ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Рекомбинация зарядов из "Химия высоких энергий" Значение а при нормальном давлении и комнатной температуре [18] порядка 10 см /с [- 10 л/(моль-с)] для рекомбинации положительных ионов и электронов и см /с л/(моль-с)] для рекомбинации положительных и отрицательных ионов. Величина а зависит от давления. При малых давлениях а растет с повышением давления, стремясь к пределу при атмосферном давлении и снижается с дальнейшим ростом давления [18, 41]. [c.80] В газовой фазе рекомбинация положительных ионов и электронов (отрицательных ионов) может быть полностью подавлена наложением электрического поля с напряженностью порядка 1000 В/см или введением эффективных акцепторов электронов, например 1% 5Ре или ЫгО в парах воды или углеводорода. [c.80] Рассмотрим процесс рекомбинации зарядов в жидкостях. Для многих жидкостей определены значения так называемого выхода свободных ионов — — числа пар ионов, образовавшихся при поглощении 100 эВ энергии и измеренных в условиях импульсного радиолиза за времена 10 -—10 с [47]. Некоторые значения Gf были приведены в табл. 2.9. Как видно, Gfi изменяются от сотых до единиц пар ионов на 100 эВ. Поскольку средняя работа ионообразования (см. разд. 1.7) близка для большинства веществ, приведенных в таблице, то и начальный выход ионных пар должен быть около 5 на 100 эВ для всех этих веществ. Следовательно, рекомбинация зарядов в жидкостях протекает с существенно неодинаковой эффективностью в отличие от газов. В жидкостях, медленно (вода, спирты) или совсем не реагирующих (углеводороды, благородные газы, тетраметилсилан) с электроном, промежуточные отрицательные ионы не образуются за время нейтрализации, так что в рекомбинации принимают участие избыточные электроны. Поэтому следовало бы ожидать определенной связи между Оц и подвижностью и избыточного электрона. Соответствующие данные приведены на рис. 2.10. Видно, что для неполярных жидкостей, в которых сольватированный электрон слабо связан с матрицей (см. разд. 2.4) наблюдается четкая связь между 0 -1 и 1, а именно, рост Gfi с повышением [г (для полярных матриц этого нет). [c.80] НИЯ избыточные электроны неравномерно распределены около своего положительного заряда. Образовавшиеся в результате действия излучения электроны имеют различную энергию и термали-зуются на различном расстоянии от своего положительного иона. Вероятность образования электрона с данной энергией тем ниже, чем выше его энергия. Зависимость числа электронов от расстояния от места образования получила название функции распределения F r). Она неизвестна, но есть ряд работ, в которых делалась попытка найти функцию распределения по влиянию на Gfi электрического поля Gfi возрастает с увеличением приложенного поля), температуры (Gfi увеличивается с ростом температуры), по влиянию акцепторов на регистрируемый выход зарядов. Однако эти подходы не позволяют однозначно решить задачу о F(r). Наиболее близким к решению является подход, основанный на расчете спектров деградации электронов с учетом скоростей термализации [ 14], Найденная в [13] зависимость для двух скоростей термализации показана на рис. 2.12. [c.82] Как следует, очень малая часть электронов уходит за пределы радиуса Онзагера (при е = 2 и комнатной температуре он равен 27,8 нм). Но и в этом подходе для корректности результатов требуется учесть торможение электронов в поле собственного иона, а эта задача пока не решена. В то же время, по-видимому, характер распределения избыточных электронов рис. 2.12 отражает правильно. [c.82] Рост подвижности избыточного электрона будет размазывать F(r) чем больше подвижность, тем большая доля электронов сумеет уйти за пределы радиуса Онзагера. В соответствии с этим и наблюдается повышение Gfi с ростом к, для неполярных соединений. Однако ни в одном случае всем электронам избежать рекомбинации не удается — даже в криптоне и ксеноне наибольшие значения OfilGo не выше 0,7 от полного выхода ионов. [c.82] Быстрый процесс рекомбинации, происходящий для пар зарядов, генерированных излучением, принято называть геми-нальной (парной) рекомбинацией (рекомбинацией в треке). Скорость геминальной рекомбинации оценить трудно ввиду неопределенности уже упоминавшихся параметров функции распределения F r), скорости термализации электронов, влияния заряда на скорость термализации. Однако константу скорости рекомбинации можно определить по кинетике нейтрализации свободных ионов, избежавших геминальной рекомбинации (рис. 2.13). [c.83] Вернуться к основной статье