Ионизирующее действие электронного облучения

Формирование покрытий в тлеющем разряде. Технология формирования покрытий под действием тлеющего разряда более проста, чем под действием электронного облучения, и прежде всего потому, что используются большие парциальные давления среды (1—10 Па) и значительно меньшие энергии электронов (100— 200 эВ) при повышенных плотностях тока (1 —10 А/м2). Однако реакции, приводящие к пленкообразованию, сложнее и многообразнее, что объясняется не столько действием самого разряда, сколько вторичными процессами, возможными в этих условиях. Полагают, что под действием тлеющего разряда молекулы исходных продуктов ионизируются, образуя промежуточные соединения — свободные ион-радикалы, способные рекомбинировать. Попадая на поверхность электродов и рекомбинируя, они образуют твердые полимеры. Не исключается и существенная роль в процессе пленкообразования активных нейтральных частиц, образующихся в зоне разряда [68, 71]. [c.162]

Эти процессы можно охарактеризовать следующими временами Передача воде энергии ионизирующего излучения происходит за 10 —10 с при этом возникают возбужденные молекулы воды, ионы Н2О+ и свободные электроны. Последние, обладая значительной энергией, ионизируют и возбуждают еще несколько молекул воды. В конечном итоге в случае гамма-, рентгеновского или электронного облучений образуются отдельные изолированные группы ионизированных и возбужденных молекул ( шпоры ), где и разыгрываются первичные акты химического действия ионизирующего излучения. В случае тяжелых частиц шпоры расположены близко друг к другу и сразу же после своего появления сливаются в сплошную цилиндрическую колонку. [c.594]

Количество энергии, которое быстрая частица теряет при прохождении единицы длины пути, увеличивается с возрастанием массы этой частицы. В первом приближении очень быстрые тяжелые частицы образуют один ион на каждые пять-десять молекул вдоль своего пути, тогда как электроны при той же скорости ионизируют лишь одну молекулу из пятисот на своем пути. При ионизации вещества быстрыми тяжелыми частицами испускаются электроны (8-электроны), которые могут в свою очередь вызывать ионизацию, причем 8-электроны обладают несколько меньшим ионизирующим действием, чем тяжелые частицы. При облучении тяжелыми частицами отношение полной ионизации (часть которой обусловлена 8-электронами) к первичной ионизации равняется примерно четырем. Расстояние между ближайшими соседними ионами, образующимися при облучении тяжелыми частицами, зависит от энергии частиц и составляет в среднем пятнадцать-тридцать молекул что касается расстояний, проходимых 8-электронами между столкновениями с образованием ионов или возбужденных молекул, то этот вопрос не имеет в данном случае существенного значения, хотя можно указать, что это расстояние несомненно меньше чем пятьсот молекул. Наличие ионизации под действием 8-электронов не может, конечно, понижать плотность ионизации и возбуждения вдоль пути тяжелой частицы при соответствующем пространственном распределении испускаемых 8-электронов это значение плотности может даже несколько увеличиваться. [c.152]

Весьма существенным в этой связи представляется недавно полученный результат, показывающий, что из пяти оснований нуклеиновых кислот аденин, имеющий наибольшее значение энергии делокализации, легче всего синтезируется электронным облучением смеси метана, аммиака и воды. Кроме того, было обнаружено, что между резистентностью (сопротивляемостью) этих оснований действию ионизирующих излучений и соответствующими ЭД существует глубокая связь. [c.50]

Радиационное окисление [5.5, 5.20]. Метод основан на воздействии ионизирующего излучения (V и р-лучи, ускоренные электроны, ускоренные ионы, нейтроны и др.) на обезвреживаемое соединение с получением ионов и возбужденных молекул, которые затем участвуют в реакциях. При действии излучений высоких энергий на разбавленные водные растворы органических соединений возникает большое число окислительных частиц, обусловливающих радикальное окисление. Полнота разложения соединений зависит от вида соединения, его начальной концентрации, продолжительности облучения и температуры стоков. Так, при очистке сточных вод от фенола с начальной концентрацией 100,0 мг/л разложение на 100% происходит через 1,5 ч, а при концентрации 10 мг/л — за 0,33 ч. [c.497]

Во всех исследованных кристаллах природного и синтетического аметиста наблюдается характерный спектр электронного парамагнитного резонанса, связанный с ионами трехвалентного железа, изоморфно замещающими кремний. Было установлено, что интенсивность линий ЭПР в исходных, необлученных кристаллах прямо пропорциональна плотности аметистовой окраски, образующейся в тех же кристаллах под действием ионизирующего облучения. Таким образом, в синтетическом аметисте у-об-лучение переводит практически все изоморфные ионы Ре + в другое состояние. При этом существенно изменяется характер спектра ЭПР. Причины этого явления детально рассматриваются в других разделах настоящей работы. [c.183]

В то время как свет поглощается полимером только когда его частота соответствует частоте поглощения молекулы, радиационное излучение поглощается всеми молекулами, вызывая акты ионизации и переводя молекулы в возбужденное состояние. Ионизирующее излучение делят на корпускулярное (электронное, протонное, нейтронное) и электромагнитное (рентгеновское излучение, у-излучение). Под действием ионизирующего облучения происходит не только обрыв, но и сшивание молекул. В качестве стабилизаторов-антирадов могут быть предложены вторичные амины. [c.109]

Импульсный радиолиз возник в радиационной химии, которая изучает химические и физико-химические превращения веществ под действием ионизирующего излучения. Его широко применяют для выяснения механизма радиолитических превращений, где с его помощью достигнуты крупные успехи установлено образование сольватированных электронов (ег) при радиолизе жидкостей, экспериментально обнаружено наличие шпор в облученных воде и этаноле, определены времена сольватации электронов в ряде жидкостей, идентифицированы другие первичные продукты радиолиза многих систем, исследована их реакционная способность и т. д. Кроме того, импульсный радиолиз часто используют для решения различных общехимических проблем. Этим методом получают и исследуют сольватированные электроны, неорганические и органические свободные радикалы, анион- и катион-радикалы, ионы металлов в необычных состояниях окисления, возбужденные молекулы и атомы, карбанионы и карбокатионы, ионные пары. Его применяют для изучения многих свойств указанных короткоживущих частиц реакционной способности, оптических спектров поглощения, коэффициентов диффузии, величин рК электролитической диссоциации и т. п. Нередко он находит применение для исследования особенностей химических и физико-химических процессов кинетики быстрых реакций, туннелирования электронов, переноса протонов, передачи энергии возбуждения, химической поляризации электронов и других. [c.123]

При действии ионизирующих излучений на водный раствор бензола или бензоата происходит образование фенольных соединений. М. Дей и Г. Штейн [154, 155] предложили использовать эти растворы для дозиметрии рентгеновского и уизлучений и быстрых электронов. Указанные авторы рекомендуют применять насыщенный водный раствор бензола или 0,5%-ный водный раствор бензоата натрия. По их данным, при дозе рентгеновского излучения 1 р в первом растворе образуется такое количество фенольных соединений, которое эквивалентно (5,21 0,20)- 10" ° г см салициловой кислоты, а во втором растворе — количество, эквивалентное 5,43-10" г/см салициловой кислоты. Выход фенольных соединений зависит от наличия кислорода в облученном растворе. При дозе около 6-10 рад происходит излом на кривой зависимости количества образующегося фенола от дозы, обусловленный израсходованием всего кислорода, присутствовавшего в растворе. Очевидно, доза, равная 6-10 рад, является максимальной дозой, которую еще можно определить с помощью этого раствора. [c.369]

Кроме единиц грэй, рад и рентген, используют еще единицу бэр — биологический эквивалент рада. Бэр — единица дозы любого вида ионизирующего излучения в биологической ткани, которая создает тот же эффект, что и доза в 1 рад рентгеновского или 7-излучения. Если условно принять биоэффект 7-излучения за единицу, то для медленных нейтронов она будет равна 5, для быстрых — 20 и для а-частиц — 10. Бактерицидное действие ионизирующих излучений связано с образованием свободных радикалов, с активацией молекул цитоплазмы и ядра клетки, приводящих в конечном итоге к гибели и разрушению микроорганизмов. В ряде случаев лучевая стерилизация возможна при обработке термолабильных объектов и материалов, стекла, пластмасс. Для большинства объектов выбрана доза облучения 2. .. 4 Мрад (1 Мрад = 1 X X 10 рад). Для стерилизации используют изотопные ( кобальтовые ) установки, ускорители электронов и источники излучения, связанные с атомными реакторами. [c.472]

В инфракрасном спектре полиэтилена, облученного быстрыми электронами, наблюдается с наибольшей интенсивностью полоса в области 964 см, соответствующая группе ВСН = HR (рис. 1 и 2). Такое различие в конечных продуктах фотохимических и радиационно-химических реакций можно объяснить тем, что радикалы и молекулы, образующиеся при радиационных процессах, находятся на более высоком энергетическом уровне возбуждения и поэтому более реакционноспособны, чем радикалы и молекулы, образующиеся при фотохимических процессах. Так как разветвления в полиэтилене сравнительно редки, то реакция (1), а также реакции (4) и (5) будут осуществляться чаще, чем остальные реакции. Энергия разрыва связи С—Н больше, чем энергия разрыва связи С—С, и поэтому по реакции (4) будут распадаться радикалы, обладающие большей энергией, чем это требуется для распада радикала по реакции (5). Следовательно, вероятность распада радикалов по реакции (4) при радиационно-химических процессах больше, чем при фотохимических. Молекул типа ВСН = СНВ в нервом случае будет образовываться больше, чем во втором. Кроме того, при действии ионизирующих излучений на полимер должны идти более интенсивно, чем при фотохимических процессах, реакции полимеризации, обратные реакциям (4), (5), (6) и (7). На это указывает также Бэртон [12]. [c.202]

По той же причине вместо самих биологических препаратов, например, вирусов, бактерий, в электронном микроскопе фактически наблюдают их углеродные оболочки. Путем сравнительного изучения изменений органических препаратов, наблюдаемых в результате электронного облучения и температурной обработки в вакууме, удалось отделить термические повреждения от тех, которые вызываются специфическим действием электронов [66]. Было установлено, что изменение ряда свойств органических объектов — исчезновение растворимости, иовышенио термостойкости, уменьшение рассеивающей способности электронов — обусловлено ионизирующим действием электронного пучка. Были определены зависимости между дозой облучения объекта и изменением указанных выше его свойств [66, 67]. После облучения частиц латекса дозой 3,5-10 а-сев/сж они уже практически не растворяются в амилацетате. Было изучено изменение свойств полистироловых, нитроцеллюлозных, углеродных и других пленок после их облучения электронами дозами до нескольких а-сек1см [68, [c.50]

Глемзер и Бутенут [56] провели сравнительное изучение изменений, которые претерпевают кристаллы перманганата калия под влиянием электронного облучения и термического разложения. Тонкие кристаллы КМПО4 облучались в электронном микроскопе при малой плотности тока — порядка 0,5 — 1,0 ка1 см , так что термический эффект электронного пучка здесь с уверенностью можно было считать исключенным, и изменение препарата следует приписать ионизирующему действию электронов. Уже через 10 мин. после начала облучения в препарате, извлеченном из микроскопа, наблюдались изменения кристаллы приобрели зеленую окраску. При химическом идентифицировании продуктов были найдены Мп , Mu и двуокись марганца. Реакцию можно представить следующими уравнениями [c.183]

Выше были рассмотрены спектры ЭПР А1- и Ое-центров, возникающие под действием ионизирующей радиации. В настоящем разделе будут приведены данные по ЭПР и оптической спектроскопии радиационных дефектов, образующихся под действием реакторного, протонного или электронного облучений. Такие центры возникают в синтетическом кварце в отличие от природных, для которых они также описаны только после воздействия соответствующими дозами указанных видов излучения. Приведенные расчеты показали, что при у-воздействии вероятность об-равования точечных дефектов в кварце невелика. В случае облучения электронами пороговая энергия смещения ионов кислорода (образования вакансий) существенно зависит от степени совершенства кристаллической решетки. В случае облучения электронами с энергией 2 МэВ она составляла 50 5 эВ для кварца, выращенного с малой скоростью ( 0,2—0,3 мм/сут), и 15 5 эВ — для кварца, выращенного с большой скоростью ( 1 мм/сут). Для нейтронов эта зависимость более слабая. [c.147]

Изменения физико-химических свойств и структуры неот-вержденных эпоксидных смол, происходящие в различных условиях под действием ионизирующих излучений, исследованы методами инфракрасной спектроскопии (ИКС), электронного парамагнитного резонанса (ЭПР), масс-спектрометрии (МС) и другими современными методами [2, 3, 9, 10, 33, 39, 41, 42, 44, 46, 69, 70]. Объектами изучения в этих и других работах служили жидкие и твердые эпоксидно-диановые смолы ЭД-20, ЭД-16, ЭД-10, ЭД-8, Э-40, Э-33, Э-41 и другие с молекулярными массами от 390 до 1100 и более и содержанием эпоксидных групп от 0,35 до 21,9. Эти смолы были синтезированы на основе эпихлоргидрина и дифенилолпропана, а также эпихлоргидрина и таких дифенолов, как п, га -диоксидифенилпропан 2,2-ди-(4-оксифенил)- пропан 2,2-ди-(4-оксифенил)-бутан и 1,1-ди-(4-ок-сифенил)-циклогексан. Смолы облучали до поглощенных доз 10—20 000 кДж/кг на воздухе и в вакууме при температурах 20—100° С 7-лучами °Со и потоком электронов высоких энергий соответственно на универсальных изотопных установках и электронных ускорителях. Мощность поглощенной дозы Р при у-облучении варьировали от 0,84 до 21 Вт/кг, а при электронном облучении мощность достигала 10 МВт/кг. Изучение молекулярной структуры облученных эпоксидных смол методом инфракрасной спектроскопии, проведенное на спектрофотометрах иК-10, ИКС-14 и других в диапазоне длин волн 400—4000 см на отпрессованных образцах в виде таблеток с ЫаС1, ЫР и 14 [c.14]

Экспозиционнйя доза — мера ионизационного действия фотонного излучения, определяемая по ионизации воздуха в условиях электронного равновесия, т.е. если поглощенная энергия излучения в некотором объеме среды равна суммарной кинетической энергии ионизирующих частиц (электронов и позитронов), образованных фотонным излучением в том же объеме среды. Непосредственно измеряемой физической величиной при определении экспозиционной дозы фотонного излучения является общий электрический заряд ионов одного знака, образованных в воздухе за время облучения. Если по результатам измерения получено N пар ионов (или такое же число ионов одного знака) в объеме V воздуха, то доза излучения (поглощенная доза) в воздухе [c.48]

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]

Радиационная полимеризация. Под действием ионизирующих излучений (а-частиц, улучей, рентгеновых лучей, ускоренных электронов и других частиц с высокими энергиями) из мономера образуются свободные радикалы, инициирующие реакцию полимеризации. Под влиянием облучения свободные радикалы возникают не только из мономеров, но и из некоторых растворителей, в которых осуществляют полимеризацию. Например, четыреххлористый углерод под влиянием облучения образует радикалы, инициирующие процесс полимеризации мономера [c.449]

К. В. Чмутов и др. [269] изучили действие ионизирующего излучения потока ускоренных электронов на анионообменные смолы (АВ-17, АВ-18 и АВ-27). Доза облучения смол, производимого в 7 н. ННОз, колеба-цась в пределах 0,05-10 —1,5-эе/г [(0,03- -0,94) X Х10 рад]. Авторы считают, что при облучении этих смол, представляющих собой сополимеры стирола с дивинилбензолом с различными ионообменными группами, происходит разрыв связи С — N и вследствие этого отрыв ионообменных групп. Легче всего отрывается чет-вертично аммониевая группа —Ы(СНз)з у анионита АВ-17. На основании результатов экспериментов авторы приходят к выводу, что при облучении дозой до 2-1023 30 2 (1,25-10 рад) в этой среде наиболее стоек анионит АВ-18, так как значительных изменений его ионообменных свойств не наблюдалось. [c.197]

При действии на полимеры ионизирующих излучений с высокой энергией (у-лучей, быстрых электронов, рентгеновских лучей и др.) происходят деструкция и сшивание цепей, разрушение кристаллических структур и прочие явления. Под действием излучений макромолекулы полимера ионизируются и возбуждаются. Возбужденная молекула может распадаться на два радикала, т.е. деструктироваться А Я, +. Реакции деструкции и сшивания идут параллельно, а какому именно процессу подвержен тот или другой полимер зависит от его химического строения и значения теплот полимеризации. Так, деструкции более подвержены полимеры 2,2-замещенных этиленовых углеводородов (полиметилметакрилат, полиизобутилен, поли-а-метилстирол), целлюлоза, галогенсодержащие полимеры, которые имеют невысокие теплоты полимеризации. Полимеры с большой теплоюй полимеризации, не имеющие четвертичных атомов углерода в цепи, при облучении в основном сшиваются, а количество разорванных и сшитых связей зависит от интенсивности облучения. [c.113]

Лучистая энергия. Ультрафиолет и ионизирующее излучение непосредственно действуют на нуклеиновые кислоты в клетке, 15ызывая смертельные мутации, или приводят к образованию свободных радикалов, вызывающих инактивацию ферментных систем и разрущение клеточных структур. Солнечный свет, особенно его коротковолновая часть спектра, оказывает выраженное бактерицидное действие. УФО используют в медицине для обработки (дезинфекции) воздуха и поверхностей в операционных, родильных домах и отделениях, асептических помещениях аптек, в бактериологических лабораториях. Для этих целей в помещениях устанавливают бактерицидные облучатели с длиной волны 260 — 300 нм. Волны 260 нм максимально поглощаются ДНК, что приводит к образованию димеров тимина и соответственно к летальным мутациям. Вместе с тем УФО обладает низкой проникающей способностью и оказывает антимикробное действие только на поверхностях или в прозрачных растворах. Ионизирующее излучение (чаще у-лучи изотопов Со или - Сз) используют для стерилизации термочувствительных материалов, например изделий из пластика. Обладая высокой проникающей способностью, этот вид электромагнитных волн приводит к потере электронов и образованию из атомов ионов, появлению свободных радикалов, которые могут приводить к полимеризации и другим химическим реакциям, сопровождающим разрушение химических структур микроорганизмов, атакже появлению токсичных перекисных соединений. Чувствительность микроорганизмов к ионизирующему излучению сильно варьирует (например, облучение микобактерий туберкулеза дозой 0,14 мегарад приводит к такому же эффекту, как облучение возбудителя полиомиелита дозой 3,8 мегарад). [c.431]

Увеличение проводимости полимерных пленок ускоряет релаксацию электретного заряда и изменяет характер спектров токов ТСД. Эти закономерности были получены при изучении электретных свойств полимерных пленок, предварительно подвергнутых действию ионизирующих излучений. Исследовалась зависимость Uэ = Ht), температурная зависимость проводимости и спектры токов ТСД пленок ПЭТФ, ПК, Ф-4-МБ-2, облученных разными дозами электронного и -излучения. Увеличение дозы приводит к росту проводимости пленок, особенно в области невысокой температуры (рис. 138, а), уменьшению времени релаксации электретной разности потенциалов т (рис. 138,6) и изменению спектров токов ТСД (рис. 138, в) [185]. В спектре появляется дополнительный низкотемпературный максимум, а основной максимум резко снижается по силе тока. Спектры токов ТСД исходных и облученных пленок были получены расчетным путем с помощью соотношений (201) и с учетом зависимости Т2 = /( ) (рис. 136). Соответствие экспериментально измеренных и рассчитанных кривых еще раз свидетельствует о том, что процесс разрядки электретов обусловлен проводимостью пленки. [c.204]

Действие ультрафиолетового излучения на полимеры, в частности на натуральный каучук, известно давно, действие же ионизирующих излучений на полимеры, если не говорить о биологических материалах (гл. X), начали изучать лишь недавно. Дэвидсон и Гейб [1] опубликовали обзор литературы вплоть до 1948 г. Фроманди [2] нашел, что при действии тихото разряда на растворы натурального каучука и полиизопрена происходит уменьшение вязкости, йодного числа, молекулярного веса и температуры размягчения этих полимеров. Хок и Лебер [3] обнаружили, что при тщательном удалении воздуха из системы тихий разряд приводит к возрастанию вязкости и молекулярного веса каучука и в конечном итоге к желатинизации. Они пришли к заключению, что результаты работы Фроманди обусловлены образованием при разряде озона из имевшегося в системе кислорода. Ньютон [4] нашел, что в тонких пленках каучука под действием катодных лучей с энергией 250 кв происходит вулканизация, но в его работе отсутствуют количественные данные. Браш [5] предложил вулканизовать сырой каучук при ПОМОЩИ коротких интенсивных импульсов электронов с энсргисм 1 Мэв. Фармер [6] отметил повышение электропроводности полистирола при облучении рентгеновскими лучами (доза 4000 р). Это увеличение сохраняется в течение нескольких дней (см. стр. 79). Виноградов [7] наблюдал снижение прочности волокон ацетилцеллюлозы в результате действия рентгеновских лучей, а также окрашивание полистирола и увеличенное поглощение в ультрафиолетовой области. [c.62]

Действие ионизирующего излучения на моно- и олигосаха-риды изучалось сравнительно мало. Давно известно, что прн облучении водных растворов углеводов образуются кислоты [1]. Филлипс [2] нашел, что у -глюкозы, -галактозы и -маннозы реагирует почти исключительно шестой атом углерода с образованием соответствующих уроновых кислот. Эти кислоты являются единственным продуктом, который был замечен при облучении быстрыми электронами (1 кэв) или рентгеновскими лучами разбавленных (< 0,05 М) водных растворов сахаров. Количество полученной уроновой кислоты не зависит от концентрации сахара, что свидетельствует о косвенном действии радиа- [c.204]

Во время опыта не наблюдалось заметного повышения температуры пленок. Автором были получены спектры поглощения в области длин волн 0,2—0,15 [х и измерены изменения массы пленок и их электропроводности после облучения дозами различной величины. В результате была показана различная устойчивость изученных пленок по отношению к электронному пучку и сделаны выводы об изменении строеш1я пленок при их облучении плотностями заряда различной величины. Сопоставлением изменений, вызываемых в структуре натуральных и синтетических полимеров действием ионизирую-щей радиации от ядерного реактора и электронного пучка, / было показано, что в обоих случаях наблюдаются близкие эффекты [70]. [c.50]

Каргин и Корецкая [59] выполнили электронно-микроско-пическое и электронографическое исследования сферолитных образований и кристалликов в полиэтилене и сополимере капрона с найлоном до и после облучения образцов быстрыми электронами с энергией 75 кдв или 90 кэв (облучение проводилось непосредственно в электронном микроскопе или в электронографе). Ранее было известно, что под действием ионизирующих излучений полимеры претерпевают ряд структурных изменений (наряду с процессамй деструкции наблюдаются также процессы сшивания молекулярных цепей) и необратимо переходят в аморфное состояние. Так как, согласно распространенному мнению, сферолиты считалось возможным рассматривать как сростки взаимно ориентированных кристалликов, то в данной работе авторы ставили себе целью проследить за тем, что будет происходить со сферолитами при амор-физации полимера в результате облучения. [c.259]

Такую возможность предоставляет применение оптического и электронного микроскопов. Причем при помощи последнего может быть получено не только изображение сферолита и отдельных его участков, но и картина электронной дифракции в малых и больших-углах. Так же, как и в случае монокристаллов, исследуемых в трансмиссионном электронном микроскопе, ограничение на непосредственное изучение тонких сферолитных пленок таким способом накладывает высокая радиационная повреждаемость полимерных объектов. Наибольшей устойчивостью к воздействию ионизирующего облучения обладают фторсодержащие полимеры, в частности, поливинилиденфторид (ПВФ). Электронномикроскопическое и электроннодифракционное исследование растянутых тонких пленок ПВФ, содержащих сферолиты, дало очень много ценной информации в отношении действующих мод деформации при растяжении сферолитов [40]. [c.189]

Еще в ранних работах было установлено, что полиметилметакрилат (ПММА) под действием ионизирующих излучений деструктируется, причем разрыв связей в макромолекуле происходит по закону случая [181, 182, 190—194]. Анализ данных по зависимости снижения молекулярного веса полимера от дозы излучения показал, что при облучении ПММА у-лучами Со величина поглощенной энергии в расчете на один акт разрыва цепи составляет 61 эв [185] и 59 эв [195]. Аналогичное значение д = 59 эв было получено из данных по облучению ПММА электронами энергии 1 Мэе при температуре, близкой к комнатной [175]. Значения в пределах 50—81 эв были получены для процесса облучения у-лучами образцов ПММА, предварительно подвергнутых нагреванию при 100° в вакууме [196]. В одном из последних исследований было найдено, что при облучении ПММА у-лучами в вакууме д = = 83 эв [188]. Имеются данные, что а-частицы полония малоэффективны в отношении радиационной деструкции ПММА, д в этом случае составляет 263 эв [197]. Этот факт был объяснен одновременным разрывом нескольких связей в сравнительно коротком отрезке молекулярной цепи полимера вследствие высокой плотности ионизации в треке а-час-тицы. При облучении ПММА при комнатной температуре электронами энергии 2 Мэе и у-лучами для д были получены значения 55 и 71 э соответственно [197]. Таким образом, экспериментальные данные показывают, что действие на ПММА быстрых электронов и у-лучвй при комнатной температуре в вакууме сопровождается разрывом одной связи в основной цепи при поглощении приблизительно 60 эв энергии излучения. Эта величина энергии разрыва макромолекулы ПММА была использована при количественном исследовании структуры сшитого полиметилметакрилата методом радиационной деструкции [198]. [c.101]

Полиизобутилеп (ПИВ) и его частично ненасыщенный сополимер — бутилкаучук под действием ионизирующего излучения деструктируются с разрывом цепных макромолекул по закону случая [180, 182, 245]. Это согласуется с неустойчивостью полимеров, содержащих в основной цепи четвертичный атом углерода —СНг — С(СНз)г — [183] и отличающихся низким значением теплоты полимеризации, обусловленным стерическими затруднениями при образовании полимерных цепей [184]. Энергия, необходимая для разрыва одной связи в основной цели при облучении ПИВ при 20° электронами или у -яучами, составляет 20 эв. Отмечена незначительная (неэкспоненциальная) зависимость д от температуры [246] -196°, 45 зе -80°, 27 ае 20°, 20 эв 70°, 12 эе 90°, 10 эв. [c.108]

Быстрые тяжелые заряженные частищ, как, например, а-частицы, дейтоны и протоны, редко испытывают прямые столкновения с ядрами, а только ионизируют молекулы, с которыми они сталкиваются . Электроны, выбиваемые любыми заряженными частицами при ионизации, обычно проходят расстояние в несколько сот молекулярных диаметров от места действия первичных частиц. Тяжелые заряженные частицы образуют сравнительно большое число ионов на единицу длины пути. Так, быстрый дейтон ионизирует каждую пятую молекулу вдоль своего пути в воде. Таким образом, в случае облучения тяжелыми заряженными частицами часть первичных продуктов реакции сосредоточена в ограниченном объеме, т. е. распределение этих продуктов является неравномерным. [c.63]

Прежде чем продолжать обсуждение явлений, сопутствующих облучению растворов, следует остановиться более подробно на различиях между действием различных видов излучения на чистую воду. Быстрые электроны возбуждают или ионизируют не более 1% молекул, через которые они проходят, и поэтому распределение радикалов, образующихся первоначально в воде под действием такого излучения, почти однородно. Излучения, связанные с большей плотностью ионизации, как, например, медленные электроны и а-частицы или другие тяжелые частицы, имеют значительно больше шансов вызвать ионизацию при прохождении через молекулу в случае действия таких излучений радикалы образуются поэтому первоначально в большой концентрации в узкой зоне, расположенной вдоль следа частицы. Многие из этих радикалов рекомбинируют друг с другом, прежде чем им удается выйти в основной объем жидкости и реагировать с растворенными веществами. Только та доля радикалов, которая выходит в раствор, может быть использована для зарождения цепей обратной реакции. Те радикалы, которые не выходят в раствор, обусловливают образование некоторого количества водорода и перекиси водорода. Доля выходящих радикалов не может достигнуть единицы даже в случае облучения быстрыми электронами потому, что быстрые электроны с течением времени могут замедлиться, а в качестве медленных электронов они будут вызывать в конце своей траектории ионизацию большой плотности, аналогичную ионизации, вызванной а-частицами. Эти малые участки плотной ионизации ( горячие точки ) обеспечивают постоянный источник водорода и перекиси водорода при облучении раствора жесткими рентгеновскими лучами или быстрыми электронами независимо от того, что происходит с большей частью свободных радикалов, доступных для реакции с растворенньши веществами. Стационарные уровни разложения, очевидно, непосредственно связаны с количеством свободных радикалов, соединяющихся в горячих точках. Чем больше доля радикалов, которым не удается выйти из горячих точек, тем выше должна быть концентрация продуктов [c.87]

Особенно желательно проводить измерения спектра ЭПР непосредственно во время воздействия ионизирующего излучения (см. стр. 41). В таких условиях удается исследовать кинетику накопления и распада продуктов свободнорадикальной природы при различных температурах. Щавелевая кислота, по-видимому, была первым твердым органическим соединением,, кинетика радиолиза которого при действии ускоренных электронов исследовалась методом ЭПР в ходе облучения [95[]. В настоящее время число таких работ быстро возрастает. [c.313]

Полистирол, как и другие пластмассы, подвергают действию ионизирующей радиации достаточной силы для того, чтобы уменьшить его растворимость в органических растворителях, но недостаточной для сколько-нибудь заметного изменения его механических свойств. Облучение можно проводить нейтронами, протонами или электронами высокой энергии, улучами, рентгеновскими лучами и а-частицами [683]. [c.301]

Чарлсби, Вигерли и Гринвуд [1133] исследовали действие ионизирующих излучений (у-излучение Со ° и электроны с энергией 2 Мэв) на полиэтиленгликольмалеинат и смешанные полиэфиры пропиленгликоля, малеиновой и янтарной кислот этиленгликоля, пропиленгликоля и адипиновой кислоты. Оказалось, что время, необходимое для гелеобразования, не зависит от интенсивности облучения и присутствия кислорода. Повышение температуры при облучении снижает скорость полимеризации. [c.109]

При облучении разбавленных водных растворов ничтожная доля растворенного вещества претерпевает радиолиз непосредственно под действием излучения ( прямым действием излучения можно пренебречь). Молекулы растворенного вещества встречаются с радикалами — продуктами радиолиза воды, при этом протекают окислительно-восстановительные и некоторые другие реакции. При низких концентрациях растворенного вещества (акцептора радикалов) реакция идет лишь с радикалами, продифундировавшими от треков ионизирующей частицы и вторичных электронов (шпор). С ростом концентрации растворенного вещества от О до 10" —-10 2 моль1л подавляются реакции образования молекулярных продуктов радиолиза воды (Нг и Н2О2) и поэтому их выход растет лишь до определенного предела, устанавливающегося [c.128]

Обсужденные экспериментальные результаты по выделению водорода при облучении рентгеновскими лучами водных растворов кислорода, перекиси водорода, П2304 и КОН являются убедительным кинетическим подтверждением механизма радиолиза воды, описываемого двумя одновременно протекающими реакциями (А) и (Б) и последующими реакциями радика. юв с растворенными веществами. Этот механизм, повидимому, позволит иайти количественные зависимости протекания химических реакций и при облучении других растворов. Тем не менее сопоставление результатов для различных растворов указывает на то, что реакции (А) и (Б) не являются совершенно независимыми. Повидимому, они обе протекают в результате образования радикалов ОН и атомов Н при первичном взаимодействии ионизирующей частицы с молекулами воды. При действии рентгеновских лучей или электронов на воду радикалы ОН и атомы Н уже в момент образования не сосредоточены только в узких каналах но следу частицы, а распределены более или менее диффузно. В центральной части каналов их концентрация, по расчетам Грея [15], достигает — 10 М, а при переходе в глубину раствора она ностененно уменьшается. Процесс диффузии еще больше выравнивает концентрацию. В центре каналов наиболее вероятны реакции [c.22]

Количество энергии, требуемое для образования одной пары ионов (равнее примерно 34 эв), не зависит в широких пределах от типа излучения и его энергии, так же как и от состава газа. В связи с тем, что в газах только приблизительно 1/3 или 1/2 поглош,енной молекулами энергии необходима для их ионизации, остается энергия, значительно превосходяшая энергию диссоциации химических связей. Поэтому следует ожидать глубоких изменений в структуре при действии ионизирующего излучения на химические соединения. Например, при облучении бензола пучком электронов с энергией примерно 70 эв было обнаружено 44 различных иона (см. табл. 4. 7). [c.58]