Über die Verfärbung von reinen und Ca‐dotierten KCl‐ und NaCl‐Kristallen unter der Einwirkung von γ‐Strahlung

Abstract

Es wird gezeigt, daß sich der zeitliche Verlauf der F‐Zentrenbildung in NaCl‐ und KCl‐Kristallen unter der Einwirkung von γ‐Strahlung durch eine analoge Gleichung darstellen läßt wie bei Röntgenbestrahlung. Unter Berücksichtigung der Bestrahlungstemperatur und nach Bestimmung der Intensitätsabhängigkeit der Parameter wird der Einfluß definierter Dotierungen der Kristalle mit Ca‐Ionen untersucht. Es wurde gefunden, daß die für die F‐Zentrenbildung verantwortliche Konzentration der Anionenleerstellen proportional zur Anzahl der freien Kationenleerstellen ansteigt, was auf die Wirksamkeit des Crawford‐Nelson‐Mechanismus schließen läßt. Bei kleinen Ca‐Konzentrationen ergibt sich ein Bedarf von etwa zwei Ca‐Ionen pro zusätzliches F‐Zentrum, für höhere Gehalte steigt der Ca‐Ionenbedarf stark an. Er liegt bei KCl‐Kristallen immer höher als bei NaCl‐Kristallen. Bei KCl‐Kristallen machen sich weiterhin bereits bei relativ niedrigen Ca‐Konzentrationen Ausscheidungsvorgänge bemerkbar. Die Unterschiede in der Verfärbbarkeit zwischen nominell reinen KCl‐ und NaCl‐Kristallen können durch den unterschiedlichen Gehalt an zweiwertigen Kationen erklärt werden. Der von der verwendeten Ir‐192‐γ‐Strahlung während der Verfärbung im Kristall absorbierte Energiebetrag wurde ermittelt und damit die obere Grenze für die Bildungsenergie pro F‐Zentrum bestimmt. Im Anfangsverlauf der Verfärbung ergab sich dafür unabhängig von der Intensität 50 eV für KCl und 35 eV für NaCl. Die Bildungsenergien werden vom Ca‐Gehalt nur wenig beeinflußt. Im linearen Teil der Bildungskurve liegen die Bildungsenergien 100…1000mal höher als im Anfangsverlauf.