Превращения под действием радиации

Превращение под действием радиации [c.95]

Появление заряженных частиц в результате переноса энергии ионизирующего излучения в ПЭ было доказано при измерении электрической проводимости, причем химические превращения в ПЭ гораздо заметней, чем у низкомолекулярных алканов. Под действием радиации выделяется водород [54], например, по реакции [c.233]

В статье Радиационный катализ , как показывает название, рассматривается совместное действие излучения и катализа. С одной стороны, мы имеем здесь открытые системы, в которые постоянно подводится энергия извне в виде радиации. Эта энергия трансформируется под действием катализаторов в химическую энергию более низкого потенциала. С другой стороны, излучение способно также видоизменить сами катализаторы, создавать в них новые активные центры, причем не наблюдается эквивалентности между энергией радиации и энергией химического превращения квантов радиации гораздо меньше числа элементарных актов реакции. Эти случаи с точки зрения катализа особенно интересны. И, наконец, в некоторых случаях радиация способна подавлять химические реакции. Вопрос о радиационном катализе является новым и очень перспективным эта область химии быстро развивается. [c.6]

Предполагается, что наиболее существенные изменения механических свойств неделящихся металлов под действием радиации возникают из-за смещения атомов металла из их обычных мест в кристаллической решетке под действием нейтронов с высокой энергией, в результате чего образуются внедренные атомы и вакансии. Исключение составляют, например, материалы, содержащие бор, в которых тепловые нейтроны могут вызывать ядер-ное превращение бора и образование гелия, что приводит к охрупчиванию и существенным изменениям размеров кристаллической решетки. Влияние облучения на поведение сталей для сосудов давления наблюдается в том случае, когда нейтрон с достаточной энергией (выше примерно 350 эВ) соударяется с атомом металла, передает ему часть своей энергии и выбивает его из обычного положения в кристаллической решетке. [c.401]

Как видно из этой таблицы, предварительное облучение увеличивает активность многих катализаторов, хотя для некоторых катализаторов воздействие излучения или не изменяет или даже уменьшает каталитическую активность. Возможно, что в ряде случаев картина существенно осложняется радиационно-химическими превращениями веществ, адсорбированных на поверхности катализатора. Например, возрастание чувствительности к действию радиации -у-А Оз по мере увеличения количества адсорбированной воды было отмечено Г. Коном и Э. Тэйлором [72]. [c.309]

В этом отношении измерение окислительно-восстановительного потенциала системы может быть весьма полезным, поскольку его изменения под действием радиации должны отражать происходящие в системе превращения и тем самым позволяют судить о характере появляющихся продуктов и облегчают их идентификацию. [c.71]

Физические и механические превращения, происходящие в полимерах под действием радиации, обычно гораздо важнее изменений электрической проводимости. Физические процессы можно проследить с помощью исследования диэлектрической релаксации. Механическое разрушение образца достаточно просто фиксируется по величине пробивного напряжения. Как и в случае термического старения, проводимость и диэлектрические характеристики полимера могут даже улучшаться при длительном облучении однако если измерения проводятся на увлажненных образцах, описанный метод оказывается достаточно чувствительным для обнаружения механических дефектов, возникающих под действием радиации. [c.168]

Образование радикалов является одной из промежуточных стадий превращений, которые претерпевают полимеры под действием излучений. Иногда можно выяснить роль радикалов в радиационно-химических превращениях полимеров, например при окислении и сшивании полимеров. Установлено, что радиационное окисление связано с образованием перекисных радикалов в результате присоединения кислорода к первичным полимерным радикалам [253]. Дальнейшие превращения перекисных радикалов под действием радиации или при нагревании приводят к деструкции полимерных цепей. [c.318]

Проведенное рассмотрение направлено на то, чтобы показать возможную роль ионных процессов в химических изменениях под действием радиации. После того как в ряде работ получены, как мне кажется, очень ясные и доказательные выводы о стабилизации ионов в различных системах, необходимо сделать следующий шаг и продемонстрировать химическое значение этих экспериментов, т. е. показать, что ионы могут быть промежуточными продуктами, приводящими к конкретному химическому превращению. [c.175]

Все это приводит к изменению физико-химических и механических свойств ионитов, их селективности, кинетики обмена и других показателей. Радиационно-химические превращения ионитов, как уже отмечалось, связаны с прямым и косвенным действием радиации. [c.340]

Реакция образования полиена является уникальной, поскольку в настоящий момент неизвестно других способов превращения бензола в полиен. Хотя раскрытие бензольного кольца может происходить под действием радиации [104], [c.350]

В условиях стационарного облучения при исследовании превращений, инициированных действием радиации, мы лишены возможности изучать протекание одной выбранной индивидуальной реакции. В облучаемой системе одновременно протекает несколько различных реакций и измерить можно лишь их суммарный результат. Кроме того, подавляющее большинство реакций, в которых участвуют рождаемые действием излучения частицы, очень быстрые и полностью заканчиваются за время облучения. Все это делает невозможным в подобных условиях определение абсолютной величины константы скорости выбранной реакции и, следовательно, не может быть исследовано и влияние ионной силы на величину последней. [c.74]

Известно, что добавление некоторых веществ в полимеры защищает их от химических превращений, протекающих под действием радиации. [c.53]

Акриламид под действием радиации хорошо полимеризуется в твердой фазе. Обстоятельному выяснению были подвергнуты изменения кристалличности полимера, основные кинетические закономерности полимеризации, пост-эффект, влияние мощности дозы, температуры, добавок [13, 70—85]. Кинетические кривые показывают автоускорение. Характеристическая вязкость падает с увеличением мощности дозы (при постоянной степени превращения 5%) и = 0,8 при той же степени превращения [84]. Полимер аморфен, несмотря на то, что реакция происходит в твердом кристалле. Полимеризация в твердом растворе пропионамида указывает на то, что аморфная фаза возникает после присоединения очень немногих мономерных звеньев [86]. В этом случае отмечено также влияние кислорода [87]. Показано участие радикалов в твердофазной полимеризации, их влияние на кристаллическую решетку и образование полимера [88]. Радиационная твердофазная полимеризация акриламида в электрическом поле показала, что последнее не влияет или.мало влияет на конверсию мономера [80]. [c.157]

Свободные радикалы играют исключительно важную роль в развитии комплекса явлений, составляющего так называемую лучевую болезнь . При действии на организм животного или человека рентгеновских лучей, гамма-лучей или корпускулярного излучения, например альфа-частиц, возникают резкие изменения в состоянии клеток, иногда ведущие к тяжелому общему расстройству функций организма. Даже относительно малые дозы радиации при длительном действии причиняют серьезный вред. Причиной, по которой радиация так сильно влияет на биологические объекты, является возникновение свободных радикалов за счет действия радиации на воду, имеющуюся в клетках организма. Излучение может, конечно, действовать и на различные органические молекулы, вызывая их ионизацию или превращение в радикалы, но взаимодействие с молекулами воды совершается особенно легко, и его приходится принимать во внимание в первую очередь. Процесс начинается с отрыва электрона от молекулы воды [c.417]

Деструкция полиизобутилена под действием радиации приводит к быстрому и равномерному снижению молекулярного веса [2, 43а, 72, 103], которое происходит пропорционально дозе вплоть до превращения полимера в жидкость со степенью полимеризации около 7 [21. Снижение молекулярного веса в 10 раз требует облучения дозой примерно 15-10 р [103]. [c.64]

Включение примесей также следует считать дефектами решетки. В химически лабильных системах примеси образуются под действием радиации. Напри-мер, облучение кристаллов ККОз приводит к появлению N0 " и Ог, которые следует рассматривать как примеси, способные повлиять па миграцию энергии в решетке. Примеси могут возникать также в результате ядерных превращений. [c.300]

Различают прямое и косвенное действие радиации на живые организмы. Прямое действие состоит в радиационно-химических превращениях молекул в месте поглощения энергии излучения. Прямое попадание в молекулу переводит ее в возбужденное или ионизированное состояние. Поражающее действие связано с ионизацией молекулы. Непрямое, или косвенное, действие радиации состоит в повреждениях молекул, мембран, органоидов, клеток, вызываемых продуктами радиолиза воды, количество которых в клетке при облучении очень велико. Заряженная частица излучения, взаимодействуя с молекулой воды, вызывает ее ионизацию [c.435]

В последнее время стала развиваться радиационная химия углеводородов и появились исследования радиол иза алканов, доложенные на симпозиуме по радиационной химии углеводородов в 1957 году [146]. Под влиянием облучения таза пучком электронов с энергией порядка 1,5 мэв при обыч-ной температуре могут свободно происходить процессы расщепления молекул алкана на радикалы и непосредственного отщепления молекул водорода и метана На основе изучения цримесей этилена и пропилена в качестве веществ, поглощающих атомы водорода и метил-радикалы, а также результатов изотопического исследования радиолиза смеси этана и полностью замещенного дейтероэтана на масспектрометре, было показано, что большая часть водорода образуется при радиолизе этана путем прямого отщепления его молекул от молекул этана в первичном процессе [146]. Изучение изото-лического распределения метана, образованного при радиолизе системы этан и дейтероэтан, дало доказательство того, что метан возникает путем непосредственного отщепления его молекулы от исходных молекул этана. Таким образом, процессы радиолиза алканов могут происходить под воздейст- вием больщой энергии облучения при обычных температурах по другому механизму, с отщеплением молекул в первичном акте, без участия радикалов. В этом отношении радиолиз несколько схож с высокотемпературным крекингом, при котором относительный вес радикально-цепных процессов снижается и возрастает роль процессов распада, проходящих по молекулярному механизму, что соответствует более высоким порядкам энергий в том и другом случаях. Интересно также, что в условиях радиолиза (25°) могут возникать горячие радикалы, энергия которых соответствует гораздо более высоким температурам, чем температура экспериментов, т. е. распределение по энергиям для таких радикалов не является Максвелл-Больцмановским. С другой стороны, при действии радиации на алканы возникают и радикалы, которые могут тшициировать процессы распада. В этих случаях важной характеристикой инициированного крекинга является общий выход радикалов, способных индуцировать крекинг, отнесенный к определенному количеству поглощенной энергии. Вследствие того, что ионизирующее излучение поглощается молекулами не избирательно, количество поглощенной энергии пропорционально общему числу электронов в единице объема и не зависит от химического строения алкана [147]. В то же время выход радикалов, отнесенный к одинаковой поглощенной энергии, весьма зависит от строения поглощающих молекул. С процессами образования радикалов конкурируют процессы спонтанной де.чактивации возбужденных молекул алканов, связанной с превращением энергии элект- [c.71]

Превращения ионов. Под действием радиации, как правило, получаются однозарядные ионы А=А++р , АВ = АВ++р-. Образование двухзарядных ионов — редкий процесс. Из молекулы при облучении может быть вырван любой из ее электронов. Тогда начинаются процессы перегруппировки электронов, образуется молекулярный ион с характерной для него электронной структурой. Электроны, выбитые из молекул действием излучения, в результате столкновения с окружающими молекулами замедляются. После этого они могут захватываться ионами. Образующиеся в процессе захвата частицы возбуждены. Когда электрон захнатывается молекулярным ионом, получается исходная молекула в возбужденном состоянии СН " . Те же ионы, у которых нет неспаренных [c.409]

Энергия, выделяющаяся в результате ядерных реакций, на несколько порядков больше прочности химических связей, энергетического эффекта обычных химических реакций или количества энергии, необходимого для образования дефектов (дислокаций и вакантных узлов) в решетке твердых веществ. Ни однн материал независимо от его фазового состояния или внешних условий не является совершенно инертным по отношению к ядерным излучениям. Поэтому в последние годы с появлением легкодоступных источников высокой энергии химическое действие радиации активно исследовалось многочисленными учеными с самыми различными целями. Новая область радиацрюнной химии включает исследования, направленные на предотвращение ущерба от разрушающего действия радиации, на разработку методов избирательного разрушения (например, стерилизация и применение в медицине), или специфическое использование радиации для избирательного проведения химических реакций. Данная глава ограничивается рассмотрением последней из перечисленных областей радиационной химии и, в частности, выявлением возможностей использования ядерных излучений как способа проведения химических превращений в процессах нефтепереработки. [c.114]

Гарднер [43] интерпретировал деструкцию ПММА с добавками под действием радиации как результат реакций одновременно возникающих ионов и возбужденных состояний. Энергия возбуждения при этом может переноситься на большие расстояния, однако превращения возбужденных состояний с меньшей вероятностью вызывают деструкцию, чем положительные ионы, мигрирующие в меньшей степени, но зато имеющие гораздо большую склонность реагировать с макромолекулой в разрывом цепи. Предложенный путь переноса энергии излучения на ПММА согласуется с исследованием Вильске [44], который наблюдал перенос энергии излучения на расстояние более 1000 мономерных звеньев и через 2—3 мономерных звена. Установлено, что при пульсационном радиолизе ПММА в присутствии дифенила возникают анионы, причем катионы полностью отсутствуют [45]. [c.231]

Первый способ расчета гсредполагает, что химически эффективна только та энергия, которая непосредственно поглощается компонентом, претерпевающим химическое превращение. В этом случае говорят о прямом действии радиации. Во втором случае допускается, что вся энергия, поглощенная системой, тем или иным путем может быть полностью или частично использована для химического превращения данного компонента. Если компонент А присутствует в количествах, меньших 1%, то его химическое превращение почти всегда есть результат непрямого действия радиации. В простейшем случае молекулы А реагируют с радикалами, возникшими под действием радиации из основного компонента. Однако химические превращения молекул А могут быть также и результатом физического взаимодействия этих молекул с промежуточными частицами (ионами, электронами, возбужденными молекулами), возникшими из основного компонента. В этом случае говорят о переносе энергии от основного компонента к компоненту А. [c.67]

СН2С(СвН5) — может приводить к образованию поперечных связей. Свободные радикалы этого типа склонны к превращению в карбонильные группы, что и наблюдается при облучении полистирола ультрафиолетовыми лучами [207 ] и при последующем самоокислении облучавшегося полимера [208]. Непредельные связи, образующиеся при облучении [209], также могут подвергаться окислению после облучения. При облучении полистирола в отсутствие кислорода (в вакууме) практически имеет место лишь процесс сшивания присутствие кислорода увеличивает соотношение р/а и при медленном облучении на воздухе преимущественно протекают процессы деструкции [4, 97, 191, 199]. Роль кислорода в деструктивных процессах под действием радиации особенно велика при облучении полистирола в растворах [210—213]. Гидроперекисные, перекисные радикалы и группы, образовавшиеся при окислении в процессе облучения, способны к последующим превращениям. Если учесть, что свободный [c.184]

Развитие в последние годы методов фотоионизации молекул, фотоэлектронной спектроскопии, фотоион-фотоэлектронных совпадений, фотодиссоциации ионов позволило получать сведения об электронной структуре молекул и о поведении образующихся ионов. К настоящему времени накоплен значительный материал об электронных состояниях молекулярных ионов, их устойчивости и путях фрагментации. Метод ионизации полем оказался весьма продуктивным для исследования кинетики распада возбужденных ионов и оценки времен их жизни. Результаты исследований ионных процессов существенны для понимания превращений веществ при действии радиации и для разработки методов повышения радиационной стойкости. Их рассмотрению и посвящен обзор. [c.86]

Природа активных центров. Как уже отмечалось, С. нолимеров и их превращение в присутствии стабилизаторов могут протекать по радикальному, ионному и молекулярному механизмам. Разрушение лшогих материалов при их эксплуатации в естественных атмосферных условиях, в космосе, при действии радиации часто связано с радикальными реакциями. Ионные процессы обычно имеют значение нри деструкции в агрессивных средах и, но-вндимому, в случае С. нек-рых полимеров, имеюи ,их в макромолекуле высокополярные группы. Молекулярные механизмы, как правило, не имеют существенного влияния на общее течение С. [c.240]

Предпосылкой данного исследования является и то, что серусодержащие соединения, в частности алифатические тиоспирты, претерпевают существенные радиационно-химические превращения благодаря наличию реакционноспособной сульфгидрильной группы [4—7]. Наряду с этим нахождение опти мальных условий образования различных продуктов окисления тиоспиртов под действием радиации представляет и самостоятельный интерес. [c.163]

Исследование радиолиза дисульфида позволяет заключить, что оп претерпевает глубокие превращения под действием радиации, ио в меньшей степени, чем соответствующие тиоспирты. Дисульфиды подвергаются радиационно-окислительным превращениям в основном с образованием соединений типа сульфоксидов. В определенных условиях имеет место и незначительное радиационное восстановление до тиоспиртов. Высокие значения радиационно-химических выходов, достигающих 600 лоуг/100 эв, а также их зависимость от мощности дозы (8—200 лол/100 эв при 2,6 10 и 1,0 -10 вв мл сек соответственно) позволяют заключить, что эти превращения протекают по радикальио-цепному механизму. Отсюда следует, что путем подбора условий облучения возможно направленно вести радиационно-химический синтез различных сераорганических соединений. Таблиц 2. Иллюстраций 4. Библиографий 10. [c.607]

Полимеризация окиси дифенилвинилфосфина вызывается инициаторами радикального типа (ди-трег-бутилперекисью) в массе и динитрилом азоизомасляной кислоты в растворе Полученные полимеры чрезвычайно чувствительны к действию влаги. Полимер с т. пл. 220—242° С имел [т]] = 0,047 (в спирте). Окиси диэтилвинилфосфина и дифенилвинилфосфина превращаются в полимеры под действием радиации из первого со степенью превращения 80% был получен твердый полимер с мол. весом 33 000, хорошо растворимый в воде, этаноле и бензоле из второго окисла со степенью превращения 60% получен полимер с мол. весом 30 ООО, растворимый в горячих этаноле и бензоле [c.756]

Измерение потенциала в системе во время ее облучения рентгеновскими лучами представляет, при большой мощности дозы, определенные трудности, связанные с помехами, вызываемыми действием высоковольтных установок. При небольшой интенсивности такие измерения производились Луазелером [1 ] в облучаемых растворах метиленового голубого. Поставленная задача заключалась в разработке методики измерения потенциала системы во время действия излучения при непрерывном перемешивании, в атмосфере определенного газа, и в установлении соответствия между значением потенциала и соотношением количеств окисленной и восстановленной форм в облученном растворе. Для решения этой задачи целесообразно выбрать достаточно простую систему, в которой возможности радиа-циопио-химических превращений ограничены, как нанример, раствор соли, в котором только один ион чувствителен к действию радиации и все радиационно-химические реакции сводятся к изменению его окислительновосстановительного состояния. Такой системой, хорошо изученной как в электрохимическом, так и в радиационно-химическом отношении, является раствор сернокислой закиси железа в серной кислоте. В этом растворе основным превращением под действием излучения является переход двухвалентного железа в трехвалентное. [c.71]

После человека Е. all является в настоящее время наиболее интенсивно изучаемым организмом . Бактерии можно подвергать действию радиации или мутагенных агентов, повреждающих их генетический аппарат, таким образом, чтобы вызвать специфическое изменение биосинтетических процессов, контролируемых соответствующими генами. В таком случае становится возможным идентифицировать промежуточные продукты реакций, накапливающиеся в культуре мутанта. Бактерии можно заморозить и затем разрушить, чтобы извлечь из них ферменты. Применение таких чрезвычайно жестких воздействий к другим организмам часто оказывается невозможным. Наконец, особенности процессов синтеза и распада у бактерий таковы, что позволяют им быстро расти на простых средах из минеральных солей с очень широким набором органических соединений в качестве источника углерода. В таких случаях иногда легче следить за химическими превращениями простого соединения, которым питаются микробы, чем за сложными веществами, которыми питаются высшие организмы. [c.29]

Чем выше мол. вес полимера, тем выше скорость сшивания. Поэтому в С. и. вовлекаются прежде всего высокомолекулярные фракции. В радиационной химии полимеров устаповлено, что чем выше мол. вес полимера, тем меньше доза энергии, необходимой для образования сплошной трехмерной сетки. Подробно о С. п. под действием радиации см. Вулканизация радиационная и Радиационно-хи.чические превращения поли.черов. [c.541]

Радиационная полимеризация в присутствии ПВХ ди- и триал-лиловых эфиров, взятых в количестве 9—38%, приводит к образованию трехмерной структуры полимера аллилового эфира, в которую включены макромолекулы ПВХ . Аллиловые эфиры более склонны к реакциям передачи цепи, чем к реакциям роста, поэтому между трехмерной сеткой и ПВХ образуется химическая связь. Например, скорость превращения под действием радиации диал-лилсебацината в присутствии ПВХ превышает скорость гомополимеризации самого эфира. [c.402]

Вторичные процессы в фотохимических реакциях большей частью являются чисто химическими (реакции радикалов), между тем как в радиохимических реакциях вещества, возникающие под действием радиации большой энергии, претерпевают под воздействием излучений и последукщие превращения. [c.122]

Превращению под действием радиации подвергается кислородный моле-кулярныйкомплексзакисного железа, медленно образующийся при насыщении кислородом (лучше под давлением) солей закисного железа. За образованием этого комплекса, в состав которого может входить и ион можно следить по изменению поглощения при 250 т х. [c.114]

Прямое действие радиации представляет собой сложную последовательность событий, происходящих от момента передачи энергии излучения макромолекуле и до появления стойких структурных и функциональных изменений. Условно этот процесс может быть поделен на три стадии. На первой, или физической, стадии энергия излучения переносится веществу, возникают возбужденные и ионизированные молекулы, неравномерно распределенные в пространстве. Эти события происходят в первые 10 — —10 с. Следующая, физико-химическая, стадия состоит из различных типов реакций, приводящих к перераспределению возбужденными молекулами избыточной энергии — появляются разнообразные активные продукты ионы, радикалы. Эти реакции протекают за время порядка 10 —10 ° с. Облученные молекулы, находящиеся в различных электронно-возбужденных состояниях, в течение физико-химической стадии имеют много возможностей для дальнейших превращений. Поэтому в веществе, состоящем даже из одного типа молекул, облучение генерирует ионы и радикалы с широким спектром химических свойств. В течение третьей, или химической, стадии действия ионизирующих излучений иоаы и радикалы взаимодействуют друх с другом и с окружающими молекулами, формируя различные типы структурного повреждения. Реакции химической стадии заканчиваются в первые 10 —10 с после облучения . [c.57]

Целесообразно остановиться, хотя бы кратко, еще на одной проблеме — радиационной стойкости [55]. Это термин матери-аловедческий. Под радиационной стойкостью будем понимать способность данного вещества выдержать определенную дозу излучения без существенного изменения своих свойств, важных для данной технической задачи. Будем характеризовать радиационную стабильность также выходом С чем меньше его значение, тем -вещество более стабильно к действию радиации. В табл. 5.1 приведены примеры и очень стабильных и очень нестабильных веществ. Для большинства веществ выход первичных продуктов радиолиза составляет 10, так что и выход продуктов разрушения такого же порядка. Если вещество используют в качестве материала, то всегда возникает задача понизить выход его разрушения. Эта задача для каждого класса материалов решается отдельно, поскольку механизмы радиационно-химических превращений весьма разнообразны и зависят от условий их работы (температуры, агрегатного состояния и др.). Влиять на радиационную стойкость жидкостей можно, только изменяя судьбу промежуточных частиц. Полностью подавить радиационное разрушение вещества нельзя, но во многих случаях его можно снизить на порядок или даже больше. Для жидких углеводородов, например, используют метод акцептора возбуждения, переводя при этом активную форму исходных возбужденных молекул в неактивную форму возбуждения акцептора, либо акцептора электронов и дырок, восстанавливая исходное вещество или препятствуя образованию активной формы его возбужденного состояния. При этом, конечно, акцептор разрушается, но главная задача — повысить радиационную стойкость исходного вещества — носителя данных материаловедческих свойств —- выполняется. [c.250]

Радиационная химия изучает хи.мнческие превращения, происходящие при воздействии ионизирующих излучений. Действие всех видов радиационного излучения п конечно.м счете сводится к взаимодействию заряженных частиц с электронами вещества, поэтому химический эффект действия различных излучений в значительной мере одинаков. Наиболее существенное отличие радиационно-химических реакций от фотохимических связано с неизбирагельным характером поглощения ионизирующего излучения. В то время как свет поглощается, если его частота соответствует частоте поглощения молекулы, энергия радиации поглощается всеми молекулами, вызывая акты ионизации и переводя молекулы в возбужденное состояние. Сохраняя все преимущества фотохимического инициировании (слабая температурная зависимость, отсутствие загрязнений в реакционной среде и др.), радиационное инициирование не накладывает каких-либо особых требований на реакционную среду. Эта среда может быть многокомпонентной, непрозрачной, находиться в разных агрегатных состояниях, кроме того, конструкция реактора может быть произвольной. [c.261]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология