ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Излучения высокой энергии и их взаимодействие с полимерами из "Химические реакции полимеров том 2" Во-первых, энергия любого излучения передается полимеру главным образом путем ионизации (вырывания электронов с молекулярных орбит) и возбуждения орбитальных электронов. При действии быстрых нейтронов, а частично также и тяжелых заряженных частиц этот эффект является вторичным — ему предшествует выбивание заряженных ядер (например, протонов) в результате неупругих соударений. На ионизацию и возбуждение затрачивается приблизительно одинаковая энергия излучения, и в среднем общая величина энергии, отвечающая образованию одной пары ионов, равна 34,5 эв. Большинство ионных пар образуется под действием вторичных электронов, выбитых со своих орбит и способных ионизировать и возбуждать молекулы, с которыми они сталкиваются, до тех пор, пока не потеряют скорость и не будут захвачены положительно заряженными ионами. Поскольку энергия величиной 1 эв в расчете на одну молекулу соответствует энергии 23,05 ккал моль, то очевидно, что при нейтрализации выделяется энергия, достаточная для расщепления многих химических связей. Большинство таких реакций протекает по гомолитическому механизму, и в результате образуются свободнорадикальные частицы, способные к дальнейшим превращениям. [c.97] Вторая причина независимости радиационно-химических превращений полимеров от вида и интенсивности действующего на них излучения заключается в малой длине кинетических ценей протекающих реакций или в эффекте клетки . Этот эффект подавляет влияние концентрации активных частиц на выход реакции. Вследствие этого излучения с большой плотностью ионизации (а-частицы, протоны, дейтроны), отличающиеся высоким значением линейной передачи энергии (ЛПЭ), не обнаруживают заметного снижения выхода химических реакций, протекающих в треках. Аналогично этому изменение интенсивности проникающих излучений (у-излучение, рентгеновское излучение) на много порядков заметно не сказывается на выходе реакций (в расчете на поглощенную энергию). Характер взаимодействия между активными частицами в треках, образуемых различными ионизирующими излучениями в твердых полимерах, в большинстве случаев неясен. Данные, относящиеся к влиянию мощности дозы и величины ЛПЭ, могут быть весьма полезны при разработке гипотез о механизме протекающих реакций. [c.97] В литературе все еще обсуждается вопрос об относительной роли, которую играют в радиационно-химических превращениях полимеров ионные и радикальные реакции. Большинство исследователей предлагает механизмы, включающие участие свободных радикалов. Однако предполагают также, что в твердых полимерах могут иметь место и ионные и ион-молекулярные реакции, аналогичные реакциям, протекающим в сильно разреженной среде ионизационной камеры масс-спектрометра. Эти вопросы будут кратко обсуждены в гл. 1Х-А. [c.97] Существуют различные единицы для измерения из.пучений. Наиболее часто употребляемой в радиационной химии единицей измерения является рад. 1 рад отвечает величине излучения, поглощение которого в 1 г облучаемого материала составляет 100 эрг (6,24-10 эв). Доза в миллион рад (1 Мрад) соответствует энергии 10 эрг, 6,24-10 эв или 2,4 кал, поглощаемой 1 г вещества. Другой единицей, которая используется в дальнейшем иалон ении, является ф. э. р. (физический эквивалент рентгена), который отвечает поглощению 93 эрг энергии излучения 1 з органического полимера. Дозиметрические измерения проводятся калориметрическим методом с помощью ионизационных камер или химическим способом с использованием реакций окисления. [c.98] Из различных эффектов, наблюдаемых при действии излучения на полимеры, наибольшее значение с точки зрения изменения свойств полимеров имеют реакции расщепления полимерных цепей (реакции деструкции) и образования межмолекулярных химических связей (реакции сшивания или вулканизации). В следующем разделе будут описаны методы, используемые для исследования этих, а также других структурных и химических превращений полимеров. [c.98] Вернуться к основной статье