ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Реакции, обусловленные в основном возбуждением молекул из "Механизм и кинетика радиационно-химических реакций Издание 2" Образование Од. Образование озона принадлежит к числу реакций, в которых первичное возбуждение молекул кислорода играет доминирующую роль. При облучении кислорода ионизирующей радиацией могут образовываться молекулы кислорода во всех нозбуж-денных состояниях, возбужденные и нормальные атомы кислорода, атомарные и молекулярные ионы. На процессы ионизации кислорода расходуется около 40 Ь поглощенной энергии излучения. [c.128] При возбуждении в состояние молекула может диссоциировать на возбужденный атом 0 ( D) с энергией возбуждения 1,95 36 и нормальный атом О ( Р). Вероятность процесса нозбужде-ния при малых энергиях электронов превосходит вероятность образования атомарных ионов кислорода. [c.128] Потенциал ионизации О.. равен 12,1 i 0,2 в [11]. Образование атомарных ионов кислорода происходит при энергии электронов 19—22 зв. [c.128] Кривые потенциалььюй энергии иона 135, 36] показывают, что процесс захвата молекулой кислорода электрона происходит без порога энергии. Эффективность захвата электронов молекулярным кислородом уменьшается с увеличением их энергии [37]. [c.128] Выход озона в начальный период пропорционален времени облучения. При увеличении экспозиции устанавливается стационарное состояние, обусловленное выравниванием скоростей прямой и обратной реакций. [c.128] Реакция образования озона при электронном ударе имеет первый порядок по кислороду [38, 39[. Полученные в различных работах стационарные концентрации озона в газе составляли 0,04 0,2 о. [c.128] Было показано, что образование озона начинается при потенциа лах 8,9 [43] или 6,3 в [44]. Эти величины меньше потенциала ионизации молекулы Оа- Следовательно, образование озона происходит в результате возбуждения молекул кислорода электронным ударом. Образование озона под действием на кислород ультрафиолетового излучения происходит при длинах волн 1751—1900, 2070—2200 А и по некоторым данным при 2530 А. Энергии квантов для этих длин волн соответственно равны 7, 6 и 5 эв, что и соответствует возбужденным состояниям 2 (4,9 эв) и (6,09 эв) молекулы кислорода. [c.129] Окисление углерода. Реакция окисления твердого углерода под действием медленных электронов начинается при 7,9 в и ускоряется при 10,6 в, т. е. почти при тех же потенциалах, при которых происходит возбуждение молекулы кислорода. Завышенные значения потенциалов по сравнению с уровнями возбуждения Оз объясняются, по-видимому, наложением контактной разности потенциалов при измерении, так как ниже 7 в никакой реакции не было замечено [45]. [c.129] Окисление СО. Реакция окисления СО под действием а-частиц была впервые исследована Линдом и Бардвеллом [46]. Выход реакции, отнесенный к паре ионов, составил 6 молекул, т. е. примерно 18—20 молекул на 100 эв. В то же время выход реакции разложений СО под действием а-частиц, по данным этих авторов, а также авторов работы [47], составляет всего около 2 молекул СО на пару ионов. [c.129] Разложение N30. При облучении НзО а-частицами был получен выход, равный 2,7 молекулы (при комнатной температуре) и 4 молекулам МзО (при 315 °С) на пару ионов [48, 49]. Аналогичные результаты были получены в тихом электрическом разряде [50]. [c.130] При облучении N3 электронами [51] с энергией 180 кэз было установлено, что сначала образуются N0 и О2, а МОз образуется во вторичной реакции. Выход реакции разложения составлял 3,9 0,4 молекулы N30 на пару ионов. При разложении КзО в ядерном реакторе при 200 °С в продуктах реакции содержались азот и кислород. Выход реакции 0(—МзО) = 12 на 100 эз [52]. [c.130] К аналогичным выводам приводят данные [54] о ионном выходе разложения N30 под действием рентгеновских лучей при наложении электрического поля. Разлагалось 4,85 молекулы МзО на пару ионов при давлениях 200 и 555 мм рт. ст. и 6,87 молекулы при давлении 50 мм рт. ст. [c.130] Как известно, ЫаО разлагается под действием ультрафиолетового излучения. Поданным [56], квантовый выход реакции равен 3,9 молекулы МаО при ъ= 2000А. Энергия кванта с длиной волны 2000 А соответствует примерно 6 эв. Таким образом, энергетический выход фотохимической реакции составляет около 60 разложившихся молекул N30 на 100 эв. Максимальный выход реакции прп действии ионизирующей радиащ молекул МаО на 100 эв. [c.131] Наряду с реакциями возбужденных молекул, разложение МаО может происходить также в процессах диссоциативной ионизации. [c.132] При повышении давления коэффициент рекомбинации ионов уменьшается, что приводит к торможению этого процесса и может обусловить снижение эффективности разложения КаО. Возможно также, что этот эффект связан с увеличением образования ионных роев при повышенных давлениях [54]. [c.132] Разложение N0. При облучении N0 электронал1и с 185 кэв выход разложения N0 составлял 15 молекул на 103 эз Близкие значения были получены и в других работах. Такие величины О указывают на то, что разложение N0 также происходит преимущественно в результате возбуждения молекул N0, так как на 100 да в N0 образуется не более трех первичных ионов N0 . [c.132] По другим данным [621, при действии ультрафиолетового излучения в области длин волн 2144 и 2265 А образуется МаОз- Все это может быть вызвано [60] различным характером первичного фотохимического акта при разных длинах волн ультрафиолетового излучения. В связи с этим затруднительно представить более или менее определенную картину разложения N0 при возбуждении ионизирующими излучениями. [c.133] Радиолиз газообразной двуокиси азота исследовался под действием излучения в ядерном реакторе [64—67], осколков деления и при облучении быстрыми электронами и у-излучением Со. Все эти данные получены при больших дозах облучения (10 —10 рад). В таких условиях протекают реакции с участием продуктов радиолиза, что искажает картину процесса радиолиза НОа и величины энергетических выходов. [c.133] Начальная скорость процесса пропорциональна интенсивности облучения. [c.134] Вернуться к основной статье