Энергия возбуждения в результате изомерных переходов

Энергия электромагнитных колебаний трансформируется в энергию движения электронов. Электроны переходят на более высокие энергетические уровни. Особенности таких переходов определяются законами квантовой механики (см. 50, принцип Франка — Кондона). Эта стадия протекает с большими скоростями. Она завершается приблизительно за 10" с. После поглощения (абсорбции) кванта энергии электромагнитных колебаний возбужденная молекула А может распасться на радикалы, превратиться в изомерную молекулу А или прореагировать с другими молекулами, находящимися в системе. Но возможны и другие, физические процессы, в результате которых возбужденная молекула в той или иной форме теряет избыток энергии и переходит в невозбужденное исходное состояние. Если обозначить скорость активации молекул через скорость дезактивации — через Гз и скорость химической реакции — через г, то скорость изменения концентрации активных молекул в системе —с1с /М будет равна [c.613]

Дополнительная вероятность перехода ядра из возбужденного состояния в основное путем внутренней конверсии зависит от конфигурации электронной оболочки. Эта конфигурация, в свою очередь, зависит, правда в незначительной степени, от типа химической связи данного атома с другими. При изменении состава молекулы электронная конфигурация данного атома меняется, в результате чего происходит изменение полного коэффициента конверсии последнее, в свою очередь, вызывает изменение периода полураспада Ту,. Таким образом, постоянная изомерного перехода К, как и постоянная распада при захвате орбитального электрона, должна зависеть от химического состояния атома. Для электрического /-польного излучения выражение коэффициента внутренней конверсии на /(-оболочке (при условии, что энергия связи электрона мала по сравнению [c.297]

Энергии, выделяющиеся при большинстве ядерных реакций, превышают 10 э при расчете на одно ядерное превращение, что соответствует значению 2,3 10 калорий на моль. Эго значение на много порядков больше, чем значение энергии, которая выделяется при химических реакциях. Однако кинетическая энергия, выделяющаяся при ядерной реакции, распределяется между ядром, претерпевающим превращение, и испускаемой более легкой частицей (или несколькими частицами), причем это распределение энергии происходит в соответствии с законом сохранения импульса. Как будет показано ниже, импульс, который приобретает атом при испускании легкой частицы, часто бывает достаточно велик, чтобы разорвать одну или несколько химических связей этого атома в химическом соединении. В других случаях величина импульса может быть недостаточна для разрыва связи (например, при испускании -кванта малой энергии, в частности при изомерных переходах). Следует заметить, что во всех случаях в результате ядерных процессов образуются возбужденные атомы или молекулы. [c.198]

ГОРЯЧИЕ АТОМЫ — атомы, возникшие в результате ядерных превращений. Каждое ядерное превращение сопровождается выделением энергии, к-рая распределяется между ядром, претерпевающим превращение, и испускаемой частицей, в соответствии с законом сохранения импульса. Образовавшиеся возбужденные атомы наз. Г. а., т. к. их энергия соответствует энергии атомов, нагретых до миллионов градусов. Их наз. также атомами отдачи, поскольку они воспринимают кинетич. энергию отдачи материнского ядра. При испускании а-частицы энергия атома отдачи достигает 10 ООО эе, а для реакций типа (п, у) — 100 эв. В момент образования Г. а. может потерять большее число электронов, чем следует ожидать по его положению в периодич. системе и образовать высокозарядный ион. Так, напр., при изомерном переходе Вг , образующийся ядерный изомер имеет заряд, равный -]-10. Наряду с большой кинетич. энергией для Г. а. характерно возбужденное электронное состояние. [c.501]

Рассмотрим сначала так называемый изомерный сдвиг, который является результатом изменения плотности заряда ядра при переходе его из основного в возбужденное состояние, оказывающего воздействие на плотность электронного облака около ядра. Это приводит к измеримому изменению энергии испускаемых и поглощаемых у-лучей, по которому можно судить об изме- [c.377]

Излучение характеризует особый тип распада лишь при изомерном переходе. Очень часто другие типы распада также сопровонедаются уизлучепием, В результате любого радиоактивного процесса дочернее ядро может оказаться в возбужденном состоянии. Однако, если энергия возбуждения излучается путем испускания у-квантов практически одновременно с актом распада, который привел к возбужденному состоянию ядра, то не имеет смысла говорить о самостоятельном типе распада (см, рис. 3, 6, 9, И, 13). [c.20]

Для систем с внутримолекулярной ВС также справедливо правило о соответствии значений сдвига полос поглощения и изменения энергии ВС при электронном возбуждении. Неэмпирический расчет [12] двух изомерных структур молекулы- Р-гидрокси-акроленна показал, что в структуре, стабилизированной в основном состоянии внутримолекулярной ВС (0,51 эе), энергия п -V л -перехода на 0,48 эв больше, чем в структуре без ВС. Таким образом, сдвиг полосы поглощения в коротковолновую сторону оказался приблизительно равным энергии, необходимой для разрыва внутримолекулярной ВС. Этот результат сопоставим со следующими экспериментальными данными. Полоса п п 2-гид-роксициклогексана смещена в коротковолновую сторону на [c.36]

Большинство авторов отмечает, однако, что, по крайней мере в некоторых случаях, все объяснения, основанные на представлении о ведущей роли энергии отдачи, должны, повидимому, оказаться неправильными (даже с учетом отдачи при вылете электрона). То обстоятельство, что гз процессе перехода может разрываться даже связь С—Вг, несовместимо ни с каким механизмом, основанным только на отдаче. Энергия активации для реакции огромна. Некоторые авторы, сохраняя идею о важной роли внутренней конверсии, предполагали, что разрыв связи отнюдь не обязательно должен обусловливаться отдачей. Ряд результатов [99, 101, 113, 123, 124] интерпретировался в том смысле, что атом, будучи лишен своего электрона, переходит в некоторую активную форму. Фэйброзер [33] утверждает, что выделение активного вещества может быть обусловлено ...процессом, затрагивающим любую серию возбужденных молекулярных состояний, возникающих при постепенном успокоении атома брома после внутренней конверсии. Молекула не просто активируется, а разрывается в результате процесса, более похожего на фотодиссоциацию под действием внутримолекулярных квантов . Суэсс [111] подчеркивает роль положительного заряда после вылета фотоэлектрона при изомерном переходе Повидимому, ион НВг, сильно возбужденный благодаря вылету электрона с внутренней орбиты, за время перехода в нормальное состояние успевает распасться на атом Н и ион Вг . Было вычислено также [28] (для одного специального, сильно идеализированного случая), что в броме может иметь место множественный эффект Оже вслед за внутренней конверсией и вылетом электрона из внутренней оболочки на освободившееся место может перейти электрон из внешней части атома затем, вместо рентгеновского кванта, будет излучен еще один электрон и т. д. каждый раз положительный заряд атома увеличивается на единицу. Скорость эффекта оказывается больше, чем у конкурирующего процесса—непосредственного испускания рентгеновских лучей, так что в среднем в результате внутренней конверсии с К-оболочки атом Вг приобретает 4,7 единицы положительного заряда (принимая заряд электрона за единицу). По мере накопления заряда в атоме брома молекула делается все более и более неустойчивой, и, по мнению Купера [18], в конце концов, она должна диссоциировать. Эффект еще усилится, если молекула теряет электроны, ответственные за химическую связь. Этот вопрос рассматривался также в работе [23] в связи с изомерным переходом в Se i. В этой работе указывается также, что связь между коэффициентом конверсии и выходом отнюдь не проста. [c.110]

К числу реакций, идущих через первично возникающие электронновозбужденные молекулы, относятся, в частности, изомерные превращения сложных соединений [262]. Так, согласно общепринятым представлениям, тереоизомерные цис-транс-превращения под действием света (фо.то-сте-реоизомеризация) осуществляются таким путем, что в результате поглощения света молекула цис-соединения переходит в возбужденное состояние, из которого она может с испусканием света (флуоресценция) вернуться в исходное состояние, либо же путем частичного превращения энергии электрониого возбуждения в энергию крутильных колебаний вокруг оси молекулы, обеспечивающего возможность поворота одной ее части относительно другой,— в гювое, транс-состояние. На примере цис-трапс-нревращения азобензола этот процесс может быть представлен следующей схемой [c.353]

Фотовозбуждение изомерных уровней. При облучении у-квантами некоторые стабильные ядра по реакции Л (у, у ) А переходят в метастабильное состояние, имеющее достаточно большой период полураспада. В большинстве случаев метастабильпые или изомерные уровни имеют энергию в области 0,1—1 ТИэв. Однако известно, что прямое возбуждение изомерных уровней электромагнитным излучением невозможно. Метастабильное состояние может быть получено при возбуждении ядра до некоторого уровня активации, превышающего изомерный уровень. При последующем распаде возбужденного ядра возможен частичный или полный переход на изомерный уровень. Распад изомера происходит путем испускания у-излучения соответствующей энергии. Некоторой особенностью распада изомеров является то, что их у-излучение обычно сильно конвертировано, в результате чего возникают монохроматические электроны конверсии. При этом необходимо отметить, что процесс восстановления электронной оболочки атома сопровождается испусканием характеристического рентгеновского излучения. [c.85]

Поглощая энергию кванта света, хлорофилл (зеленое красящее вещество растений) или хлоропласты (комплексные структуры) переходят в возбужденное состояние, причем поглощение хлорофилла обусловлено возбуждением л-электронов порфиринового ядра (с. 543). Пэглощенная энергия расходуется на фотохимическое разложение воды до кислорода и водорода, восстанавливающего далее при участии ферментов З-фосфат-О-глицериновой кислоты (III) в фосфат глицеринового альдегида (IV) и изомерный ему фосфат диоксиацетона (IVa). Катализируемая ферментами взаимная конденсация фосфатов триоз (IV и IVa) приводит к 1,6-дифосфату фруктозы (V), предшественнику полисахаридов (крахмала, целлюлозы), причем примерно часть фосфатов глицеринового альдегида (IV) и диокси-ацетона (IVa) превращается в 1,6-дифосфат D-фруктозы, а Vg частей в результате реакций конденсации, перегруппировок и фосфорилирр-вания превращаются в рибулозодифосфаг (I), снова начинающий цикл ассимиляции СО2, и таким образом возвращаются в ц-икл фото- [c.217]