Радиационный захват электрона

Ле Шателье принцип Радиационный захват электрона 319 Радикалы, потенциал ионизации 297 [c.539]

Оценим вероятность радиационного захвата электронов с энергией 1 эв. Такой электрон имеет скорость 6-10 см-сек и будет находиться в поле атома (размером порядка 10 см) около 10" сек. Коэффициент спонтанного излучения имеет величину порядка 10. Таким образом, вероятность излучения за это время составит около 10" Следовательно, лишь одно из 10 соударений электрона с атомами приведет к его захвату и образованию отрицательного иона. Такой расчет показывает, что вероятность радиационного захвата относительно невелика. На рис. 17 приведен график зависимости эффективного сечения захвата электрона атомом водорода от энергии электрона (по расчетным данным). [c.51]

Общие закономерности, касающиеся радиационного захвата электрона атомом, рассмотренные в предыдущей главе, в общем, справедливы и для радиационного захвата электрона положительным атомным ионом и в этом случае вероятность его относительно мала по причинам, изложенным выше. Однако для положительных ионов вероятность захвата значительно больше, чем для нейтральных атомов. Это обусловлено, в частности, тем, что кулоновское притяжение между положительным ионом и электроном увеличивает время пребывания электрона вблизи положительного иона. [c.72]

Для рекомбинации ионов с излучением применимы соображения, которые были изложены выше при рассмотрении радиационного захвата электрона атомом и ионом. По-видимому, рекомбинация ионов с излучением может происходить не более чем при одном из Ю соударений. Коэффициент рекомбинации для такого процесса имеет величину порядка 10 с.ч -сек . [c.74]

Оценим вероятность радиационного захвата электронов с энергией 1 эв. Такой электрон имеет скорость 6-10 см-сек и будет находиться в поле атома (размером порядка 10 см) около сек. Коэффи- [c.61]

Радиационный захват маловероятен и, как правило, не происходит. Вероятность захвата резко возрастает, если в процессе захвата принимает участие третья частица. Способность атомов или молекул выполнять роль третьей частицы зависит от того, могут ли они поглощать освобождающуюся при захвате электронов энергию. Благодаря большому числу внутренних степеней свободы молекулы эффективнее, чем атомы, и выполняют роль третьей частицы. Когда освобождающаяся при захвате энергия полностью идет на увеличение потенциальной энергии третьей частицы, наблюдается резонанс — резкое увеличение захвата электрона. [c.75]

Зависимость г =/(1), которая обычно наблюдается при ионной радиационной полимеризации, является доводом в пользу роста ионных пар (гл. V, стр. 351). Возможно, что функцию противоиона в радиационной полимеризации выполняет молекула растворителя или мономера, захватившая электрон, отщепленный у-квантом. [c.448]

Радиационный захват нейтронов — реакция, в которой ядро захватывая нейтрон, превращается в ядро + Л > а высвобождающаяся энергия испускается в виде у-квантов. При малых энергиях снятие возбуждения ядра может происходить путем передачи возбуждения одному из внутренних электронов оболочки атома (электроны внутренней конверсии), а при энергиях возбуждения Е >2те (те =- 511 кэв) возможно образование пары электрон — позитрон. [c.904]

Вследствие малой вероятности процесса радиационного захвата для объяснения наблюдающихся больших выходов молекулярных отрицательных ионов часто принимается механизм резонансного захвата, осуществляющийся при равенстве энергии электрона и энергии возбуждения, (колебательного или электронного) образующегося молекулярного иона. Из теории резонансного захвата [507] для сечения образования отрицательного иона получается значение, на несколько порядков превышающее сечение радиационного захвата. [c.374]

Следует еще рассмотреть процесс рекомбинации электрона и иона. Вследствие малой вероятности радиационного захвата, т. е. процесса е- -А+=А + /г N [351], нужно ожидать, что здесь, как и при образовании отрицательных ионов, существенную роль должен играть механизм тройного соударения +А++М=А-ЬМ. [c.418]

Радиационно-химическое восстановление UFq. Гексафторид урана обладает низкой радиационной стойкостью благодаря высокой электроотрицательности, низкому порогу и большому сечению процесса диссоциативного прилипания электрона е + UPe UP5 + P . В сочетании с высокой технологической надёжностью и дешевизной ускорителей электронов это может служить основой промышленного метода конверсии UPg в UF4 и в металлический уран. В настоящее время имеются экономически обоснованные проекты использования ускорителей электронов для обеззараживания зёрна и даже газификации твёрдых топлив. На пути промышленной реализации этого метода имеется ряд серьёзных проблем сравнительно высокая энергетическая цена радиационно-химической конверсии ограничения по плотности электронного тока, что ограничивает удельную производительность установки высокие значения сечения захвата электрона и, соответственно, малая глубина проникновения электрона внутрь газообразного вещества, что при технически приемлемых концентрациях UPe даже при небольших электронных токах приводит к заметному перегреву. [c.189]

Абсорбционные, а впоследствии более точные спектральные определения энергии электронов внутренней конверсии показали, что она находится в пределах 100—500 кэв. Обнаружение электронов конверсии во всех изученных случаях позволило высказать предположение о распространенности явления внутренней конверсии 7-лучей захвата и о возможности существования вблизи основного состояния радиоактивны ядер сравнительно долгоживущего — 10 ° сек.) низкоэнергетического состояния. Переход из этого состояния в основное чаще всего осуществляется путем внутренней конверсии. Следует отметить, что прямое детектирование электронов конверсии при радиационном захвате связано с большими экспериментальными трудностями. [c.256]

Реакции, вызываемые ионизирующим излучением в циклогексане, исследованы широко. Циклогексан является удобным для изучения объектом, так как содержит связи углерод — углерод и углерод — водород только одного типа. Его радиационная химия предполагается относительно простой. В результате разрыва связей углерод — водород образуются три основных продукта водород, циклогексен и дициклогексил. По-видимому, механизм, включающий только последовательность радикальных реакций, может служить основой для понимания действия ионизирующего излучения. Однако нельзя считать, что механизм радиационного разложения прост. Действительно, тщательное изучение экспериментальных результатов показало, что радикальный механизм существенно недостаточен и требуется привлечение более сложного механизма. Так, например, многие химические реакции могут осуществляться одновременно в результате поглощения большого количества энергии одной молекулой. Наряду с электронными состояниями, характеризующимися различной энергией и мультиплетностью, образуются положительные ионы и электроны, причем вначале эти реакционноспособные частицы распределены неравномерно. Они участвуют в ионно-молекулярных реакциях и процессах захвата электрона и нейтрализации зарядов. Перенос заряда или энергии возбуждения к другим молекулам может привести к распаду их с образованием молекулярных продуктов, радикалов и атомов. Некоторые из этих процессов несущественны при радиолизе чистого циклогексана, но их значение заметно возрастает в присутствии добавок. [c.163]

Еще большее количество радиоэлементов сделалось доступным благодаря использованию облучения неделящихся элементов. Если такое облучение приводит к радиационному захвату, то материал не нуждается в дальнейшей химической обработке, но зато содержит много неактивной примеси. Получаемые периоды полураспада лежат между несколькими часами и 10 лет (СР ), а активности—между 10 и 1 с. Таким способом приготовляются радиоэлементы, которые испускают электроны, позитроны или претерпевают К-захват, а для Z>82 за захватом нейтрона должен в конце концов последовать и а-распад [c.73]

При рекомбинации с электронами И., содержащих несколько атомов, выделяющаяся энергия может привести к диссоциации И. на нейтральные осколки, наир,, Ht -Ь е - 2Н. В общем случае коэфф. рекомбинации может быть выражен через т — время потери возбуждения нейтральной частицей, образующейся сразу же в процессе рекомбинации яв аст/т, где а — размер П. в см, а — сечение столкновения электрона с П. Прп радиационном захвате [c.160]

Наряду с образованием отрицательных ионов в результате диссоциации лолекулы при взаимодействии ее с электроном (диссоциативный захват электрона), наблюдаются также случаи захвата электрона молекулой без ее распада. Так, Бионди [494.1 наблюдал образование отрицательных молекулярных ионов кислорода при захвате молекулами О2 тепловых электронов. Из сопоставления измеренного сечения о = 1,2 10" j Р = 2-10" ) с вычисленным для процесса радиационного захвата электрона [1209] следует, что О,, образуется по схеме [c.373]

Вследствие малой вероятности процесса радиационною захвата для объяснения наблюдающихся больших выходов молекулярных отрицательных ионов часто п]П1нн1 1астся механизм резонансного захвата, осуществляющийся нри равенстве анергии электрона и эпергии возбуждения (колебательного илн электронного) образующегося молекулярного нона. Из теории ре- [c.189]

Заметим, что процесс радиационного захвата является обращением процесса фотоотщепления электрона (см. [138, глава VIII, 6 и 7]). [c.189]

В противоречие с ранними исследованиями [185], было установлено, что в присутствии воздуха радиационная деструкция ПММА замедляется [195, 199]. Для объяснения этого факта были высказаны различные предположения, связывающие действие кислорода или с образованием перекисных связей между первоначально образующимися при разрыве главных цепей фрагментами макромолекул [199], или с возникновением — независимо от реакций деструкции — перекисных поперечных связей [195], или с захватом молекулами кислорода электронов с образованием молекулярных ионов 00 и снижением вследствие этого скорости деструктивных процессов, протекающих с участием электронов [200]. Hi)HMepHO аналогичный механизм, связанный с захватом электронов, был предложен для объяснения конкурирующей роли кислорода при облучении ПММА, содержащего различные красители [201]. Наличие в облученном на воздухе ПММА групп, распад которых ускоряется в присутствии следов /прет-бутилкатехина, гидрохинона и диме-тиланилина и которые придают полимеру способность инициировать полимеризацию винильных соединений, в известной мере подтверждает гипотезы, приписывающие основную роль в рассматриваемом явлении наличию перекисей [193, 194, 196, 199]. При соприкосновении с воздухом ПММА, предварительно облученного в вакууме, наблюдается наложение асимм(зтричного спектра электронного парамагнитного резонанса, обусловленного перекисным радикалом, на симметричный спектр ЭПР исходного радикала, состоящий из пяти линий (плюс четыре плеча) [202]. Из спектров ЭПР было найдено, что скорость гибели радикалов, непосредственно образовавшихся под пучком, так же как и вторичных перекисных радикалов, подчиняется кинетическим уравнениям второго порядка. Механизм реакции, по которой перекисные радикалы могут образовать перекисные поперечные связи, предположение о существовании которых было высказано, неясен. Недавно была исследована кинетика снижения молекулярного веса облученного ПММА в период последействия и обсуждены некоторые возможные механизмы этого процесса [203]. [c.102]

Кинетическая энергия атома в процессе Сцилларда — Чалмерса возникает вследствие радиационного захвата нейтрона в результате испускания у-лучей. Хотя общая энергия, испускаемая возбужденными ядрами, обычно 6—10 Мдв, она часто проявляется в форме нескольких у-лучей более низкой энергии. Были сделаны вычисления [83—84], которые позволяют определить спектр энергий атомов отдачи, если известны число, энергия и угловая корреляция испускаемых ядром у-лучей. Эта информация является фундаментальной для исследований в области горячих атомов, особенно в твердых системах, где энергия отдачи, необходимая для создания центра дефекта структуры, вероятно, около 25—30 эв [85]. Как уже упомянуто, пустоты в К- или L-оболочке, образующиеся при электронном захвате или внутренней конверсии у-лучей, нриводят к наблюдаемым химическим эффектам внутренняя конверсия уже была найдена в нескольких схемах распада при радиационном захвате. Информация но у-снектрам непрерывно накапливается [86—87], и мы можем надеяться вскоре получить достаточно детальных данных, позволяющих провести важные вычисления в интересующих системах. [c.122]

Расчет радиационно-химических выходов на 100 эв энергии, ноглош енпых только добавкой, дает значения порядка нескольких десятков и сотен (до 1000), т. е. совершенно не согласуется с аддитивной схемой поглощения энергии. Столь эффективное образование анион-радикалов можно объяснить только захватом электронов из полимерной матрицы. Следует напомнить, что использованные добавки обладают чрезвычайной радиационной стойкостью в чистом виде и практически не дают парамагнитных частиц при облучении. [c.220]

Акцепторные добавки не влияют на выход (G) Hg из ПВХ, составляю щий — 0,2. Основным продуктом радиолиза ПВХ но величине радиационно-химического выхода является НС1 [12]. Отщепление НС1 от полимерных цепей приводит к образованию сопряженных двойных связей и появлению характерного поглощения в видимой области [12—14]. При облучении ПВХ при 77°К образование полиеновых цепей происходит как пост-эффект приразмораживании докомнатной температуры. Акцепторные добавки подавляют окрашивание размороженного облученного полимера и несколько уменьшают выход HG1 (с — 2,5 до 1,8—2,0). Размороженные образцы с добавками оставались бесцветными при длительном хранении в вакууме после облучения. В спектре ЭПР чистого ПВХ после разогрева до комнатной температуры оставался узкий синглет, обычно приписываемый растущему полиенильному радикалу [13, 14]. В образцах с добавками сигнал ЭПР при размораживании полностью исчезал. Мы полагаем, что процесс дегидрохлорирования, приводящий к образованию полиеновых связей, связан с захватом электрона полимерной молекулой и происходит в виде пост-эффекта при размораживании путём последовательного отщепления молекул НС1 с регенерацией активного центра. [c.222]

Когда энергия электрона становится меньше наинизшего уровня возбуждения среды, он теряет далее свою энергию, вызывая внутриатомные колебания. Подобные процессы мало действенны в химическом смысле, если не считать тех случаев, когда облучаемое вещество крайне неустойчиво к тепловому воздействию. В конце концов электроны захватываются путем присоединения к молекулам, содержащим в себе электронноакцепторные атомы или группы (например, О2). Если же энергия электрона снизилась до тепловых значений, т. е. составляет около 0,025 эв, то происходит захват положительным ионом, подобным тому, из которого этот электрон был вырван. В результате захвата электрона образуются высоковозбужденные молекулы. К сожалению, об этой конечной стадии существования электронов высокой энергии известно очень мало, хотя она и играет очень важную роль в радиационной химии. Так, например, остается неизвестным, захватывается ли большинство электронов положительными ионами, электронно-акцепторными атомами или молекулами. [c.20]

Высокая радиационная стойкость, свойственная бензолу, проявляется и у других ароматических соединений. Она соответствует низким значениям квантовых выходов фотохимического превращения и высокому процентному отношению нераз-ложившихся первичных ионов, регистрируемых в масс-спектрах бензола [М5]. Очевидно, образующиеся при облучении возбужденные молекулы не разлагаются немедленно, а успевают рассеять свою энергию (особенно в жидкой фазе) в столкновениях с окружающими молекулами. Причиной стойкости возбужденных молекул следует считать то, что полученная ими энергия концентрируется у электронов делокализованных я-ор-бит. Таким образом, ни одна из колебательных степеней свободы не получает количества энергии, достаточного для осуществления разрыва химической связи. Этим объясняется, по-видимому, повышенная устойчивость основной разновидности ионов бензола СбНб [В 120]. Избегнув разложения, ионы в конце концов нейтрализуются в результате захвата электронов, причем энергия возбуждения, вызываемого таким путем, оказывается невысокой (9,2 эв). Она также может быть рассеяна, прежде чем произойдет разложение молекулы. [c.150]

Предположение о невозможности диссоциации НВг при радиационном захвате нейтрона ядром брома было подвергнуто опытной проверке [ПО]. Все свободные атомы брома, которые могли бы появиться при облучении, немедленно захватывались добавленным для этой цели ацетиленом. Вопреки ожиданиям, диссоциация НВг имела место. В качестве объяснения было выдвинуто предположение, что, хотя молекула и не получает энергии, достаточной для немедленной диссоциации, она все же остается сильно возбужденной и легко может разрушиться при столкновениях. Такие же. соображения (при еще одном дополнительном предположении) были высказаны [101] для объяснения успешного разделения изомеров брома (Вг ). Материнское вещество (с периодом полураспада 4,4 час.) наблюдалось в виде раствора трибутилбромида в смеси воды со спиртом. Дочернее вещество—Вг в основном состоянии (период полураспада 18 мин.)—было обнаружено в виде свободного иона Вг , несмотря на то, что эффективная энергия распада составляет всего только 49 кеУ, и, следовательно, энергия отдачи не превышает нескольких сотых долей электрон-вольта. Этого совершенно недостаточно не только для разрушения связи С—Вг, но даже и для заметного увеличения скорости термической реакции, в которой образуются ионы Вг-, а именно гидролиза [c.108]