Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита
Изучен фазовый состав природного розового пирофиллитового сланца Овручского месторождения северо-западного района Украинского кристаллического щита и исследованы структурно-фазовые преобразования в нем при облучении электронами и γ-квантами. Установлено, что пирофиллитовый сланец представляет собой...
Saved in:
| Published in: | Вопросы атомной науки и техники |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80349 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита / Е.П. Березняк, И.В. Колодий, А.В. Мазилов, Л.А. Саенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2014. — № 4. — С. 23-30. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859726742083600384 |
|---|---|
| author | Березняк, Е.П. Колодий, И.В. Мазилов, А.В. Саенко, Л.А. |
| author_facet | Березняк, Е.П. Колодий, И.В. Мазилов, А.В. Саенко, Л.А. |
| citation_txt | Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита / Е.П. Березняк, И.В. Колодий, А.В. Мазилов, Л.А. Саенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2014. — № 4. — С. 23-30. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Вопросы атомной науки и техники |
| description | Изучен фазовый состав природного розового пирофиллитового сланца Овручского месторождения северо-западного района Украинского кристаллического щита и исследованы структурно-фазовые преобразования в нем при облучении электронами и γ-квантами. Установлено, что пирофиллитовый сланец представляет собой смесь глинистой фазы, относящейся к группе каолинита, и двух полиморфных модификаций пирофиллита. Основу фазы пирофиллита составляет триклинная модификация. Показано, что структурно-фазовые преобразования, протекающие в пирофиллите при электронном облучении, аналогичны изменениям, происходящим в нем при облучении γ-квантами. Механизм структурных преобразований обусловлен процессами замещения ионов кислорода в Аl-октаэдрах ионами ОН⁻. Эти преобразования не приводят к нарушениям структуры в пределах тетраэдрических слоев.
Вивчено фазовий склад природного рожевого пірофілітового сланцю Овруцького родовища північнозахідного району Українського кристалічного щита і досліджено структурно-фазові перетворення в ньому при опроміненні електронами і γ-квантами. Встановлено, що пірофілітовий сланець являє собою суміш глинистої фази, яка відноситься до групи каолініту, і двох поліморфних модифікацій пірофіліту. Основу фази пірофіліту становить триклінна модифікація. Показано, що структурно-фазові перетворення, що протікають у пірофіліті при електронному опроміненні, аналогічні змінам, що відбуваються в ньому при опроміненні γ-квантами. Механізм структурних перетворень обумовлений процесами заміщення іонів кисню в Аl-октаедрах іонами ОН⁻. Ці перетворення не призводять до порушень структури в межах тетраедричних шарів.
The natural rose pyrophyllite shale phase composition of Ovruchsky deposit from Northwestern District
Ukrainian Crystalline Shield and structural phase transformation under electron and γ-quanta irradiation were
investigated. It was established that pyrophyllite slate be like a composite of clay phase which refers to a kaolinite
group and two polymorphous pyrophyllite modifications. Pyrophyllite phase basis is triclinic modification. It is
indicated that the structural and phase transformations which occurs in pyrophyllite under electron irradiation are
identical to the changes during γ-quanta irradiation. Structural transformations mechanism occurs due to the
processes of oxygen ions substitution in the Al-octahedra by ОН⁻
ions. These transformations do not involve
structure violations inside the tetrahedral layers.
|
| first_indexed | 2025-12-01T11:20:28Z |
| format | Article |
| fulltext |
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №4(92) 23
Раздел первый
ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПОВРЕЖДЕНИЙ
И ЯВЛЕНИЙ В ТВЕРДЫХ ТЕЛАХ
УДК 539.2:549.02+535.33
ВЛИЯНИЕ ОБЛУЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОНАМИ И ГАММА-КВАНТАМИ
НА СТРУКТУРУ И ФАЗОВЫЙ СОСТАВ
ПРИРОДНОГО ПИРОФИЛЛИТА
Е.П. Березняк, И.В. Колодий, А.В. Мазилов, Л.А. Саенко
Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт»,
Харьков, Украина
Е-mail: bereznyak@kipt.kharkov.ua
Изучен фазовый состав природного розового пирофиллитового сланца Овручского месторождения
северо-западного района Украинского кристаллического щита и исследованы структурно-фазовые
преобразования в нем при облучении электронами и -квантами. Установлено, что пирофиллитовый сланец
представляет собой смесь глинистой фазы, относящейся к группе каолинита, и двух полиморфных
модификаций пирофиллита. Основу фазы пирофиллита составляет триклинная модификация. Показано, что
структурно-фазовые преобразования, протекающие в пирофиллите при электронном облучении, аналогичны
изменениям, происходящим в нем при облучении -квантами. Механизм структурных преобразований
обусловлен процессами замещения ионов кислорода в Аl-октаэдрах ионами ОН
-
. Эти преобразования не
приводят к нарушениям структуры в пределах тетраэдрических слоев.
ВВЕДЕНИЕ
Пирофиллит является ценным минеральным
сырьем и применяется в атомной энергетике в
качестве электротехнической керамики для
изготовления различного рода изоляторов и
конструкционных деталей, а также входит в состав
установочной радиокерамики 1. Он обладает
хорошими электроизоляционными свойствами,
устойчив до температуры 1200 °С, при которой
происходит его разложение на муллит и
кристобалит [2]. Благодаря высокой точке
плавления продуктов его разложения пирофиллит
используется в качестве составной части различных
керамических масс.
Пирофиллит (Al2[Si4O10](OH)2) представляет
собой гидросиликат алюминия и имеет слоистое
строение [2]. Мономинеральные пирофиллитовые
породы в природе не встречаются. Пирофиллит
обычно входит в состав пирофиллитовых сланцев,
которые наиболее часто содержат такие
минеральные примеси, как кварц, серицит, полевой
шпат, каолинит, гематит и хлориты. Содержание
минеральных примесей может изменяться от 5…10
до 25…50%. В Украине месторождения
пирофиллита находятся на северо-западе
Украинского щита, где пирофиллитовые сланцы
расположены близко к поверхности 3.
Для определения возможности использования
пирофиллитового сланца Овручского
месторождения для изготовления изоляционных и
конструкционных керамических материалов,
способных функционировать в условиях
радиационного воздействия, были изучены
структурные изменения, происходящие в нем при
облучении ускоренными электронами и γ-квантами.
Целью работы было исследование влияния
облучения -квантами и электронами на структурно-
фазовое состояние силикатного минерала слоистого
строения – пирофиллита.
ОБЪЕКТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
И МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА
В качестве объекта исследования был выбран
природный розовый пирофиллитовый сланец (далее
в тексте – пирофиллит) Овручского месторождения
северо-западного района Украинского
кристаллического щита (УКЩ).
Облучение электронами проводилось на
линейном ускорителе ННЦ ХФТИ КУТ-1 (энергия
электронов Е ≈ 7 МэВ, средний ток пучка
I = 500 мкА, температура облучения Тобл ≈ 40 °С,
поглощенная доза D = 10
6
…10
7
Гр). Для облучения
-квантами использовалось тормозное гамма-
излучение, образующееся при взаимодействии
электронного пучка с толстым алюминиевым
поглотителем. Граничная энергия электронов
составляла 12 МэВ, ток пучка – 450 мкА, частота
посылок – 200 Гц, длительность импульсов –
3,8 мкс, энергия -квантов 4 МэВ, поглощенная
доза D = 10
6
…10
7
Гр.
Структура и фазовый состав исходного
пирофиллита исследовались с помощью методов
кристаллооптического и рентгеноструктурного
анализов и инфракрасной (ИК) спектроскопии.
Поскольку пирофиллит, подобно слюдам, имеет
слоистую структуру и содержит гидроксильные
группы (ОН)n, то в результате радиационного
воздействия в его структуре могут происходить
преобразования, вызванные процессами окисления и
дегидроксилации 4, 5. В связи с этим, для изучения
24 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №4(92)
радиационно-стимулированных структурно-
фазовых преобразований пирофиллита и
сопоставления влияния облучения электронами и
-квантами на его структуру применялся метод ИК-
спектроскопии, который является наиболее
чувствительным к таким структурным изменениям.
Спектры ИФ-поглощения регистрировались на
спектрофотометре UR-20 (Zeis, Jena) в диапазоне
частот 400…4000 см
-1
с погрешностью измерения
± 2…7 см
-1
. Образцы приготавливались в виде
прозрачных спрессованных таблеток из смеси KBr и
исследуемого вещества в количестве 1%.
Кристаллооптические измерения проводились на
поляризационных микроскопах МИН-8, ПОЛАМ-
211Л с применением иммерсионных жидкостей.
Точность измерения величины показателей
преломления составляет ± 0,003.
Дифрактометрические исследования
проводились на рентгеновском дифрактометре
ДРОН-4-07 в медном Cu-Kα-излучении с
применением никелевого селективно-
поглощающего β-фильтра. Дифрагированное
излучение регистрировалось сцинтилляционным
детектором. Для съемки образец перетирался в
порошок для получения большего количества
линий. Исследовали как исходный порошок, так и
специально отобранные порошки с преобладанием
фракции белого цвета. Фазовый анализ проводился
с применением метода Ритвельда (программное
обеспечение BRASS2).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Исходный пирофиллитовый сланец представляет
собой породу серовато-розового цвета с мелкими
белыми включениями.
Микроскопические исследования иммерсионных
препаратов исходного пирофиллита показали, что
образец состоит из мелкозернистых чешуйчатых
агрегатов размерами 25…50 мкм, среди которых
встречаются мелкие игольчатые кристаллы
размером 3 мкм (рис. 1,а). Агрегаты имеют
желтовато-буроватую окраску. Измеренные
оптические константы соответствуют пирофиллиту
6, 7: Np = 1,551 ± 0,003; Ng = 1,605 ± 0,003;
Nm = 1,588 ± 0,003; = 0,050.
Среди основной массы, состоящей из агрегатов
пирофиллита, встречаются также бесцветные
прозрачные агрегаты со средним показателем
преломления Ng = 1,562 ± 0,003, который
соответствует минералам каолинит-диккитового
ряда 6. Их содержание составляет 30 об.%.
Кроме того, среди основной агрегатной массы
пирофиллита и каолинита присутствуют волокна
трубчатой и лентообразной формы ( 10 об.%)
(см. рис. 1,б,в). Такая форма кристаллов характерна
для трубчатого каолина, который часто встречается
совместно с каолинитом и является минералом
каолинитовой группы. Длина волокон трубчатого
каолина 100…300 мкм, ширина 10….20 мкм.
а б в
Рис. 1. Микрофотографии исходного пирофиллита в иммерсионном препарате: а мелкозернистые
агрегаты пирофиллита, без анализатора; б волокно трубчатого каолина (выделено красным контуром),
без анализатора; в то же с анализатором
Дифрактограмма исходного пирофиллита, в
котором преобладала розовая фракция,
представлена на рис. 2. Результаты проведенных
расчетов для присутствующих фаз сведены в
таблице.
На рис. 3 показана дифрактограмма от пробы,
где преобладала белая фракция. При сравнении двух
дифрактограмм можно сделать вывод, что белой
фракции соответствует глинистый минерал группы
каолинита, а розовой – пирофиллит. На основе
анализа полученных экспериментальных данных
установлено, что образец состоит из трех фаз:
триклинной и моноклинной полиморфных
модификаций пирофиллита Al2Si4O10(OH)2
(пирофиллит-1Tc и пирофиллит-2M1,
соответственно) и полиморфной модификации
каолинита моноклинной сингонии (Al2Si2O5(OH)4).
Весовая доля каолинитовой фракции в образце
составляет 43,7 вес.%, параметры решетки:
a = 5,158 Å; b = 8,950 Å; c = 14,726 Å; α = 90,00°;
β = 103,73°; γ = 90,00°; объем элементарной ячейки
V = 660,36 Å
3
. Весовая доля фазы пирофиллит-1Tc в
образце составляет 48,6 вес.%, параметры решетки:
a = 5,158 Å; b = 8,966 Å; c = 9,345 Å; α = 91,16°;
β = 100,45°; γ = 89,65°; объем элементарной ячейки
V = 424,92 Å
3
.
Весовая доля фазы пирофиллит-2M1 в образце
составляет 7,7 вес.%, параметры решетки:
a = 5,138 Å; b = 8,984 Å; c = 18,605 Å; α = 90,00°;
β = 100,19°; γ = 90,00°; объем элементарной ячейки
V = 845,27 Å
3
.
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №4(92) 25
Таким образом, исследуемый пирофиллитовый
сланец является смесью глинистой фазы, которая
относится к группе каолинита, и двух полиморфных
модификаций пирофиллита. Основу фазы
пирофиллита составляет триклинная модификация.
Анализ литературных данных также подтверждает
наличие смеси двух форм пирофиллита в образцах
из различных проб [8].
Результаты обработки дифрактограмм исследованных
образцов пирофиллитового сланца
hkl 2θ, º I, отн.ед. FWHM, º
Пирофиллит-1Tc
002 19,305 25954,0 0,173
1-10 20,118 7780,0 0,176
11-1 20,776 6192,0 0,179
02-1 21,876 8352,0 0,185
022 28,062 6191,0 0,224
003 29,133 83888,0 0,232
112 30,296 5579,0 0,240
004 39,186 5999,0 0,311
005 49,565 11297,0 0,404
13-6 67,616 5292,0 0,592
Пирофиллит-2M1
11-1 19,967 3131,0 0,176
02-1 20,340 1441,0 0,177
021 20,340 1441,0 0,177
11-2 20,965 1970,0 0,180
11-3 22,980 786,0 0,191
13-2 35,297 2512,0 0,279
200 35,473 1197,0 0,281
132 37,056 2459,0 0,294
20-4 37,437 1265,0 0,297
060 61,923 1340,0 0,529
33-2 62,414 2611,0 0,534
26-4 74,652 1043,0 0,677
400 75,075 597,0 0,682
Каолинитовая фаза
11-1 19,952 5034,0 0,176
110 20,296 5736,0 0,177
11-2 21,497 9975,0 0,183
022 23,431 4239,0 0,193
004 24,877 36796,0 0,202
112 25,973 3964,0 0,210
13-2 35,717 4207,0 0,283
006 37,700 4284,0 0,299
20-4 38,646 4191,0 0,307
132 38,696 9503,0 0,307
134 45,960 4257,0 0,371
008 51,035 2353,0 0,418
20-8 55,561 2776,0 0,462
136 55,705 5543,0 0,464
13-8 59,262 2894,0 0,500
13-10 71,454 4951,0 0,637
hkl – индексы плоскостей; 2θ углы отражения;
I – интенсивность отражений; FWHM ширина линий
отражения на половине высоты.
26 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №4(92)
В ИК-спектре исходного пирофиллита
присутствуют полосы поглощения с максимумами
3720, 3700, 1130, 1080, 960, 920, 840, 815, 550, 485 и
435 см
-1
(рис. 4).
В структуре пирофиллита слой, состоящий из
ионов Al в октаэдрической координации,
располагается между слоями связанных тетраэдров
SiO4. В межслоевом пространстве присутствуют
ионы гидроксила ОН
-
(рис. 5).
Кремний-
кислородные слои образуют слабосвязанные
электрически нейтральные пакеты [2].
Рис. 2. Дифрактограмма образца пирофиллита (преобладает розовая фракция)
Рис. 3. Дифрактограмма образца пирофиллитового сланца (преобладает белая фракция)
Рис. 4. ИК-спектр поглощения исходного розового пирофиллита
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №4(92) 27
Рис. 5. Схема структуры пирофиллита;
вид вдоль оси х 2
Полосы характеризуются сложной структурой и
состоят из нескольких компонент, обусловленных
валентными колебаниями Al-О-Н (3720, 3700 см
-1
),
симметричными валентными колебаниями ν Si-O
-
(1080 см
-1
) и νас Si-O-Si (1130 см
-1
), колебаниями
группы ОН-О-Al, т. е. колебаниями О-Н-групп,
ближайшим соседом которых является ион
алюминия (960 см
-1
). Мелкие пики небольшой
интенсивности в области 860…700 см
-1
связаны с
симметричными колебаниями группы Si-O-Si.
Интенсивные полосы с максимумами 550 и 485 см
-1
вызваны соответственно валентными колебаниями
связей Al-O и деформационными колебаниями
связей Si-O [9].
Кроме того, в спектре исходного образца
пирофиллита присутствуют полосы поглощения,
обусловленные присутствием в нем большого
количества глинистой фазы, которую можно
идентифицировать как каолинит: 1020, 920 и
435 см
-1
10. Небольшая полоса в области 1440 см
-1
связана с примесью карбонатной фазы.
Облучение -квантами
На рис. 6 приведены ИК-спектры поглощения
розового пирофиллита в исходном состоянии и
после облучения -квантами.
Сравнение ИК-спектров исходного и
облученных как -квантами, так и электронами
образцов пирофиллита показало, что в спектральном
диапазоне 800…400 см
-1
не наблюдается каких-либо
изменений интенсивности, формы и положения
полос поглощения даже при максимальной дозе
облучения. Это объясняется тем, что в данном
диапазоне проявляются деформационные колебания
связей Si-O в тетраэдрах SiO4 (длиной 1,61 Å),
которые имеют достаточно высокую степень
ковалентности и являются самыми сильными
связями в структуре слоистых силикатов [11].
Поэтому полосы, связанные с деформационными
колебаниями сильных связей Si-O, сохраняют
форму и интенсивность в диапазоне доз облучения
10
6
…10
7
Гр. Таким образом, нарушений структуры
пирофиллита в пределах тетраэдров SiO4 в
исследованном диапазоне доз не происходит.
В то же время в других спектральных диапазонах
в результате радиационного воздействия в спектрах
отмечаются следующие изменения:
1) при облучении до дозы 10
6
Гр резко
уменьшается интенсивность пиков, связанных с
колебаниями Si-O (1020 см
-1
) и Al-O-Н (920 см
-1
) в
структуре примесной фазы каолинита. При
увеличении дозы интенсивность этих пиков не
меняется;
2) при первой дозе облучения (10
6
Гр)
существенно увеличивается интенсивность пиков
840 (Аl-O-H), 960 (OH-O-Al) и 1130 (Si-O-Si) см
-1
.
При увеличении дозы до 10
7
Гр интенсивность этих
пиков резко падает;
3) при дозе облучения 10
6
Гр в спектре
отмечается появление пика в области валентных
колебаний О-Н (1620 см
-1
), интенсивность которого
увеличивается с ростом дозы до 10
7
Гр. Появление
этого пика сопровождается сдвигом полос в области
3700 см
-1
в низкочастотную область.
Можно предположить, что эти изменения в ИК-
спектре связаны с тем, что уже при первой дозе
облучения (10
6
Гр) из примесной каолинитовой
фазы выделяется часть воды, присутствующей в его
составе в форме конституционных ионов (ОН
-
). При
этом структура каолинита начинает разрушаться,
что приводит к уменьшению интенсивности
соответствующих полос в ИК-спектре.
Дополнительные гидроксильные группы,
выделенные каолинитом, приводят к гидратации
структуры пирофиллита, при которой происходит
частичное замещение ионов кислорода в
Аl-октаэдрах группами ОН
-
. Это приводит к росту
интенсивности пиков 840 (Аl-O-H), 960 (OH-O-
Al) см
-1
, появлению пика в области валентных
колебаний О-Н (1620 см
-1
) и сдвигу основного
максимума полосы в области 3700 см
-1
в
низкочастотную область (до 3660 см
-1
).
Можно предположить, что при этом происходит
увеличение размера Аl-октаэдров, которое приводит
к сжатию тетраэдров SiO4. Поэтому увеличивается
интенсивность полосы валентных колебаний Si-O-Si
(1130 см
-1
).
Однако при увеличении дозы облучения до
10
7
Гр начинается процесс частичного распада
структурных гидроксильных групп пирофиллита, и
его структура становится близкой к исходному
состоянию. Отличие проявляется в области
валентных (3690 см
-1
) и деформационных (1620 см
-1
)
колебаний О-Н. Исчезает пик в области 3660 см
-1
(колебания О-Н групп в алюмогидратном слое
пирофиллита), и в спектре остаются только полосы
адсорбированных гидроксильных групп средней
интенсивности, которых не было в исходном
образце.
28 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №4(92)
Рис. 6. ИК-спектры поглощения пирофиллита до и после облучения -квантами
Облучение электронами
На рис. 7 приведены ИК-спектры поглощения
розового пирофиллита в исходном состоянии и
после облучения ускоренными электронами. В
спектрах отмечаются изменения, аналогичные тем,
которые наблюдались при облучении -квантами.
При дозе 10
6
Гр выделенные при распаде каолинита
гидроксильные группы частично замещают ионы
кислорода в Al-октаэдрах. Но этот процесс
происходит интенсивнее, поскольку облучение
проводилось частицами с более высокой энергией, и
при увеличении дозы до 10
7
Гр полностью исчезает
полоса 1020 см
-1
в связи с искажением тетраэдров
SiO4 в структуре каолинита (см. рис. 7).
Рис. 7. ИК-спектры поглощения пирофиллита до и после облучения ускоренными электронами
ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №4(92) 29
При микроскопических исследованиях
иммерсионных препаратов пирофиллита после
облучения как -квантами, так и электронами
отмечаются небольшие изменения фазового состава.
Средний показатель преломления основной
агрегатной массы пирофиллита понижается
(Nm = 1,577 ± 0,003) по сравнению с исходным
(Nm = 1,588 ± 0,003), при этом снижается двойное
лучепреломление до = 0,030 за счет
разупорядочения структуры в результате облучения.
ВЫВОДЫ
1. Установлено, что пирофиллитовый сланец из
отложений Овручской серии северо-западного
района УКЩ представляет собой смесь глинистой
фазы (43,7 вес.%), которая относится к группе
каолинита и двух полиморфных модификаций
пирофиллита. Основу фазы пирофиллита составляет
триклинная модификация.
2. В результате облучения -квантами розового
пирофиллита до дозы 10
7
Гр нарушений структуры
пирофиллита в пределах тетраэдров SiO4 не
происходит. При дозе 10
6
Гр начинается разрушение
структуры примесной фазы каолинита с выделением
конституционных ионов ОН
-
. Это приводит к
гидратации структуры пирофиллита, при которой
происходит частичное замещение ионов кислорода в
Аl-октаэдрах ионами ОН
-
. При увеличении дозы
облучения до 10
7
Гр начинается процесс распада
структурных гидроксильных групп пирофиллита, и
его структура становится близкой к исходному
состоянию.
3. При облучении ускоренными электронами до
дозы 10
7
Гр происходят аналогичные изменения
структуры пирофиллита, связанные с распадом
примесного каолинита и гидратацией структуры
пирофиллита. Однако эти процессы протекают
интенсивнее за счет более высокой энергии частиц.
Механизм структурных преобразований обусловлен
процессами замещения ионов кислорода в
Аl-октаэдрах ионами ОН
-
, что приводит к
гидратации пирофиллита. Эти преобразования не
приводят к нарушениям структуры в пределах
тетраэдрических слоев.
4. Полученные результаты позволяют сделать
вывод о том, что пирофиллит обладает структурой,
устойчивой к радиационному воздействию, и
представляется перспективным материалом в плане
использования его в атомной энергетике в качестве
электротехнической керамики.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Радиационная стойкость материалов радио-
технических конструкций: Справочник / Под ред.
Н.А. Сидорова, В.К. Князева. М.: «Советское
радио», 1976, 568 с.
2. У.А. Дир, Р.А. Хауи, Дж. Зусман. Породообра-
зующие минералы. М.: «Мир», 1966, т. 3, 316 с.
3. Д.С. Гурський, К.Є. Єсипчук, В.І. Калінін та
ін. Неметалічні корисні копалини: Монографія.
Київ, Львів: В-во «Центр Європи», 2006, 552 с.
4. Э.П. Шевякова, Е.В. Лифшиц, Е.П. Березняк.
Влияние электронного облучения на структурно-
фазовые изменения слоистых силикатов // Вопросы
атомной науки и техники. Серия «Физика
радиационных повреждений и радиационное
материаловедение». 1994, в. 1(61), с. 70-73.
5. В.П. Иваницкий, П.О. Вознюк, С.Д. Спивак,
А.Н. Пономаренко. Оптические свойства
кальциевых амфиболов как показатель
радиационной устойчивости их структуры: Збірник
наукових праць, Інститут геохімії навколишнього
середовища. Київ, 2001, в. 3/4, с. 251-259.
6. В.Б. Татарский. Кристаллооптика и иммер-
сионный метод исследования минералов. М.:
«Недра», 1965, 306 с.
7. В.Е. Трегер. Оптическое определение породо-
образующих минералов. М.: «Недра», 1980, 198 с.
8. G.W. Brindley, R. Wardle. Monoclinic and
triclinic forms of pyrophyllite and pyrophyllite
anhydride // The American Mineralogist. 1970, v. 55,
p. 1259-1270.
9. И.И. Плюснина. Инфракрасные спектры сили-
катов. М.: Изд-во МГУ, 1967, 188 с.
10. H.H. Adler, P.E. Kerr, E.E. Bray, N.P. Stephens,
J.M. Hunt, W.D. Keller, E.E. Pickett. Infra-red spectra
of reference clay minerals. Amer. Petrol. Institute
Project, 1951, 49 р.
11. А.С. Поваренных. Кристаллохимическая
клаcсификация минеральных видов. Киев: «Наукова
думка», 1966, 547 с.
Статья поступила в редакцию 01.07.2014 г.
30 ISSN 1562-6016. ВАНТ. 2014. №4(92)
ВПЛИВ ОПРОМІНЕННЯ ЕЛЕКТРОНАМИ І ГАММА-КВАНТАМИ НА СТРУКТУРУ
І ФАЗОВИЙ СКЛАД ПРИРОДНОГО ПІРОФІЛІТУ
О.П. Березняк, І.В. Колодій, О.В. Мазілов, Л.О. Саєнко
Вивчено фазовий склад природного рожевого пірофілітового сланцю Овруцького родовища північно-
західного району Українського кристалічного щита і досліджено структурно-фазові перетворення в ньому
при опроміненні електронами і -квантами. Встановлено, що пірофілітовий сланець являє собою суміш
глинистої фази, яка відноситься до групи каолініту, і двох поліморфних модифікацій пірофіліту. Основу
фази пірофіліту становить триклінна модифікація. Показано, що структурно-фазові перетворення, що
протікають у пірофіліті при електронному опроміненні, аналогічні змінам, що відбуваються в ньому при
опроміненні -квантами. Механізм структурних перетворень обумовлений процесами заміщення іонів
кисню в Аl-октаедрах іонами ОН
-
. Ці перетворення не призводять до порушень структури в межах
тетраедричних шарів.
THE EFFECT OF ELECTRON AND GAMMA QUANTA IRRADIATION ON THE
STRUCTURE AND PHASE COMPOSITION OF NATURAL PYROPHYLLITE
E.P. Bereznyak, I.V. Kolodij, A.V. Mazilov, L.A. Sayenko
The natural rose pyrophyllite shale phase composition of Ovruchsky deposit from Northwestern District
Ukrainian Crystalline Shield and structural phase transformation under electron and -quanta irradiation were
investigated. It was established that pyrophyllite slate be like a composite of clay phase which refers to a kaolinite
group and two polymorphous pyrophyllite modifications. Pyrophyllite phase basis is triclinic modification. It is
indicated that the structural and phase transformations which occurs in pyrophyllite under electron irradiation are
identical to the changes during -quanta irradiation. Structural transformations mechanism occurs due to the
processes of oxygen ions substitution in the Al-octahedra by ОН
-
ions. These transformations do not involve
structure violations inside the tetrahedral layers.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-80349 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 1562-6016 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-01T11:20:28Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Березняк, Е.П. Колодий, И.В. Мазилов, А.В. Саенко, Л.А. 2015-04-16T15:21:24Z 2015-04-16T15:21:24Z 2014 Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита / Е.П. Березняк, И.В. Колодий, А.В. Мазилов, Л.А. Саенко // Вопросы атомной науки и техники. — 2014. — № 4. — С. 23-30. — Бібліогр.: 11 назв. — рос. 1562-6016 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80349 539.2:549.02+535.33 Изучен фазовый состав природного розового пирофиллитового сланца Овручского месторождения северо-западного района Украинского кристаллического щита и исследованы структурно-фазовые преобразования в нем при облучении электронами и γ-квантами. Установлено, что пирофиллитовый сланец представляет собой смесь глинистой фазы, относящейся к группе каолинита, и двух полиморфных модификаций пирофиллита. Основу фазы пирофиллита составляет триклинная модификация. Показано, что структурно-фазовые преобразования, протекающие в пирофиллите при электронном облучении, аналогичны изменениям, происходящим в нем при облучении γ-квантами. Механизм структурных преобразований обусловлен процессами замещения ионов кислорода в Аl-октаэдрах ионами ОН⁻. Эти преобразования не приводят к нарушениям структуры в пределах тетраэдрических слоев. Вивчено фазовий склад природного рожевого пірофілітового сланцю Овруцького родовища північнозахідного району Українського кристалічного щита і досліджено структурно-фазові перетворення в ньому при опроміненні електронами і γ-квантами. Встановлено, що пірофілітовий сланець являє собою суміш глинистої фази, яка відноситься до групи каолініту, і двох поліморфних модифікацій пірофіліту. Основу фази пірофіліту становить триклінна модифікація. Показано, що структурно-фазові перетворення, що протікають у пірофіліті при електронному опроміненні, аналогічні змінам, що відбуваються в ньому при опроміненні γ-квантами. Механізм структурних перетворень обумовлений процесами заміщення іонів кисню в Аl-октаедрах іонами ОН⁻. Ці перетворення не призводять до порушень структури в межах тетраедричних шарів. The natural rose pyrophyllite shale phase composition of Ovruchsky deposit from Northwestern District Ukrainian Crystalline Shield and structural phase transformation under electron and γ-quanta irradiation were investigated. It was established that pyrophyllite slate be like a composite of clay phase which refers to a kaolinite group and two polymorphous pyrophyllite modifications. Pyrophyllite phase basis is triclinic modification. It is indicated that the structural and phase transformations which occurs in pyrophyllite under electron irradiation are identical to the changes during γ-quanta irradiation. Structural transformations mechanism occurs due to the processes of oxygen ions substitution in the Al-octahedra by ОН⁻ ions. These transformations do not involve structure violations inside the tetrahedral layers. ru Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» НАН України Вопросы атомной науки и техники Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита Вплив опромінення електронами і гамма-квантами на структуру і фазовий склад природного пірофіліту The effect of electron and gamma quanta irradiation on the structure and phase composition of natural pyrophyllite Article published earlier |
| spellingShingle | Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита Березняк, Е.П. Колодий, И.В. Мазилов, А.В. Саенко, Л.А. Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| title | Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита |
| title_alt | Вплив опромінення електронами і гамма-квантами на структуру і фазовий склад природного пірофіліту The effect of electron and gamma quanta irradiation on the structure and phase composition of natural pyrophyllite |
| title_full | Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита |
| title_fullStr | Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита |
| title_full_unstemmed | Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита |
| title_short | Влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита |
| title_sort | влияние облучения электронами и гамма-квантами на структуру и фазовый состав природного пирофиллита |
| topic | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| topic_facet | Физика радиационных повреждений и явлений в твердых телах |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/80349 |
| work_keys_str_mv | AT bereznâkep vliânieoblučeniâélektronamiigammakvantaminastrukturuifazovyisostavprirodnogopirofillita AT kolodiiiv vliânieoblučeniâélektronamiigammakvantaminastrukturuifazovyisostavprirodnogopirofillita AT mazilovav vliânieoblučeniâélektronamiigammakvantaminastrukturuifazovyisostavprirodnogopirofillita AT saenkola vliânieoblučeniâélektronamiigammakvantaminastrukturuifazovyisostavprirodnogopirofillita AT bereznâkep vplivopromínennâelektronamiígammakvantaminastrukturuífazoviiskladprirodnogopírofílítu AT kolodiiiv vplivopromínennâelektronamiígammakvantaminastrukturuífazoviiskladprirodnogopírofílítu AT mazilovav vplivopromínennâelektronamiígammakvantaminastrukturuífazoviiskladprirodnogopírofílítu AT saenkola vplivopromínennâelektronamiígammakvantaminastrukturuífazoviiskladprirodnogopírofílítu AT bereznâkep theeffectofelectronandgammaquantairradiationonthestructureandphasecompositionofnaturalpyrophyllite AT kolodiiiv theeffectofelectronandgammaquantairradiationonthestructureandphasecompositionofnaturalpyrophyllite AT mazilovav theeffectofelectronandgammaquantairradiationonthestructureandphasecompositionofnaturalpyrophyllite AT saenkola theeffectofelectronandgammaquantairradiationonthestructureandphasecompositionofnaturalpyrophyllite |