Выход реакции и дозиметрия

Радиационно-химический выход реакции окисления Fe " практически не зависит от концентрации двухвалентного железа в пределах 10 —10 М и мощности дозы в пределах 1,5- 10 — 9,3 10 эрг/г мин, а также от изменения температуры в пределах 5—54°. Ферросульфатный дозиметр применим в диапазоне 4 10 — 4,65-10 эрг г. При больших дозах величина радиа-ционно-химического выхода Fe + заметно уменьшается вследствие израсходования растворенного молекулярного кислорода. [c.363]

Многочисленные исследования, направленные на разработку химических дозиметров, показали, что могут быть предложены такие дозиметрические системы, в основном жидкостные, в которых радиационно-химический выход реакций достаточно стабилен. Для этих дозиметрических систем выход реакции может быть определен с помощью эталонных мер поглощенной дозы. Следует отметить, что погрешность измерения поглощенной дозы с помощью некоторых таких дозиметрических систем достаточно мала, поэтому они могут быть использованы в качестве образцовых средств измерения. [c.234]

Химические дозиметры для РХП должны удовлетворять следующим требованиям диапазон измеряемых доз—IQ2—10 Дж/кг независимость радиационно-химического выхода реакции от мощности дозы в интервале 10 2—10-4 Дж/кг, температуры облучения при О— [c.239]

Выход реакции и дозиметрия 359 [c.359]

Ферросульфатный дозиметр (раствор соли Мора или закиси сульфата железа в 0,8 н. Н25 04) основан на способности ионов двухвалентного железа Ре + в растворах разбавленной серной кислоты, насыщенных воздухом или кислородом, окисляться при облучении в ионы трехвалентного железа Ре + Количество образующихся ионов РеЗ+ находится в линейной зависимости от величины дозы до 4,65- 10 эрг/г. Величина выхода реакции окисления Ре2+ Ре + при действии фотонов и электронов с энергией [c.362]

В области низких интенсивностей и особенно для электромагнитных излучений удобно использовать дозиметр Ге — Ре [44]. Метод основан на том, что радиационный выход С для реакции превращения двухвалентного железа в трехвалентное в стандартном растворе известен, если точно определить спектрофотометрически степень превращения. Может применяться и метод с окрашенным целлофаном [13], хотя он несколько менее точен. Этот метод удобен тем, что при нем количество поглощенной энергии определяют непосредственно по степени обесцвечивания окрашенного целлофана. Однако оба эти метода трудно нрименимы при высоких интенсивностях облучения, с которыми приходится иметь дело в ядерных реакторах и ускорителях электронов. Кроме того, существует область радиационных нроцессов, в которой точная дозиметрия при помощи химических способов весьма сложна, а именно при изучении реакций тазов в присутствии твердых веществ, например катализаторов. Химическая дозиметрия при помощи, например, широко применяемой реакции полимеризации ацетилена в данном случае практически непригодна вследствие трудностей, возникающих в связи с загрязнением катализатора. [c.123]

Следует указать, что при оценке энергетических выходов реакции образования озона, основанной на дозиметрии с помощью растворов 00(804)2, может существовать неточность, связанная с различием в электропроводности водных растворов сульфата церия и жидкого кислорода, который не является проводником. [c.135]

Для измерения больших доз в смешанных радиационных полях широко используются радиационно-химические реакции образования газообразных продуктов при разложении органических и неорганических жидкостей. В диапазоне доз от 10 до 10 рад дозиметрической реакцией с точностью от 3 до 67о может служить выделение водорода из циклогексана с выходом С(Нг)=5,25. Такой дозиметр был впервые предложен Шулером и Алленом [46] в 1955 г. [c.111]

Было проведено много исследований, имевших целью подобрать такие радиационно-химические реакции, которые могли быть использованы в дозиметрических целях — для определения интегральной поглощенной энергии (дозы). Для того чтобы реакция удовлетворяла поставленной задаче, должны выполняться следующие условия 1) независимость величины С от интенсивности и типа излучения 2) пропорциональность выхода реакции дозе в широких пределах последней 3) простота и удобство измерения выхода реакции 4) простота приготовления и хранения реактивов. Ближе всего этим условиям соответствует химический дозиметр (актинометр), основанный на радиационном окислении Ре + —> в насыщен- [c.126]

Водные растворы некоторых других галогенсодержащих органических соединений привлекли внимание исследователей с точки зрения их использования для целей дозиметрии ионизирующих излучений. Иссл едованию водных растворов хлоральгидрата посвящены работы [176—178]. При облучении этих растворов с большим выходом образуется соляная кислота, что свидетельствует о протекании цепной реакции. Однако выход продукта зависит от концентрации раствора и мощности дозы, что исключает возможность использования рассматриваемой системы для дозиметрических измерений. Аналогичными недостатками обладают и водные растворы бромальгидрата [179], некоторых галогенпроизводных этилового спирта, уксусной кислоты и ацетата [180]. [c.374]

Вышеприведенные условия, налагаемые на дозиметрическую систему, исключают из рассмотрения с самого начала очень много химических реакций, вызываемых излучением. Неподходящими с точки зрения использования их в качестве химических детекторов радиации являются все обратимые радиационные реакции, реакции, конечный продукт которых образуется в результате разветвленного цепного процесса, все реакции в системах, которые содержат тяжелые компоненты в значительных концентрациях, и все реакции, выход которых не строго пропорционален энергии. Необходимо, чтобы для химической реакции, используемой в дозиметрии, выполнялось следующее условие [c.149]

Влияние радиации на ароматические соединения в разбавленных водных растворах изучается более 30 лет [22]. Разбавленный раствор бензола в воде предлагался для применения в дозиметре [211,212], а изучение действия излучения на разбавленные водные растворы замещенных ароматических веществ было начато после второй мировой войны Вайсом и его школой [22,213]. Однако ранние работы в этой области наталкивались на трудности, связанные с отсутствием достаточно чувствительных аналитических методов, позволяющих проводить реакции при оптимальных степенях радиолитического превращения, а также с отсутствием сведений об основных радиационно-химических процессах в воде. Факторами, которые в значительной мере стимулировали эти исследования и повысили надежность количественных работ по механизму радиационно-химических реакций, были следующие развитие теории радиационной химии воды, принятие концепции гидратированного электрона, установление радиационных выходов первичных продуктов радиолиза воды и применение импульсного радиолиза для определения абсолютных констант скорости реакций. [c.167]

Растворы сульфата четырехвалентного церия также используются в качестве химического дозиметра. Основной реакцией в данном случае является восстановление четырехвалентного церия до трехвалентного. Этот процесс не зависит от наличия растворенного кислорода и выход С (Се +) увеличивается с возрастанием ЛПЭ. В данной системе идут следующие реакции [c.241]

Для измерения доз при высоких уровнях радиации в настоящее время применяются преимущественно химические методы дозиметрии. Эти методы основаны на применении систем, в которых степень радиационно-химических превращений пропорциональна количеству поглощенной энергии излучения. При наличии данных о выходе одного из продуктов радиационно-химической реакции О, концентрации этого продукта С и плотности вещества р, подвергавшегося облучению, величина дозы может быть определена из следующего соотношения [c.44]

Дозу излучения можно определить и с помощью химических дозиметров по химическим изменениям среды под действием излучения. Для расчета доз надо знать радиационно-химический выход О продукта реакции, применяемой для дозиметрии. Эту величину находят из сравнения показаний химических дозиметров с показаниями аналогичных по форме абсолютных дозиметров. Химические дозиметры должны удовлетворять следующим требованиям а) радиационно-химический выход должен быть пропорционален поглощенной дозе излучения в широком интервале доз б) химические изменения в системе (в интересующем интервале) не должны зависеть от мощности дозы в) показания дозиметра не должны зависеть от энергии, ЛПЭ излучения и температуры. [c.328]

Ионный выход радиационной реакции в известном смысле аналогичен квантовому выходу фотохимических реакций. Ионным выходом называется количество молекул прореагировавшего вещества или продукта реакции, приходящихся на один образовавшийся ион. Для определения ионного выхода необходимо измерить количество образующихся ионов. Такого рода измерения не всегда легко осуществимы (например, в конденсированных средах) и, к сожалению, сравнительно редко проводятся при исследованиях радиационно-химических процессов. Чаще измеряют общую энергию излучения, поглощенную реакционной средой. Для этого обычно используют дозиметрические химические реакции или калориметрический метод. При этом допускают, что облучаемая в идентичных условиях исследуемая система поглощает эквивалентное количество энергии при одинаковой электронной плотности исследуемой среды и среды, применяемой для дозиметрии. Измерение количества поглощенной энергии излучения калориметрическим методом обычно производится в жидкости. [c.107]

Радиационно-химический выход дозиметрической реакции должен обладать относительной независимостью от концентрации реагента и продукта реакции. В идеальном дозиметре выход линейно возрастает с увеличением дозы. [c.99]

Органические соединения галогенов под действием облучения выделяют кислые продукты. Наиболее простой дозиметр этого типа — вода, насыщенная чистым хлороформом. Соляная кислота, которая образуется при облучении, может быть определена простым титрованием щелочью, по электропроводности или любым стандартным аналитическим методом определения хлорид-иона. Выход соляной кислоты относительно независим от мощности дозы и энергии излучения но так как радиолитическое превращение идет с участием кислорода, содержание последнего в системе определяет верхний предел измеряемых доз. Все сказанное относится и к двухфазной системе хлороформ — вода. В данном случае большая часть радиационно-химических реакций идет в органической фазе, а возникшая соляная кислота экстрагируется водным слоем. В хлороформе инициируются цепные реакции, поэтому выходы кислоты очень высоки, что позволяет измерять небольшие поглощенные дозы. Однако цепные реакции имеют некоторые недостатки, это, в первую очередь, сильная зависимость выхода от мощности дозы, температуры и примесей. Чтобы избежать сильного колебания выходов от состава раствора и условий облучения, к дозиметрам такого типа добавляют ингибиторы цепных реакций (обычно органические спирты или фенолы). Такие добавки настолько улучшают параметры двухфазной системы хлороформ — вода, что дозиметр удовлетворительно регистрирует дозы от 50 до 1000 рад. Двухфазная система тетрахлорэтилен — вода, содержащая различные количества ингибаторов, может быть использована для получения доз от 1 до 10 рад. Однако большое содержание хлора с относительно высоким значением I приводит к зависимости показаний двухфазных дозиметров от энергии излучения, особенно для у-фотонов с низкой энергией. Довольно полный обзор дозиметров на основе хлорированных углеводородов опубликован Таплином [75]. [c.107]

Реакция окисления раствора соли Мора иод действием излучений с давних пор применяется в качестве дозиметрической. До настоящего времени она остается одной из лучших реакций этого типа по чувствительности, надежности и воспроизводимости результатов проводимых с ее помощью измерений. Изучение этой реакции началось особенно интенсивно с развитием новой области физической химии — радиационной химии. Всеобщий интерес исследователей, работающих в этой отрасли химии, к реакции окисления Ее " объясняется не только стремлением использовать ее чисто практически в дозиметрии, по, главным образом, желанием всесторонне изучить посредством этой вторичной радиационно-химической реакции механизм процессов, протекающих в водном растворе под действием ионизирующих излучений. К первым исследованиям этой реакции относятся работы Фрикке с сотрудниками [1, 2] иН. А. Шишакова [3]. Этими исследователями изучены основные свойства реакции, в частности, установлена прямолинейная зависимость концентрации образующегося Ге от дозы, а также независимость выхода окисления от изменения концентрацпи двухвалентного железа в пределах от 5-10 и до10 М. Обнаружено. а-метное влияние значения pH исходного раствора на выход реакции, а именно, снижение выхода с ростом pH раствора в пределах от О до 3,5. [c.79]

Облучения проводились в специально сконструированных стеклянных ампулах, позволяющих вести опыты в атмосфере кислорода или с продуванием инертного газа. Объем раствора в таких ампулах составлял около 10 мл. Среднее значение мощности дозы по объему раствора в ампуле определялось экспериментально облучением в атмосфере воздуха 0,001М раствора соли Мора в 0,8 н. серной кислоте и составляло 30,0 рентген/сек на грамм облучаемого раствора. При вычислении этой величины выход реакции принимался равным 15,6 экв. на 100 эв поглощенной энергии. Эта цифра считается в настоящее время наиболее достоверной после опубликования работы Хоханаделя и Гормли [6], посвященной определению выхода реакции калориметрическим методом, а также ряда работ других исследователей [7, 8, 9]. Для облучения растворов при повышенных давлениях кислорода пользовались ампулой из нержавеющей стали. Эта ампула, объемом в 10 мл, была снабжена манометром и рассчитана на работу при давлении до 25 атм. Средняя мощность дозы по объему раствора в такой ампуле, определенная тем же методом химической дозиметрии, оказалась равной 29 рентген/сек на 1 г раствора. Исследуемые растворы соли Мора имели различные исходные концентрации сульфата закиси железа (от 10 до 1,8-10" М) и подкислялись соляной, фосфорной, азотной или серной кислотой (от 0,8 до 5 н.). Для каждого раствора проводилось облучение в атмосфере кислорода (с давлением в 5 атм.) и в инертной атмосфере (азот) в течение различных отрезков времени, от 1 мин. до [c.80]

Серия опытов, проведенная в этих условиях, дала значение выхода реакции Ре -> Ре " (при насыщении кислородом), равное и — 16,7 0,5. Это значение совпадает с точностью до нескольких процентов с величиной О, полученной при действии рентгеновых лучей (см. рис. 3. 30). Таким образом, используя радиационнохимический дозиметр, при соответствующих условиях люжно проводить измерения доз с точностью примерно 2%. Это удовлетворительная точность, если вспомнить, что лучшие ионизационные измерения имеют ошибку примерно 0,5Особенно важно то, что химические методы позволяют определять дозу в системе любой формы при действии излучения любого вида, если только его энергия не превосходит 50 Мэв или не опускается ниже 50 кэв. Это справедливо для рентгеновых, у- и Р-лучей, но не для тяжелых частиц, так как если линейная удельная потеря энергии в треке частицы превосходит 100 Мэв см, то не вся энергия излучения, поглощаемая системой, идет на осуществление химических реакций. [c.161]

Г. Остер и В. Бройде [205] разработали дозиметр, предназначенный для определения малых доз (порядка 0,5 рад). Этот дозиметр представляет собой пленку, приготовленную выпариванием водного раствора, содержащего 3,2% поливинилового спирта, 0,04% метиленового голубого, 7,0% нитрата свинца, 17% этилендиаминтетрауксусной кислоты и 8,5% глицерина. Полученная пленка с целью обесцвечивания облучалась ультрафиолетовым светом. Под действием ионизирующего излучения лейкоформа красителя окисляется, в результате чего появляется окращивание пленки. Выход превращения составляет 10 мо-декул/100 эв, что указывает на цепной характер реакции. Однако эта система имеет ряд недостатков. [c.376]

Источник Излучения, примененный в настоящей работе, содержал около 40 кюри радиоактивного Со . Мы выражаем полученные результаты, исходя из средней мощности дозы, равной 22 +3 рентген/сек, которая определялась методом химической дозиметрии по окислению ионов двухвалентного железа. Выход этой реакции принимался равным 15 молек. на 100эв[8]. Аналогичный результат дала дозиметрия по Се" [9]. [c.101]

Следует отметить, что на основе вышеприведенного расчета может быть создан абсолютный химический дозиметр . Если в центре сферической емкости поместить маленький (по сравнению с размерами сосуда) шарообразный у-препарат с известной активностью и энергией Е , то доза в жидкости, которая наполняет сосуд, может быть рассчитана с достаточной точностью. Таким образом, в зависимости от постановки задачи можно определить или дозную константу К, или активность М, или же радиационнь Й выход определенной радиационнохимической реакции. [c.125]

Для цериевого дозиметра выход восстановления Се " , как известно (см. стр. 131), не зависит от наличия в растворе кислорода. Поэтому для данной системы рассмотренное выше явление, очевидно, не наблюдается. Согласно [35], С(Се ) не изменяется даже при дозах, значительно превышающих те, которые соответствуют локальному расходу Се в растворе обычно используемой концентрации (2-10 М). По-видимому, это обусловлено тем, что реакция между Се " и Н2О2 протекает сравнительно медленно. Незначительное уменьшение С(Се ) при больших дозах (см. рис. 40, кривая 2), вероятно, объясняется частичным подавлением ионами Се , образующимися при облучении, процесса рекомбинации радикалов ОН. Более детально влияние концентрации Се + на величину С(Се ) будет рассмотрено в гл. III (см. стр. 133). [c.87]

При давлении закиси азота выше 500 мм рт. ст. Хартек и Дондес нашли ионный выход разложения молекул МгО, равный 4,2 0,1 и соответственно С( — N20) = 12 соотношение конечных продуктов составляло N2 О2 N02 = 1 0,14 0,48. При низком давлении ( 70 мм рт. ст.) выход был много выше (С ( — N20) = = 9,4-10 ), что, по-видимому, определялось возникновением цепных процессов [39]. Цепной механизм радиолиза ЫзО еще не изучен, но следует полагать, что в данной системе преобладают ионные реакции, а не свободнорадикальные. Однако фотохимическое разложение в некоторой области давлений N20, очевидно, связано с реакциями радикалов. Бёрт и Кёрчер [38] нашли, что в данной системе ионный выход ( — N20)- равный 4,85, при давлениях 200— 555 мм рт. ст. увеличивается до 6,87, с уменьшением давления — до 50 мм рт. ст. Поэтому экспериментальные результаты неустойчивы, и дозиметр лучше использовать при давлениях 500 мм рт. ст. и выше, где его показания не зависят от давлений [36]. [c.183]

Измерение возрастания температуры системы является более прямым методом дозиметрии. Он непригоден в тех случаях, когда при облучении протекает химическая реакция, тепловой эффект которой невозможно вычислить. Поэтому целесообрглзнее применять этот метод дозиметрии к радиационноустойчивым системам, используя затем полученные результаты для вычисления дозы, соответствующей облучению данной конкретной системы (см. стр. 58). Калориметрическое определение дозы экспериментально сложно и потому для повседневных измерений применяется редко. Однако оно представляет собой полезный метод калибровки вторичных стандартов. Так, например, этим методом определено поглощение энергии излучения в водных растворах сернокислой закиси железа, и таким образом установлено абсолютное значение радиационно-химического выхода окисления ионов закисного железа. Полученная цифра хорошо согласуется с результатами измерения другими методами. Фер-росульфатный дозиметр нашел сейчас широкое использование в качестве вторичного дозиметра (см. стр. 60). [c.56]

При радиолизе в водных растворах или в органических растворителях хлориды дают кислоты [038, Н74, М69, М70, М72, М73]. Выход не всегда достаточно высок для доказательства протекания цепной реакции, но один из хлоридов-хлоральгид-рат — дает соляную кислоту с выходом С = 240. Это доказывает, что в растворе, так же как и в чистом состоянии, может идти цепная реакция [А40]. Смеси четыреххлористый углерод — спирт могут взаимодействовать по цепному механизму даже в отсутствие кислорода, хотя и с низким выходом [Н14]. С помощью метода вращающегося сектора показано, что среднее время жизни радикальной цепи в системе с хлоральгидратом составляет 0,1 сек [Е31, Р32]. Этим же методом показано, что среднее время жизни носителей цепи в системе хлороформ — вода около 1 сек [НЮО]. Образование кислоты в такой системе может быть использовано для дозиметрии (см. подраздел 4). [c.120]

Нами исследовалась твердофазная радиационная полимери зация акрилонитрила (АН) и винилацетата (ВА) под действием электронов с энергией 1,6 Мэе с калориметрическими измерениями выделения (поглощения) тепла как при размораживании облученных образцов мономеров, так и в ходе самого облучения и наблюдением сигналов ЭПР (под пучком и после окончания облучения). Описание методики очистки мономеров, термо-статирования, дозиметрии и определения выходов полимеров приводится в подробном сообщении [5]. Для определения того, когда именно протекает эффективная реакция полимеризации — в твердой фазе или при размораживании,— был сконструирован и применен диатермический калориметр, принцип которого предложен в работе [6]. Этот калориметр позволил во время размо раживания облученного мономера определять тепловые эффекты (обоих знаков) с точностью 1 кал/г. Измерения тепловых эффектов непосредственно под пучком были проведены на калориметре с более высокой чувствительностью, основанном на том же принципе и описанном в работе [7]. [c.268]

Глава VII Цепные реакции дополнена рассмотрением роли возбужденных молекул в цепных реакциях, толуольного метода определения энергии связи в органических молекулах, количественных зависимостей от концентрации и температуры нижнего и верхнего пределов самовоспламенения написан новый 3 Обрыв цепи . Большим изменениям подверглась глава VIII Фотохимия , которая дополнена кинетическими расчетами квантовых выходов и 4—7. Глава IX Химическое действие излучений большой энергии включает новый дополнительный материал по принципам дозиметрии, радиолизу воды, новый текст 6. Сильно изменена глава X Каталитические реакции . Особенно большие изменения и дополнения сделаны в разделе Гомогенные каталитические реакции , расширен параграф, посвященный разложению перекиси водорода, кислотноосновным реакциям и их классификации. В разделе Гетерогенные каталитические реакции более подробно рассмотрены переходы реакций из кинетических областей протекания в диффузионные области, дополнен 16. В главе XI Теория активных центров в катализе написаны новые 4, 11, расширено изложение электронного механизма адсорбции и химических реакций на полупроводниках. В главе XIV Применение меченых атомов в химической кинетике написан новый 4 Изотопные кинетические эффекты . [c.13]

Квантовый выход этих фотореакций близок к единице [203— 205], что свидетельствует об отсутствии каких-либо излучательных или безызлучательных процессов между О и X [уравнение (VII. 40)]. Фотохромная реакция водных растворов лейкосульфита Парафуксина может быть использована в качестве дозиметра УФ-части солнечного света [194]. [c.394]

С помощью ферриоксалатной дозиметрии нижняя граница квантового выхода оценена в 150. Оценка длины цепи была такл е сделана на основании данных газохроматографического анализа продуктов реакции. В продуктах реакции бромистый этил и 1,2-дибромэтан находятся в соотношении 900 1, и в соответствии с вышеприведенной схемой длину цепи можно оценить в 450 звеньев. В обоих случаях получается нижняя граница длины цепи. [c.37]

Радикалы, сйразуюитеся при одноэлектронном окислении рас-творимых в воде веществ, лучше приготавливать путем реакции с. радикалом ОН" в раствора , насыщенных закисью азота, или пу тем реакции с другими, более слабыми окислителями, например к или Вг " (см. разд. 1.3.2). Для дозиметрии ионизирующего излучения часто используется радикал (БШ) . Для водных растворов (5СМ) с концентрацией 0,01 моль/дм насыщенных закисью азота, в работе [7831 приводятся радиацнонно-химиче-ский выход С(0Н ) = 6,13 и молярный коэффициент экстинкции (БСК) на длине шлны 472 нм, равный 7580 дм /(ыоль-см). [c.39]