Поглощение излучений высокой энергии

ПОГЛОЩЕНИЕ ИЗЛУЧЕНИИ ВЫСОКОЙ ЭНЕРГИИ [c.31]

Поглощение излучений высокой энергии [c.33]

Механизм действия излучений высокой энергии на органические системы в некотором отношении отличается от механизма фотохимических реакций (см. гл. 6) [1]. Если для фотохимической реакции характерно образование единственного вполне определенного возбужденного состояния при поглощении света, то поглощение излучения высокой энергии, не будучи селективным, может приводить к образованию целого ряда возбужденных состояний, а также и ионов. Кроме того, каждый световой фотон возбуждает только одну молекулу и возбужденные частицы равномерно распределяются в системе энергия фотона ионизирующего излучения вполне достаточна для возбуждения и ионизации многих молекул, концентрирующихся вдоль пути прохождения ионизирующей частицы. [c.145]

ХИМИЧЕСКИЕ ПОСЛЕДСТВИЯ ПОГЛОЩЕНИЯ ИЗЛУЧЕНИЙ ВЫСОКОЙ ЭНЕРГИИ В ВЕЩЕСТВЕ [c.131]

Радиолиз существенно отличается от фотолиза. Поглощение излучений, обладающих значительно большей энергией, чем видимые, инфракрасные или ультрафиолетовые лучи, вызывает возбуждение или отрыв электронов от внутренних оболочек атомов. Первичный акт взаимодействия излучений высоких энергий с веществом [c.363]

Проникая в твердое вещество, излучение в зависимости от величины его энергии может затрагивать только валентные электроны, всю электронную оболочку атомов или же, при достаточно высокой энергии, и атомные ядра. В последнем случае оно производит не только возбуждение электронов, ионизацию, но и смещение атомов данного вещества из их нормальных положений. Зто относится как к электромагнитному излучению (видимому свету, ультрафиолетовым и рентгеновским лучам, 7-излучению), так и к потокам частиц (электронов, ионов, например, протонов или а-частиц и др.). При этом энергия излучения трансформируется частично в тепловую, вибрационную энергию твердого вещества, которая передается соприкасающимся с ним веществам, а частично в электромагнитное излучение сниженной частоты по сравнению с частотой поглощенной лучистой энергии. Местные изменения структуры твердого вещества, возникающие при его взаимодействии с излучением высоких энергий, принято называть радиационными дефектами. Радиационные дефекты, равномерно распределенные по всему сечению луча, проникающего в твердое вещество, создаются фотонами, электронами, а-частицами и т. д. [c.121]

Спектры поглощения таких многоэлектронных систем, как комплексные соединения, имеют сложный характер и для их расшифровки необходимо проводить разложение на гауссовы составляющие [61. Чем дальше в коротковолновой области спектра лежит линия поглощения, тем на более высокий энергетический уровень переходит молекула при поглощении. Серия линий поглощения заканчивается в далекой ультрафиолетовой области сплошным поглощением. Эти участки соответствуют ионизации молекул в результате поглощения излучений больших энергий. [c.10]

На рис. 8.3-4 показана билогарифмическая зависимость массового коэффициента ослабления алюминия, железа и свинца от энергии рентгеновского излучения в диапазоне от 1 до 50 кэВ. Отчетливо видны скачки краев поглощения, связанные с фотоэлектронным поглощением. Атомы с низким Z (А1) ослабляют рентгеновское излучение в меньшей степени, чем атомы с высоким Z (РЬ). Рентгеновское излучение высокой энергии (жесткое) ослабляется меньше, чем излучение низкой энергии (мягкое). [c.62]

Изучение газовых реакций, вызываемых излучением высокой энергии, началось после открытия радиоактивности. Реакции, инициированные а-частица ми и электронами, составили предмет ряда классических исследований Линда [1] и его сотрудников. Линд определил радиационно-химический выход как величину M/N, где М — число молекул, созданных или прореагировавших в результате действия излучения, а N — число образованных пар ионов. Другой мерой радиационно-хи.мического выхода, обычно применяемой в настоящее время, является G — число созданных или прореагировавших молекул на 100 эв поглощенной энергии излучения. Если W=32,5 эв, то G приблизительно равно [c.52]

Если вещество излучает энергию непосредственно после поглощения энергии излучения, то говорят, что оно флуоресцирует. Поглощаемым излучением может быть видимый свет, ультрафиолетовое или инфракрасное излучение, электроны, а-частицы, рентгеновские или улучи. Испускаемое излучение обычно лежит в видимой области электромагнитного спектра. Однако при возбуждении атомов излучением высокой энергии могут испускаться рентгеновские, ультрафиолетовые или инфракрасные лучи. [c.284]

Скорость инициирования (к1) очень низка для насыщенных полимерных углеводородов в отсутствие света при комнатной температуре. Обычно считают, что полимерные радикалы (К-) образуются в результате поглощения тепла, ультрафиолетовых лучей, излучений высокой энергии, при механическом воздействии или реакции полимера с радикалами, образующимися при распаде инициатора, однако точно механизм этих реакций еще не выяснен. [c.452]

Радиационная стойкость смазок. Воздействие на смазочные материалы излучений высоких энергий (у-лучи, а- и р-частицы, свободные электроны) приводит к глубоким изменениям их структуры и свойств. Глубина изменений свойств зависит от дозы поглощенного облучения и химического состава смазочного материала. О радиационной стойкости смазок судят по изменению их свойств после облучения определенной интенсивности. Суммарная доза до 5 (10 —10 ) рад обычно вызывает разрушение волокон загустителя и изменения свойств смазок. [c.293]

Для защиты от бета-излучений применяют материалы с небольшим атомным номером (алюминий, плексиглас и др.), что снижает энергию тормозного излучения для поглощения жестких (высоких энергий) бета-лучей применяют свинцовые экраны с внутренней облицовкой алюминием. [c.66]

Энергия излучения. Для просвечивания сечений значительной толщины применяют источники излучения высокой энергии. Излучение создает нерезкость другого вида, которая в этом случае имеет большее значение, чем обычный уровень геометрической нерезкости. В отдельных случаях в результате поглощения излучения в фотографической пленке образуются свободные электроны. Эти электроны сами способны производить фотографический эффект в зависимости от их энергии, пропорциональной энергии излучения, которой они образованы. Таким образом, создается специфическая нерезкость, которая становится значительной (рис. 7.4) для энергий излучения, требуемых для контроля изделия из стали толщиной свыше 75 мм. [c.300]

Желтый цвет придают сульфид железа, образующийся при введении восстановителей, напр, угля (0,5— 1%), или соединения церия и титана (5—7%). Синие, сине-зеленые и зеленые стекла получают, добавляя окислы кобальта (0,08—0,1%), меди (1,3-3,5%) и хрома (0,05-0,5%). В зависимости от типа и назначения контролируется пропускание, отражение и рассеивающая способность стекол. В линзах контролируют силу света и углы рассеяния. В цветных С. с., кроме того, определяют цветовой тон и чистоту цвета. К С. с. относятся и стекла, поглощающие или пропускающие ультрафиолетовые, инфракрасные и рентгеновские лучи, а также стекла, поглощающие излучения высоких энергий (альфа-частицы, тепловые нейтроны). Поглощения излучений в различных участках электромагн. спектра добиваются введением в состав стекла окислов железа, свинца, бария, кадмия, титана, ванадия, церия. Наиболее полно пропускают ультрафиолетовые лучи фосфатные и кварцевые стекла, не содержащие окислов железа. Черные стекла для люминесцентного анализа, пропускающие ультрафиолетовые и задерживающие видимые лучи, получают окрашиванием стекла окислами никеля и кобальта. Основу стекол с границей пропускания в инфракрасной области спектра составляют окислы германия, алюминия и теллура, а также халькогениды мышьяка, селена и [c.351]

Массовый коэффициент поглощения а . Массовый коэффициент поглощения используется при изучении действия излучений высоких энергий. Он определяется через плотность р г см ). [c.337]

Таким образом, имеющиеся экспериментальные данные о спектрах поглощения фотохимически окрашенных кристаллов щелочно-галоидных соединений позволяют разделить все центры поглощения (окраски) на две группы на электронные центры окраски, обусловленные локализованными электронами (/, F, М, Ri, R и Л/ -центры), и на дырочные центры, обусловленные локализованными положительными дырками (Ух, V.2, Уз и другие подобные центры). При окрашивании щелочно-галоидных кристаллов излучением высокой энергии электронные и дырочные центры возникают одновременно. Оптическое и термическое обесцвечивание кристалла происходит лишь вследствие одновременной аннигиляции электронных и дырочных центров. Александер и Шнейдер [751 показали, что под действием сильного поля при одновременном облучении кристалла /-светом из фотохимически окрашенного кристалла могут быть выведены /-центры. Остающиеся в таком кристалле У-центры не могут более обесцвечиваться никаким светом. [c.35]

При измерении излучения (дозиметрии излучения высокой энергии или, что то же, ионизирующих видов радиаций) имеют дело с количественным измерением и определением поглощенной энергии в газообразных, жидких или твердых системах, подвергнутых воздействию ионизирующего излучения какого-либо вида . Каждое излучение характеризуется энергией, размерность которой аналогична размерности работы. Так как энергия, теряемая излучением при прохождении через данную систему, как-то сказывается на ее свойствах, то всегда можно перейти от одной системы к другой, например от измерительной к той, в которой происходят радиационнохимические реакции. [c.46]

Результаты проведенных исследований подтверждают важное значение надмолекулярных структур и показывают, что они в известной степени определяют физико-механические свойства полимерных материалов. Разрушению этих образований сопутствует резкое ухудшение прочностных характеристик полимеров В свою очередь, устойчивость этих структур при действии излучения высокой энергии зависит от совершенства их строения, упорядоченности и других факторов.Большое влияние на механические свойства материалов оказывают также дефекты, образующиеся в процессе облучения трещины, поры и т. п. Размеры, количество и форма этих дефектов различны и зависят от величины поглощенной дозы, структуры. материала, степени его вытяжки. [c.361]

За последнее время большое значение приобрело изучение деструкции под действием излучений высокой энергии (рентгеновские лучи, а-, р- и у-излучение). При поглощении р- или у-излучения происходит возбуждение молекулы полимера и диссоциация ее либо на свободные радикалы, либо на радикал и ион. Продолжительность жизни образующихся ионов чрезвычайно мала, поэтому в разнообразные химические реакции (радиохимические превращения) вступают в основном свободные радикалы. При этом конечными продуктами деструкции могут быть полимеры линейного, разветвленного и пространственного строения. [c.65]

Химическое изменение молекул, участвующих в первичном акте взаимодействия с фотоном, играет, очевидно, сравнительно ничтожную роль, и, таким образом, химическое действие электромагнитных излучений высокой энергии почти полностью осуществляется быстрыми электронами. Последние могут быть введены в облучаемую среду также и другими способами, например путем использования препаратов, излучающих р-частицы, или ускорителей электронов. Существуют коренные различия между, действием ультрафиолетовых лучей, с одной стороны, и рентгеновского и -излучений — с другой. В первом случае осуществляется специфическое поглощение фотонов молекулами, [c.16]

Выше было показано, что все виды излучений высокой энергии взаимодействуют с веществом посредством образования заряженных частиц (электронов или тяжелых заряженных частиц), обладающих высокой энергией. Эти частицы действуют по существу одинаково, вызывая ионизацию и возбуждение атомов и молекул вокруг треков. Однако экспериментально установлено, что различные типы излучений часто вызывают разные конечные эффекты. Так, у учи, например, вызывают окисление ионов закиси железа в разбавленном водном растворе со скоростью 15,5 иона на 100 эв поглощенной раствором энергии. В то же время а-частицы полония на такое же количество поглощенной энергии дают только одну треть указанного числа ионов окиси железа. Причина этого несовпадения — различие в линейной плотности первичных актов вдоль треков ионизирующих частиц для этих двух видов излучения. В том случае, когда акты ионизации и возбуждения молекул совершаются близко друг за другом (а-частицы)-, образующиеся при этом реакционноспособные промежуточные продукты находятся достаточно близко, чтобы вступить между собой в химическое взаимодействие. Если же ионизации и возбуждения происходят в точках, разделенных между собой значительными расстояниями (у-лучи), взаимодействие образующихся при этом промежуточных продуктов становится менее вероятным и они с большей эффективностью реагируют с веществом, находящимся в облучаемой среде. Можно таким образом рассматривать два крайних механизма поведения ионизирующих излучений один из них характерен для идеальных а-частиц, другой — для идеальных у-лучей. Все наблюдаемые в действительности химические эффекты, обусловленные действием реально существующих видов излучений, по своему механизму занимают некоторые промежуточные положения. [c.22]

В качестве дозиметров можно использовать стекла. Стеклянные дозиметры основаны на изменении окраски стекла в зависимости от поглощенной дозы. В некоторых стеклах под дей- ствием излучений высоких энергий образуются центры флуоресценции, высвечивание которых наблюдается при последующем облучении светом с определенной длиной волны. [c.328]

Поэтому при поглощении молекулой ультрафиолетового излучения высокой энергии наблюдаемый спектр поглощения состоит из широких полос, являющихся результатом наложения большого числа узких полос, соответствующих различным переходам между близко расположенными подуровнями. Сложная природа электронных спек-ров многоатомных молекул делает очень трудным их полный анализ даже при использовании приборов высокого разрешения, т. е. высоко монохроматичных потоков излучений. Отсутствие вращательной и вращательно-колебательной структур можно наблюдать в спектрах жидких веществ и растворов, что связано с взаимодействием между соседними молекулами растворенного вещества и влиянием сольватации (большинство химических исследований относится именно к этим условиям). Полярные растворители обусловливают обычно значительно большие изменения в полосах поглощения, чем неполярные. Это объясняется тем, что оптические спектры возникают в результату поглощения или излучения света внешними электронами, наименее прочно связанными с ядром, которые требуют для возбуждения меньше энергии, чем внутренние электроны. [c.8]

Действительно, поглощенная энергия расходуется на разрыв одних и образование других химических связей в облучаемом полимере, что в конечном счете приводит к изменениям химического строения вещества и соответственно к появлению новых свойств. Особенность воздействия излучений высокой энергии на полимеры обусловлена высоким молекулярным весом исходного веще-, ства и связанной с этим спецификой его надмолекулярной организации. Незначительное изменение в химическом строении полимера приводит к существенным изменениям его макроскопических свойств. [c.8]

Первый способ — атомы гелия возбуждаются ионизирующим излучением высокой энергии. Если поглощение энергии излучения в объеме детектора мало по сравнению с начальным уровнем энергии, присутствующие в газе-носителе примеси не влияют на процессы возбуждения. [c.53]

Следует отметить, что термин ионизирующие излучения является в некоторой степени условным, поскольку при поглощении излучения высокой энергии наряду с ионизацией происходят также и другие процессы. Исходя из этого, А. Чарльсби [1] предложил термин атомные излучения . Однако в настоящей книге термин ионизирующие излучения сохранен, поскольку он получил широкое распространение в радиационной химии. [c.11]

В 1927 году Мёллером впервые было показано, что рентгеновские лучи индуцируют мутации [211]. Поглощение излучений высокой энергии клетками вызывает разрывы и большие делеции хромосом, а в некоторых случаях — точечные мутации. [c.69]

Радиационно-химические реакторы. В радиа-циоино-химическнх реакторах активация молекул обеспечивается поглощением ими ионизирующего излучения высокой энергии, главным образом -излучения или потока электронов- [c.101]

При излтерениях в области излучений высокой энергии используются три типа единиц а) единицы радиоактивности, в которых измеряется скорость распада ядер радиоактивных элементов б) единицы интенсивности излучения или потока, которые дают скорость испускания или поглощения энергии (скорость поглощения часто называют мощностью дозы) в) единицы интегральной дозы, определяемой путем интегрирования поглощенного потока излучения за период облучения. [c.46]

Излучения высокой энергии могут быть разделены на электромагнитные (некорпускулярные) и корпускулярные. К излучениям первого типа относятся у-излучения и рентгеновские излучения. Корпускулярные излучения представляют собой поток частиц как заряженных (а-и -частицы, протоны, дейтоны, электроны высокой энергии и т. д.), так и электрически нейтральных (нейтроны). Детальное рассмотрение природы этих излучений, их источников и вопросов их взаимодействия с полимерами имеется в литературе [168, 169]. Учитывая разнообразие видов излучений и их источников, различие в величинах их энергии, интенсивности и эффективности поглощения, представляется удиви- [c.96]

Глубокие химические изменения происходят в полимерах при действии радиационных излучений независимо от вида энергий (у-лучи, потоки электронов, нейтронов и др.). Энергия этих излучений составляет величины порядка 9—10 эВ и более, тогда как энергия химических связей в полимерах 2,5—4 эВ. Поэтому такие излучения способны вызвать разрыв связей в цепи, но это происходит не всегда вследствие перераспределения и рассеяния (диссипации) энергии. При облучении, например, полиэтилена лишь 5% поглощенной энергии идет на развитие химических реакций, а 95% рассеивается в виде тепла. Под де1 1ствием излучений высоких энергий происходит деструкция, сшивание полимеров, увеличение ненасыщенности молекулярных цепей, разрушение кристаллических структур. [c.190]

Исслодовапие закономерностей гетерогенных радиационно-химических реакций представляет большой интерес, так как на границе раздела фал твердое тело (металл, нолупроводннк) — раствор возбуждение химических реакций излучением происходит значительно эффективнее. Полупроводник, находящийся в растворе, не только увеличивает поглощен]1с излучения, но и выполняет роль трансформатора -[-квантов высокой э]1е )-гии в энергию электронного возбуждения. В результате к зоне реакции (поверхность раздела фаз) подводятся возбунеденные электроны полупроводника с энергией порядка нескольких электронвольт. Сенсибилизирующее действие полупроводников в радиационно-химических процессах представляет существенный интерес, как путь повышепия эффективности химического и электрохимического действия излучений высоких энерги . [c.50]

В пропускающей и слоеной мишенях эффект самопоглощения тормозного излучения, довольно значительный при малых энергиях излучения и энергиях, больших края А-нолосы поглощения, объясняет наличие значительной части рентгеновского излучения в наблюдаемом А-нике и широкого максимума при больших энергиях (сдг. рис. 3). Основной вклад в наблюдаемый К-тшк обусловлен, однако, характеристическим излучением, возникающим вследствие ионизации А-оболочки либо неносредственно под действием р-частиц, или же в результате фотоэлектрического поглощения тормозного излучения высокой энергии. [c.53]

Слабовозбужденные электроны, по-видимому, должны иметь большое значение в системах, содержащих несколько компонент, один из которых имеет уровень возбуждения Е , значительно меньший, чем уровень возбуждения основного компонента Ер. В этом случае практически все слабовозбужденные электроны с энергиями между Е и Ер будут отдавать свою энергию Ет данному компоненту, который может играть в радиолитических превращениях смеси гораздо ббльшую роль, чем это соответствует его концентрации. В связи с этим уже нельзя применять формулы (4.21) и (4.23) для расчета доли энергии, поглощаемой каждым компонентом смеси, так как энергия селективно переносится к одному из соединений. Платцман оценил, что для излучения высокой энергии около 15—20% поглощенной энергии переносится слабовозбужденными электронами. [c.138]

Первые патенты по использованию излучений высокой энергии для полимеризации систем с ненасыщенными полиэфирами появились в 1956 г. [131, 174]. В этих патентах предложен способ отверждения ненасыщенных полиэфиров в сочетании с различными мономерами — эфирами акриловой и метакриловой кислот, акрилонитрилом и винил-хлоридом. Сополимеризация с образованием твердых продуктов осуществлялась под действием электронов высокой энергии при мощности поглощенной дозы 1-10 р сек. В 1957 г. опубликован патент по радиационной полимеризации ненасыщенных эфиров органических кислот Сз 2о и органических спиртов i-зо. Полимеры рекомендованы как присадки к смазочным маслам [164]. В ряде патентов Аллелио (1960—1963 гг.) [178, 191—194] предложены способы улучшения свойств (теплостойкости, эластичности, устойчивости к растворителям) линейных алифатических насыщенных полиэфиров при облучении их ускоренными [c.138]

Среди продуктов, образующихся из глюкозы с меньшим выходом, находится глицеральдегид [Р26]. Глицеральдегид легко изомеризуется в диоксиацетон, особенно в щелочных условиях. Присутствие глицеральдегида и диоксиацетона, вероятно, приводит к появлению полосы поглощения вблизи 265 ммк, которая обнаружена в облученных растворах глюкозы и других углеводов [Н89, К32]. Не ясно, как по простой свободнорадикальной реакции может образоваться глицеральдегид. В этой связи уместно вспомнить, что продукты облучения глюкозы, по-видимому, подобны продуктам, образующимся при ультрафиолетовом облучении [В88]. Это наводит на мысль о том, что при действии излучения высокой энергии может происходить возбуждение некоторого количества молекул сахара. [c.238]

В лабораторной практике часто иснользуют фотохимическое инициирование, к-рое основано на образовании свободных радикалов в результате диссоциации, вызываемой поглощением квантов света молекулами мономера или молекулами специально введенных фотоинициаторов и фотосенсибилизаторов. Для ишщиированпя радикальной П. обычных виниловых и диеновых мономеров (метилметакрилат, метилакрилат, винилацетат, хлоропрен) в отсутствии фотосенсибилизаторов, их освещают ультрафиолетовым светом длиной волны 250—360 ммк. При введении фотоинициаторов (перекиси, карбонилсодержащие соединеиия, азодииитрилы и др.) ско-)ость фотоинициирования существенно возрастает. Зведение в качестве фотосенсибилизаторов кубовых красителей, хлорофилла и др. позволяет инициировать радикальную П. видимым светом. Радикальная П. может быть также вызвана действием излучений высокой энергии (у-лучи, быстрые электроны, а-частицы, нейтроны и др.). Этот способ инициирования называется радиационно-химическим. [c.83]