 1,6-Ю-з Ю-5 ю-3 4-10-* 1182
вания единиц: для g — 1 гал = 1 см7с2 и для вторых производных — этвеш, обозначается буквой Е: 1 этвеш = Е=10-9с2. Таблица 44.5 Зависимость ускорения свободного падения g, см-с~2, от широты места <р, град, на поверхности эллипсоида Красовского [12] 0 5 i 10 15 20 25 978,0300 978,0692 978,1856 978,3757 978,6338 978,9521 30 35 40 45 50 55 979,3212 979,7299 980,1659 980,6159 981,0663 981,5034 60 65 70 75 80 85 90 981,9140 982,2853 982,6061 982,8664 983,0584 983,1759 983,2155 Значения вторых производных потенциала силы тяжести на поверхности эллипсоида Красовского вы- выражаются формулами, 10~9 с2: Wyy - Wxx = 1РД = 5,1 A + cos 2<f); Wxy = 0; Wyz = 0; Wxz = 8,1 sin 2=p; Wzz = = — 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 9,6-10~5 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 разрушения 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 ть\ 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 ?„ = 5,24+ 1,44% . 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 магннтуда 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 (S) 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 Та Наименование Незаметное Очень слабое Слабое Умеренное Довольно сильное Сильное Очень сильное Разрушительное Опустошительное Уничтожающее Катастрофическое Сильная катастрофа блица 44 Смещение, - _ — 0,5 0,5—1 1,1-2 2,1—4 4,1—8 8,1—16 16,1—32 32 — .6. 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 Характеристика 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 за 10 лет, Дж 156- Ю16 113-1016 80-1016 58.10й 41-1018 30-Ю16 Таблица 44.8. Энергия и магнитуда некоторых источников землетрясений [15] ,n 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- Ю5 4,8.10s 1,3-108 3,6-109 1,0-10" 2,7-1012 4,4-Ю13 2,Ы0'5 — - - — 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, 1929 г 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 Ю-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-Ю-2 мкм. Магнитное поле Магнитное поле Земли характеризуется вектором напряженности Т. 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 1^Х2 + У2. 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) ф = 71,2°, К= 150,8° и южного (в Северном полу- полушарии) ф = 70,5°, Х=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 3), напря- напряженность магнитного поля на магнитном экваторе 10,5 А/м @,35 3). Параметры постоянного магнитного поля Земли из- изменяются на ее поверхности в следующих пределах: _ _ От+18,6 до 21,8 А/м От 0 до ±12,3 А/м (от +0,62 до —0,733) (от 0 до +0,41 3) Z D I От+18,6 до—21,8 А/м От—180° до+180° От—90°до+90° (от +0,62 до—0,73 3) — — 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 поствянного 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 Ти, 10"* 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 Нп 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. Солиечио-суточиые вариации геомагнитного поля, 0,3-10~3 А/м [20] Составляющая напряженности Горизонтальная Н Вертикальная Z Модуль полного вектора Годы низкой магнитной активности Средние Спокой- Спокойные днн 7—40 4—16 6—26 широты Возмущен- Возмущенные дни 18—58 9—36 11—64 Высокие широты Спокойные ДНИ 44—80 20—90 20—65 Возмущен- 90—402 103—305 150—300 Годы высокой маг Средние широты Спокойные дни 8—74 6—26 8-35 Возмущен- 25—109 14—128 13—104 №тной актнвн ости Высокие широты Спокойные 27—77 15—70 35—110 Возмущеи- 50—460 128—315 230—275 собой. Плотность теллурических токов / для различ- различных участков земной поверхности приблизительно оди- одинакова: / = 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- Ю~6 до 12,56-Ю-6 Дж/(см2-с); в океанах — от ±0,42-10-6 до 37,68-Ю-6 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~в г/г, и количество выделяемой энергии [24] Порода Пески и алевро- алевролиты Глины и глинис- глинистые сланцы Карбонаты Среднее -и 2,3 2,9 2,1 - 232Th 5,9 10,9 2,2 - 16-Ю3 20-Ю3 7-Ю3 - А, КГ" Дж/(см2-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/см3, передача в атмосферу через турбулентную теплоотдачу — 54 кДж/см2, 44.3. ГИДРОСФЕРА Мировой океан [26] Площадь мирового океана составляет 361,3-10вкм2 G0,8% поверхности Земли), объем вод 1338,5-10s км3, средняя глубина 3705 м (табл. 44.11). Таблица 44.11. Главные морфометрические характеристики океанов [26] Океан Тихий Атлантический Индийский Северный Ледовитый i с 178 91 76 14 1 Ь ,68 ,66 ,17 ,79 и IS* 49,4 25,4 21,1 4,1 а"а а 707,1 330,1 284,7 16,7 Часть М вого оке 52,8 24,7 21,3 1,2 3 If 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 опускается 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] Волне- Волнение, баллы I II III IV V VI VII VIII IX Отсутствует Слабое Умеренное Сильное Сильное Очень силь- сильное Раз Высота, м 0 До 0,25 0,25—0,75 0,75—1,25 1,25—2,0 2,0—3,5 3,5—6,0 6,0—8,5 8,5—11,0 >п,о меры волн Длина, 0 До 5,0 5-15 15—25 25—40 40—75 75—125 125—170 170—220 >220 Пе- 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 10,3- 19,2 19,2- 33,7 33,7- 69^9- 127,3 127,3- 245,3 >245.3 Таблица 44.13. Распределение запасов воды на поверхности Земли [32] Запас воды Океаны и моря Полярный лед Озера Подземные озера Реки Болота Снежный покров Полный запас Объем, км3 1336-10» 3,510е 2,5-105 2,5-105 5-Ю4 6-Ю3 250 -1340- 10s Масса, кг 1,3-10=* 3,5-10" 2,5-101' 2,5-10" 5-1018 6-101= 2,5-101* A,8-^-2,7) ¦ Юм Влагооборот (табл. 44.13). Общее количество воды, выпадающей за один год в виде осадков, для всего земного шара оценивается в 5-Ю17 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 км3) 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 Чышьяк Цинк Алюминий Железо Содержание, % 85,94 10,80 1,898 1,056 1,272-Ю-1 8,84. Ю-2 4,00-Ю-2 3,80-10-2 6,5-Ю-3 3,0-Ю-3 1,7-Ю-3 1,33-Ю-3 4,6-Ю-4 >2 ¦ 10-* 1,3-10-4 6, Ы0-5 2-Ю-5 ью-5 1 • Ю-5 5-10-« 5 -10-в 1,5-10-в МО ыо-в ью-6 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-' 4-Ю 4-10-' 4-Ю 2-Ю-7 1,5-10-' 5-10-8 5-Ю-8 <5-10-8 3-Ю-8 3-Ю-8 3-Ю-8 3-Ю-8 3-Ю-8 2,8-Ю-8 2-Ю-8 1,1-10-8 ю-« Ю-8 9,4-10-» 4-10-» 310-" 5,2-10-1° 5-Ю-10 @,2^-3)-Ю-10 Таблица 44.15. Важнейшие вещества, астворенные в морской, озериой и речиой воде растворенные в морской воде Ионы сг Na+1 ЮГ1 нсо-1 Br-i Н3ВОз Концент- Концентрация, г/103 кг 19 360 10 770 2701 1298 408 387 128 66 27 14 Общая 1016 кг 30 976 17 232 4 321 2 077 653 619 205 106 22 Вещества в озерной Ионы СО* СО+2 сот2 (Al/ FeJO3 NOf1 растворенные Концент- гПО^'кг 51,2 29,8 17,7 17,1 8,3 5,0 4,0 3,1 1,3 Общая 1№« кг 1178 680 407 393 191 155 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. Таблица 44.16. Растворимость газов в морской и пресной воде в зависимости от температуры, см3./л со2 Всего В пресной воде при пературе, °С 0 18,18 10,29 0,54 0,52 -•« 10 14,60 8,02 0,42 0,36 23,40 20 12,24 6,57 0,35 0,26 19,42 тем- 30 10,98 5,57 0,30 0,20 17,05 В морской воде (S = при температуре. 0 14,04 8,04 0,41 0,44 22,93 10 11,72 6,41 0,31 0,31 18,75 2о 10,18 5,35 0,25 0,23 16,01 Зг>с'<>»> 30 9,08 4,50 0,21 0,18 13,97 Таблица 44.17. Феноменологические коэффициенты воды при атмосферном давлении Название Динамическая вязкость р-v, г-см^-с-' Теплопроводность ¦*., Вт-см-1-К Кинематическая вяз- вязкость v. см2-с~1 Температуропровод- Температуропроводность */СрР, СМ2-С Коэффициент диффу- диффузии D, см2-с-' (NaCl) Число Прандтля ч/-*.1срр Чиста? о°с 1.787Х ХЮ~2 5,66Х X Ю-3 1.787Х ХЮ 1,34х ХЮ~3 0,74х ХЮ~5 13,3 вода 20° С 1.002Х хю-2 5,99х хю-3 1.004Х хю-2 1.43Х хю-3 1,41 X хю-5 7,0 Океаническая вода (S = 35»/оо) 0°С 1.877Х хЮ-2 5.63Х хЮ-3 1,826х XI О 1,39х ХЮ 0.68Х хю-5 13,1 20° С 1.075Х х ю-2 5.96Х хю-3 1.049Х ХЮ'2 1.49Х хю-3 1.29Х хю-5 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, %0. Существует связь между S, V и хлорностью (содер- (содержанием хлора в морской воде), %о." S=0,03+ 1.805CI. 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 /3 5 г/см3, в t, 'С 0 14 28 зависимости от температуры 32 25,71 23,90 20,17 S, о/и 35 28,13 26,21 22,41 и соленое г 24 ти 5 & ,67 (блица 44.19. Удельная электропроводность X морской воды в зависимости от температуры и солености, 10* Ом/м t, °с 0 15 25 S, "/.0 10 923 1378 1712 20 1747 2594 3214 30 2528 3740 4626 40 3276 4834 5967 Вязкость воды складывается нз молекулярной и турбулентной компонент. Молекулярная вязкость дис- дистиллированной воды зависит от температуры: , °с , 103 Па • с При 5=40%0 0 1 значения ,797 ц на 10 1,307 6-9% 20 1,004 выше 30 0,803 приве- денных. Турбулентная вязкость во много раз превосходит молекулярную н является главной причиной фрикци- фрикционного перемешивания вод. Поверхностное натяжение и океанической воды уменьшается с ростом температуры и увеличивается с увеличением солености S и хлорности С1. Зависимость а от t, °С и С1, %о, имеет вид а = G5,611— 0,144/ + 0.0399 С1). Физические свойства морского льда (табл. 44.20, 44.21) [29] удобства расчетов вв о>(/, S, Ра) = дится условная pjJ^ S, Ра) Lp D, 0, Ра) —И-10», где р D, 0, Ра) = 1 г/см3 — плотность пресной воды при температуре 4 СС и атмосферном давлении Ра- Зависимость 0. г/см3, от солености S, %о, определя- определяется формулой о=(—0,093 +0.8149S — 0.000482S2 + 0,0000068S3), 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, 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/(г-К) и уменьшается при увеличении соле- солености, температуры и давления. При атмосферном дав- давлении, /=0°С и S = 0%0 она составляет 4,22 Дж/(г-К), а при /=30°С и S= 40°/oo 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/(г-К) 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: Таблица 44.20. Плотность морского льда зависимости от солености и содержания воздуха S, °/о 103*, 0 * - * 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, %0: т = — 0,003° — 0,0527°S — 0,0000004° S3. Температура замерзания воды, имеющей среднюю океаническую соленость (S=35%o), 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. Объемное содержание воздуха, % 0 3 6 9 0 0,918 0,890 0,863 0,835 S, « 10 0,925 0,898 0,871 0,843 /оо 20 0,934 0,906 0,879 0,851 30 0,942 0,914 0,887 Таблица 44.21. Зависимость температуры замерзания т, °С, и температуры наибольшей плотности 6, °С, от солености S, °/00, океанической воды [30] S, %0 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 S, °/00 24,695 25 30 35 40 т, °С —1,332 —1,35 —1,6 —1,9 -2,2 в, °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 К 250 300 320 350 400 420 440 460 480 500 520 530 540 1,377 ,359 ,354 ,349 ,343 ,342 ,340 ,339 ,337 ,336 ,335 ,335 ,335 а (90"), Ю-8 м-1 2,00 0,96 0,74 0,51 0,30 0,25 0,20 0,17 0,14 0,12 0,10 0,095 0,088 Ш'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 \& м 220 55 32 20 11 9 7 5 5 8 16 23 30 1O4V. 190 40 20 12 6 5 4 2 3 6 14 22 29 Л=с/Е 0,15 0,27 0,38 0,41 0,44 0,44 0,46 0,54 0,44 0,24 0,10 0,065 0,047 550 560 580 600 620 640 660 680 700 740 750 760 800 - 1,334 ,334 ,333 ,333 ,332 ,332 ,331 ,331 ,330 ,329 ,329 ,329 1,328 а (90=), Ю-» ы-1 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 Ю-з'м-' 1,3 1,2 | J О', 93 0,82 0,72 0,64 0,56 0,50 0,40 0,39 0,35 0.29 ю-з'м-» 36 40 75 200 240 270 310 380 600 2250 2620 2560 2020 lO-a'nr1 35 39 74 200 240 270 310 380 600 2250 2620 2560 2020 Л=о/е 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 где Ф — поток параллельного монохроматического излучения; Л — толщина облучаемого слоя объемом dV, ные потоки излучения — соответственно рассеянный, ослабленный и поглощенный при прохождении dV. — элементар- элементарТаблица 44.23. Спектральная плотность облученности ?х , 10~5 Bt/(cm2-hm), поверхности моря при высоте Солнца h = 30° X. им 400 425 450 475 500 5,23 5,85 7,41 8,15 8,27 X, им 525 550 575 600 Ех 7,87 7,19 7,72 7,53 Л, нм 625 650 675 700 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 -/., лг1 Место измерения Саргассово море Карибское море Балтийское море (Готлаидская впа- Тихий океан (Галапагосские острова) (впадииа Тонга) Индийский океан Глубина, 0 0 0 20 200 10 000 0 390 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 Длина вс 470 0,014 0,016 0.15 0,060 0,025 0,009 0,016 лны, им 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 Для Х> 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, 10~3 м, океанической воды в зависимости от X, нм Л 250 300 320 360 400 4,0 1,9 1,5 1,0 0,59 420 440 460 480 500 °м 4,9 4,0 3,3 2,7 2,4 X 520 530 540 550 560 2,0 1,9 1,7 1,6 1,5 580 600 620 640 660 1,4 1,15 1,00 0,89 0,79 680 700 740 760 800 °м 6,9 6,2 4,9 4,3 3,6 Таблица 44.26. Показатель полного молекулярного рассеяния °м (т) Для * = 546 нм 7, град .. ам, 104, м^ град .. ^ 10* м->- Ю; 1,9 1,5 10; 170 1,9 20; 160 1,8 30; 150 1,7 Продолжение табл. 44.26 60; 120 1,25 75; 105 1,1 1,0 Таблица 44.27. Коэффициент преломления света в океанической воде в зависимости от длины волны X и солености S X, нм 667,8 587,6 501,6 447,2 0 1,33087 1,33305 1,33635 1,33945 •S, 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] Таблица 44.28. Содержание естественных радионуклидов в верхних слоях океанической вод| E—100 м) Радио- Радионуклид *°К 8'Rb 238IJ 235у 232Т{, 22eRa Концент- Концентрация , г/сиг» 4,5- Ю-8 8,4-10-8 2,0-Ю-9 1,5-10-» ю-» 3,0-Ю-16 Удельная радиоак- радиоактивность, Бк-см-а 1,2- Ю-2 2,2-10-* 1,0-10-* 3,0-10-" 1,0-10-' 3,0-Ю-5 Общее количество в океане, 10» кг 63 000 118 000 2800 21 14 4,2-10 Общая в океане, 3.7 10' Бк 460 000 8400 3800 ПО 8 1100 Скорость звука в океане [30] Наиболее простой для вычисления с, м/с, в зави- зависимости от t, "С, и S, %о, является формула с= 1450— 4,206*— 0,036 *2 + 1,137S—35. Погрешность расчета минимальна при t= 10 °С и не превышает 1,5 м/с. При увеличении /, S и глубины Таблица 44.29. Искусственная радиоактивность в океане (-^-излучатели) Радионуклид 13'Cs 6°Со 103Ru + 106Ru 141С1 + М«С1 "Сг MZn »5Zr + »*Nb Период полу- распа- распада. годы 30 5,3 1,0 0,8 0,1 0,7 0,2 Энмэвя> 0,67 1,17—1,33 0,51 0,08-0,15 0,32 1,2 0,75 Диапазон удельной ак- активности, Бк-см-" Открытый океан 5-10-'—Ю-6 5-10-'—2- Ю-6 5-10-'— Ю-6 ю-8—ю-6 Места сбросов 10-5—10-2 Ю-'_ Ю-» Ю-5_ Ю-2 — ю-*—ю-1 ю-5—ш-а — скорость звука возрастает. При увеличении S на 1%о или глубины на 100 м скорость звука повышается на 1,2 и 1,6 м/с соответственно. Приращение скорости звука Лс/ при изменении t на 1 °С зависит от температуры: t, °C 5 10 15 20 Act, м/с ; . . . . 4,1 3,6 3,2 2,8 25 2,4 30 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/см2 Залегание 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 мугаой прибрежной 7,72 0,960 0,120 0,014 0,000 В океане под гомогенным поверхностным слоем температура с возрастанием глубины сильно 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, К, с геопотенциальной вы- высотой Ф. Геопотенциальная Ф и геометрическая Z высоты связаны соотношением Ф=г2/(г+2), где г — средний радиус Земли Молекулярная температура Тм связана с кинети- кинетической Го зависимостью где Мв 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 <р= 45°32'40" при температуре ртути 273,15 К и средней ртути 13595,1 кг/м3 Ро = 1,01 ¦ 106 Па G60 мм рт. ст.); температура fo= 15 °С=288,15 К; газовая постоянная сухого воздуха, Дж/(К-моль): универсальна удельная . 8,31441 0,287055 динамическая вязкость воздуха при Г = 273 К (х0= 1,75-Ю-6 кг-с/м2= 1,7162-10~5 Па-с. ускорение свободного падения go=98O,665 см/с2. Барометрическая формула. Для определения раз- разности высот Z2—Zt между двумя точками, давление в которых равно Р2 и Pi, можно воспользоваться баро- барометрической формулой Лаплаеа Z2 — Zt = 18 400 A -J- 0,00366?) A+0,378 A/Р)) х ХA+ 0,00264cos2<?)A +3,14-10-'/Г) lg (PJPZ), где Т, hJ/P — 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- широты и высоты и считать воздух сухим, можно восполь- воспользоваться упрощенной барометрической формулой: Z2—Zt= 18 400 A +0,00366 Т) lg (PilPJ. По многочисленным данным, полученным прямыми и косвенными методами, определены характеристики некоторой средней, нли стандартной, атмосферы (табл. 44.31 -44.34) [33]. Таблица 44.31. Состав атмосферы и молярная 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 1,818-Ю-6 524,0-Ю-8 114,0-Ю-6 8,7-Ю-8 50,0-10-« 50,0-Ю-о м 200-Ю-6 Летом до 7,0- Ю-6*1 Зимой до 2,0-Ю-6*1 До 100- Ю-8*1 До 2,0-Ю-6*1 До 1,0-Ю-6*1 100 ма°сЛсЯаРмГ кг/кмоль 28,01340 31,99880 39,94800 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*2 й может подвергаться существенным изме уравнению состояния идеального газа. ца 44.32. Параметры атмосферы на среднем уровне моря Параметр Скорость звука, м/с Ускорение свободного падения, м/с2 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/м3 Кинематическая вязкость, м2/с Динамическая вязкость, Па-с Теплопроводность, Вт/(м-К) Частота соударений частиц воз- воздуха, С Плотность, кг/м3 Обозна- ас 8с Нрс 1С мс пс рс Тс «с 1с Р-с К рс Значение 340,294 9,80665 8434,5 66,328.10-" 28,964420 25,471-1024 101325,0 288,15 458,94 12,013 14,607-Ю-6 17,894-Ю-6 25,343-Ю-3 6,9193-109 1,2250 1193
Таблица 44.33. Распределение молекулярной массы и температуры по высоте Высо- 0 11 25 46 54 80 95 ПО 120 150 160 170 180 190 200 Молекуляр- Н"См.' 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 кинети- кинетическая 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- лекуляриой темпк7мтуры' —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. 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 иих мало и слабо влияет на ослабление излучения. Озон образуется в результате поглощения солнеч- солнечного излучения (Х<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 ннх имеют полосы, расположенные в ин- инфракрасной области спектра. В видимой области наиболее сильны две полосы: А~730-=-685 нм и «дождевая» полоса 606—585 нм. Таблица 44.34. Отношения Р/Рс, р/рс и )/р/рс , скорость звука, вязкость и теплопроводность атмосферы в зависимости от геометрической высоты Геометрическая -2000 -1500 —1000 —500 0 500 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 15000 20000 30000 40000 50000 60000 70000 80000 Р/Рс 1,26112 1,19117 1,12441 1,06073 1,00000 9,42130—1 8,87010—1 7,84618—1 6,92042—1 6,08541 — 1 5,33415—1 4,66002—1 4,05677—1 3,51854—1 3,03979—1 2,61533—1 1,19534—1 5,45699—2 1,18137—2 2,83388—3 7,87354—4 2,16714—4 5,15261—5 1,03871—5 р/рс 1,20666 1,15218 1,09966 1,04889 1,00000 9,52876—1 9,07477—1 8,21676—1 7,42248—1 6,68854—1 6,01166—1 5,38866—1 4,81648—1 4,29113—1 3,81276—1 3,37559—1 1,58983—1 7,25793—2 1,50286-2 3,26176—3 8,38264—4 2,52797—4 6,76150—5 1,50678—5 Ур'рс 1,09848 1,07340 1,04862 1,02416 1,00000 9,76154—1 9,52616—1 9,06464—1 8,61538—1 8,17835—1 7,75349—1 7,34075—1 6,94008—1 6,55144—1 6,17475—1 5,80999—1 3,98727—1 2,69405—1 1,22591—1 5,71119—2 2,89528—2 1,58996-2 8,22283—3 3,88172—3 Скорость звука о, 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 1 ц, Па-с-КГ5 1.8515 ,8361 ,8206 ,8050 ,7894 ,7737 ,7579 ,7260 ,6938 ,6612 ,6282 ,5949 ,5612 ,5271 ,4926 ,4577 ,4216 ,4216 ,4753 ,6009 ,7037 ,5837 ,4377 ,3208 кинематичес- кинематическая V, М*/С 1.2525—5 ,3009-5 ,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, 10-2 Вт/(м-К) 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 вида 5.15261-5 означает: 5,15261.10-6. 1194
Таблица 44.35. Спектральная интенсивность солнечного излучения на верхней границе атмосферы So, Вт-см~2-мкм, в зависимости от X, им [28] 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 0,38 0,39 0,40 0,41 0,42 0,43 0,44 s0 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 X 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 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 радиаци 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 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 53,4 1,9 19,7 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 н пшеница Трава: свежая высохшая Древесная расти- "тельноеть 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 . . . - 0,72 »х 2,01 Р 0,82 ., 2,05 Р 0,93 X 2,68 1,13 - 3,2—4,0 qx Q 1,38 1,86 У 4,0 —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 илн 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) ю-2—1 Ю-3—Ю-2 10-з—2,5-10-з <2,5-10-з Радиус иоиа, нм 0,66—8 8—25 25-55 >55 Капли тумана и облачных элементов имеют разме- размеры 10-4—10~3 см и могут иметь заряд, но к числу ионов обычно ие относятся. Как правило, каждый ион несет один элементарный заряд, если его радиус мень- меньше Ю-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 иоиов, возникающих за 1 с в 1 см3 воздуха [35] Расположение воздушной Над сушей Над океаном Ионизатор Излучение радио- радиоактивных элемен- почвы 4,0 воздуха 4,6 излучение 1,5—1,8 1,5—1,8 Сумма 10,1 — 10,4 1,5—1,8 Таблица 44.41. Концентрация космогеиных нуклидов в приземном слое воздуха [28] Нуклид 14С 7Ве 3Н Концентрация, 3,7 • 10х" Бк ¦ м-3 5- Ю-13 B—32)-10-м 10-13—104 Нуклид «S 32р 22Na 3,7 ¦ 10" Бк • м~8 Ю-15 2 -10~1в ю-» мосфере значительно превосходит его горизонтальные составляющие, что соответствует отрицательному заря- заряду земной поверхности. Средняя поверхностная плот- плотность электрического заряда Земли равна dQ/dS= =—1,15-10~13 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 (Й 5—10-»4 10-и—102 10-" Ю-12—Ю-11 5 5 ю-»3 10-12 10-ю 5 К)"" 'ев- А 5-106 Ю-14 10-м 5-Ю-" 5- 10-i3 ю 5-Ю-13 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,1-10-12 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. Е. F, и F2. Слои Е 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) 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 Bт-5)-105 см~3. Слой Fi 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—102 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 О2—>-О+О, а об- область D — ионизации О2, соответствующей первому потенциалу ионизации. Максимумы ионизации областей F, 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 Greup 5.39. Fundamental geodetic constants. Trav. de 1'AIG, 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. Космииская 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.з 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. Чердыицев В. В. Распространенность химических элементов. М.: Гостехиздат, 1956. 12. Веселое К. Е., Сагитова М. У. ГравЕметрическая разведка. М.: Недра, 1968. 13. Ризниченко Ю. В. Проблемы сейсмологии. М.: Наука, 1985. 14. Саваренский Е. Ф., Лириос 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 11. 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/Др. 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-во 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.= 1,495989A)Х Х1011 м; парсек, 1 пк=3,085778-1016 м; световой год, 1 св. год = 9,460530• 1015 м; тропический год (от равноденствия до равноден- равноденствия), троп. год=31 556 926 с = 365,24219 сут; Янский (единица спектральной плотности потока), 1 Ян=10-26 Вт/(м2-Гц). Звездные величины [1—3]. Отношение освещеннос- тей Е, и Е2, создаваемых двумя звездами, связано с их звездными величинами т, и т2 соотношением 10 звездной величине на расстоянии 10 пк: — m2) нал величина М равна видимой , которую имел бы объект, находясь где г — расстояние, пк. Рис. 45.1. Кривые пропускания филь- фильтров U, В, V [3] 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—B = B—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 т Полоса и В V R I J К L м N аблица 45.1. Система стандартных фотометрических полос [3] Эффективная длина волиы, 0,36 0,44 0,550 0,700 0,88 1,25 2,2 3,5 5,0 10,4 Эффективная 0,04 0,10 0,08 0,21 0,22 0,3 0,6 0,9 1,1 6,0 Плотность потока соответствующая т = 0, Ян 1880 4440 3810 ЗОЮ 2430 1770 630 310 180 43 1197
mi,. Светимость звезды с Мь—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 ОТу=0 создает на границе земной атмосферы освещен- освещенность 2,54-10 лк. Приведены астрономические символы: © Солнце ?луна «j> Меркурий- 9 t, ф Земля 6я Марс V- Юпитер \ Сатурн & Уран tjt Нептун 91 Плутон & Комета Л JleB,1ZO° - ^ V Телец, 30" ПГр Де6а.,150° % Козерог,270° X Близнецы, ВО" db Весы, 180° ZZ. Водолей.ЗОО" Q Рак,90° Tl? Скорпион,21О° ^ Рыба., 330° Координаты иа 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 и вниз. Небесный экватор — большой круг, образуемый пересечением небесной сферы с плоскостью земного эк- экватора. Эклиптика — видимый путь Солнца по небесной сфере. Наклонена под углом е=23с27' к плоскости не- небесного экватора. Точка весеннего равноденствия Y — 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 a=l2*49m, 6=27°24'. Галактический центр имеет экваториальные коорди- координаты a=l72m24s, б= —28°55'. Экваториальная система координат (рис. 45.2) Склонением о светила называется угол, выражаемый в в градусах и отсчитываемый от небесного экватора до светила вдоль круга склонения (большого круга, прохо- проходящего через полюса мира и светило). Склонение счи- считается положительным, если светило находится в север- северной полусфере. Прямым восхождением а называется Рнс. 45.2. Основные точки и координаты на небесной сфере: К. Р, S, О-полюс эк- липтнки, северный по- угол, выражаемый в градусах (или часовой мере) и из- измеряемый от точки весеннего равноденствия вдоль ие- бесного 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 [I] (см. также рис. 45.3—45.5): Корона. Спикулы Гравитационные, звуковые ма гнитоги дродина ми чес кие ~~ • ¦ вомны Рис. 45.3. Строение Солнца (масштаб не соблюден) [5] 1198
,= —25,96; = -26,82; , пьный класс G5 mb= —26,82; Мь= +4,75; спектральный класс G2V; 5770 К; возраст 5-Ю9 лет. +5,61; эффективная температура Х?»г/гХ 18 16 1? 12 10 8 6 ? 2 П 0,3 0,8 ¦ 0,7 ' ",В - 0,5 - 4* - о,з - о,г - 0,1 Кондектидмая Е Вт/кг р, У \ /N?-" ^/ V \ ПГ* - 10-5 1о~е . to-7 - ДО"* - 10~3 - ю-*> - ю-" . К*2 0 0,10,2 0,30,t0,S 0,60,7 OJ r/R* Рис. 45.4. Модель внутреннего строения Солнца [5] 10* О 0,10,20,30,?0,5Р,БО,7 Рис. 45.5. Свойства солнечного вещества (X — доля во- водорода по массе, у, — непрозрачность, е — скорость энерговыделения, р — давление) [5] радиус /?© =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 ф=17°) 25,38 сут; синодический (относительно Земли) период 26,75+5,7 si п2<р сут; наклон экватора к плоскости эклиптики 7°15'; ускорение свободного падения на поверхности 2,740-104 см/с2; средняя магнитная индукция вблизи полюсов при минимуме пятен A—2) -10 Тл; угловой диаметр на среднем расстоянии от Земли ЗГ59.26". Солнце имеет следующее положение в Галакти- ке [Ц: 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=17й40т, 6= +21° [4]; скорость вращения вокруг центра Галак- Галактики 250 км/с. Солнце как звезда имеет следующие характеристи- характеристики [1]: mv = —26,74; Mv*= +4,83; тЁ= —26,09; Мв= +5,48; Фотосфера Хромосфера Карта Высота, км Рис. 45.6. Температура Т и концентрация электронов Ne, иоиов Л^ион и нейтронных атомов Л^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/г''5+ 1,55/г6 + 2,99/г1в). Здесь Ne — плотность электронов, см~3; г — расстоя- расстояние от центра солнца, Л© 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 дипольиом приближении, поэтому нх 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 МЕ=§N^dV; стандартное значение меры эмиссии короны равно 4,4-1049 см. Полный световой поток от короны за пределами 1,3 Я© при максимуме пятен составляет 1,3-10~6 полного потока от Солнца, при минимуме пятен — 0,8-10~6 солнечного потока [1]. 1199
Наблюдаются вертикальные колебания атмосферы Солнца с периодом 5 мин. Их горизонтальный масштаб составляет 5000 км, амплитуда — около 0,4 км [5]. 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 образований в солнечной атмосфере [1, 3, 5] 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 U'*, 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 wit. 5,99-10-1 5,34-10-1 9,45-10-1 4,28-10-1 4,59-10-1 5,78-10-1 4,30-10-1 4,97-10-1 6,21-10-1 10,85-10-1 5,12-10-* 4,21-10-* 6,00-Ю-4 7 19-10-* б|41 -Ю-4 4 00-Ю"* 7,22-10-* 48,74-Ю-4 34,35-10-* 7,76-10-* 7,46-10-* 6,59-Ю-4 7,50-Ю-4 6,49-10-* Поглощающи? атом или ион Fel Fel Fel Fel Fel Fel HI Fel HI HI Fel Fel Mgl HI Mgl Fel HI Call Call HIe HI В HIT HI? 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 [5] Переход 2рз/2-2р1/2 »D, -*- 3Р2 8Pj -+ SPO spx _,. spfl SP1 -* SP2 Ni Fe Fe Fe Ni Fe Fe Fe Ион XVI XIV XIII XIII XV XIII XI X Длина волиы, 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 [1]: полная светимость ?©=3,826(8) • 1026 Вт; поток излучения с единицы поверхности 6,284 X XI О7 Вт/м"; 1200 Образование Солнечные пятна Гранулы Ячейки су- перграну- пергрануляции Спикулы Факелы Протуберан- Протуберанцы Размеры, км 2000—Ю5- 103 B-Н4)-10* 1000 (горизон- (горизонтальный); 7000 (верти- (вертикальный) 5-Ю8 км 30 000 (высота) 20 000 (длина) 5000 (ширина) Время 1 еут — 10 мес 10 мин 20 ч 10 мин 10 сут 2 мес Температура, К 4200 (тень) 5700 (полутень) Т (гранулы) - Т (промежуток между гранула- гранулами) = 300 К A4-4). 10* Т (факел)— Т (фотосфе- (фотосфера) =1000 К F н- 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 Землн 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- Частота,Гц w3.m* Рис. 45.7. Спектр Солнца [9]: УФ, О, ИК, радио — Y-. рентгеновский, ультрафио- оптический, инфракрасный и радиодиапазоны; S — спектральная плотность потока
о,го,* о,в о,8 1,о Рис. 45.8 Спектр Солнца (Я=0,2 ч- 2,6 мкм) [5] сионных лнннй многочисленных ионов, образующихся в хромосфере и короне. Радиоизлучение Солнца в спокойном состоянии обусловлено тепловым излучением короны. На длинах волн К>1 м яркостная температура излучения равна температуре электронов в короне (около 10е К). На меньших длинах волн корона становится прозрачной и ее яркостная температура убывает. Прн Я«^1 см доми- доминирует тепловое излучение хромосферы. Наблюдается также медленно меняющееся тепловое излучение (S-номпонент), 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 10~36 поглощений за 1 с на 1 атом С1 в реакции v+37CI—*-e~-\-mkr. Поскольку энергети- энергетический порог этой реакции составляет Е s =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+e++v, однако энергия этих нейтрино Ev < 0,420 МэВ, н они не регистрируются). Солнечный цикл [5]. Степень активности Солнца характеризуется числом Вольфа IP =10*+/. где g — число групп пятен; f — число солнечных пя- пятен. Средняя продолжительность пятнообразовательно- го цикла (цикл активности Солнца) — 11,04 года (рис. 45.11). Наблюдались длительные периоды, когда пятнообразованне прекращалось. Последний нз 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) • 1027 г; экваториальный радиус Земли #0=6378 км (о фи- фигуре Земли см. гл. 44); общая масса: ' планет Солнечной системы 447,8 М0; спутников планет 0,12 Л/0; OV650 ИХ 625 ~1 „ 610 —I Не! 584- —1 NeVI 56Z —! Hel 537 -i SIXH5Z1—! SLXII499 -i NeVH *65 -i г-Не И 30Ч FeXVI335 А,нн Рис. 45.9. Спектр Солнца ультрафиолетовом диапазоне пульсов за 0,08 с 76-346 1201
100 c/f 0,1 Вспышка. Вспышечный. уровень О f 8 1Z 1Б 10 1? А,нм Рис. 45.10. Спектр Солниа в рентгеновском диапазоне [91 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 IV J1 >1000 <1 ч-1 >1 гут-1 -500—50 000 <Л0 мин ~106— 1010 >10 НИН <106 Отсутствует или частичная Слабая 1—4 - 1—2 Всплески в -150— 1500 IVmB <200 — 1 — 10 в месяц, очень интен- интенсивные всплески происходят в максимуме солнечной актив- активности -5000- 50 000 1000 >200 ' От 10 мнн до несколь- нескольких часов <109 Частич- Частичная Частич- Частичная 2—4 107—108 Частич- Частичная, сильная Слабая <200 До не- сколь- скольких часов метровом диапазоне Шумовь Ка°Гт"еУ" е бури типа! <500 -1—3 в неде- неделю <500 Часы или сутки <1010 Очень силь 10% 3-5 6-12 2—6 - 2—10 >103ч-3 >4 <1 с (группы -0,5 мин) >1010 ная типа II <200 О.бсут-1 ~5 5—30 мин типа III <500 3 ч-1 (груп- (группами) типаУ <200 1 ч-1 50—100 <10 с (группы 1 мин) <1 мин <108— 10й Очень слабая Очень слабая 1—6 6— >30 Частичная Данные кека- дежны 3-12 1202
Таблица 45.6. Характерные значения полной энергии, Е, Дж, и мощности F, 1 выделяемых в различных каналах для больших и малых солнечных вспышек [3] Канал Излучение: длинноволновое рентгеновское и ультрафиолетовое оптическое непрерывное В ЛИНИИ На коротковолновое рентгеновское в ^-диапазоне в радиодиапазоне Ускоренные частицы: электроны (>20 кэВ) протоны (>20 МэВ) Гидродинамические движения плазмы: межпланетные выбросы и ударные движение над хромосферой Самые большие вспышки Е C-4-5)-1024 A-4-3)-1024 Aн-3)-1023 C-4-5)-Ю19 A-4-3)-1018 —1017 (Зч-5)-Ю24 A-4-3)-1024 A-4-3)- 1025 1025 F C-4-5). 10" A-4-3)- 1021 A-4-3)- 10го C-4-5)-10'6 A-4-3)-10» ~1014 C-5-5)- 102i A-4-3). 1021 — 1022 Субвспышка Е A-3)-1022 — 10IS A-4-3)- 1017* — 1015 1020* — — 1022 F A-4-3)-1020 — 3-10« A-4-3)- 10* — 10ls 1018 — — 10» Для подавляющего большинства субв : отсутствует. астероидов 3-10~4 Л10; метеоритного и кометного вещества lO~9Af0; планетной системы 448,0 М@. 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 Г32.5', к орбите 1830 1850 1870 1890 1S1D 1SJ0 1950 Годы Рис. 45.ll. Изменение числа Вольфа со временем [5] 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; Меркурий 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 ,0 2.49 0,77 1,77 0,206 0,007 0,017 0,093 0.049 0,056 0,047 0,009 58,7 сут 243 сут 23,9 24,6 9.92 10,7 23,9 17,8 ~0 о 23,5 24,0 3,1 29 —82,1 28,8 >50 B-4-6)-1025 <3-1024 8-1028 1,5-10м 4,7-1031 0,055 0,815 1,00 0,107 318 95,2 14,6 17,2 ~0,002 0,382 0,949 1,00 0,533 11,2 9,45 4,10 3,88 ~0,24 370 8<-' 9 0 370 24аи 1050 852 1117 -300 0.06 о /5 0...G 0,14 0,50 0,76 0,62 0,?0 0,09 количества света, отраженного всей поверхностью планеты, к количеству падающего 1203
Газовая оболочка Жидкий, молекулярный Водород Металли- Металлический Ядрб из горных пород 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 привечены 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 A3] ГазоВа-жидкая оболочка (Н25Не,МН3,СЩ Ледяная мантия 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/см3 Осювиые характеристики атмосфер планет [13] Земля N,G8); со (Ю-5); Ог B1); СН4(Ю-4); Аг@,93); На E- Ю-5); н,о @,1—1); NeA0-s); СО2@,03); Не (Ю-4) 28,97 Ттах = 310 105 1,27-10-з Меркурий - — <2-10"в <10-i' Венера СО2 (#5); НС1 (*4* 10~5); N2 C—5); HF A0-6)i Ar@,01); O2(<5-10~4); Н2О @,01—0,1); so2 (Ю-5); СО C-Ю-3); H2S(8t0-3) 43,2 735 735 9-10е 61 • Ю-3 (см. также рис. Марс СО2(95); N2 B-3); АгA-2); Н2О A0-s— lO-i); О2 @,1—0,4) 43,5 270 200 6-Ю2 1,2-10 45.14) Юпитер* Н2 (87); НС1 A0~5); Не A2,8); С2НвD-10); Н2О (Ю-4); С2Н2(8.10-3); СН4 G- Ю"*2); NHsB-10-2); СО B-10-') 2,25 135 — 5-10' ю-* ' Юпитер не имеет твердой поверхности. Данные приведены для нижней границы стратосферы. 1204
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] котором появляется Планета Опитер Сатурн Уран Внешний радиус, км 126 000 137 С00 56 000 Ширина, км 600 60 000 Переменная Толщина, Число i 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 10*—105 а.е. от Солнца. Облако содержит около 10" 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 lO4—10е км; длина хвоста на расстоянии около 1 а.е. от Солнца 106—107 км; расстояние от Солнца, хвост, 4—6 а.е.; масса 10»—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 10~8—10~9 Тл (рис. 45.16); плотность 1—10 см"; поток массы 10»—10IS 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°, б= —15°. Межпланетная пыль [3] образует диск в плоскости эклиптики радиусом около 3 а.е., масса пылинок 10~8— Ю-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 не ус орбиты к эклиптике, град Галиле- евы спут- спутники Фобос Деймос (Адрастея) (Метис) Амальтея Теба Ио Европа Ганнмед Каллисто Леда Гамалня Лизифоя Элара Ананке Карма Пасифея Синопа (Атлас) S27 S26 Эпиметеус Янус Мимас Энцелад Тефия Телеста Каллнпсо Диона S6 (Диона В) Рея Титан Гиперион Япет Феба Миранда Ариель Умбриэль Титання Оберон Тритон Нереида (Харон) 9,380 23.500 128 000 127 000 181 000 221 000 422 000 671 000 1 070 000 11 100 000 11 500 000 11700 000 11 700 000 20 700 000 22 400 000 23 300 000 23 700 000 138 000 139 000 142 000 151 000 152 000 186 000 238 000 295 000 295 000 295 000 377 000 377 000 527 000 1 220 000 1 480 000 3 560 000 13 000 000 355 000 5 560 000 Спутники Марса 0,319 I 0,018 1,26 | 0,002 Спутники Юпитера 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 ~0 ~0 0,003 0 Малый переменный То же 0.001*1 0,01 0,146*1 0,158*1 0.130*1 0.207*1 0,17*1 0,21*i 0,38*i 0,28*i Спутники Сатурна 0,602 0,613 0,629 0,694 0,695 0,942 1,37 1,89 1,89 2JA 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 Спутники Нептуна 5,88*2 I 0,000 360 0,75 Спутник Плупгоно. I 6,39 I ~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 1,3-10-' 2,7-Ю-8 - 1,2 0,66 2,0 1,5 13A) 7,5 ( z\ 135 40 181 156 263 241 ~ ! ~ ! ^ ~ 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* 30 ~0,0005 ~0,001 ~0,01 0,034 1,8 130 000 192 000 267 000 438 000 586000 1,41 2,52 4,14 8,71 13,5 0,000 0,003 0,004 0,002 0,001 ~0 ~0 ~0 ~0 ~0 0,0005 0,03 0,01 0,04 0,04 0,8 2-10-8 -0,02 1600 470 1206
Название Церера Паллада Юнона Веста Геба Ирис Гигия Евномия Психея Икар Таблица 45.11 Радиус, 500 304 123 269 100 104 225 136 125 0,7 1,2-1021 2,3-10" , 2,4.10» . - — Параметры некоторых астероидов и Период вращения 9 Ч 05 МИН 10 Ч 7 5 7 7 18 6 4 2 1 13 мнн i 20 мин i 17 мин i 07 мин ч i 05 мин j 18 мнн J 16 МИН Орбитальный период, сут 1681 1684 1594 1325 1380 1344 2042 1569 1826 408 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 , 15] Эксцентри- Эксцентриситет 0,079 0,235 0,256 0,088 0,203 0,230 0,099 0,185 0,135 0,827 орбиты к эклиптике, град 10,6 34,8 13,0 7,1 14,8 5,5 3,8 11,7 3,1 23,0 Таблиц, Комега "аллея Энке Темпеля-2 Ольбеоса ^роммелина Понса — Брукса 45.12. Характеристики Прохожден последнее, год 1986 1977 1978 1956 1956 1954 не перигелия число воз- возвращений 30 51 16 3 6 3 некоторых короткопериодических комет [1, 16] Период, 76,1 3,31 5,26 69 27,9 71 Наклонение орбиты к град 162 12 12 45 29 74 Эксцентри- Эксцентриситет 0,97 0,85 0,55 0,93 0,92 0,96 Перигелийное расстояние, 0,59 0,34 1,37 1,20 0,74 0,78 полуось, а. е. 17,8 2,21 3,0 16,8 9,2 17,2 45.15. Обтекание магнитосферы Земли солнечным ветром [17]: Рис. 45.16. Секторная структура межпланетного маг- магнитного поля в плоскости эклиптики: знак плюс показывает поле, направленное от Солнца, знак ми- минус — иоле, направленное к Солнцу [18] енный слой; 4 — ток поперек хв > — кольцевой ток; 7 — магн*итопа ; 9 — плазмосфера (вращается в» га; 5 — конвекция плаз- плазме с Землей); /0-касп 1207
Поде, 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 [19] 45.4. ЗВЕЗДЫ Основные типы спектральных классов приведены в табл. 45.13 Таблица 45.13. Спектральная классификация звезд [1-3] Спект- Спектральный о в А р G К М Характеристики 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 Са 11 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 TiO Поверхностная температура, К 30 000—50 000 12 000—30 000 7600—11000 7600—6000 5000—6000 4000—5000 2500—4000 Цвет авезды iB—V) Голубой (-б,Зт) Голубовато- белый @,0-0,3"») Белый @,2—0,0т) Желто-бе- Желто-белый @,6—0,Зт) Желтый @,8-0.6т) Оранжевый A,4—0,8т) Красный B,0— 1,4СТ) 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) -q Ориона а Большого Пса А (Сириус А) Звезда Бар- Барнарда а Большого Пса В (Сириус В) Спектраль- Спектральный класс и класс свети- светимости M0I К2Ш B1V A1V M5V A5VII Эффективная температура. 3300 4000 23 000 9700 3000 8200 1° 34 000 130 13 000 61 0,015 2,6- Ю-3 I 530 26 7,2 2,4 0,50 2, 6-Ю-2 1 19 4,2 13,7 3,3 0,38 0,96 Таблица 45.15. Характеристики некоторых ярких Звезда Полярная (а Малой Медведицы) Ахернар (а Эридана) Алголь (fJ Персея) Альдебаран (а Тельца) Капелла (а 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) ¦альная дная чина ml 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 1ЛГОТНЭЯ альная зная чина Абсс визу звез, вели —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 :траль' асе све- свести Й21 F8I B5IV—V B8V K5III G8+F B8I M2I F0I AIV F5IV B1V G2V К2рШ МП A0V A7V I 8 а ЙЁ 240 39 32 21 14 250 200 60 2,7 3,5 80 1,33 11 130 8,1 5,0 Переменная „везда. 1208
Q — новые звезды; W —звезды Вольфа — Райе — горячие звезды с широкими эмиссионными линиями. Диаграмма Герцшпрунга — Рессела [21] (рис. 45.18) етимости 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 M^Mq основ- основной реакцией является рр-цикл (см. гл. 39). В условиях звездных недр скорость энерговыделения, Вт/кг, при рр-реакции равна грр = 2,50 рX* ехР ( - 33' тТ- р — плотность, г/см; X — массовая доля водорода; — температура вещества, 106 К. В звездах массой M>Mq основным источником энергии служит двойной CNO-цикл (см. гл. 39), для которого скорость энерго- выделення где Xcn — массовая доля углерода и азота. Звезды Красные *^ 'Вольфа-Райе сверхгиганты Горизонтальная F Звезды типа Ц ^H^gl В|| Т Тельца Горячие ^УЩц, '""Hillliii,. судкарлики. *е?р1Щи '" - ^-Население! ^щ „ -Население II "*-%}_ 'I Белые ВО АО F0 GO'llli,., K5 МО [ I I Ml УИН». I, I -0,4- 0,0 P,? O,S t,Z . 1,6 B-V Рис. 45.18. Диаграмма Герцшпрунга — Рессела [2] После выгорания водорода в ядре начинается го- горение водорода в окружающем ядро слое, а затем по- последовательное горение гелня, 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 Me), 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 нли черную 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 к( М- атные системы (81 компонент) Phc. 45.19. Зависимость светимости L и радиуса R звез- звезды главной последовательности от ее массы. Здесь же приведено время t, 109 лет, пребывания звезды на глав- главной последовательности [1] +2,0 в-v Рис. 45.20. Связь между показателями цвета U—В к В—V для звезд главной последовательности (сплош- (сплошная линия), сверхгигантов (пунктир), гигантов (точки). Заштрихованы области, занимаемые белыми карликами (Wd) н субкарликами (Sd). Штрихпунктирная линия соответствует излучению черного тела. Показано поло- положение Солнца @), квазара ЗС273 (®), рентгеновского источника Лебедь Х-1 (X) [3] Переменные звезды. Кроме эатменных 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 [2]: Mv = — 1,67 —2,54 IgP, MB = — 1,33 —2,25 IgP, где Mv и Mb — 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-
Таблица 45.16. Масса, радиус, светимость и средняя плотность в зависимости от спектрального класса звезды [1] (СГ— сверхгигант, Г—гигант, ГП—главная последовательность) HuftlKacc 05 ВО B5 АО А5 F0 F5 GO G5 КО К5 МО М2 М5 М8 СГ +2,2 +1,7 +1,4 И,2 +1,1 +1,1 + 1,0 +1,0 + 1,1 + Ы +1,2 +1,2 +1,3 — 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 СГ + 1,3 -И ,5 т-1,6 + 1,7 + 1,8 + 1,9 +2,0 +2,1 +2,3 +2,6 +-2,7 +2,9 „ — g («/«© г _ +1,2 + 1,0 -1-0,8 +0,6 +0,8 + 1,0 + 1,2 + 1,4 . . — ГП + 1,25 +0,87 +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 +7,4 +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 + 1,7 + 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 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 — g р 1Г/СМ»] 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 ¦1-0,13 +0,20 +0,25 -НО ,38 +0.4 +0,7 +-1,0 + 1,8 Таблица 45.17. Тип звезды RR Лиры Классические цефеиды W Девы RV Тельца красные полуправильные перемен- переменные Долгопериодические переменные Типа р Цефея ф Большого Пса) Карликовые цефеиды и перемен- переменные типа 8 Щита Цефеиды с биениями (двупериоди- (двупериодические цефеиды) Переменные белые карлики (звез- (звезды типа ZZ Кита) Период 1,5—24 ч 1—50 сут 2—45 сут 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 11 I II II I и II I и II I I I (?) К?) Спектра пьный А2— F2 F6 —К2 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— l,0m —0,54—6m Он—3m —3m —14— 3m -j-l-i—2m —3,54—4,5m +24-+3m —14— 3m (?) + 104-+15m (?) Тип Классические новые Повторные новые Карликовые новые: типа U Близнецов типа Z Жирафа Таб лица 45.18 . Типы катаклизмических переменных Амплитуда измене- изменения звездной вели- величины при вспышке 9—^Н 7—9т 2—6™ 2— 5т в максимуме, Вт || || ¦етг ЮЯ5—103* 1031—1042 1031 — 1032 Длительность вспышки, сут 50—5000 10—100 10 10 Бремя между ~103 лет 10—100 лет 15—500 сут 10—50 сут 1210
Таблица 45.19. Некоторые новые звезды [1] Звезда Т Возничего <Ж Персея V 603 Орла DQ Геркулеса Год вспышки 1891 1901 1918 1934 Звездная величина довспьшжи >13 13,5 10,6 14,3 в максимуме 4,0 0,2 — 1,1 1,4 вспышки 14,8 13,2 10,9 13.8 Абсолютная звездная ве- величина в максимуме —6,2 -8,3 —8,4 —6,2 *з*. сут 120 12 7 105 Орбитальный период [26] 4 Ч 20 МИН 45 ч 20 мин 3 ч 20 мин 4 ч 39 мин a — время уменьшения бле re максимума на Зт ¦ Таблица 45.20. Некоторые повторные новые звезды [1] Т Северной Короны RS Змеенос- WZ Стрелы U Скорпно- 1946 1898, 1933, 1958 1913, 1946 1966, 1906, Звездная 7,3 10,6 п,б 15,9 —8,1 —7,1 —7,6 230 сут ского 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 10г4—1026 Вт в спокойном состоянии). Характеристики некоторых катаклнзмических 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 L©» Скорость потери массы 10~7—• рых является белый карлик, а другим —• нормальная звезда. В результате неустойчивости, развивающейся при аккреции (перетекании вещества с нормальной звезды на белый карлик), происходят вспышки оптиче- оптичео/д Звезды типа UV Кита [1, 29] — вспыхивающие карликовые звезды спектрального класса М массой 0,1—0,5 Mq. Вспышки происходят нерегулярно с ха- характерной частотой около 1 сут-1. Время нарастания блеска — примерно 1 мнн, 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 р. с 1,5578- Ю-3 0,0332 0,0590 0,0892 0,4266 1,3373 4,3081 а 45.21. Время за- замедления PIP, 10» лет 150 0,0024 212 0,022 8600 32 5,8 Характеристики некоторых радиопульсаров [36] Эквивалент- Эквивалентная ширина частоте 400 МГц*1, мс 0,125*8 1,9 10 1.7 13 25 66 Плотность частоте 400 МГц, Яв _ 480 12 5000 20 56 15 I 11 2,5 2,0 6,1 0,5 0,8 0,5 0,7 Sfe leg _ 56,7 167 69,0 20 12,4 19,1 Скорость по- потери энер- энергии**, 102s Вт 40 4600 2- Ю-2 67 5-10-в 2-Ю-4 ю-4 Примечание Наблюдается пульси- пульсирующее излучение в оптическом, рентге- рентгеновском и -у-диапа- зонах Входит в состав тес- тесной двойной систе- системы, РоРб = = 27906,98 с Наблюдается пульси- пульсирующее излучение в оптическом и у- диапазонах — — — ** Энергия нмпульса, отнесенная к максимальной плотности потока. *2 Скорость потери энергии вращения /22. рассчитанная для характерного *3 Ширина нмпульса на полувысоте. инерции нейтронной звезды / =» 1211
Звезды типа R Северной Короны [1] — сверхгиган- сверхгиганты спектральных классов F—К и R, испытывающие не- непериодические уменьшения блеска иа 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- ости (порядка 106 Z.0) с очень яркими и широкими миссионными линиями, отличаются присутствием в пектрах одновременно линий высокоионизованных ионов (Г = 105 К) и сравнительно низкотемпературного ;онтинуума [Г«A-г-2) -104 К]. Представляют собой мас- масле (около 10 М©) звезды на конечных стадиях эволюции, интенсивно теряющие массу A0~4—10~sMq в год) в виде мощного звездного ветра. Известно около 300 таких объектов в нашей н соседних галактиках. Магнитные звезды обладают очень высокими (Ю-2—1 Тл) магнитными полями. Все звезды этого типа отличаются аномальным химическим составом (по-вндимому, 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—106 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 -^ Z00 150 *,сут i i i i > 4 4 I S) энергия порядка 1044 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- которых 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) М=1,46 B/цJ М©, где H=A/Z — молекулярная масса на электрон (для эле- элементов в интервале Не—Fe ^^2). Радиусы белых кар- карликов составляют 106—107 м (рнс. 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 В = 102-Ы03Тл. В интервале масс 0,1 М ©<М< B---3) М © равно- равновесным состоянием является нейтронная звезда (рис. 45.23), Характерные параметры нейтронных звезд: радиус — около 10 км, В — до 106-— 109 Тл, гравитацн- 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 нейтронизацни [34] 'верхтекучи е нейтроны, сверхпроводящие протоны и электроны Рис. 45.21. Сводные кривые блеска сверхновых I (а) и II (б) типов [32] Примерная схема звезды [35] 10 км" строения нейтронной 1212
онное красное смещение на поверхности ДЯ.Д~10%, плотность в центре 1017—1019 кг/м3, момент инерции — порядка 1038 кг-м2. Верхняя граница массы нейтронных звезд определяется неизвестным уравнением состояния вещества при сверхвысоких плотностях, но она заведо- заведомо не превосходит 3,2 Mq. Звездные остатки большей массы неизбежно коллапсируют в черные дыры. 0,01 0,1 1,0 Рис. 45.24. Распределение периодов радиопульсаров [36] Вращающиеся нейтронные звезды с сверхснльными 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 Г=27 кэВ и оптической полутолщиной по томсоновско- му рассеянию т-2 142] 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 Mq/год, соотношением L = 6-1031?/п. Для белых карликов gswlO-4, для нейтронных звезд |=0,l-f-0,2, для черных дыр при дисковой аккреции ю-1 5,1 1 Рис. 45.26. Спектр излучения рентгеновского пульсара Геркулес Х-l в различных фазах Ф периода пульсаций. Спектральная особенность вблизи Е=7 кэВ—результат флуоресценции железа. Особенность вблизи ?=50 кэВ соответствует циклотронной частоте электронов в маг- магнитном поле с В=5-Ю8 Тл [43] Рис. 45.27. Спектр излучения Лебедь Х-3. Источник нроявляет активность во всех диапазонах электромаг- электромагнитных волн от радио- до учзлучення 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 Лебедь Х-1 [38] LMCX-1 [39] LMCX-3 [39] III 4—6 20 8—11 >3 7—14 ы 09,7 I 07 ВЗ 2,5 50 50 Таблица 45. 23. Характеристики некоторых рентгеновских пульсаров [40, 41] SMC Х-1 Геркулес Х-1 Центавр Х-3 X Персея Парус Х-1 2,5 8—16 4-10-4 0,8-0,25 283 0,71 1,24 4,84 835 —6- Ю-4 —3- Ю-6 —3-10 —2-Ю-4 —2- Ю-5 1,7 2,087 >40 8,97 0,35 1,4 1«=0,0б-4-0,4 (в зависимости от момента вращения чер- черной дыры). Полной классификации рентгеновских ис- источников нет. Выделяют отдельные типы источников. При аккреции на нейтронную звезду с В>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 1028 Вт непериодическн 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 н барстеры. В табл. 45.22, 45.23 приведены параметры некото- некоторых рентгеновских источников, а на рис. 45.25—45.27— характерные спектры. Космические \-всплески характеризуются следую- следующими параметрами [44] (см также рис. 45.28): энергия, регистрируемая за весь всплеск. 3-10~9— 1,5-10-5Дж/м2; плотность потока энергии в максимуме 5-10~8— 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 с. 2. to* /0s »¦ to 1 10* ¦ ^"^^ Рис. 45.28. Распределение частоты N появления ¦у-всплес- ков, интенсивность которых превосходит S: жирная пря- прямая соответствует закону N(>S)ocS~3/2, который на- наблюдался бы, если бы источники всплесков были рас- распределены в пространстве однородно и изотропно [44] 45.5. НАША ГАЛАКТИКА Параметры Галактики [1, 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 -10зв Вт; величина которых меньше 16,5т, F4-8) • 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 0,7-10~13 Вт/м3; турбулентных движений газа 0,5-10~13 Дж/м3; реликтового излучения 0,4- Ю-3 Дж/м3; космических лучей 1,6-10 13 Дж/м3; магнитного поля примерно 103 Дж/м3; суммарная плотность вещества в центральной плоскости Галактики в окрестностях Солнца, опреде- определяемая по теореме вириала [48], 0,14 М© /пк3=8,8Х X10-21 кг/м3; плотность наблюдаемой звездной материн в окре- окрестностях Солнца 0,046 Л1©'/пк3=3,0-10-21 кг/м3; плотность межзвездного газа в окрестностях Солн- Солнца 0,03 Мо/пк3=1,2-10-2« кг/м3. Типы звездных населений [1, 8]. Звезды и другие объекты в Галактике делятся на два типа. К населению I относятся объекты, образующие плоскую подсистему 1214
¦I" Z65 255 2?5 235 2Z5 215 205 195 185 175 L м/с *\ \ \ \ I , I i 1 \ /-¦ .*" p , 1 . 2 Ж i i i°, i . i , i , i . 3 ? 5 *$&* *?' * • 1,1,1,1,1,1,1 Рис. 45.29. Кривая вращения Галактики [46] (a) (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 • 0,6 0,6 0,1 0,45 0,02 0.025 0,3 1 й„, КПК 0,005 0,21 4,62 1,026 6,4 5,12 1,9 75 М, 1О10 АЦ 0,009 0,442 7,68 —0,379 1,0 —0,64 1,2 ПО * В плоской подсистеме н диске наблюдается понижение плот- плотности в центральной части, поэтому для описания этих систем вводится дополнительная «отрицательная» масса. Звездные ассоциации ¦— группы из нескольких де- десятков или сотен молодых звезд. Имеют размер десятки парсек. Связаны с областями звездообразования. Выде- Выделяют О-ассоцнацин, в которых группируются горячие звезды спектральных классов О и В, и Т-ассоциацин, включающие переменные звезды типа Т Тельца. Изве стно около 70 О-ассоциацнй и 25 Т-ассоцнаций. Рассеянные звездные скопления (табл. 45.25) пред- представляют собой группы из нескольких сотен или тысяч звезд. Их массы примерно равны 103 Мэ, размеры 1—10 пк. Эти скопления принадлежат к населению I. Известно примерно 1000 рассеянных скоплений. Звезд- Звездные ассоциации и рассеянные скопления имеют содер- -2 -3 с —**¦ 'i-f Ь- ~В -7 - - ; / ' / 9 ! tjof / fill 1 1 1 1 1 -8 -В -? -2 Рис. 45.30. Функция светимости звезд 6 8 W Мв в Галактике Ф(МБ) (распределение звезд по абсолютным величинам в полосе В [49] 1215
Рис. 45.31. Распределение звезд по визуальным звезд- звездным величинам в направлении на полюс Галактики [49] жанне тяжелых элементов, близкое к солнечному, и концентрируются к плоскости Галактики. Шаровые скопления (табл. 45.26) представляют со- Сои 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. Рис. 45.32. Распространенность химически х элементов: Межзвездный газ [52, 53]. Внутри иего выделяют следующие области (см. также табл. 45.27): 1) ги- гигантские молекулярные облака (их насчитывается около 4000), в которых содержится почти половина массы все- *&Ял&^ф$Я№Ш* Рис. 45.33. Распределение яркости по небу на частоте 150 МГц в галактических координатах: цифры у нзофот — яркостная температура излучения, К [54] 1216
ш 180 по "х 1Z0 X™ t* * во #0 20 0 о : / // 8 п^б У* о Ik н U \ \Ч ^\ Таблица 45.25. Характеристики некоторых рассеянных скоплений -70 SO -3 -10 В Рис. 45.34. Зависимость меры вращения RM внегалак- внегалактических раднонсточннков от галактической широты. Фарадеевское вращение плоскости поляризации радио- радиоизлучения ДФ=^МХ2 позволяет определить величину Ш=0,81 | В II Nedl рад/м2, где В || — составляющая о магнитной нндукцнн вдоль луча зрения, Ю-10 Тл; Ne — плотность электронов, см~3; I — расстояние до источника, пк [54] Рнс. 45.35. Спектр радиоизлучения Галактики: / — излучение высокоширотных областей в направлении на тицентр; 11 — 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 н 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-М0)-109 М©. Масса нейтрального водорода, опре- определяемая по излучению в линии с Х = 21 см, составляет B-f-4)-109 Mq. 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~3/2dM. Межзвездное магнит- магнитное поле характеризуется индукцией B-^7) -Ю0 Тл» • 77—2159 Плеяды Гнады Ясли М67 2,6 2,2 2,5 3,0 2,2 8,1 8,0 6,9 12,6 0,5 5 5 *iV6 — число звезд ; Таблица 45.26. Характеристики некоторых шаровых скоплений Скопление М5 М13 М92 М71 Диаметр ядра, пк 12 11 10 5 Расстоя- 8,5 7,7 10 4,5 Интеграль- Интегральная види- видимая звезд- 5,9 5,9 6,5 8,3 Масса, 104 % 6 30 14 Таблица 45. 27. Типичные параметры основных структурных компонентов межзвездного газа в спиральных ветвях Галактики [53] 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 ~5-105 ~10* 10з 10* ~80 10 10 10* ~20 ~0,003 ~3 -0,1 -10 ~100 300 ~300 ~3- 105 ~0,5 —0,01 -0,01 ~0,5 -0,01 з- ю-9 -ю-4 ~з- ш-* 1217
SO" 60° 30° О Рис. 45.36. Распределение ^-излучения G0 МэВ—5 ГэВ^ Межзвездный газ хорошо поглощает ионизирующее Зависимость радиуса зоны НИ R, 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). _2/3 Таблица 45.28. Некоторые межзвездные молекулы [52, 55] Молекула Н2 сн он CN СО SiO CS so SiS Н2О С2Н HCN H2S ocs NH3 н2со 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 *<","Н> 0 —8 —8 —8 —4 —7 —7 —7 —7 —7 —6 —6 —8 —8 —6 —8 — 10 —10 —10 —9 Туманности и остатки сверхновых. Планетарные туманности (табл. 45.29) [56] представляют собой сфе- сферические оболочки вокруг очень горячих (Г«3-104— -МО5 К) звезд, ультрафиолетовое излучение которых Планетарная туманность возникает, когда звезда на поздних стадиях эволюции сбрасывает верхние слон, 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 н релятивистские электроны (рис. 45.38). где So определяется по спектральному классу звезды: класс 05 08 ВО В2 В5 АО S 100 65 35 15 3 1 ?,эВ Рис. 45.37. Поглощение рентгеновского излучения меж- межзвездным газом. Приведено число атомов водорода Л^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
^> О О О о к о с; ^ —л о <: т 3J0° 3OO" Z70" по небу в галактических координатах [54] гч-о" ¦20° 10° О 10° -20 Таблица 45.29. Характеристики некоторых планетарных туманностей [1] ш III .Sag s fi ill ail! if* I as 1С 418 NGC 3242 NGC 6572 NGC 6720 («Кольцо») NGC 7009 («Сатурн») NGC 7662 250 4,1 3,0 4,0 3,0 4,0 3,9 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 1500 800 900 700 700 900 • Спектральный индекс d lg (интенсивность)/d lg (частота). Таблица 45.30. Коэффициенты вероятностей А спонтанных переходов для некоторых запрещенных линий, наблюдаемых в туманностях [57] Переход 3P-z - *D2 зр iD О 111 Длина волны, нм 500,684 495,891 493,10 436,321 Л. с- 0,021 0,0071 1,9-Ю-6 1,6 N11 Длина волны, нм 658,34 654,81 652,74 575.48 А, с-» 0,0030 0,00103 4,2-10-' 1,08 OI Длина волны, нм 630,023 636,388 639,2 557,735 А, с-1 0,0069 0,0022 1,1-10-6 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 н характерис- характеристики поглощения в межзвездном пространстве: масса пылинок — около 103 г; размер пылинок 10~5—10~4 см; концентрация пылинок — порядка 10~12 см~3; плотность поглощающего вещества в межзвездном пространстве 10~22 кг/м3= 0,0015 Л10/пк3; поглощение света звезд вблизи галактической плос- плоскости в окрестностях Солнца характеризуется величи- величиной Лу=1,9 зв. вел./кпк. Зависимость поглощения otn длины волны излуче- излучения приводит к покраснению света звезд, которое ха- характеризуется избытком цвета Е(ХЬ Х2), представляю- представляющим собой разность поглощений на длинах волн К\ и Я2, выраженных в звездных величинах (рис. 45.40). В качестве стандартных значений Я-i и Я,2 принимают центры полос В к V, Соответствующий избыток цвета 1219
10* 1 ю-¦*¦ ю-* w-e ю-8 w-1B гдЛ[м] г о -г -*• ^_ [ \ \ .РаВио Wf 8 10 11 гд?[эв] -В „ 3 Б V \ Оч УФ Рентеен у 1* IB is го 9 X До tgv[J4 обозначается EB~v. Для перехода от избытка цвета к абсолютному значению поглощения служит множитель R = Av / Ев_ v. 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) [32|. 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- «Кокон» « Трех раздельная » (М20) 45.31. Тип С Е СЕ Е Е Е СЕ МП Характеристики некоторых эмиссионных (Е) и отражательных (С) туманностей [1] Расстоя- Расстояние, ПК 126 460 350 5-104 1,1-103 1,2.103 700 1,6-103 I03 Диаметр, 1,5 5 3 250 15 9 20 2 4 Масса газа, «0 300 0,6 10» 9-103 103 8-Ю3 7 150 Плот- Плотность, см~8 600 25 30 80 15 70 100 Плотность пото- потока излучения в 10-е Вт/(м2-ср) 13 - 1,8 7 0,8 6 Плотность по- потока радиоизлу- (Ь=20 см), Ян 440 _ 300 380 510 30 Класс возбужда- возбуждающей звезды В7 О8 В1 Группа звезд Об О5 А2 В1 О7 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 Таблица 45.32. Характеристики остатков сверхновых [58 Расстоя- Расстояние, КПК 3 10 5 8 2 4 2,5 1,5 2,2 0,5 0,8 1,1 Диаметр, 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 20 000 >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 1 Рентгеновское излучение Светимость*, 10« Вт 33 30 17 Не обнаруи 310 0,2 17 1 60 5 16 1 Темперу- 15 и 60 6 и 40 «но 20 6 17 7 4 3 <2 Оценка сред- средней скорости расширения, 5500 5000 1200 1800 600 800 700 500 400 <200 В диапазоне 0,2—10 кэВ. 1220
i u a 45.33. Параметры наблюдаемых мазерных переходов Моле- Молекула ОН нго SiO CHSOH Переход 2П3/2 /=3/2 F= 1-*2 аП32 /=3/2F=l->-l 2П3/2 /=3/2 F=2-*2 2П3/2 /=3/2 F=2-*l 2П3/2 /=5/2 F=2->-2 2П3/2 /=5/2F=3->-3 2п,/2 /=l/2F=0->-l 2П1/2 /=1/2F=1-K) 2П3/2 /=7/2 F=4^4 616^523 12о=1, /=1->-0 t,= l, /=2-^1 о=1, /=3->-2 v=2, /=1^-0 /=4 &=2->-1 5 fe=2->-l 6 fe=2->-l 7 fe=2->-l 8 fe=2->-l 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 1 волны 1, 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 1,29-10-" 7,1Ы0-и 7, И-10-" 9,42-10-12 1,53-10-» 1,57-10-» 1,08-10-» 3,86-Ю-10 9,26-Ю-9 1,91-10-» 3,00-10-6 2,87.10-5 1,04-10-* 2,93-Ю-6 8,40-Ю-8 8,74-10-8 8,98-Ю-8 9,2Ы0-8 9,48-10-8 tgB Рис. 45.39. Зависимость радиояркости 2, Вт/(м2-Гц-ср), на частоте 1 ГГц от диаметра D, пк, остатка сверхно- сверхновой [59] Таблица 45.34. Характеристики мазеров, связанных со звездами, излучающими в инфракрасном диапазоне Число наблюдаемых переходов Число известных объ- объектов Ширина линии, км/с Кинетическая темпера- тура*1, К Число спектральных деталей Диапазон скоростей, км/с Поляризация Время жизни деталей, с Размер пятен, см Яркостная темпера- температура, К Размер группы источ- источников, см Мощность, Вт*3 1 -50 1—2 400—1600 1—10 5—50 Нет >10' 10" Юн—10й 101В 10"—10я 3 -50 1—2 400—1600 2—10*2 5—80 Мала >10' 101= lOs_ion 2-1015 IQi'—1021 4 16 0,5-2 250-3500 1 — 10 2—15 Нет (?) <1016 >103 ЮМ— 10го •1 Определяется по ширине линий в предположе ження линий и крупномасштабных движений газа. *2 Больше у сверхгигантов. •s В предположении изотропного излучения. 3 't S 6 7//Л,мкм Рнс. 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 Ns, см-2, с избытком цвета EB-v Да- Дается выражением NB = 5,9-102i?jB_v. 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 G"«=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 М©, .1221
Таблица 45.35. Характеристики мазеров, связанных с областями НИ Величина Число наблюдаемых переходов Число известных объектов Ширина линии, км /с Кинетическая температура, К*2 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 н2о 1 ~50 0,5—2 100—1500 1 — 100 1—300 0—10 (линейная) 106—Ю7 1013—10м [013—1015 1016—10" I020—1026 ОН 9 -50 0,1 — 1 4—400 1-50 1—30 0-100 (линейная) о юо (круговая) 107—108 low—1015 10i2—1013 10i6—1017 1020_1023 SiO 4 1*1 2 3500 5 25 0—20 (круговая) <1016 >1013 — 1Q22 СНаОН 4 [*1 0,5 150 3 4 Нет <С I016 ;>103 10" 1Q20 Единственный известный источник — Орион А. •¦ В предположении, что нет сужения линий и крупномасштабн 1 Имеется несколько случаев, когда характерное время меньц» ' В предположении изотропного излучения. -s'zsW -5°Z5'30" -5°Z6r30' Границы I положение j максимума. . f радиоизлучения ¦да Веклина — >НейгеоЪ.уэра 0-7 • -2 50s VS* 42s ос Молодая сусассоциация Молекулярное облако n.nritn-—. * Ионизационный' \ • областиНП, rSZSSZZZu Фртт ^ инфракрасные 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 — Н2О-мазеры; сплошной линией очерчены инфракрасные туман- Таблица 45.36. Статистические свойства пылевых облаков [61] Среднее значение Ев_у на облаке, Ео k — число облаков на рас- расстоянии 1 кпк Селективное поглощение на 1 кпк, kEB 0,061 F) 6,2 C) 0,38 E) 0,29 F) 0.8 B) 0,23 (I) Рис. 45.42, Центр Галактики. Показаны положение ра- радиоисточников Стрелец В2 и Стрелец А (с компонен- компонентами W и Е) и расширяющееся молекулярное кольцо 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 L©), Из молодых звезд происходит интенсивное истечение ве- вещества, в котором возникают плотные (n«=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 Л1©/год. Вновь обра- образовавшиеся звезды распределены по массам по закону: число звезд dN в интервале масс от М до M+dM рав- равно dN=y(M)dM, где г|>(Л1) =AM~S-6 (функция Солпи- тера). Эта аппроксимация действует в области 3 MMM @) == ехр (—/-//-о),- где /-0«=2-^6 кпк, а в плоскости, перпендикулярной плоскости диска, — по закону 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 ^-диапазонах. В центре Галактики расположены звездный сфероид массой около 1010 М©, 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 106 М©. 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 2-106 ?,©„ Для поддержания ионизации газа в центральной области и нагрева пыли, ответственной за инфракрасное излучение, мощность ионизирующего излучения центрального источника должна составлять A-нЗ) -107 L©, Анализ распределения скоростей газа показывает, что в центральной области размером 1 пк сосредоточена масса примерно 106 М©ч В направлении на центр зарегистрирован источник излучения в \>-линии 511 кэВ, соответствующей е+ е~~-аннигиляции. Мощ- Мощность, излучаемая в линии, меняется за времена поряд- порядка 1/2 года и достигает 2-Ю30 Вт. Ширина линии — менее A,6^1'|) КЭВ. 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 B2) представляет собой молекулярное облако размером около 30 пк и массой до 3- 10е Af©. 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 Af©. 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 ?= = 0,5 ч-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 lg/(/-)/M0) ~(r/re)l/\ где ге — эффективный радиус. Яркость дисковой со- составляющей распределена в плоскости диска по за- закону где zo~0,6-h0,8 кпк. Эллиптические галактики [обозначение Еп где п=0, 1 .... 7, характеризует сжатие галактики е= = (с— ЬIа, и=10 е] состоят практически только из сфероидального компонента. Их массы ¦— от 105 до 1013 А1©, 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 -алактики с перемычкой (SBa, SBb, SBc). Доля галак- ик этих двух типов составляет почти 50%. Их мас- ы — порядка 108—1012 Л1©, светимости 108—10й L©. Промежуточными между эллиптическими и спиральны- и галактиками являются галактики линзовидного ти- а (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 10!0 AfQ, светимости — -II —Z?MX Рис. 45.43. Функция светимости галактик. По оси орди- иат отложено число галактик W, по оси абсцисс — абсо- абсолютная звездная величина в полосе /, характеризуемой соотношениями Л=0,5 мк, ДХ=0,07 мк, Mj = Mv + + 0,35 {Mb—Mv) [54] Таблица 45.37. Отношение масса — светимость и массовая доля нейтрального водорода для галактик различных типов [48, 67] Тип галактик Е SO Sa Sb Sc Irl 20—40 10 Ю Ю <io <io 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) dh = Ф* (L/L*)'25 ехр (- L/L*) d (L/L*), где Ф*=1,5-10 Мпк-3; светимости L* соответствует абсолютная звездная величина М*в=—21. Плотность светимости галактик ру=108 ?©Мпк~3. Ближайшие к нам галактики объединены в грави- гравитационно связанную систему, называемую Местной группой г(табл. 45.38), Характеристики некоторых дру- других галактик приведены в табл. 45.39. Таб. [ца 45.38. Население Местной группы галактик [3] Семейство "алактик уманно- ти Анд- омеды ерифе- ня естной эуппы Состав семейства дия, в котором находится галактика 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 К. иль Андромеда (М31, Треугольник (МЗЗ, Андромеда (М32) Андромеда (NGC205) Кассиопея (NGC 185) Кассиопея (NGC 147) Андромеда 1 Андромеда II (Рыбы) Андромеда III Андромеда IV ^ыбы Кассиопея AС 10) Кит AС 1613) Стрелец (NGC 6822) Сит (галактика Вольфа — Лунд- лотта) Секстан А Лев А козерог Скульптор Стрелец Тнп Sb Ir Ir Ер ip Ер гага ¦о -о Ер Ер Ер Ер Ер Ер Ер Ер Ер Sb Sc Е2 SBO ЕЗ Е5 Ер Ер Ер Ir Ir Ir Ir Ir Ir Ir Ir Ir Ir Ir Ir Рас- стоя- стояние, КПК 10 52 п 188 84 220 76 67 220 170 80 70 120 130 140 30 170 690 720 690 690 690 690 690 690 690 690 1250 770 600 1300 1300 1100 1000 1000 1400 500 Абсо- звезд- вели- чнна -21 — 18 — 16 — 13 — 12 — 11 —9 —9 —9 —9 -_7 —6 —6 — — — — —22 — 19 — 16 — 15 — 15 — 14 — 11 —11 — 11 — 11 g — 17 — 15 — 15 — 14 — 14 — 13 —11 —11 —10 —9 Масса, 250 000 14 000 5000 20 3 4 0,1 0,1 1 — — — — — — — — 360 000 20 000 2600 2000 100 150 1 1 1 10 10 15 000 400 1500 300 1000 400 30 40 10 10 Таблица 45.39. Галактика NGC55 М81 М82 NGC 3115 М87 М104 «Сомбреро» Центавр A (NGC5128) М51 «Водоворот» М83 Некоторые яркие галактики Тнп Sc Sb Ir II Е7 El Sa EOp Sc SBc метр, Диа 12 16 7 5 13 8 15 9 12 1 Pace Мпк 2,3 3,2 3 4 13 12 4,4 3,8 3,2 злютная дная !чина III — 19,9 —20,9 — 19,6 -19,3 —21,7 —22 —20 — 19,7 —20,6 [1] В 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— 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—1041 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- корреляШ] € (Ю = <^ (г) N (г + R) - > где N — плотность галактик, имеет вид [75] |G?) = = (RJKI. i?o=D,23±O,52)A-' Мпк; Y=l,77D). Здесь h=H/50, где Н — постоянная Хаббла, км/(с-Мпк). Эта функция удовлетворяет данным наблюдений при Ж20Й-1 Мпк. tgS [Ян].к. 6 -z -J -5 -7 -.9 5 11 13 15 П 19 tgv [Гц] Рис. 45.46. Спектр квазара ЗС273 от радио- до ^-Диапа- зона [70] 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 (С=1) и ЗС279 (С=2) и лацертида А00235+164 (С=0) [68] tgS -1,1 -1,7 -1,3 -2,1 ЯН] - 1 \ j ft,8 l 15,0 cm c& // чл 15,г r T/ I to-«[Гц S, Ян ^* 1flz ч \ V, МГц, Рис. 45.47. Спектр радиогалактики Лебедь А [54] Рис. 45.45. Спектр квазара ЗС273 в оптическом и ультр фиолетовом диапазонах [691 0,6 Рис. 45.48. Распределение спектральных индексов тивных галактик в рентгеновском диапазоне: N — число галактик: а= —dig (интенсивность)/^ (частот 1225
-18-19 -W~Z1 -2Z-23-ZbMf Рис. 45.49. Функция Ф светимости активных галактик. По оси абсцисс отложена абсолютная звездная величи- величина в полосе В [72] Рис. 45.51. Функция светимости скоплений и групп № лактик [3] 15 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 AfQ, они содержат сотни и тысячи галактик (табл. 45.40). Богатыми называются скопления, в кото- которых в радиусе 3ft~" Мпк от центра скопления содержит- содержится не менее 50 галактик в диапазоне от тъ до т3+2, где т3 — звездная величина третьей по яркости га- галактики в скоплении. Плотность галактик в централь- центральных частях богатых скоплений распределена по закону Кинга скоплений газом с где rc = 0,25D) h~l Мпк. Полный диаметр достигает 3—5 Мпк, Скопления заполнены 5, Ян Рис. 45.52. Подсчеты радиоисточников на частоте 408 МГц: сплошная лнния — закон 5—3/2. Отклонения от этого закона в было больше и (или) оии 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» Z.0 [2] 10 12 50 Дисперсия ско- вдоль луча зрения, км/е [78] 1400 700 900 Температура газа, кэВ [78] 6,8 2,2 8,8 Рентгеновская светимость B—10 кэВ), 1037 Вт [78J 12,3 0,3 7,6 * Для Н — 50 км/(р-Мпк). 1226
Рис. 45.53. Подсчет радиоисточников на Х=21 см: кривая dNIdS. ср-'-Ян-1, нормирована на закон (dJV/dSH=225 S-5/2- Отклонение от этого закон тельствует о том, что к настоящему времени число радиоисточников у шего мира [80] 5, Ян бласти больших 5 свиде- ается. Спад в области температурой порядка 108 К и плотностью около 10~3 см~3. Наблюдается тормозное рентгеновское излу- излучение этого газа. Функция корреляции скоплении в диапазоне 5 h-x<R<100 ft Мпк имеет вид [76] ? (R) 1.6, Ro = 50ft-1 Мпк. Рис. 45.54. Число галактик N(m) ярче видимой вели- величины т на квадратный градус [81] В еще больших масштабах наблюдаются сверх- сверхскопления. Характерный размер сверхскопления — око- около 30 Мпк, масса — порядка 10ш Mq , 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 S, удов- удовлетворяет закону W<xS-3/2 (в дифференциальной фор- форме dN/dSк S~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. -' Реликтовое ' ' излучение / \ Инфранрас / I UCTTI04HU " \ Оптическое ' \ .излучение \ нормальных \ галиктик- . Дискретные радиоисточники ныв 1ена5людаемое /льтрафиоме- wdpe излучение '//гЛ^РентгеноВ— ////Х^\ ское ///А излучение: длинноволновое у/Аболно8ое-^к 10 12 1? 1S «tgv?r4] 45.55. Спектр электромагнитного фонового излуче- излучения во Вселенной: мерения, пунктир — теоретические оцен- Микроволновое фоновое излучение [83], называемое реликтовым, имеет спектр, близкий к спектру излучения черного тела с температурой Г=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 б7"/7" =1,3-10~3 cos 0, 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) ^-Излучение: Е = 1 ч- 6 МэВ Е> 10 МэВ Плотность энергии излучения, эВ/см3 ~ю-' ~0,25 ~ю-2 ~3-10 ~ 10-*— Ю-5 ~ю-4 ~з-ю-Б ю-5- Плотность числа фотонов, см ~-/ 1 ~400 ~1 ~ю-3 3-A0-'-г- КГ8) ~з-ю-8 10-и Рис. 45.56. Измерения яркостной температуры Т микро- микроволнового фонового излучения на разных длинах волн [83] «т/т * ? 1 —I J T в, угл. 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 tf=50-s-100 км/(с-Мпк); критическая плотность вещества (при которой Все- Вселенная оказывается замкнутой) рс=4,7- 10-30й2 г/м3, где h=H/50 км/(с-Мпк); плотность наблюдаемого вещества ря*10~31 г/см3; отношение числа барионов к числу фотонов Nb/Ni=^ = C-4-10)-Ю-10 [85]; параметр плотности барионов пь=рь/рс, 0,01^ 4 [8] плотность реликтовых нейтрино (трех сортов) 450 см-3; 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 R = p/p0- Расстояние определено таким образом, что плотность потока пропорциональна D~2 [85] ограничение на сумму масс нейт- нейт8] 2«2*с2<200 эВ; й космологическое рино всех сортов [88] 2«2*с<200 эВ; возраст Вселенной в годах <=(l,96/fc) f(fi)-I010, где функция f(Q) показана на рис. 45.58. Здесь О — 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 2=(Я^-Л,о)Ао, где Хо и X — 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
0,1 Рис. 45.60. Зависимость углового размера 0 источника размером 10 кпк от его красного 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 (рХ3возм). 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); А^—максимальная масса возму- возмущений, затухших к данному моменту времени под дей- действием лучистой вязкости и теплопроводности; fi=l [85] 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 [87]. Измерения дают следующие значения относительного массового со- содержания: sH/'H^IO-^'Li^HselO-10, (гН+»Не)/1Н ^ <Ю-4 [86] начала расширения, когда температура упала до 109 К, прекратились ядерные реакции, которые поддерживали равновесие между нейтронами и протонами. В конце этой стадии происходил интенсивный синтез элементов (рис. 45.61), в частности образовалась большая часть наблюдаемого гелия. Примерно через 200 тыс. лет при Г=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 М. 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-^осколки 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., 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 A. E., Strom S. E., Strom В. H.//Astrop- hys. J. Suppl. 1976. Vol. 30, N 3. P. 307—336. 28 Coher, - ¦--¦ " P. 173—232. 28. M.//Phys. Rep. 1984. Vol. 116. N 3. 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. E., 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.f/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.//Итоги науки и техники. Сер. астрон. М.- ВИНИТИ, 1985. Т. 27. С. 102—203. 51. Холопов П. Н. Звездные скопления. М.: Наука, 1981. 52. Каплаи С. А., Пикельнер С. Б. Физика межзвезд- межзвездной среды. М.: Наука, 1979. 53. Бочкарев Н. Г.//Звезды н 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 tvmbhho- стей. 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. H., 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 Sci. 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., 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. Кльшин А. А., Копылов А. И.//Письма в астрон. журн., 1983. Т. 9, № 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. В., 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 п, орбитального квантового числа I, его проекции т, спинового числа s и его проекции а. Электроны с разными и и I образуют разные оболочки. С учетом принципа Паули число электронов в оболочке с индексом I не может бы-ть больше 2B/+1). В зави- зависимости от значения 1=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 р6-оболочки B р6 и Зр6). 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 52-оболочки D s2 и 5 s2). После этого заполняются й'°-оболочки предыдущих слоев Cd10 и 4d10) и, наконец рв-оболочки D р6 и 5рб). 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 Df14 и 5f14) и лишь после этого достраиваются d-оболочки Edw и 6rf10). 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 3 d-оболочки, в пятом — от Y до Cd D d-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 d-электронов увеличи- увеличивается на два по сравнению с предшествующими им V и Ni за счет одного из 4 s-электронов; в пятом перио- периоде подобная «аномалия» наблюдается у Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, причем у Pd r rf-оболочку «переходят» оба бе-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 4/- E f) -обо- -оболочку, а в 5d- F d) -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 rf-оболочками E, 7 и 9-й ряды). В груп- группах с III по VII переходные элементы относятся к по- побочным подгруппам D, 6, 8 н 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
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), Рис. 46.1. «Длинная» периодическая система элементов там, имеющим одинаковую структуру внешних элект- электронных оболочек, отводится по отдельной группе [11. 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 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 кристалли- кристаллической фазе приведены в соответствии с [5, 6]. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 1. Lexikon der Physik: Bd 3. Stuttgart, 1969. 2. Handbuch der Physik. Bd 36, Springer Verlag, 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- Советская энциклопедия, 1960—1969. 6. Энциклопедия неорганических материалов. Киев: Высшая школа, 1977.
мюон Масса тв = 1,883 532 7A1).Ю-28 кг = 0,113 428 913A7) а.е.м, т„с2/{е} = 105,658 389C4) МэВ Магнитный момент ц„ = 4,490 451 4A5)-106 Дж-Тл"» HjVN = 8-890 598 1A3) Аномалия магнитного момента av = ей .fe — 1 = 1,165 923 0(84). 10"" g-фактор, go = 2A + «„) = 2,002 331 846A7) ПРОТОН Масса гор = 1,672 623 1A0).107 кг = 1,007 276 470A2) а.е.м. трс2/{е] = 938,272 31B8) МэВ Отношение массы протона к массе электрона mvlme = 1836,152 701C7) Удельный заряд е/тр = 9,578 830 9B9)-107 Кл-юг1 Комптоновская длина волны Яс р = 1,321 410 02A2) -10-4 м Магнитный момент |хр = 1,410 607 61D7)-10-26 Дж-Тл-* Цр/Цд- = 2,792 847 386F3) Поправка на диамагнитное экранирование для сферического образца НаО при 25 °С, 1_^Р = 25,689A5)-10-" Магнитный момент без поправки на диамагнетизм ц'р= 1,410 571 38D7).Ю-26 Дж-Тл Гиромагнитное отношение ур = 26 752 212 8(81)-10* с^-Тл НЕЙТРОН Масса те„ = 1,674 928 6A0).107 кг = 1,008 664 904A4) а.е.м. Отношение массы нейтрона к массе протона тп/тр = 1,001 378 404(9) Комптоновская длина волны ХСп = h/(mnc) = 1,319 591 10A2)-Ю'15 м Магнитный момент* (х„ = 0,966 237 07D0). 106 Дж-Тл * Скалярная величина магнитного момента. VdPlf = 1,913 042 75D5) ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ КОНСТАНТЫ Авогадро постоянная NA = 6,022 136 7C6)-1023 моль. Атомная единица массы ти = тA2С)/12 = 1,660 540 2A0)-Ю7 кг ти = с2/[е} =931,494 32(98) МэВ Атмосфера стандартная, 1 атм — 101 325 Па (точно) Больцмана постоянная к = R/NA = 1,380 658A2)-Ю3 Дж-К Излучение постоянная первая сг = 2л&с2 = 3,741 774 9B2)- 1<Нв Вт-м? вторая ct = hc/k = 0,014 387 69A2) м-К Объем моля идеального газа при Т = 273,15 К и р = 101 325 Па, Vm = RT/p = 22,414 10A9) л/моль Стефана — Больцмана постоянная а = л2А;2/F0й3с2) = 5,670 51A9)-Ю"8 Ускорение силы тяжести (стандартное) gn = 9,806 65m-c (точно) 1Универсальная газовая постоянная R = 8,314 510G0) Дж-моль^-К Фарадея постоянная F = NАе = 96 485,309B9) Кл-моль"! Электрон-вольт {е}, 1 эВ = 1,602 177 33D9)-10-1в Дж
УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПОСТОЯННЫЕ Скорость света в вакууме с = 299 792 458 м-с (точно) Магнитная постоянная Цо = 4Я-10 = 12,566 370 614-Ю Гн-М (точно) Электрическая постоянная е0 = 8,854 187 817-Ю-12 Ф-м (точно) Гравитационная постоянная G = 6,672 59(85).Ю* ъР-юг1-?* Планка постоянная h = 6,626 075 5D0) -Ю"8* Дж-с Планковская масса {hc/GI'* = mpl = 2,176 71A4).Ю кг длина h/(mpic) = lFl = 1,616 05A0)-Ю"^ м время lPl/c = tPl = 5,390 56C4). 104 с ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОСТОЯННЫЕ Элементарный заряд е = 1,602 177 33D9). 108 Кл Квант магнитного потока Фо = h/Be) = 2,067 834 61F1)-10-*ё Вб Джозефсона отношение 2e/h = 4,835 976 7A4)-1014 Гц-В"* Квант холловского сопротивления Лн = fc/e2 = 25 812,805 6A2) Ом Бора магнетон jxB = eh/Bme) = 9,274 015 4C1)-10-2* Дж-Тл^ (iB/{e) = 5,788 382 63E2). 10-5 эВ-Тл"* Ядерный магнетон \iN = еН/Bтр) = 5,050 786 6A7)-Ю7 Дж-Тл \iNl[e} = 3,152 451 66B8)-Ю-8 эВ-Тл"» АТОМНЫЕ ПОСТОЯННЫЕ Тонкой структуры а = \Hoce^l{2h) = 7,297 353 08C3)-10-3 а = 137,035 989 5F1) Ридберга постоянная R^ = тесаЧ{2К) = 10 973 731,534A3) м йме = 3,289 841 949 9C9)-1015 Гц = 13,605 698 1D0) эВ Бора радиус а0 = а/^яй^) = 0,529 177 249B4) • 100 м Хартри энергия ER = 2RcJic = 4,359 748 2B6).lO"*8 Дж Ен/{е] = 27,211 396 1(81) эВ ЭЛЕКТРОН Масса те = 9,109 389 7E4)-Ю* кг = 5,485 799 03A3)-10-* а. е. м. тесУ[е] = 0,510 999 06A5) МэВ Удельный заряд — е/те = —1,758 819 62E3). 1011 Кл-кг* Молярная масса Ме = 5,485 799 03A3) -Ю кг/моль Комптоновская длина волны Я,с = ЬЦт^) = 2,426 310 58B2).10« м Классический радиус те = v?aQ = 2,817 940 92C8)-Ю5 м Томсоновское сечение рассеяния ае — (8я/3)г| = 0,665 246 16A8)-Ю8 м? Магнитный момент (хе = 928,477 01C1)-Ю6 Дж-Тл"* М-е/^в = 1'001 159 652 193A0) Аномалия магнитного момента ае = (хе/(хв — 1 = 1,159 652 193A0)-Ю-3 g-фактор, ge = 2A + ае) = 2,002 319 304 386B0)