O Universo de Defeitos em Cristais (Parte 2)

VI.1 – A Dinâmica do Universo de Defeitos em Cristais

Parte 2 – Difusão para Aglomerados

Um dos efeitos mais notáveis que podem ocorrer é a formação de cavidades cujo desenvolvimento tem como fenômeno crítico o inchaço dos materiais irradiados que estão no estado sólido e, portanto, são compostos por grãos cristalinos. As cavidades resultam do fluxo seletivo de lacunas para estes sorvedouros, cuja eficiência de absorção de defeitos certamente dependerá das condições termodinâmicas. Existe um certo consenso sobre quais seriam essas condições:

a) A existência de supersaturação de lacunas. Para isto, devemos ter uma temperatura suficientemente baixa para que a concentração de lacunas criadas termicamente seja menor que a concentração de lacunas produzidas pela irradiação;

b) Que as lacunas migrem para as cavidades antes dos intersticiais. Isto implica em uma temperatura suficientemente alta para que as lacunas tenham mobilidade apreciável. Dessas duas condições pode-se notar que a formação de cavidades ocorre num intervalo de temperatura limitado. Por exemplo, para a irradiação neutrônica nos aços inoxidáveis, esse intervalo de temperatura está compreendido entre 360º. e 650º. C;

c) Que mais lacunas que intersticiais alcancem o núcleo da cavidade. Isto exige a presença de sorvedouros seletivos para os defeitos puntiformes, absorvendo mais intersticiais do que lacunas, resultando num fluxo maior de lacunas do que de intersticiais para a cavidade. Existem evidências de que deslocações e precipitados dispersos desempenham esse papel seletivo na absorção de defeitos puntiformes. Ora, deslocações e precipitados, uma vez postulado o cristal perfeito, nada mais são que imperfeições que podem ou não estar em associação. Em outras palavras, são regiões do campo cristalino-perfeito onde ocorre uma quebra da simetria.

Na nossa analogia, precipitados podem ser análogos da concentração de grandes massas estelares a exercer forte atração gravitacional sobre massas menores. A figura abaixo ilustra a formação de um sistema planetário em torno de uma estrela, como se fosse o nosso sol em seus primórdios.

Mas, nos primórdios do Universo, não havia grandes concentrações de massas. Portanto, estavam ausentes as chamadas forças gravitacionais. Por que as pequenas massas migraram preferencialmente para certas regiões do espaço? E que nome atribuimos hoje às cavidades formadas desde então? Seriam essas cavidades responsáveis pelo inchaço (expansão) do Universo?

Aglomerado de Defeitos
Nascimento de um Sistema Planetário Incomum.
“Courtesy NASA/JPL-Caltech.”

O Universo de Defeitos em Cristais (Parte 1)

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