Ионизирующие излучения действие на воду и водные растворы

При действии ионизирующих излучений на воду в жидкой или паровой фазе или на водные растворы могут происходить самые различные процессы, в связи с чем трудно интерпретировать те различные наблюдения, которые были сделаны относительно образования перекиси водорода при такого рода бомбардировке. В последние годы отмечен большой рост научно-исследовательских работ в этой области, стимулировавшийся развитием ядерной энергии. Наши знания в этой области быстро развиваются. Недавно появились сообщения о многочисленных экспериментальных работах, но решающие факторы пока еще недостаточно изучены, и твердо установленным можно считать лишь некоторое число фактов. [c.60]

Вначале особый интерес, с точки зрения практики, представляло изучение химического действия ионизирующих излучений на воду (HgO и Д2О), применяемую в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя в ядерных реакторах, а также на водные растворы, используемые при химической переработке облученного ядерного горючего. Важное значение имел выбор материалов, пригодных для использования в аппаратуре и устройствах, подвергавшихся воздействию мощных потоков ядерных излучений. В ходе этих исследований на ряде примеров была показана возможность применения ионизирующих излучений для интенсификации химических процессов, улучшения свойств существующих и создания новых материалов. В последующие годы было установлено, что ионизирующие излучения инициируют многие химические реакции, имеющие важное практическое значение. [c.3]

Свободные электроны в водных растворах в форме гидратов существуют лишь несколько микросекунд. Получаются они в небольших концентрациях при взаимодействии с водой наиболее активных щелочных металлов и в сравнительно больших концентрациях при действии на водные растворы ионизирующих излучений. Все же обычные окислительно-восстановительные реакции происходят при непосредственном соприкосновении частиц-восстановителей с частицами-окислителями. При этом общее количество отданных восстановителем и принятых окислителем электронов должно быть сбалансировано опять-таки вследствие того, что свободных гидратированных электронов в растворе не остается. [c.113]

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]

Так как применение цеолитов ограничено в связи с их неустойчивостью в кислых растворах, а использование органических смол в водных системах при высоких температурах и под действием ионизирующих излучений приводит к их разрушению, в последние годы снова появился интерес к неорганическим ионооб-менникам, особенно в силу их устойчивости в указанных условиях. В настоящее время они используются для сорбции и фиксации высокоактивных сбросных растворов (в этих целях, в частности, широко используются глинистые минералы) [7], для очистки воды при высоких температурах и при проведении химических процессов с высокоактивными растворами. Все это способствовало проведению фундаментальных исследований систем, описанных в следующих главах. [c.18]

Ионизирующее действие излучения на воду и водные растворы приводит к образованию водорода, вызывающего появление водородной хрупкости стали, находящейся в облученной воде. [c.15]

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]

ВОДОЙ или водными растворами, наиболее существенной задачей является установление связи между непосредственным следствием поглощения излучения (ср. первичный акт в фотохимических процессах) и конечным наблюдаемым эффектом. К решению этой задачи можно подойти с двух сторон. Первый метод заключается в теоретическом рассмотрении вероятной судьбы частиц, возникающих при первичном радиационно-химическом акте, и возможных химических следствий этого акта. Согласно второму методу, число и природа первичных частиц выводится из наблюдаемых химических превращений и характера реакции. Такие доказательства становятся особенно убедительными, если аналогичные превращения могут быть вызваны в водных растворах хорошо исследованными процессами, протекающими без участия ионизирующего излучения, например фотохимическими процессами. Оба подхода использованы в настоящей статье. При изложении результатов, полученных по второму методу исследования, особенное внимание уделяется некоторым предварительным данным, касающимся полимеризации виниловых соединений в разбавленных водных растворах под действием излучения. [c.98]

Б. ДЕЙСТВИЕ ИОНИЗИРУЮЩЕГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ЖИДКУЮ ВОДУ И ВОДНЫЕ РАСТВОРЫ [c.112]

Радиационно-химические реакции, протекающие в воде и водных растворах, послужили предметом весьма большого числа исследований. Это объясняется, во-первых, тем, что вода применяется в ядерных реакторах в качестве замедлителя и теплоносителя, а в водных растворах осуществляются многие процессы, связанные с производством атомного горючего и выделением продуктов ядерных реакций. Во-вторых, существует большое сходство в радиационно-химическом поведении водных растворов и биологических систем. Вследствие этого исследование влияния ионизирующих излучений на водные растворы Может служить основой для оценки действия радиации на живые ткани. [c.72]

Методы определения продуктов радиолиза воды были уже кратко изложены на стр. 81. В настоящем разделе этот вопрос будет рассмотрен более детально на примере некоторых реакций, протекающих в водных растворах при действии ионизирующего излучения. [c.95]

Из конкретных систем подробнее всего проанализирован радиолиз воды и водных растворов (гл. 8). Это не удивительно, так как в данной области благодаря усилиям многих лабораторий достигнуто более полное (по сравнению с другими областями радиационной химии) понимание химических процессов, обусловленных действием ионизирующего излучения. Другие системы (газы, алифатические и ароматические соединения, полимеры, металлы, ионные кристаллы, катализаторы и др.) рассмотрены менее детально. [c.3]

Химическая защита особенно эффективна, когда облучаемое вещество находится в разбавленном состоянии и должно предохраняться от радикалов, образующихся в растворителе (но не от прямого действия излучения). Этот тип протекторного действия можно применять для защиты живых организмов от влияния ионизирующего излучения (в данном случае допустимо использование обычных акцепторов радикалов). Дейл и Рассел [19] нашли, что цистеин и глютатион в водных растворах хорошо защищают каталазу от излучений. Оба соединения содержат тиоловые группы (—5Н), которые особенно чувствительны к реакциям со свободными радикалами они также взаимодействуют с атомарным водородом и гидроксил-радикалами, образующимися при диссоциации воды (см. стр. 259). Следует заметить, что глютатион также защищает каталазу в сухом состоянии, а 2% глютатиона почти вдвое повышают радиационную устойчивость энзима [20]. В данном случае защитное действие имеет скорее физическую природу, чем химическую. Однако и химическая защита может быть весьма эффектив-330 [c.330]

С до С = 33,7 при 220° С. Сравнительно высокие выходы фенола при окислении в водных растворах связаны с низкой радиационной стойкостью воды. Если выход радикалов при облучении бензола при комнатной температуре С = 0,5, то выход радикалов в воде С = 3,60. Поэтому под действием ионизирующего излучения в водных растворах бензол окисляется гораздо быстрее, чем в отсутствие воды. Степень превращения бензола достигает 12%. [c.197]

Радиолиз воды и водных растворов. Превращение веществ под действием ионизирующих излучений называют радиолизом. Мы рассмотрим наиболее изученные случаи радиолиза. При действии на воду различных видов излучения протекают следующие первичные процессы [c.456]

Для объяснения механизма химических реакций в разбавленных растворах Фрике постулировал, что под действием излучения вода переходит в некую активированную форму, которая затем инициирует химические реакции. Природа активированной воды оставалась неизвестной. Однако удалось провести целый ряд параллелей между действием ионизирующей радиации и ультрафиолетового излучения. В частности, Фрике показал, что облучение водных растворов радиацией с длиной волны короче 1900 А вызывает многие реакции, сходные с теми. [c.220]

Возбуждение химического процесса на границе раздела полупроводник (ZnO) — реакционноспособная среда может быть вызвано ионизирующим действием излучения, в результате чего в растворе появляются положительно заряженные кристаллики окиси цинка и вторичные электроны, которые,поглощаясь водной средой, могут привести к разложению дополнительного количества молекул воды с образованием перекиси водорода. Однако расчет показывает, что эффективность этого процесса мала, так как присутствие 2 г окиси цинка на 100 мл раствора должно привести к увеличению выхода перекиси водорода порядка— 10%. В наших же опытах наблюдалось увеличение выхода перекиси водорода в несколько раз. [c.58]

Этилакрилат прививают на ПВХ или сополимеры винилхлорида с винилацетатом и винилиденхлоридом после предварительного набухания полимеров в мономере под действием ионизирующей радиации в отсутствие кислорода. На основе продуктов привитой сополимеризации получают гомогенные эластичные пленки. При облучении рентгеновскими лучами смеси ПВХ с винилацетатом в присутствии системы перекись бензоила —диметиланилин образуется привитой сополимер, тогда как без облучения прививки не происходит, а при применении только радиации степень прививки значительно меньше . Винилацетат прививают также при действии у-излучения и на хлорированный ПВХ , причем масса привитого сополимера возрастает при введении в реакционную среду дихлорэтана и увеличении дозы облучения. Повышение содержания винилацетата уменьшает эффективность прививки вследствие образования гомополимера. Наличие боковых ответвлений из звеньев винилацетата оказывает пластифицирующее действие на хлорированный ПВХ и приводит к снижению температуры текучести. При изучении смеси, состоящей из ПВХ, поливинилацетата и их привитого сополимера, показано, что последний фракционируется по составу при осаждении из раствора в тетрагидрофуране водой или водно-метанольной смесью . [c.400]

В радиационной химии значительное число работ носвящено изучению реакций, протекающих под действием ионизирующих излучений на воду и водные растворы. При изучении радиационно-химических процессов в таких системах центральное место занимает вопрос об эффективности реакций образования и распада продуктов радиолиза. Основными молекулярными продуктами радиолиза воды и водных растворов,как известно, являются водород и перекись водорода [1,2]. Естествошю,что исследование реакций образования этих продуктов и, в частности, перекиси водорода, представляет особый интерес, поскольку перекись водорода может оказывать влияние на ход радиационно-химических процессов. [c.49]

Процессы, происходящие под действием радиоактивных излучений на воду и водные растворы, привлекли внимание исследователей в первые же годы после выделения весомых количеств солей радия. Пьер Кюри и А.Дебьерн еще в 1901 г. установили, что в растворах солей радия происходит непрерывное выделение водорода и кислорода. В 1914 г. А.Дебьерн высказал предположение о возможности образования радикалов Н и ОН при облучении воды. Затем Г.Фрикке выдвинул гипотезу об активированной воде. В 1944 г. Дж. Вейс выдвинул радикальную теорию радиолиза воды, согласно которой при действии ионизирующего излучения происходит образование атомов Н и радикалов ОН НгО - Н + ОН. [c.192]

Рассматриваемым методом получена весьма ценная и обширная информация о кинетике и механизме реакций органических свободных радикало1в в водных растворах. Радикалы, возникшие при действии импульса ионизирующего излучения, могут реагировать друг с другом или с растворенным веществом, а также претерпевать внутримолекулярные перегруппировки (отщепление воды, раскрытие кольца и т. п.) и взаимодействовать с водой (илп продуктами ее электролитической диссоциации). [c.132]

Существенное значение имеют работы Г. Фрикке и сотр., выполненные в 20—30-х годах. В этих работах был описан фер-)осульфатный метод дозиметрии ионизирующих излучений 5, 6], сформулировано понятие о косвенном действии излучения на растворенное вещество [7], установлено влияние кислорода на ход радиолиза водных растворов [5, 8], показано существенное влияние органических примесей на радиолитиче-окие превращения в водных растворах [9], приведена методика приготовления весьма чистой воды [10] и др. Для интерпретации экспериментальных результатов Г. Фрявке выдвинул ги- [c.72]

Радиолиз сернокислых разбавленных водных растворов сернокислого окисного церия. При действии ионизирующих излучений на сернокислые растворы сернокислого окисного церия восстановление Се + происходит с выходом более низким, чем это соответствует использованию всех радикалов, образующихся при радиолизе воды. В 0,4 М серной кислоте 0(Се +) равен, согласно [83, 92—94], 2,3—2,4 иона/100 эв (для 7-лучей и электронов). А. Аллен [37] и Т. Сворский [94] считают, что восстановление Се + происходит за счет атомов Н и перекиси водорода, возникающих в результате радиолиза воды [c.99]

При облучении разбавленных водных растворов ничтожная доля растворенного вещества претерпевает радиолиз непосредственно под действием излучения ( прямым действием излучения можно пренебречь). Молекулы растворенного вещества встречаются с радикалами — продуктами радиолиза воды, при этом протекают окислительно-восстановительные и некоторые другие реакции. При низких концентрациях растворенного вещества (акцептора радикалов) реакция идет лишь с радикалами, продифундировавшими от треков ионизирующей частицы и вторичных электронов (шпор). С ростом концентрации растворенного вещества от О до 10" —-10 2 моль1л подавляются реакции образования молекулярных продуктов радиолиза воды (Нг и Н2О2) и поэтому их выход растет лишь до определенного предела, устанавливающегося [c.128]

После того как многими исследователями были выявлены основные положения действия ионизирующего излучения на иониты [1—6], стало возможным наметить пути защиты и синтеза новых радиационноустойчивых обменных материалов. При этом необходимо учитывать, что иониты — полимерные системы, сильно набухающие в воде и водных растворах кислот и оснований. При облучении таких систем, но-видимому, имеет существенное значение внутри- и межмолекулярное перераспределение поглощенной энергии и косвенные эффекты радиации. Нам представляется, что внешняя защита путем введения в иониты различных добавок малоэффективна, так как в конденсированных системах степень подвижности молекул aлa, а межмолекулярная передача энергии не всегда имеет место. С этой точки зрения правильнее создать такую химическую структуру ионита, которая бы осуществляла защиту не только против ионизации, но и против возбуждения. [c.389]

При действии мощного импульса электронов на воду или водный раствор создается высокая мгновенная концентрация короткоживущих продуктов радиолиза. Это обстоятельство позволяет идентифицировать их, а также непосредственно исследовать кинетику реакций с их участием методами оптической спектроскопии. Таким путем были идентифицированы некоторые промежуточные продукты, образующиеся в результате действия ионизирующего излучения. К их числу относятся гидратированный электрон, гидроперекисный радикал, оксициклогексадиенильный радикал СеНеОН, а-этанольный радикал СН5СНОН и др. Изучение зависимости концентрации этих продуктов от времени в присутствии различных веществ дало возможность во многих случаях непосредственно определить абсолютные величины констант скорости радиационных реакций [c.163]

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]

Полидиметилсилоксаны инертны к действию таких ионных реагентов, как водные растворы кислот или оснований. Однако концентрированные кислоты и основания разрушают полимеры по связям кремний — кислород. Перекиси вызывают сшивание цепей вследствие окисления боковых метильных групп ионизирующие излучения также структурируют полимер [120]. Полн-диметилсилоксаны нерастворимы в воде и являются эффективными водоотталкивающими соединениями это свойство, несомненно, в какой-то степени объясняет их высокую стабильность в водных растворах реагентов. Термическая и химическая стабильности полидиметилсилоксанов, безусловно, имеют большое практическое значение, но еще более важно, что эти свойства сочетаются с хорошими электроизоляционными (высокая диэлектрическая прочность и низкий коэффициент потерь) и уникальными реологическими свойства ми. [c.352]

Полиимиды стойки к действию многих слабых и разбавленных кислот, а также алифатических и ароматических углеводородов, эфиров, спиртов и авиационных топлив. Однако они разрушаются под действием сильных щелочей и водных растворов аммиака и имеют недостаточную стойкость при длительном воздействии гидразина, N2O4, первичных и вторичных аминов. Действие пара или воды при высоких температурах приводит к уменьшению прочности при растяжении или сжатии (на 55% через 600 час.). Влагопоглоще-Н1<е через 24 часа при 23° равно 0,32%, а через 48 час. при 50°—0,82%. Полиимидные изделия имеют высокую стойкость к воздействию ионизирующего излучения, их электрические и механические свойства не меняются при дозах порядка 10 рад. [c.36]

Впервые разложение воды под действием ионизирующего излучения подробно исследовали в 1913 г. Дуан и Шойер [1], которые обнаружили, что облучение воды а-частицами приводит к образованию водорода, кислорода и небольших количеств перекиси водорода. Однако механизм радиационного разложения воды был неясен вплоть до 1927 г., пока Г. Фрике не начал свои исследования радиационно-химических реакций. В наши дни радиационная химия воды и водных растворов — один из наиболее подробно разработанных разделов радиационной химии [2]. [c.220]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология