Физика радиационных процессов

ФИЗИКА РАДИАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ [c.36]

Развитие фотохимии и радиационной химии породили такие методы, как импульсный фотолиз и импульсный радиолиз. Данные методы основаны на получении мощного светового потока или жесткого излучения за короткий промежуток времени, которые воздействуют на химическую систему и приводят к созданию больших концентраций реакционноспособных молекул. Отличие от релаксационных методов заключается в том, что под действием мощных световых, рентгеновских или Y-излучений происходят коренные изменения системы, а не просто небольшой сдвиг равновесия. Импульсные методы исследования широко применяются в излучении механизмов химических и физических процессов в химии, физике и биологии. При помощи метода импульсного фотолиза можно изучать такие реакционноспособные частицы, как свободные радикалы, ио Н-радикалы, ио ны, а также различные промежуточные продукты и состояния, образующиеся в ходе фотохимических превращений. [c.155]

Таким образом, на первой, физической , стадии радиационного процесса происходит перераспределение поглощенной энергии первичного излучения между большим числом вторичных заряженных частиц, которые взаимодействуют с электронами атомов и приводят к возбуждению и ионизации молекул вещества. Затем наступает вторая - физико-химическая—стадия процесса. Образовавшиеся под действием излучения осколки молекул (ионы, атомы, радикалы) имеют большую химическую активность и реагируют как между собой, так и с другими молекулами с большой скоростью. Результатом этих вторичных реакций является образование новых активных частиц (свободных радикалов, вторичных ионов), причем в системе достигается тепловое равновесие. [c.108]

По определению Ан. И. Несмеянова, радиохимия — область химии, изучающая химию радиоактивных изотопов, элементов и веществ, законы их физико-химического поведения, химию ядерных превращений и сопутствующих им физико-химических процессов . Это определение включает в себя также ядерную химию и радиационную химию. Собственно радиохимия занимается изучением физико-химических закономерностей поведения радиоактивных изотопов и элементов. При этом могут быть выделены два направления исследований. [c.587]

Способность излучений воздействовать на физико-химические свойства материалов, на течение физико-химических процессов широко используется в осуществлении радиационной полимеризации, вулканизации, радиолиза, изменения структуры и свойств Конструкционных материалов, металлов и т. д. [c.3]

Исключительно большое значение в последние годы приобрела радиационно-химическая технология, изучающая и разрабатываю-I щая методы и устройства для наиболее экономичного осущест-I вления с помощью ионизирующих излучений физико-химических процессов с целью получения новых материалов, а также прида-I ния материалам и готовым изделиям улучшенных (или новых) [c.93]

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]

Рассмотренный материал показывает плодотворность метода ЭПР и его большую роль в исследовании физико-химических процессов, протекающих с участием макромолекул и макрорадикалов. Метод ЭПР в принципе применим для решения широкого круга задач полимерной химии и физики. Однако возможности практического использования метода неравноценны — наибольшие успехи достигнуты при исследовании структуры макрорадикалов и механизма их реакций при сравнительно низких температурах (механохимия, радиационная и фотохимия и др.). Исследование методом ЭПР высокотемпературных процессов (полимеризация, термоокислительная деструкция и др.) связано пока с преодолением значительных трудностей, главная из которых — необходимость определять низкие концентрации радикалов. Несомненно, однако, что прогресс в области техники детектирования (применение накопителей, когерентных усилителей и т. д.) и техники анализа сигналов ЭПР сильно расширяет возможности и перспективы метода ЭПР в физико-химии полимеров. [c.443]

ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ — важная отрасль химической науки, которая использует все достижения физики и математики для исследования, объяснения, установления закономерностей химических явлений и свойств вещества. Ф. х. включает учение о строении вещества, химическую термодинамику и химическую кинетику, электрохимию и коллоидную химию, учение о катализе, растворах, фотохимию и радиационную химию. Значение Ф. х. как науки непрерывно возрастает, так как она является теоретической основой для исследований как в отраслях неорганической, органической и аналитической химии, так и в разработке новых важнейших химикотехнологических процессов, путей управления существующими технологическими процессами и их усовершенствованием. Без использования достижений Ф. X. невозможно дальнейшее развитие всех других отраслей химии — неор- [c.262]

Изучена задача о воспламенении смеси газа и частиц органического топлива в окисляющей атмосфере за отраженной ударной волной (моделируется начальный этап вторичного взрыва угольной пыли в шахте, инициированного первичным взрывом). В построенной для этой цели математической модели учитываются основные влиятельные физико-химические процессы выход в газовую фазу связанных летучих веществ и их окисление, окисление углерода, конвективный и радиационный теплообмен между фазами. [c.13]

Наблюдаемые биохимические изменения представляют собой конечные звенья сложной цепи процессов, протекающих с того момента, как клетка получила начальное радиационное повреждение. До настоящего времени окончательно не установлена природа физико-химических процессов, приводящих к биохимическим и морфологическим изменениям и в конечном счете к интерфазной гибели облученных клеток. Для решения этой проблемы необходимо выявить ведущие биохимические изменения, определяющие интерфазную гибель, исследовать физико-химические механизмы, лежащие в основе этой группы эффектов. [c.139]

Таким образом, в химии высоких энергий изучают специфические химические и физико-химические процессы, возникающие, когда в реагирующую систему вводят в единицу объема и в единицу времени большую энергию. Эта энергия велика не только по сравнению с kT окружающей среды, но и по сравнению с энергией, необходимой для реализации существенно новых физических и химических процессов. Большую роль при этом играет взаимное влияние этих процессов (каналов) друг на друга и на окружающую среду. О каких же особенностях поведения реагирующей системы при введении в нее больших энергий идет речь Эти особенности должны быть свойственны всем областям ХВЭ. Естественно, что кроме общих черт, определяющих специфику химии высоких энергий, отдельные области ХВЭ имеют свои отличительные черты (например, для плазмохимии характерны реакции метастабильных частиц, максвеллизация функций распределения для радиационной химии— образование и размывание треков, термализация для фотохимии — фотоперенос электрона, интеркомбинационные переходы и т. д.). Но основные черты должны быть если не тождественными, то весьма схожими. Рассмотрим их кратко. [c.9]

ЭЛЕМЕНТАРНЫЕ РАДИАЦИОННЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ [c.5]

РАДИАЦИОННЫЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ВОЗДУШНОЙ СРЕДЕ [c.183]

Исключительно большое значение в последние годы приобрела радиационно-химическая технология, изучающая и разрабатывающая методы и устройства для наиболее экономичного осуществления с помощью ионизирующих излучений физико-химических процессов с целью получения новых материалов, а также придания материалам и готовым изделиям улучшенных (или новых) эксплуатационных свойств. Наибольшего успеха радиационно-химическая технология (РХТ) достигла в связи с разработкой процессов радиационной модификации полимеров (особенно полиэтилена и поливинилхлорида). Радиационная модификация (т. е. изменение свойств под действием излучения) позволяет создать, например, в полиолефинах более жесткую структуру, повысить термостойкость, что дает возможность изготовленные из них конструкционные материалы эксплуатировать при высоких температурах вплоть до температуры термолиза. Наряду с этим улучшаются и электрофизические свойства. Облученный полиэтилен используют для изоляции высокочастотных кабелей вместо дорогого тефлона. Такая замена позволяет сэкономить до 200 руб. на 1 км кабеля. В нашей стране осуществлен процесс радиационной вулканизации изделий на основе силоксановых каучуков с помощью у-излучения. Облучая пропитанную мономером древесину низкого качества (оси.пу, березу), получают древесио-пластические компо- [c.93]

Активность образующихся частиц столь высока, что радиационнохимические процессы могут проводиться при крайне низких (вплоть до гелиевых) температур. Затем следует химическая стадия процесса с участием свободных радикалов и ионов, приводящих к синтезу новых молекул. Характер и кинетика реакций под действием излучения зависят от спектра ЛПЭ. Стационарное состояние в радиационно-хими-ческих реакциях может достигаться вдали от термодинамического равновесия, что позволяет получить большие концентрации продуктов при температурах, для которых химическое равновесие сдвинуто в сторону исходных веществ. Наконец, на физико-химической стадии процесса может изменяться молекулярная структура в результате [c.108]

Такие процессы получили название реакций рекомбинационного присоединения. По своим физико-химическим особенностям они представляют собой вариант гетерогенных процессов. Генерация свободнорадикальных центров на полимере и присоединяемом низкомолекулярном веществе может быть осуществлена методами физического и химического инициирования. Физические методы включают р- или у-радиационную обработку набухших полимерных материалов, в которые одновременно введено методом сорбции низкомолекулярное соединение. [c.373]

Исследование триплетных состояний играет важную роль при изучении люминесценции и других важных явлений молекулярной спектроскопии. Оно находит широкое применение как в химии (при изучении фотохимических и радиационно-химических процессов), так и в смежных с ней разделах наук (химическая физика, молекулярная биология и т. п.). [c.137]

Термодинамика, Термохимия. Равновесия, фазовые переходы. Физико-химический анализ Кинетика. Горение. Взрывы. Топохимия. Ката-лиз Радиационная химия. Фотохимия Теория фотографического процесса Растворы. Теория кис,10т и оснований Электрохимия [c.365]

Энергия ионизирующего излучения в радиационной химии, как и при рассмотрении большинства процессов ядерной физики, выражается в электронвольтах. Для осуществления радиационно-химических процессов чаще всего используются ионизирующие излучения с энергией до 10 МэВ. [c.195]

Можно отметить следующие преимущества радиационной полимеризации. Заданная степень полимеризации, т. е. получение полимеров с заданной молекулярной массой (а следовательно, и с заданными свойствами) в случае радиационной полимеризации достигается эффективнее, чем с помощью любых иных методов. Проведение радиационной полимеризации позволяет отказаться от введения в мономер различных добавок, инициирующих процесс полимеризации, и катализаторов, удаление кото= рых в абсолютно подавляющем большинстве случаев невозможно и которые ухудшают физико-химические и эксплуатационные характеристики полимеров. Наконец, с помощью облучения можно осуществить процесс полимеризации. в тех случаях, когда добиться этого никакими иными способами невозможно. [c.211]

К началу 1950-х гг. в радиобиологии был накоплен огромный фактический материал и установлен ряд общих закономерностей действия излучений на живые объекты. Исследована радиочувствительность самых различных объектов — от макромолекул и бактерий до млекопитающих, установлена зависимость поражающего эффекта от физиологического состояния объекта, вида излучения, физических условий облучения и др. Были сформулированы теории гфямого и косвенного действия радиации, объясняющие, как казалось, подавляющее большинство накопленных к тому времени фактов на физико-химическом уровне исследования. Стоял вопрос об относительной роли этих двух способов поражающего действия радиации в живой клетке. Гораздо слабее были изучены механизмы тех процессов, которые приводили к нарушению клеточных микроструктур и отдельных макромолекул, то есть первичных физико-химических процессов, предшествующих развитию лучевого повреждения и гибели клетки. В те годы только начиналось систематическое изучение процессов радиационной деструкции основных классов биологических макромолекул белков, нуклеиновых кислот, полисахаридов и др. [c.34]

Происходящие в результате внешних воздействий изменения молекулярного и надмолекулярного строения ПЭВД приводят к ухудшению его физико-механических и диэлектрических свойств. Постепенно теряется эластичность, падают относительное удлинение и прочность при разрыве, появляется и усиливается хрупкость, растут диэлектрические потери, уменьшается электрическое сопротивление, снижается стойкость к действию различных химических соединений. Происходит старение полимера. Для его замедления и ослабления успешно применяются различные стабилизаторы, предназначенные для повышения термостабильности, светостойкости, радиационной стойкости. Изучению процессов старения ПЭВД и его стабилизации посвящено большое число работ [65, 67, 164-167]. [c.165]

Физико-химические процессы переработки отходов широко применяются в индустриальных технологиях металлургии, основных химических производств, органического синтеза, энергетики и особенно в природоохранных технологиях (пыле- и газоулавливание, очистка сточных вод и т.п.). В утилизационных способах они образуют наиболее представительную группу методов, используемых в основном не столько для переработки и тилизации, сколько для обезвреживания промышленных и бытовых отходов. В этом плане можно назвать методы коагуляции и флокуляции, экстракции, сорбции, ионного обмена, флотации, ультрафиолетового излучения, радиационного воздействия и другие, подробно рассмотренные ранее (Авт. Экология.,.). [c.19]

Радиационно-химические методы очистки относятся к числу новых физико-химических процессов, разрабатываемых в нашей стране и за рубежом. В их основе лежит воздействие на выбросы потоком ускоренных электронов. Как следствие, в них образуются валентноненасыщенные возбужденные частицы с пЬложительными или отрицательными зарядами (ионы, радикалы), обладающие повышенной химической активностью. Под их воздействием в газах происходит радиолиз токсичных элементов, т.е. их химические превращения. Продукты радиолиза нетоксичны. [c.395]

Радиационные изменения свойств клея ЭПКХ определяются результатами физико-химических процессов, протекающих в нем в течение длительного времени испытаний, о чем говорит более чем двукратное возрастание разрушающего напряжения контрольных образцов при сдвиге в течение одного года. При облучении на синхрофазотронах у-квантами до дозы 7 кДж/кг и сопутствующим потоком быстрых нейтронов 4-10 нейтрон/м , а также у-квантами до дозы 226 кДж/кг и сопутствующим потоком быстрых нейтронов 5,2-10 нейтрон/м наблюдаются изменения, указывающие на снижение прочности при данных ве-112 [c.112]

Ri hland, Washington Направление научных исследований металлические сплавы и керамические материалы применение химических процессов в атомной промышленности ядерная физика радиационная химия и физика очистка сточных вод бионика. [c.202]

Объектами исследования служили фотосенсибилизированные БФ реакции ПП винилизоцианата (ВИЦ), АН и АК на полиэтиленовых пленках. Полиэтилен занимает особое место в полимерной химии, так как он наиболее простой и удобный объект для изучения различных физико-химических процессов. Кинетике радиационно-химической ПП на ПЭ посвящено много работ. Выбор АК объектом исследования обусловлен прежде всего способностью мономера полимеризоваться главным образом по радикальному механизму. ВИЦ для ПП применен впервые. Этот мономер удобен для изучения ПП под пучком УФ-света, поскольку у него почти отсутствует эффект последействия. Исследование кинетики реакции облегчалось благодаря высокой упругости паров ВИЦ (310 мм рт. ст. при температуре 18° С). Прививку АН осуществили с целью сопоставления кинетики ПП на полиамидных и ПЭ подложках. [c.76]

Для выявления механизмов действия радиации на многоклеточные организмы большое значение имеют исследования на клеточном и субклеточ1Ном уровне. Репродуктивная и интерфазная гибель клеток лежит в основе дегенерации и атрофии различных органов и тканей. Поражение субклеточных структур и нарушение обмена веществ в отдельных клетках оказывает выраженное влияние на функционирование целостного организма и поддержание го гомеостаза. В то же время очевидно, что реакция слож1Юго организма на радиационное воздействие не сводится к простой сумме клеточных и субклеточных эффектов. Возникающие изменения взаимосвязаны, затрагивают весь организм как целое, могут опосредоваться за счет особых механизмов, присущих только таким сложным и высокоийтегрированным системам, какими являются многоклеточные организмы. В настоящее время, несмотря на обилие фактического материала, радиобиологией все еще не подучен однозначный ответ на вопрос о ведущих механизмах поражающего действия радиации на отдельные клетки и тем более на многоклеточные организмы. Большинство современных исследований направлено на выявление причин генетически детерминированных различий в радиочувствительности организмов, на изучение механизмов модифицированной устойчивости биологических объектов к действию радиации, на расшифровку первичных и начальных физико-химических процессов, протекающих после облучения. [c.151]

Пока еще не удалось показать, что содержание тиольных групп в молекуле ферментов снижается за счет радиационно-химических процессов даже при использовании высоких доз ионизирующей радиации (Штреффер, 1972). Сомнения по поводу значимости ферментов в первичных физико-химических процессах лучевого поражения высказывали и другие исследователи. Однако несмотря на многочисленные критические замечания по поводу представлений Е. Баррона о повышенной радиочувствительности тиольных ферментов, сама проблема радиочувствительности высокофункциональных сульфгидрильных групп и их участия в механизмах лучевого поражения не утратила своей остроты и актуальности. Так, [c.277]

В твердых телах процессы, вызываемые действием ионизирующего излучения, имеют некоторые особенности, связанные со свойствами твердого состояния — регулярностью структуры (кристаллианостью и дефектностью—биографической и созданной излучением), электронным взаимодействием между составляющими твердое тело частицами (отсюда большая роль квазичастиц — экситонов, поляронов, фоноков, электронов проводимости и дырок), затрудненностью диффузии для крупных-частиц и др. Радиационные эффекты в твердых телах изучают как радиационные химики, так и радиационные физики. Радиационная физика в основном имеет дело с радиационными эффектами в металлах[365], полупроводниках [365, 367], неорганических стеклах [368, 369], диэлектриках — ионных кристаллах [370, 371] типа галогенидов щелочных металлов и оксидов-,, а радиационная химия исследует преимущественно низкотемпературные стекла [372], молекулярные кристаллы [373], поли- [c.253]

Физико-химические методы воздействия на разделяемые системы— такие, как магнитная (М), ультразвуковая (У), электрическая (Э) обработка, коагуляция (К), флотация (Ф), флокуля-ция (Фл), увлажнение (В), радиационное окисление (Р) и введение вспомогательных материалов (ВМ), — как правило, ускоряют процессы отстаивания и самостоятельно не используются. [c.472]

Еще более сильное действие на молекулы оказывают ядерные излучения (у-излучение, протоны, нейтроны и др.) и рентгеновское излучение. Раздел химии, занимающийся вопросами химического действия этих излучений, называется радиационной химией. В отличие от нее радиохимией называют химию радиоактивных элементов, в частности химию меченых атомов . Радиационная химия развивается в связи с развитием ядернсй физико-химии и ядерной энергетики. Атомные реакторы, ускорители частиц, радиоактивные изотопы дают разнообразные очень мощные потоки частиц, которыми все больше начинают пользоваться для осуществления химических реакций. Эти излучения рвут связи, выбивают отдельные атомы, порождают радикалы и ионы, а затем идут перегруппировки связей и возникают новые. Например, вместо двухстадийного обычного химического получения фенола из бензола можно получать это важнейшее вещество из бензола и воды в одностадийном процессе с использованием ядерных излучений. При этом из воды получаются радикалы ОН и Н и бензол далее реагирует по схеме [c.57]

ХИМИЯ высоких ЭНЕРГИЙ, изучает кинетику и механизм р-ций, к-рые характеризуются существенно неравновесными концентрациями быстрых, возбужденных или ионизиров. частиц, обладающих избыточной энергией по сравнению с энергией их теплового движения, а часто и с энергией хим. связей. Термин введен в СССР в нач. 60-х гг. 20 в. Осн. разделы X. в. э. радиационная химия, фотохимия, плазмохимия, лазерная химия, а также изучение хим. р-цнй в пучках быстрых атомов, ионов или молекул, ряд проблем механохимии и ядерной химии. Хотя р-ции, изучаемые в разл. разделах Х.в. э., инициируются или ускоряются под действием разл. факторов, их объединяет общность элементарных хим. процессов с участием электроиов, ионов, радикалов, ион-радикалов, электронно-возбужденных и быстрых атомов и молекул. Реализуются новые механизмы р-ций, мало вероятные в равновесных сист. нри обычных т-рах. Др. характерная черта X. в. э.— общность методов исследования в разных ее направлениях. Широко распространены оптич. методы, масс-спектрометрия, радиоспектроскопия, а также эксперим. методы квантовой электроники, атомной и ядерной физики. [c.653]

ХИМИЯ ТВЕРДОГО ТЕЛА, изучает хим. св-ва и строение твердых тел, реакции в твердых телах, пути получения и практич. использования разл. тинов твердых тел. Развитие X. т. т. началось с исследования хим. связи и структуры кристаллов. После обнаружения дефектов в кристаллах и онределения их роли в хим. р-циях, диффузии и др. процессах возник новый раздел X. т. т.— химия несовершенных кристаллов, рассматривающая структуру дефектов, их взаимод. друг с другом и с кристаллич. решеткой, участие в хим. и физ.-хим. превращениях. Важный раздел X. т. т.— термодинамика твердого состояния в-ва, включающая учение о фазовых превращ. и гетерогенных равновесиях. X. т. т. изучает также кинетику хим. р-ций в твердых телах, кристаллизацию, диффузию, топохимические реакции. Физ. методы инициирования р-ций в твердых телах привели к тесному переплетению X. т. т. с радиационной химией, фотохимией, механохимией, разл. разделами физики твердого тела, физико-хим. механикой, материаловедением и др. [c.653]

КИНЕТИКА ХИМИЧЕСКАЯ (от греч bnetikos-движущий), раздел физ химии, изучающий хим р-цию как процесс, протекающий во времени, механизм этого процесса, его зависимость от условий осуществления К х устанавливает временные закономерности протекания хим р-ций, связь между скоростью р-цин и условиями ее проведения, выявляет факторы, влияющие на скорость и направление хим р-ций Изучить механизм сложною хим процесса - означает выясш1ть, из каких элементарных стадий он состоит и каким образом элементарные стадии связаны друг с другом, какие образуются промежут продукты и т п Теоретич К х занимается построением мат моделей сложных хим процессов, анализом этих моделей в сопоставлении с эксперим данными Важной задачей К х является изучение элементарных р-ций с участием активных частиц своб атомов и радикалов, ионов н ион радикалов, возбужденных молекул и др Используя результаты кинетич исследований и изучения строения молекул и хим связи, К х устанавливает связь между строением молекул реагентов и их реакц способностью Динамика элементарного акта изучает теоретич и эксперимент методами элементарный акт чим р-ции и предшествующие ему механизмы возбуждения реагирующих частиц Кинетич исследования входят как важная составная часть во многие самостоят разделы химии, такне, как катализ, фотохимия, плазмохимия, радиационная химия, электрохимия и др. В своих методах исследования и теоретич обобщениях К х использует достижения математики, кибернетики, атомной и мол физики, квантовой химии, спектроскопии, аналит химии Кинетич данные и теоретич. концепции К х используются при создании экологич моделей атмосферы и гидросферы, при анализе процессов, происходящих в космосе [c.381]