Радиационно-химические реакции выход

Главная количественная характеристика любой радиационно-химической реакции — радиационно-химический выход О, равный числу молекул, ионов, атомов и т. п., образующихся (или расходуемых) при поглощении системой 1,6 10 Дж (100 эВ) энергии ионизирующего излучения [1]. Для определения О необходимо знать дозу и концентрацию образовавшегося (или израсходованного) продукта. В этом случае С мо но рассчитать по формуле [c.6]

Б р е г е р А. X., Радиационно-химическая технология. Ее задачи и методы. М., 1979. А. X. Брегер. РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ, происходят вследствие поглощения в-вом энергии ионизирующего излучения. Характеризуются радиационно-хим. выходом О — числом молекул, превратившихся или вновь образовавшихся в в-ве на 100 эВ поглощенной энергии излучения. В газовой фазе при Р.-х. р., как и прн фотохимических реакциях, первичные продукты — ионы и возбужденные короткоживущие молекулы (время жизни зтих продуктов 10 с). Реагируя с молекулами среды и друг с другом, они приводят к образованию относительно долгоживущих своб. радикалов, ион-радикалов, а также разл. стаб. продуктов. В результате Р.-х. р. из кислорода, напр., образуется озон, из газообразных предельных углеводородов — водород и сложная смесь углеводородов разл. строения. [c.489]

К ионным реакциям относятся также радиационно-химические процессы, вызываемые действием рентгеновских а- и р-излучений. Возникновение таких реакций обусловливается способностью излучений ионизировать и возбуждать молекулы вещества, т. е. приводить к образованию активных частиц. Радиационно-химические реакции имеют небольшую величину энергии активации и протекают сравнительно легко даже при очень низких температурах (ниже 373 К).-В отличие от обычных реакций их скорость мало зависит от температуры, но зависит от агрегатного состояния вещества. Обычно в газе эти реакции происходят с большим выходом, чем в жидком и твердом состояниях, что связано с более быстрым рассеиванием энергии в конденсированной среде. [c.199]

Радиационно-химический выход - важнейшая характеристика радиационно-химических реакций, он зависит от величины линейной передачи энергии и мощности дозы. [c.158]

Скорость радиационно-химической реакции связана с ее выходом уравнением [c.109]

Конечными продуктами радиолиза смеси N —0., являются N0 , N. 0, N0 и озон (литературу см. в [71, 36]). Выходы этих продуктов зависят от давления и состава смеси. Соотношение между энергетическими выходами радиационно-химических реакций образования озона и двуокиси азота в системе N2—Од исследовалось в работе [38]. Изменение (N02) и С(Оз) [c.198]

Импульсный радиолиз [68—73] является аналогом флеш-фотолиза в радиационной химии. Роль световой вспышки играет импульс рентгеновских лучей или электронов. При одинаковой эффективности требуется, чтобы импульс имел энергию не менее 100 дж при продолжительности не больше 50 мксек, если выход радиационно-химической реакции сравним с выходом типичной фотохимической реакции [68]. В исследованиях, опубликованных до последнего времени, использовали линейный ускоритель электронов, питаемый клистроном и дающий импульс 1—10 Мэе в течение 1—5 мксек. Первая работа была опубликована в 1960 г. [69]. [c.127]

Ионные выходы радиационно-химических реакций. Количественные исследования химических реакций, идущих под действием радиоактивных излучений, показывают, что ионные выходы реакций, измеряемые числом прореагировавших молекул, отнесенным к числу образующихся пар ионов, подобно квантовым выходам, для различных реакций могут иметь разнообразные значения. Значения ионных выходов для некоторых реакций приведены в табл. 49. [c.464]

Радиационная химия — одна из областей химического использования атомной энергии. Выход радиационно-химической реакции количественно характеризует собой эффективность использования указанной энергии для осуществления химических процессов. [c.394]

Таблица 49 Ионные выходы радиационно-химических реакций

Однако главная причина малых выходов радиационно-химических реакций, но-видимому, заключается в дезактивационных процессах рекомбинации первично возникающей ионной пары (ион + электрон) или рекомбинации радикалов. [c.464]

Ионные выходы радиационно-химических реакций и квантовые выходы соответствующих фотохимических реакций (по Дейнтону) [518] [c.466]

Измеряя выход продуктов реакции при проведении радиационно-химической реакции в электрических полях различной напряженности (при малых интенсивностях излучения) и нри различных давлениях, Эссекс оценивает относительную роль каждого из четырех механизмов инициирования в случае различных изученных им реакций. Так, для реакции разложения МгО под действием альфа-частиц Ка (при давлении [c.467]

Значение фотонов в фотохимических процессах подчеркивается тем, что результаты реакции выражаются в виде квантового выхода у. В радиационной химии наблюдалось стремление, имеющее некоторый практический смысл, выражать результаты реакций в виде числа реагирующих молекул на одну образующуюся пару ионов, т. е. в виде так называемого ионного выхода M N [8а]. При этом способе не учитывается то обстоятельство, что для конденсированных систем N представляет собой гипотетическую величину, использование которой основано на допущении, что среднее значение энергии Еср, которая расходуется при процессе ионизации, имеет для конденсированной системы точно такое же значение, что и для аналогичного (т. е. даже не обязательно того же самого) газообразного вещества. Кроме того, при этом способе выражения результатов радиационно-химических реакций вносится дополнительная неопределенность, поскольку Еср имеет разные значения для различных исследуемых веществ. Наконец, применение этого способа основано на допущении, которое еще требует доказательства, что в основе всех радиационно-химических реакций лежит процесс ионизации. [c.57]

Таким образом, размеры молекул облучаемого вещества оказывают существенное влияние на радиационно-химические процессы. На основании изложенного можно сделать вывод, что с увеличением размера молекул понижается выход радиационно-химической реакции и возрастает вероятность распада исходной молекулы каким-либо одним преимущественным способом по сравнению с вероятностью ее распада с образованием свободных радикалов, который может осуществляться весьма разнообразными способами. [c.76]

При повышении температуры выходы продуктов, получающихся под действием излучения, постепенно возрастают и начинают зависеть от мощности дозы. Это означает, что на специфические радиационно-химические реакции накладываются новые цепные реакции. Действительно, энергия активации реакции образования гидроперекиси при радиационном окислении в области высоких температур (рис. 62) весьма близка к энергии активации образования гидроперекиси при чисто термическом окислении н-декана ( 12 ккал/моль). [c.235]

ИОННЫЕ РАДИУСЫ, см. Атомные радиусы ИОННЫЙ выход, см. Радиационно-химические реакции. ИОННЫЙ МИКРОАНАЛИЗ, метод локального анализа, основанный на регистрации масс-спектров вторичных ионов с микроучастков пов-сти твердых тел. Исследуемый образец в вакууме бомбардируют сфокусированным п>чком первичных ионов (Аг" , Oj, О , s диаметр пучка 1-100 мкм, энергия 10 — 10 Дж, плотн. тока 0,1-10 А/м ). Первичные ионы при взаимод. с пов-стью упруго и неупруго рассеиваются, перезаряжаются, испытывают многократные соударения с атомами твердого тела. При этом часть атомов вблизи пов-сти получает энергию, достаточную для их эмиссии в вакуум в виде нейтральных частиц (катодное распыление) или в виде вторичных ионов (вторичная ионная эмиссия) [c.260]

Выход радиационно-химической реакции связан с энергией, поглощенной веществом, соотношением [c.360]

Исключительно важен вопрос об эффективности действия излучений на вещество. В некоторых случаях приходится сталкиваться с необходимостью максимального увеличения выхода радиационно-химической реакции на единицу поглощенной энергии, в других случаях — с необходимостью подавления нежелательных радиационно-химических процессов. [c.372]

Установление количественных закономерностей и, в частности, выходов радиационно-химических реакций важно также для выяснения степени эффективности использования атомной энергии для осуществления химических процессов. [c.133]

Выведенное уравнение для выхода первичных радикалов хорошо подтверждается опытными данными по полимеризации мономеров в смесях. Уравнение для выхода первичных радикалов может быть также применено для других радиационно-химических реакций в смесях органических веществ. [c.195]

Выходы радиационно-химических реакций принято обозначать через G эта величина отвечает количеству молекул, претерпевших изменение или образовавшихся вновь на каждые 100 эв энергии, поглощенной системой. Для определения величины G используют весь арсенал спектральных методов анализа, газо-жидкост-ной термохроматографии, причем исследуют образец до и после его облучения. Применяют и другие современные методы анализа. [c.166]

См. лит. при ст. Радиационная химия. И. В. Вереищнский. РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКИЙ ВЫХОД, см. Радиационно-химические реакции. [c.489]

В ранний период исследований для объяснения повышенных радиационных выходов предполагалось, что в радиационно-химических реакциях значительную роль играют ионные кластеры, т. е. ионы, окруженные нейтральными молекулами, удерживаемыми вблизи иона ион-дипольными силами. Несмотря на то, что в газах действительно были обнаружены такие ионные кластеры [971], образование которых особенно ярко выражено в случае молекул с постоянным дипольным моментом, их влияние на направление и выход продуктов радиационно-химических реакций, по-видимому, мало. Это срязано, прежде всего, с тем, что, как теперь хорошо известно, экзотермические бимолекулярные ионно-молекулярные реакции [c.374]

Повышение давления сказывается также и на величине выхода закиси азота G (NjO). Согласно данным работы [97], G (NgO) в эквимолярной смеси возрастает почти в 7 раз при изменении давления от 10 атм до 3 атм и составляет при 3 атм величину 1,02. Соотношение между энергетическим выходом радиационно-химических реакций образования озона и двуокиси азота в системе Nj—Oj исследовалось в [95]. Изменение G (NOj) и G (О3) в зависимости от состава смеси характеризуется данными, приведенными в табл. 28. [c.388]

Заметим, что большой вероятности превращения активных центров, обусловленной перезарядкой ионов, нужно приписать также некоторые эффекты, наблюдающиеся при протекании радиационно-химических реакций в смесях двух или более веществ. Так, давно уже замечено, что состав продуктов радиолиза бинарной смеси существенно отличается от того состава, который получается при раздельном облучении компонент смеси и последующем суммировании продуктов обеих реакций. Причина этого несоответствия заключается в быстрой передаче заряда компоненту с большим потенциалом иоиизации от более легко ионизующегося компонента, в результате чего получается своеобразное экранирующее действие последнего. Оно выражается в том, что вещество, обладающее наибольшим потенциалом ионизации, в присутствии второго вещества претерпевает заметно меньшее превращение по сравнению с тем, какого следовало ожидать нз содержания этого вещества в смеси. Такой эффект обнаруживается, в частности, при радиолизе смеси бензола СбНе с циклогексаном СбН12 под действием электронов с энергией 540 кэв [908]. Так как потенциал ионизации бензола составляет 9,2 эе, а потенциал ионизации циклогексана — 9,9 эв, то в этом случае нужно ожидать заметного экранирующего действия бензола. Это экранирующее действие проявляется, например, в том, что выход этилена СгНе, составляющий в парах чистого гшкло-гексаиа 0,17 молекул на 100 эв, в смеси 0,45 СбН12 + 0,55 СеНе равен нулю. Сильное влияние бензол оказывает также на выход водорода, составляю- [c.468]

При изучении возможности проведения радиационно-химического синтеза сераорганических соединений растворы элементарной и связанной серы в галоидалки-лах облучались-[-излучением Со и реакционные смеси исследовались методами газо-жидкостной хроматографии амнеро-, потенциометрии и полярографии. Найдено, что основными продуктами радиационно-химической реакции элементарной серы с галоидалкилами являются сероводород, меркаптаны, дисульфиды и серусодержащие высокомолекулярные соединения. Выяснено, что повышение температуры от 1 омнат-ной до 100° не оказывает существенного влияния на выход дисульфидов и меркапта-,нов. Максимальный выход меркаптанов наблюдался в системе, содержащей сероуглерод. Таблиц 1. Иллюстраций 2. Библиографий 7. [c.611]

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]

НЫХ ионитов в процессе облучения происходит отщепление и растворение фрагментов основной цепи. Нами была предложена классификация [133], которая по величинам энергетических выходов дает возможность отнести иониты к веществам с определенным типом радиационно-химических реакций. Из данных табл. 37 следует, что все радиационно-химические процессы, происходящие в анионитах на один—два порядка ниже, чем у промышленных слабоосновных анионитов, где Со=10—20 [131]. Например, для промышленного анионита ЭДЭ-ЮП при дозе б-Ю рад (воздухе) С =21 [131]. Для известных сульфокатионитов (КУ-2) преобладают процессы разрушения групп с Со—0,5—1,5 групп/ЮОэВ. В нашем случае — выход новых групп. [c.61]

Объяснение механизма превращений красителя в условиях воздействия излучений тесно связано с познанием механизма радиолиза воды и изучением свойств образующихся при этом химически активных продуктов. Согласно общепринятой в настоящее время схеме, первичный акт действия излучения на воду сводится к акту ионизации молекул воды и образованию свободных гидроксилов и атомов водорода. По данным физических онре-делеиий, проведенных в газовой фазе и, повидимому, применимых в какой-то мере также и к конденспровапной фазе, иа акт ионизации воды затрачивается около половины всей поглощенной энергии. Другая ноловина ее расходуется на возбуждение молекулы воды. Образующиеся возбужденные молекулы воды также способны диссоциировать на П-атомы и свободные гидроксилы, причем этот процесс был бы более выгодным в смысле затраты энергии, так как на диссоциацию молекулы воды требуется только немного более 5 эв [8]. Однако, вследствие близкого расположения атомов Н и радикалов ОН, образуемых при диссоциации молекулы возбужденной воды, эти продукты практически полностью рекомбинируют. Их использование для проведения вторичных химических процессов с участием растворенных веществ оказывается возможным только для некоторых реакций, в особо благоприятных условиях. Как было показано нами [7], к такому типу радиационно-химических реакций относится реакция окисления двухвалентного железа в атмосфере кислорода в растворах с высоким содержанием серной кислоты. Предполагая, что все разложение воды обусловлено ионизацией, получено значение выхода атомов И и радикалов ОН, близкое 3,6/100 эв поглощенной энергии. Это значение выхода является, очевидно, максимальным и достигается лишь при условии наличия в растворе достаточно высокой концентрации веществ, легко связывающих образующиеся Н-атомы или радикалы ОН и ингибирующих протекание рекомбинационных реакций типа [c.86]

Разложение воды под действием а-частиц, впервые исследованное около 1905 г., является одной из самых старых изучавшихся радиационно-химических реакций. В более поздних работах Дюэна и Шойера [3], Нюрнбергера [8] и Ланнинга и Линда [6] было установлено, что при бомбардировке а-частицами вода разлагается с образованием газообразного водорода и кислорода, причем часть кислорода остается связанной с водой в виде перекиси водорода. Выход разложения приблизительно равен 2 молекулам водорода на 100 eV энергии излучения, поглощенной раствором. Казалось, что эта реакция представляет собой типичный пример распада простой молекулы под действием излучения и не включает никаких осложняющих особенностей. [c.78]

До недавнего времени для количественной характеристики радиационно-химических реакций в газовой фазе использовался термин ионный выход . Этот выход представляет собой отношение М Ы, где М — число црореагировавших молекул, N — число образовавшихся пар ионов. Ионизация воздуха протекает с выходом [c.27]

Скорость радиационно-химической реакции w [в млекул см сек)] связана с ее выходом уравнением [c.123]

Основной реакцией, протекающей при действии ионизирующих излучений на тетрафторэтилен, является реакция нолимеризации. В результате исследования радиационной полимеризации тетрафторэтилена под действием Р- и 7-излучений в жидкой и газовой фазах и в различных средах были обнаружены две особенности этого процесса во-первых, необычайная легкость полимеризации тетрафторэтилена, протекающей с высоким радиационно-химическим выходом, достигающим 10 молекул на 100эб, и, во-вторых, длительный эффект последействия, характеризующийся высокой скоростью пост-полимеризации. Способность тетрафторэтилена полимеризоваться под действием излучения с чрезвычайно большим радиационно-химическим выходом позволила осуществить полимеризацию этого мономера в газовой фазе при атмосферном давлении и температуре 20°С и в жидкой фазе при температуре —78°С. Полное превращение мономера в полимер при —78° С и мощности дозы 10 рд/сек достигается в течение 3 час. При повышении температуры до 20°С скорость полимеризации резко возрастает. Полное превращение мономера в полимер в этих условиях достигается в течение 20 мин. Вычисленное значение радиационно-химического выхода С при 20° С и мощности дозы 10 рд/сек составляет 7-10 молекул на 100 эв и является наибольшим из всех известных в настоящее время выходов радиационно-химических реакций. [c.110]

При действии излучения на водные культуры бактерий наблюдался поразительный эффект влияния мощности дозы [31]. Начиная с некоторой величины бактерицидный эффект увеличивался с ростом мощности дозы. Исследования проводили с теми же бактериями кишечноипфект-ной группы, которые были указаны выше. Концентрация их равнялась 1 10 — 3 -10 микроорганизмов в литре. Мощность дозы у-излучения Со варьировалась в пределах 2—666 рад/сек. В интервале 2—19 рад/сек влияния мощности дозы не наблюдалось и гибель бактерий происходила при 50 ООО рад. Но, начиная с мощности дозы 19 рад/сек и до 666 рад/сек, доза, необходимая для полной гибели бактерий, снижалась с 50 ООО до 25 ООО рад, т. е. в 2 раза. Такой эффект мощности дозы в радиационной химии -когда не наблюдался. Обычно увеличение мощности дозы или не влияло на выход радиационно-химической реакции, или приводило к снижению выхода. Это объясняется тем, что при косвенном действии излучения превращения растворенного в воде вещества происходят за счет реакции с короткоживущими продуктами радиолиза воды, концентрация которых увеличивается с ростом мощности дозы. Поэтому при более высокой концентрации короткоживущих продуктов возрастает вероятность их участия в реакциях рекомбинации, не приводящих к превращениям растворенного вещества. В то же время вероятность участия в реакциях с растворенным веществом уменьшается, что приводит к неблагоприятному изменению соотношения скоростей полезного и нежелательного процессов. Влияние мощности дозы на гибель бактерий требует специального рассмотрения. [c.68]

В водных растворах, благодаря обратным или другим реакциям, приводящим к исчезновению продукта ради-ационно-химической реакции, выходы обычно падают с ростом дозы и при достаточно большой дозе концентрация продуктов может стать постоянной. Наступает так называемое радиационно-химическое равновесие. Поэтому имеет смысл различать начальный выход, где изменение концентрации линейно зависит от дозы, а выход постоянный, среднюю дозу за весь период облучения и дифференциальную дозу на каком-либо участке доз. При сравнении выходов для разных процессов необходимо учитывать валентность химического иревращения, в этом случае лучше выражать выход в одновалентных переходах. [c.150]

Ионный выход M/N как мера радиационно-химического выхода в газах использовался для реакций в жидкостях, хотя в этом случае величина N (число образовавшихся ионов) оставалась неизвестной. Ее можно было бы рассчитать, определив значение W, но, поскольку для жидкостей таких определений не было сделано, W приняли равной 32,5 эв (энергия, необходимая на образование пары ионов в газах). Другой путь оценки выходов продуктов реакции под облучением заключается в прямом измерении количества молекул G, претерпевших изменение при поглощении данной системой энергии 100 эв. Таким образом, G (X) определяет число молекул вещества X, образовавшихся в результате радиационно-химических реакций, при поглощении системой 100 эв энергии излучения. Запись G (— V) относится к случаю разложения молекул G вещества Y под облуче-нием. Иногда рядом со знаком G пишут символ излучения, которое было использовано в опытах, например, для случая а-частиц, запись будет выглядеть следующим образом G X). [c.12]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология