II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
16
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
NANO SiO
2
BİRLƏŞMƏSİNİN AŞAĞI TEZLİKLƏRDƏ ELEKTRİK
KEÇİRİCİLİYİNİN TEMPERATUR ASILILIĞINA NEYTRON
ŞÜALANMANIN TƏSİRİ
Elçin HÜSEYNOV
AMEA - nın Radiasiya Problemləri İnstitutu
hus.elchin@gmail.com, elchin55@yahoo.com
AZƏRBAYCAN
Təcrübədə istifadə olunan nanomaterialın xüsusi səth sahəsinin 160m
2
/q, ölçülərinin 20nm və təmizliyinin 99,5%
olduğu öncəki tədqiqatlardan məlumdur və istifadə olunan nümunənin bəzi parametrləri öyrənilmişdir [1-3]. Təqdim olunan
işdə nümunələr Sloveniyanın Lyublyana şəhərində Jozef Stefan İnstitutunun “Reaktor Mərkəzində” TRIGA Mark II yüngül
su (light water pool type reactor) tipli tədqiqat reaktorunda mərkəzi (kanal A1) kanalda 2x10
13
n/sm
2
san sel sıxlığına
malik[4,5] neytron seli ilə tam güc rejmində (250kVt) şüalandırılmışdır.
Nano SiO
2
birləşməsi Jozef Stefan İnstitutunun “Nazik təbəqələr və səthlər fizikası” lobaratoriyasında xüsusi şəraitdə
7kN/sm
2
təzyiqdə sıxılaraq hündürlüyü 550 μm və diametri 5.5mm olan tabletka formasında hazırlanaraq reaktorun
kanallarına uyğun alüminium konteynerdə yerləşdirildi. Hazırlanmış sınaq nümunəsi ilk olaraq beş dəqiqə süalandırıldı və
aktivlik analizləri aparıldı. Sonra digər 8 nümunə 4 qrupa ayrıldı və 5, 10, 15, 20 saat kimi müxtəlif müddətlərdə, hər biri
ayrı – ayrılıqda kəsilməz olaraq sel sıxlığının 2x10
13
n/sm
2
san qiymətində mərkəzi kanalında (Kanal A1) tam güc (250kVt)
rejmində şüalandırıldı. İlkin və şüalanmadan sonra nümunələrin səthinə xüsusi şəraitdə gümüş kontaktlar vuruldu və
kontaktların təmizliyi mikroskop altında yoxlandı. Sonra platin altlıq və üstlükdən istifadə edilərək nümunələrin elektrik
keçiriciliyi Jozef Stefan İnstitutunun “Keramika Elektronikası K5” lobaratoriyasında “Novocontrol Alpha High Resolution
Dielectric Analyzer” cihazında dəyişən sahə üçün (~0,5V) temperaturun 100 – 400 K intervalında ölçülmüşdür. Ölçmələr
zamanı temperaturun hər hansı dərəcədə saxlanma dəqiqliyi 0,001K kimi olmuşdur və bu dəqiqlik körpü metodu ilə əldə
edilmişdir. Təcrübələrdən birbaşa nümunələrin müqaviməti ölçülmüşdür və buradan nümunələrin məlum parametrləri
nəzərə alınaraq elektrik keçiricilikləri hesablanmışdır. Hesablanmış qiymətlərə uyğun alınan bütün nəticələr “OriginPro 9.0”
proqramında qrafik olaraq təsvir edilmişdir.
Ölçmələr zamanı nümunələrin elektrik keçiriciliyinin temperatur asılılıqları müxtəlif tezliklərin sabit qiymətlərində
nəzərdən keçirilmişdir. Təcrübələr tezliyin 0,09 – 2260000 Hs aralığında 90 müxtəlif sabit qiymətlərində aparılmışdır və
ölçmələr zamanı məlum olmuşdur ki, tezliyin müxtəlif qiymətlərində keçiriciliyin temperatur asılılığı fərqlidir. Tezlik
aralığının geniş olduğunu və sabit qiymətlərin çoxluğunu nəzərə alaraq biz burada bu tezlik aralıqlarını şərti olaraq üç qrupa
ayırmışıq. Birinci qrupu şərti olaraq aşağı tezliklər (0,09 – 10 Hs) oblastı, ikinci qrupu orta tezliklər (100 – 45000 Hs)
oblastı və üçüncü qrupu yüksək tezliklər (200000 – 2260000 Hs) oblastına ayırmaq olar. Biz burada sadəcə aşağı tezlik
oblastında elektrik keçiriciliyinin temperatur asılılıqlarını nəzərdən keçirəcəyik (Şəkil).
Şəkil. Aşağı tezlik oblastında müxtəlif tezliklərdə elektrik keçiriciliyinin temperatur asılılıqları
Şəkillərdən göründüyü kimi ilkin nümunənin (control sample) elektrik keçiriciliyi temperaturun demək olar ki, xətti
artan funksiyasıdır. Lakin müxtəlif müddətlərdə neytron şüalanmaya məruz qalmış nümunələrin elektrik keçiriciliyi
II INTERNATIONAL SCIENTIFIC CONFERENCE OF YOUNG RESEARCHERS
17
Qafqaz University
18-19 April 2014, Baku, Azerbaijan
temperaturdan xətti asılı deyil. Temperaturun 100 – 330 K qiymətləri aralığında keçiriciliy temperaturdan düz mütənasib
olaraq artsa da, temperaturun təqribən 330 K qiymətindən başlayaraq keçiricilik demək olar ki dəyişmir. Bütün hallarda
şüalanma müddətinin artması ilə keçiricilik artır və bu fərq temperaturun 200 – 350 K aralığında daha kəskin hal alır. Bunu
isə şüalanma müddətinin artması ilə nümunələrdə yaranan və şüalanma müddətindən düz mütənasib asılı olaraq artan yeni
yükdaşıyıcılarla izah etmək olar.
Ədəbiyyat
1. E.M.Huseynov, A.A.Garibov, R.N.Mehdiyeva “Calculation of the specific surface area of SiO
2
nanopowder and getting nano-SiO
2
-
H
2
O systems” Azerbaijan Journal of Physics ISSN 1028-8546, Volume XIX, Number 1, p. 10-14, Azerbaijan 2013
2. E.M. Huseynov, A.A.Garibov, R.N.Mehdiyeva, “Synthesis methods of nano SiO
2
powder” Transactions of National Academy of
Sciences of Azerbaijan, Series of Physics – Mathematical and Technical Sciences, Physics and Astronomy, ISSN 0002-3108 Vol.
XXXII N5, p 83-88/152, Azerbaijan 2012
3. E.M.Huseynov, N.A.Novruzov “DTA and TG analysis of nano SiO
2
- H
2
O systems” New Challenges in the European Area: Young
Scientist’s 1st International Baku Forum p. 150-151, Azerbaijan 2013
4. Luka Snoj, Gasper Zerovnik, AndrejTrkov “Computational analysis of irradiation facilities at the JSI TRIGA reactor”, Applied
Radiation and Isotopes, 70, 483–488,Jozef Stefan Institute, Slovenia (2012)
5. Luka Snoj, Matjaz Ravnik “Calculation of power density with MCNP in TRIGA reactor”. In: Proceedings of the International
Conference Nuclear Energy for New Europe 2006, Portoroz, Slovenia, Paper no. 102. Slovenia, (2006)
Eu NADIR TORPAQ ELEMENTİ İLƏ AKTİVLƏŞDİRİLMİŞ Ca(Al
x
Ga
1-
x
)
2
S
4
BİRLƏŞMƏLƏRİNİN SİNTEZİ VƏ LÜMİNESSENSİYA XASSƏLƏRİ
Elşən ƏSƏDOV
Azərbaycan Milli Elmlər Akademiyası, Fizika İnstitutu
elsenesedeov@gmail.com
AZƏRBAYCAN
Nadir torpaq elementləri ilə aktivləşdirilmiş, ümumi formulu II-III
2
-VI
4
olan CaGa
2
S
4
birləşməsinin lüminessensiya
xassələri bü günə kimi kifayət qədər öyrənilmişdir[1-2]. Məlumdur ki, bu birləşmələr yüksək effektivli lüminessent material
kimi müxtəlif məqsədlər üçün istifadə oluna bilər. Son zamanlarda bu tip birləşmələrə əlavə kationun daxil olunması ilə
daha effektiv lüminoforların alınması aktualdır.
Bu işdə ümumi formulu II-III
2
-VI
4
olan CaGa
2
S
4
birləşməsində Ga elemntinin
qismən Al elementi ilə əvəz
olunmasından alınan bərk məhlulların luminessensiya xassələri araşdırılmışdır. Al elementinin CaGa
2
S
4
matrisasına əvəz
olunma ilə daxil olması nümumnədə effektivliyi daha da artırır vəalınmış Ca(Al
x
Ga
1-x
)
2
S
4
birləşmələrində x-dən asılı olaraq
lüminessensiya intensivliyinin maksimumunu dəyişdirmək, yəni işığı idarə etmək mümkündür.
Nümunələrin sintezi üçün CaS, Al
2
S
3
və Ga
2
S
3
ikiqat birləşmlərindən istifadə olunmuşdur. Bu ikiqat birləşmələrdən
Al
2
S
3
və Ga
2
S
3
bərk cisim reaksiyası ilə alınır.
2Al + 3S
Al
2
S
3
2Ga + 3S
Ga
2
S
3
CaS birləşməsi isə CaCO
3
birləşməsinin H
2
S mühitində parçalanması yolu ilə alınır. Bu reaksiya 900
0
S temperaturda və 20
saatlıq prosesin nəticəsindən alınır:
CaCO
3
+H
2
S
CaS+H
2
O+CO
2
Ca(Al
x
Ga
1-x
)
2
S
4
birləşmələri, alınmış ikiqat birləşmələrin stexiometrik qarışığından kvars ampulada və vakuumda (10
-4
mm.
civə süt.) bərk cisim reaksiyası ilə alınır.
CaS + x(Al
2
S
3
) + (1-x)(Ga
2
S
3
)
Ca(Al
x
Ga
1-x
)
2
S
4
Sintezprosesi 1100
0
S temperaturda 1 saataparılırvəikincimərhələdəalınmışnümunələr 800
0
S temperaturda 4 saatgözlədilir.
Alınannümunələrinfotolüminessensiya (FL) vəfotolüminessesniyanınhəyəcanlanmaspektrlərinəotaqtemperaturunda
Perkin Elmer LS-55 spektrometrindəbaxılmışdır. CaGa
2
S
4
;Eu birləşməsinin FL spektrininmaksimumu 560 nm-əuyğundur
[3].Al elementinindaxilolmasıisəonugöstərmişdirki, lüminessesniyanınintensivliyidaha da yüksəlirvəspektrinmaksimumu Al
konstentrasiyasınınartmasıiləqısadalğatərəfəsürüşür.