Водородный изотопный обмен в протонпроводящих оксидах при их облучении протонами и дейтронами
В. Б. Выходец, Т. Е. Куренных, В. П. Горелов+, В. Б. Балакирева+, Е. В. Выходец*, С. И. Обухов
Институт физики металлов УрО РАН, 620990 Екатеринбург, Россия
+Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН, 620137 Екатеринбург, Россия
*Уральский федеральный университет им. Ельцина, 620002 Екатеринбург, Россия
Abstract
Установлено, что при облучении на ускорителе дейтронами
протонпроводящего оксида, содержащего протий, в оксиде происходит H/D
изотопный обмен между ионами пучка и растворенными ионами. Указанный обмен
наблюдался также и при облучении высокоэнергетическими протонами оксида, в
котором растворены ионы дейтерия. Эти результаты свидетельствуют о
существовании водородного изотопного обмена нового типа. Процессы на границе
раздела фаз и сопряженная диффузия ионов водорода и кислорода в оксиде
практически не влияют на кинетику изотопного обмена нового типа. В его
рамках скорость замены ионов H+ на D+ и D+ на H+ определяется
только характеристиками кристалла. Обнаруженный эффект
использован для получения данных, характеризующих равновесные и
динамические свойства изотопов водорода в оксиде
BaZr0.9Y0.1O3-δ .