Ионизирующие излучения разложение

Рентгеновские лучи, гамма-лучи, поток нейтронов и другие излучения большой энергии также вызывают в веществе глубокие физикохимические изменения и инициируют разнообразные реакции. Так, при действии ионизирующих излучений кислород образует озон алмаз превращается в графит оксиды марганца выделяют кислород из смеси азота и кислорода или воздуха образуются оксиды азота в присутствии кислорода ЗОг переходит в 50з происходит разложение радиолиз) воды, в результате которого образуются молекулярные водород, кислород и перекись водорода. Возникающие при радиолизе свободные радикалы (-Н, -ОН, -НОз) и молекулярные ионы ( НзО , -НзО ) способны вызывать различные химические превращения растворенных в воде веществ. [c.203]

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]

Радиационно-химические реакции протекают под действием высоких энергий в результате прохождения ионизирующего излучения через вещество. Инициаторами процессов служат ускоренные электроны, нейтроны, катионы, анионы и другие частицы (корпускулярное излучение), а также рентгеновские и у-лучи (электромагнитное излучение). Разложение химических соединений, происходящие в результате поглощения энергии ионизирующего излучения, называется радиолизом. [c.143]

Одной из самых простых радиационно-химических реакций является радиолиз воды. Радиолиз — это химическое разложение вещества под действием ионизирующих излучений. Под действием ионизирующего излучения молекула воды подвергается следующим первичным превращениям - [c.102]

Радиолиз — разложение химических соединений под действием ионизирующих излучений. Предмет излучения радиационной химии. [c.111]

В зависимости от характера ионизирующего излучения (ионы, атомы) различают вторично-ионную масс-спектро-метрию и масс-спектрометрию с бомбардировкой ускоренными атомами. В первом случае в качестве ионизирующего излучения применяют пучок первичных ионов, получаемых либо ионизацией в разряде инертного газа (Аг", Хе"), либо разложением солей (Сз") и ускорением их до энергии 6-8 кэВ. Во втором случае используют ускоренные атомы, которые образуются путем предварительной ионизации в разряде молекул благородного газа (Аг, Хе), ускорения возникающих ионов и последующей их перезарядки [c.32]

Эти типы смол более устойчивы к ионизирующему излучению. При дозе облучения 10 Гр обычно наблюдается заметное разложение. Некоторые анионообменники значительно разрушаются даже при дозах 10 Гр. [c.115]

РАДИОЛИЗ м. Разложение химических соединений вследствие поглощения ими энергии ионизирующего излучения. [c.356]

Основной количественной характеристикой любой химической реакции, протекающей под действием излучений, является радиационно-химический выход. Он равен числу молекул, ионов, атомов, свободных радикалов и т. п., образующихся при поглощении системой 100 эв энергии ионизирующего излучения. Величина радиационно-химического выхода зависит от типа реакции. Для нецепных реакций она составляет 10—15 молекул на 100 эв для цепных процессов может достигать десятков и сотен тысяч на 100 эв. Любое химическое изменение (синтез, разложение и т. д.), происходящее в системе под действием радиационных излучений, косит название радиолиза. [c.274]

В этом плане в нашей лаборатории изучается связь между активностью и электронным строением катализаторов металлов и сплавов, осажденных и плавленых железных промоти-рованных контактов. Наблюдается параллелизм, определенная корреляция между активностью и количеством неспаренных электронов в -зоне и контактной разностью потенциалов железа, кобальта, никеля и их сплавов при протекании реакции разложения аммиака [47]. Изучается действие ионизирующего излучения на формирование активных катализаторов, а также на протекание каталитического синтеза аммиака. [c.25]

Удобным средством для сравнения эффективности химических процессов, возбуждаемых радиацией, является значение радиационного выхода. Радиационный выход g) водорода в процессах разложения воды (число молекул водорода на 100 эВ поглощаемой энергии) при использовании в качестве ионизирующих излучений нейтронов и уизлучения низок. Значения g для производства водорода радиолизом чистой воды находятся в интервале от 0,45 до 0,17 в зависимости от условий и типа радиации. В основном механизм производства водорода радиолизом воды хорощо известен и шансы значительно увеличить (Нг) довольно малы. [c.410]

Весьма существенные вопросы механизма действия ионизирующих излучений на водные растворы и доказательства возникновения свободных атомов и радикалов за счет разложения молекул воды составляют предмет исследований А. О. Аллена и Ф. С. Дейнтона. В статье П. Б. Вейсса разбираются особенности механизма гашения разряда в счетчике Гейгера-Мюллера, позволяющие использовать его для экспериментальных исследований различных явлений, связанных с ионизацией, возбуждением и дезактивацией молекул. [c.6]

Максимальный выход разложения воды. Подсчитаем, чему равен максимальный выход разложения воды О (—Н2О) макс ПОД действием ионизирующих излучений. Обозначим через (Н2О) средний ионизационный потенциал воды в газовой фазе (равен 30 эв), через /(Н2О) — низший потенциал ионизации воды (равен 12,56 эв) и через (НаО) — низший потенциал возбуждения воды (ра- [c.77]

Радиационная полимеризация идет в более легких по сравнению с химической полимеризацией технологических условиях (при нормальной температуре, более низком давлении и т. д.). Полимеры, полученные при воздействии ионизирующего излучения, обладают более высокими физико-механическими свойствами вследствие отсутствия в них примесей катализатора и продуктов термического разложения, которые присущи полимерам, полученным обычными химическими способами. Такие полимеры, как и полимеры, полученные другими способами, характеризуются высокой молекулярной массой, достигающей тысяч и сотен тысяч единиц. Поэтому для процессов радиационной полимеризации, так же как для процессов радиационного модифицирования полимеров, целесообразно использовать понятие радиационно-технологического выхода процесса, определяемого как произведение радиационно-химического выхода реакции О на молекулярную массу продукта М [3]. [c.11]

Газовые дозиметры. Из дозиметров, основанных на радиационно-химических превращениях в газообразных системах, наибольшее распространение получил дозиметр на основе закиси азота N2O [323]. Действие ионизирующего излучения на вещество дозиметра заключается в возбуждении и ионизации атомов электронами. Возбуждение молекулы вызывает ее разложение по схеме [c.239]

Следует отметить, что результаты, полученные при изучении радиолиза и фотолиза иодистого метила, показали существенное различие этих процессов. В случае фотохимического воздействия на иодистый метил образуются главным образом метан и иодистый метилен при одновременном выделении небольших количеств иода и этана. При радиационном разложении иодистого метила основными продуктами являются этан и иод, а иодистый метилен выделяется в небольшом количестве. Это различие обусловлено тем, что ионы и другие активные частицы, возникающие при действии ионизирующих излучений, обладают большим избытком энергии по сравнению с частицами, генерируемыми при фотохимическом воздействии. Наряду с этим имеет значение и пространственное распределение первично-образованных частиц. При радиолизе, как известно, первичные продукты образуются вдоль пути ионизирующих частиц, в то время как при фотолизе эти продукты распределяются сравнительно равномерно по всему объему. [c.382]

Ионизирующее излучение действует на молекулы твердых веществ подобно его действию на жидкие и газообразные вещества, но в случае твердых веществ воздействие излучения носит коллективный характер. Энергия, поглощенная одной молекулой, быстро перераспределяется — передается окружающим молекулам, в результате чего радиационный выход понижается. Повышается возможность рекомбинации фрагментов разложения молекулы внутри зоны их образования в результате передачи энергии упругими соударениями с окружающими молекулами. [c.135]

Кроме того, возможны радиационно-химические превращения в результате действия ионизирующих излучений и атомов отдачи на вещество, в котором происходит образование атомов отдачи. Наряду с образованием химических соединений из охлажденного атома отдачи и радикалов имеет место радиационное разложение меченых молекул, образованных по горячим и надтепловым [c.167]

Гораздо более важным последствием влияния облучения на водное горючее является разложение воды. При рассеянии энергии ионизирующего излучения в воде образуются атомы водорода и гидроксильные радикалы [c.375]

При всех достоинствах радиационной очистки-—универсальность, одностадийность, малая чувствительность к изменению состояния стоков, отсутствие химических реактивов и отходов, требующих дополнительной переработки, этот метод все еще дорог из-за высокой стоимости энергии ионизирующего излучения. Кроме того, процент разложения загрязнений еще очень низок. Стоимость обработки 1 м стоков радиационным способом [c.230]

Максимальный выход разложения воды. Подсчитаем, чему равен максимальный выход разложения воды G (— Н20)макс под действием ионизирующих излучений. Обозначим через W (HjO) средний ионизационный потенциал воды в газовой фазе (равен 30 эв), через I (HjO) — низший потенциал ионизации воды (равен 12,56 эв) и через Е (HgO)— низший потенциал возбуждения воды (равен 6,5 эв). Тогда образуется 100/VF (HjO) ионизованных молекул HgO на каждые 100 эв поглощенной энергии. При образовании одного иона на возбуждение расходуется [c.15]

Часто для получения меченых органических соединений их выдерживают определенное время в газообразном тритии, что ведет к замене части атомов водорода на тритий [19—21]. Способность к такому обмену у органических соединений зависит от многих факторов. При действии ионизирующего излучения, ультрафиолетового-света или электрической искры процесс ускоряется одновременно наблюдается разложение соединений -частицами трития. До сих пор механизм такого обмена однозначно еще не установлен однако можно предположить, что в нем участвуют ионы отдачи Т+ или ионы Не Т+, возникшие при Р-распаде трития [c.179]

Реакции, вызываемые ионизирующим излучением в циклогексане, исследованы широко. Циклогексан является удобным для изучения объектом, так как содержит связи углерод — углерод и углерод — водород только одного типа. Его радиационная химия предполагается относительно простой. В результате разрыва связей углерод — водород образуются три основных продукта водород, циклогексен и дициклогексил. По-видимому, механизм, включающий только последовательность радикальных реакций, может служить основой для понимания действия ионизирующего излучения. Однако нельзя считать, что механизм радиационного разложения прост. Действительно, тщательное изучение экспериментальных результатов показало, что радикальный механизм существенно недостаточен и требуется привлечение более сложного механизма. Так, например, многие химические реакции могут осуществляться одновременно в результате поглощения большого количества энергии одной молекулой. Наряду с электронными состояниями, характеризующимися различной энергией и мультиплетностью, образуются положительные ионы и электроны, причем вначале эти реакционноспособные частицы распределены неравномерно. Они участвуют в ионно-молекулярных реакциях и процессах захвата электрона и нейтрализации зарядов. Перенос заряда или энергии возбуждения к другим молекулам может привести к распаду их с образованием молекулярных продуктов, радикалов и атомов. Некоторые из этих процессов несущественны при радиолизе чистого циклогексана, но их значение заметно возрастает в присутствии добавок. [c.163]

Химические реакции, свойственные ионизированным и возбужденным молекулам, получили лишь частичное объяснение. Однако главенствующее положение среди них занимает, по-видимому, реакция разложения с образованием свободных радикалов. Конечные химические изменения, наблюдаемые при действии ионизирующих излучений на вещества, вызываются реакциями этих свободных радикалов. В некоторых случаях они, возможно, являются результатом непосредственного действия ионизированных и возбужденных молекул. [c.38]

Очень подробно были изучены изменения, вызываемые ионизирующим излучением в самых различных классах чистых органических соединений [141 —144]. Имеются сообщения о самопроизвольном радиолизе ряда соединений, меченных и обладающих высокой удельной активностью [109, 110, 145—148]. Наблюдалась также чрезвычайно высокая скорость разложения при попытке получить препарат яитарной-Н4 кислоты, обладающей удельной активностью около 120 кюри1ммоль [149] изучен [150] также распад а-липоевой-5 кислоты (0,3% в сутки). [c.32]

Известно, что в реакторах в качестве замедлителей и особенно теплоносителей широко применяются органические соединения — такие, как дифенил, дифенилоксид, эвтектическая смесь, обоих этих соединений и др. По сравнению с водой органические теплоносители имеют ряд преимуществ малое давление паров, отсутствие корродирующего действия, незначительную активацию и пр. Существенным недостатком органических теплоносителей, однако, является разложение и полимеризация под действием ионизирующей радиации и высокой температуры. С этой точки зрения интересны исследования, направленные на выясненР1е механизма процессов, происходящих при радиолизе органических теплоносителей. В результате воздействия ионизирующих излучений, например, на дифенил образуются фенильный и дифенильный радикалы, при взаимодействии которых друг с другом и с окружающей средой получаются полифенилы (соединения с различным количеством фенильных колец) [c.117]

Ионизирующие излучения, обладающие большой энергией, могут в значительной степени изменять свойства твердых тел. В связи с этим в настоящее время большое значение приобретают работы по изучению одного из разделов радиационной химии — влияние ионизирующих излучений на активность катализаторов. Облучение ряда окисных катализаторов показало, что их активность в различных реакциях при этом возрастает. Увеличивают свою каталитическую активность алюмосиликатные катализаторы и катализаторы, приготовленные на основе алюмосиликата, в том числе в реакциях крекинга изопропилбензола и изомеризации гексана [1], дей-теро-водородного обмена [2], разложения перекиси водорода [3]. Отмеченное увеличение активности является, очевидно, следствием возникновения под действием излучения различных физических и химических изменений в микроструктуре окисных катализаторов. [c.376]

Одно время полагали, что инициирование взрыва ударом состоит в непосредственном превращении механической энергии в химическую, т. е. заключается в разрыве ковалентных связей. Позднее Боуден и его ученики показали, что энергия удара прежде всего идет на образование горячих центров диаметром 10 —10 мм с температурой около 500° [12, 16]. Теоретически можно доказать, что если горячие центры меньше критического размера, то теплота рассеивается быстрее, чем она выделяется в ходе реакции, и детонации не происходит [93]. Предсказания теории хорошо согласуются с опытом весьма трудно вызвать детонацию взрывчатых веществ воздействием ионизирующего излучения, которое разлагает отдельные молекулы в образце и практически не способно создавать горячие центры критического размера [15]. Механизм образования таких горячих центров требует либо адиабатического сжатия воздуха или паров органических взрывчатых веществ [118], либо нагревания трением инородных мелких частиц. Эти частички, для того чтобы вызвать взрыв, должны иметь точку плавления выше 400° [14]. Было показано, что инициирование взрывов путем адиабатического сжатия прослоек воздуха важно только в случае вторичных взрывчатых веществ, которые плавятся или размягчаются при температурах ниже их точек разложения (пентрит, редокс, динамит). При плавлении или размягчении прослойки воздуха могут быть включены в эти вещества. Мелкие частички эффективны также и в случае первичных взрывчатых веществ (например, стифната свинца, тетрацена), которые детонируют ниже точек плавления, т. е. реакции протекают действительно в твердом состоянии. [c.266]

Явления, наблюдаемые при бомбардировке перекиси водорода ионизирующими излучениями, труднее истолковать, чем те, которые происходят при ультрафиолетовом облучении. В этом случае нафяду с частицами, характерными для фотолиза, возникают также ионизированные частицы кроме того, свободные радикалы, образующиеся по линии движения быстрых частиц, могут распространяться в растворе неравномерно. В связи с этим приобретают большое значение скорости диффузии и другие осложняющие обстоятельства. Большая часть исследований радиохимического разложения проводилась с применением рентгеновских или у-лучей. В разбавленных водных растворах, с которыми проведена основная часть работ, первичной стадией является разложение воды на Н и ОН, причем некоторые из этих частиц в свою очередь тут же непосредственно образуют Н., и Н О., (см. гл. 2). Если условия радиолиза таковы, что передатчики цепи распределены сравнительно равномерно, как это наблюдается, например, при высоких дозах излучения и срапительно долговечных радикалах, то реакции, следующие за первичной стадией, должны быть аналогичны наблюдаемым при фотохимическом разложении. Единственными добавочными реакциями активных центров цепи являются преврагцения атомов водорода [c.388]

По вопросам действия ионизирующих излучений наорга-нические соединения в сборник включены три статьи, освещающие наиболее новые исследования в этой также очень существенной области. Попытка обобщенного толкования влияния агрегатного состояния и строения молекул на их разложение под действием излучения делается М. Бэртоном А. Брегером исследован распад жирных и нафтеновых кислот под действием а-частиц и быстрых дейтонов, а Дэвидсоном и Гейбом — изменение под действием излучения ядерного котла механических свойств высокополиме-ров, связанное с распадом молекул и с последующими реакциями при участии свободных радикалов. [c.6]

При действии ионизирующего излучения на водные растворы щавелевой кислоты происходит ее разложение. Согласно [181], выход разложения Н2С2О4 составляет 4,9 0,4 молекулы/100 эв в случае у-излучения. При достаточно высоких концентрациях эти растворы могут быть использованы для определения сравнительно высоких доз (порядка 7 10 рад) [182]. Однако эта система почти не находит применения в радиационной химии. [c.374]

В последнее время начинают находить применение химические дозиметры на основе газообразных веществ. С. Дондс и П. Хартек [213, 214] нашли, что для измерения больших интенсивностей р- и у-излучений может служить газообразная закись азота. Под действием ионизирующих излучений закись азота разлагается на азот, кислород и двуокись азота. Эти газы легко определяются обычными методами газового анализа. Двуокись азота, кроме того, может быть определена колориметрически без вскрытия сосуда. Выход радиационного разложения МгО равен 12 молекулам/100 эв. Относительные количества азота, кислорода и двуокиси азота в газовой смеси после облучения составляют 1, 0,14 и 0,48. Хорошая воспроизводимость резуль- [c.377]

Как уже говорилось, важнейшим химическим эффектом, вызванньтм ионизирующим излучением, является разрушение связей между атомами в молекуле. В результате этого первичного процесса возникают обычно очень реакционноспособные радикалы, быстро объединяющиеся в довольно стойкие структуры, которые могут быть проще или сложнее необлученного материала. Чтобы система оказалась работоспособной в условиях сильного излучения, необходимо, чтобы продукты реакции могли либо легко рекомбинировать, восстанавливая первоначальную форму соединения, либо быстро и дешево заменяться. Таким образом, вода вполне подходит для этих целей, поскольку из продуктов ее разложения, водорода, кислорода и перекиси водорода, легко можно снова получить воду. С другой стороны, в органических веществах под действием облучения происходят такие разнообразные реакции, что получить первоначальные материалы невозможно. [c.375]

Разложение воды под действием ионизирующих излучений было одной из первых исследовавшихся радиолитических реакций. В настоящее время принято, что радиолиз воды приводит к образованию свободных атомов водорода и свободных гидроксилов. [c.99]

При облучении полиэтилена ионизирующими излучениями в нем происходят процессы ионизации и возбуждения молекул. Нейтрализация образовавшихся ионов также, в конечном счете, ведет к возбуждению молекул. Дальнейшее разложение молекул на свободные радикалы является весьма вероятным следствием возбунодения. [c.200]

При помощи подобных методов были выяснены механизмы разложения под действием ионизирующих излучений водных растворов -глюкозы [1], декстрана [9], сахарозы [7] и фруктозы [6]. Без иснользования радиоизотоп- [c.210]

Методы радиоактивационного анализа. Успехи радиационной химии позволяют использовать в химическом анализе воздействие различных излучений (рентгеновских лучей, у-лучей, а-частиц, 5-частиц, электронов, нейтронов). Например, химически чистая вода, не содержащая растворенных газов, не подвергается разложению под действием радиации. Но присутствие в воде даже незначительных примесей способствует ее разложению под действием радиации на водород, кислород и перекись водорода. Радиолити-ческое окисление водных растворов солей позволяет определить дозировку ионизирующего излучения. Например, радиация вызывает окисление сульфата железа (II) до сульфата железа (III). [c.570]

Одной из первцх наблюдаемых радиационно-химических реакций было действие излучения радия на воду. В 1901 г. Кюри и Дебьерн нашли, что из солей радия, содержащих кристаллизационную воду, постоянно выделяется газ, а Гизель (1902 г.) наблюдал выделение газа из водяного раствора бромида радия. Затем Рамзай и Содди (1903 г.) показали, что испускаемый газ является смесью водорода и кислорода. Это привело Камерона и Рамзая (1907 г.) к гипотезе, что действие излучения может быть подобно электрическому разложению воды. Однако в других случаях такая аналогия не имела места, например, попытка выделить медь из сернокислого раствора действием а-частиц, испускаемых радоном, была безуспешной. Количественные данные о разложении воды, опубликованные Рамзаем и Содди, были использованы Брэггом (1907 г.) для первого сравнения между химическим и ионизирующим действием а-частиц. Брэгг подсчитал, что число разложенных молекул воды приблизительно равно числу ионов, создаваемых излучением в воздухе. Три года спустя Мария Кюри предположила, что первичное действие ионизирующего излучения большой энергии на любые вещества заключается в образовании ионов, которое предшествует химическому превращению. [c.9]