Сечение активации реакций эффективное

Наиболее важной частицей, применяемой для активации, является нейтрон, который захватывается определяемым веществом в ходе (л, у)-реакций. Как видно из рис. 6.4, при нейтронной активации эффективное сечение захвата ядерной реакции в значительной степени зависит от энергии нейтронов. При использовании медленных нейтронов (энергии до 100 эВ) сечение захвата нейтронов ядрами большинства элементов пропорционально l/t), т. е. уменьшается с возрастанием скорости нейтронов. Однако при вполне определенных энергиях нейтронов возникают так называемые резонансные состояния, при которых а может принимать большие значения. При применении быстрых нейтронов (энергии более 3 МэВ) сечение активации практически постоянно. В общем для протекания (п, р)-и (п, а)-реакций необходимо применять нейтроны, обладающие высокой энергией. Однако некоторые реакции вследствие большой экзотермичности протекают при действии медленных нейтронов [c.310]

В связи с упомянутым отметим, что свободнорадикальный путь протекания реакций является скорее исключением, чем правилом. Он также наименее выгоден и энергетически, поскольку при полном разрыве химических связей возникают активационные барьеры порядка их прочности. Положение несколько улучшается при реализации цепных механизмов, однако рост скорости связан здесь в первую очередь с увеличением эффективных сечений реакций (эффективных значений пред-экспоненциальных множителей констант скоростей). Энергии же активации хотя и понижаются, что особенно заметно при квадратичном обрыве цепей, но все еще остаются достаточно высокими. [c.11]

По мере прохождения пучка бомбардирующих частиц через толстую мишень (практически достаточна толщина 0,01—0, мм) заметно изменяются энергия и число частиц. Кривые выхода радиоактивных изотопов в этом случае не имеют максимума при Стах, как ЭТОГО требует формула (2-18). Зависимость выхода ядерной реакции от энергии представляется кривой, которая имеет вид экспоненты, переходящей в прямую, параллельную оси абсцисс, при достаточно больших Е. ан- Приблизительное постоянство удельной активности при больших Е оп объясняется тем, что глубина проникновения бомбардирующих частиц в мишень непрерывно растет с увеличением ош при этом рост выхода вследствие активации атомов из более глубоких слоев мишени приблизительно компенсирует падение выхода вследствие уменьшения эффективного сечения данной реакции. [c.716]

В ядерных процессах эффективные сечения часто имеют порядок 10 см на 1 ядро такая единица получила название барн . Экспериментальные значения полных эффективных сечений получаются путем измерения поглощения пучка в веществе. С другой стороны, эффективные сечения индивидуальных реакций часто, определяются путем испытания активности, вызываемой в образце пучком известной интенсивности. С помощью такого метода активации можно отличить не только различные реакции с одним и тем же ядром, но и степень участия различных сортов ядер или различных изотопов. Методы измерения эффективных сечений для медленных нейтронов будут освещены в п. 9. [c.35]

Условие существования равновесного распределения молекул Нз, участвующих в реакции (3), состоит в том, чтобы скорости переходов между различными состояниями На были бы больше скорости реакции. Это условие малости микроскопических скоростей реакции по сравнению с микроскопическими скоростями релаксации выполняется для реакции (3) в силу того, что при обычных температурах практически все молекулы На находятся в основном колебательном состоянии, и фактически речь идет о сохранении равновесного распределения по поступательным и вращательным степеням свободы. Динамические расчеты сечении показывают [3], что из них только первые (поступательные) эффективны в преодолении энергии активации реакции (3). Поскольку равновесие по поступательным степеням свободы устанавливается очень быстро, реакция не в состоянии вызвать сильное нарушение равновесного расиределения. [c.53]

Процессы ионизации могут создать возможность осуществления таких химических реакций, для которых термическая или фотохимическая активация мало эффективны. К числу таких реакций относятся реакции азота с кислородом и водородом, окиси углерода с водородом. Благодаря большим сечениям ионно-молекулярных реакций, путь, идущий через реакции ионов, может оказаться более эффективным, чем через образование возбужденных молекул, даже в реакциях с относительно низким потенциальным барьером. Образование ионов и их участие в химическом процессе является главной особенностью радиационно-химических реакций. [c.178]

Основы теории реакций мономолекулярного распада были заложены около полувека тому назад, и в настоящее время этот класс химических реакций в целом относится к наиболее хорошо изученным. Объяснены основные качественные закономерности реакций и во многих случаях может быть предсказан правильный порядок величины константы скорости. Однако в теории мономолекулярного распада имеется еще и много нерешенных вопросов. К ним относятся оценка погрешности и уточнение расчетов плотности состояний, эффективных сечений активации и констант скорости спонтанного распада. [c.3]

Результаты статистических расчетов константы скорости мономолекулярного распада в пределе низких давлений не зависят от предположений о структуре активированного комплекса, но решающим образом зависят от эффективных сечений активации. В [85] показано, что к хорошему согласию расчетов с экспериментом для рассмотренных реакций в аргоновой среде в пределе низких давлений и в его окрестности приводит модель активации с образованием промежуточного статистического комплекса (см. 25) и с единым для всех молекул эффективным сечением образования комплекса, равным 3 10 см . Это сечение примерно на порядок меньше газокинетических сечений столкновений молекул с атомами аргона. Подобный же вывод следует из расчета и анализа данных о ko для реакций О3 Oj -Ь О [23] и N20- N0- - О [39], проведенных в очень широком интервале температур. [c.185]

Множитель А в уравнении Аррениуса согласно теории активных столкновений равен числу столкновений в одном литре за 1 с (выраженному в молях) при = Са = 1 моль-л" . Множитель определяет долю активных столкновений. Произведение называется сечением столкновения и имеет порядок 10 — 10 . Относительная скорость движения молекул зависит от Т, и т . При температурах, близких к нормальным, она имеет порядок 10 см-с" . Следовательно, множитель А в уравнении Аррениуса для бимолекулярных реакций должен иметь порядок 10 — 10 л/(моль-с). Так как множитель А зависит от Т (211.15), то энергия Е не будет точно равна эффективной энергии активации, определяемой по уравнению Аррениуса. Прологарифмировав (211.14), получим [c.566]

Метод активационного анализа (АА) основан на измерении наведенной активности, образующейся из стабильного изотопа определяемого элемента при облучении анализируемой смеси корпускулярным излучением или 7-квантами. Величина активности пе зависит от состояния окисления определяемого элемента, но зависит от содержания активируемого изотопа в пробе, интенсивности и природы активирующего потока, эффективного сечения реакции и времени активации, от длительности охлаждения с момента прекращения облучения до начала измерения. [c.153]

Исследование этого вопроса [1266, 1336, 1361] в рамках полуэмпирического метода показывает, что для экзотермических реакций при уменьшении энергии активации барьер сдвигается в сторону исходных молекул. Эта корреляция, совместно с ранее обсуждавшимся соотношением между энергией активации и теплотой реакции (см. 11), устанавливает связь между теплотой реакции и положением активационного барьера, позволяя, таким образом, сделать некоторые качественные заключения о зависимости сечения реакции от поступательной и колебательной энергий молекул в ряду однотипных реакций обмена. Именно для экзотермических реакций наиболее эффективной в преодолении активационного барьера должна быть поступательная энергия молекул, а для эндотермических — колебательная. Разумеется, в таком общем виде это утверждение справедливо лишь качественно, и от него возможны отступления, обусловленные конкретными особенностями динамики реакции. [c.278]

Возбуждение атомов и молекул электронным ударом. Функция возбуждения. Роль фотонов, являющихся активирующим фактором в фотохимических реакциях, в реакциях, протекающих в электрическом, разряде, играют быстрые электроны и в значительно меньшей степени — ионы. Активирующая роль быстрых электронов состоит в том, что при соударении электрона с молекулой в результате превращения энергии поступательного движения электрона возникает возбужденная молекула, молекулярный ион или происходит диссоциация молекулы на нейтральные или ионизованные осколки (атомы, радикалы, ионы). Во всех случаях (за исключением процессов, приводящих к образованию отрицательных ионов, см. ниже) речь идет о превращениях кинетической энергии электрона во внутреннюю энергию молекулы. При этом, согласно теории соударения упругих шаров (см. стр. 298), для передачи молекуле энергии Е при центральном ударе достаточно, чтобы энергия электрона К была не меньше Е К>Е). Вероятность передачи энергии, т. е. вероятность активации электронным ударом, обычно характеризующаяся величиной соответствующего эффективного сечения, зависит от энергии электрона, являясь функцией К (функция возбуждения или функция ионизации), а также функцией строения молекулы. [c.395]

Некоторые примеры бимолекулярных реакций ионов с нейтральными, мол скулами представлены в табл. 4. В ней указана также частица, через которую в каждом случае осуществляется передача энергии, и даны константы скоростей реакций и их эффективные сечения. Последняя величина представляет собой квадрат диаметра столкновения одв, используемого в теории столкновений [уравнение (20), гл. 2] для объяснения величин констант скоростей реакций, идущих с нулевой энергией активации. Практически все реакции этого типа также протекают без энергии активации наблюдается очень небольшая зависимость скорости от температуры, и реакция осуществляется при каждом столкновении. [c.144]

Для проведения количественного активационного анализа используют то обстоятельство, что активность а образца, подвергнутого активации, зависит от числа ядер Ло исходного изотопа, который участвует в ядерной реакции. Уравнения, связывающие активность образца, поток падающих частиц, эффективное сечение ядер- [c.222]

Эти реакции экзотермичны. Их эффективные сечения по порядку величины близки к геометрическим. Температурная зависимость таких реакций слаба и примерно соответствует закону Т -. Таким образом, ионно-молекулярные реакции происходят без заметной энергии активации. Из данных работ [55, 57 следует также, что образующиеся в этих процессах заряженные частицы могут находиться в возбужденных состояниях, которые возникают благодаря выделению энергии химической реакции. [c.85]

Увеличение энергии ионов приводит к уменьшению сечений реакций. Причина такой зависимости, по-видимому, та же, что и для процессов ионизации, рекомбинации и перезарядки ионов, т. е. с увеличением скорости иона уменьшается время взаимодействия его с молекулой. Поскольку, как было показано [55], наблюдаемые в масс-спектрометре ионно-молекулярные реакции идут без энергии активации, для осуществления этих реакций нет необходимости в том, чтобы ионы имели большую кинетическую энергию. Чем ниже кинетическая энергия ионов, тем больше эффективное сечение реакции. Абсолютные величины сечений этих более сложных процессов [c.86]

Некоторые из реакций характеризуются эффективными сечениями порядка 100 А это указывает на то, что такие реакции, по-видимому, происходят без энергии активации. Однако пока имеется мало данных для характеристики реакций отрицательных ионов. [c.88]

Образование ионов Н.,0 и НО исследовалось в масс-спектрометре при температурах 380, 494, 615 °К- Получены следующие значения эффективного сечения реакции 10 (78 4) 10 , (78 7) 10" и (81 9)- 10" см . Отсутствие температурной зависимости показывает, что реакция 10 идет бгз энергии активации [9]. [c.162]

Увеличение энергии ионов приводит к уменьшению сечений реакций. Причина такой зависимости, по-видимому, та же, что и для процессов ионизации, рекомбинации и перезарядки ионов, т. е. с увеличением скорости иона уменьшается время взаимодействия его с молекулой. Поскольку, как было показано [52], наблюдаемые в масс-спектрометре ионно-молекулярные реакции идут без энергии активации, для осуществления этих реакций нет необходимости в том, чтобы ионы имели большую кинетическую энергию. Чем ниже кинетическая энергия ионов, тем больше эффективное сечение реакции. Абсолютные величины сечений этих более сложных процессов по порядку величины также близки к газокинетическим сечениям. Таким образом, сложные ионно-молекулярные реакции идут практически при каждом соударении. [c.103]

Образование ионов НгО и ОгН исследовалось в масс-спек-трометре при температурах 380, 494, 615°К. Пол чены следующие значения эффективного сечения реакции 20 78 4-10 см -, 78 7 10 см и 81 9-10 см . Отсутствие температурной зависимости показывает, что реакция 20 идет без энергии активации [11]. [c.280]

Реакция получения Эффективное сечение N(1 (пу) активации, барн. . 0,21 [3] [c.79]

В [13] подчеркивается, что заметное нарушение максвелловского распределения и, как следствие, конечное изменение скорости реакции наблюдается только при химических реакциях, сечение элементарного акта которых порядка единицы. Этот результат легко понять. В системе, где протекает химическая реакция, происходят два типа процессов. Химическая реакция приводит к обеднению числа молекул в области поступательных энергий порядка энергии активации. Процессы упругих молекулярных, столкновений стремятся восстановить нарушенное равновесие. Причем эффективность последних процессов очень высока, сечение порядка газокинетического. Поэтому химическая реакция может привести к конечному возмущению функции распределения в области больших энергий лишь в том случае, если сечение элементарного акта этой реакции в области больших энергий порядка газокинетического [c.342]

Квазиклассический численный расчет сечения реакции для основного колебательного и вращательного состояния На дает монотонно-возрастаю-щую функцию энергии E от порога Е, величина которого меньше энергии активации Еа, фигурирующей в методе переходного состояния (рис. 66, кривая 1) [1039]. Если рассматривать Е как некоторый эффективный барьер, то приблин енно сг может быть описано функцией (пунктир на рис. 69, кривая 2) [c.274]

Остолк — сечение столкновения, равное я(/ A + rв) , где г а, гв — газокинетические радиусы столкновений реагентов, а р, — их приведенная масса а — энергия активации реакции). Для столкновительного тушения "а обычно близко к нулю, поэтому одна из возможностей сравнения состоит в том, что из величины кщ определяют сечение тушения (которое мы теперь будем обозначать а< ) и сравнивают его с o тoлr<. В табл. 4.1 представлены некоторые данные, полученные для тушения флуоресценции N0, в сравнении с газокинетическими сечениями. Отношение Оч7о2отолк соответствует хорошо известному фактору Р теории столкновений (в предположении, что а = 0) результаты показывают, что эффективность тушения растет с увеличением числа атомов в молекуле М (особенно отметим данные для СО2, из которых следует, что тушение происходит со скоростью, превышающей скорость столкновений). Даже для М = Не необходимо в среднем только около 20 столкновений для полного тушения. [c.87]

Чаще всего термин сечение активации адекватен термину эффективное попереченое сечение или просто сечение данной ядерной реакции. Сечение реакции характеризует вероятность протекания данной ядерной реакции. Часто сечение ядерных реакций выражают в барнах (1 барн=Ю- смуатом). [c.221]

По первому способу применяются ядерные реакции типа (л, т). приводящие к образованию радиоактивных изотопов. После облучения анализируемого вещества стандартной дозой медленных нейтронов анализируют наведенную радиоактивность (интенсивность, вид и энергию излучения), по которой судят о составе вещества. Этот способ, называемый активационным анализом можно эффективно использовать для выборочного определения содержания микропримесей элементов, обладающих большим поперечным сечением активации (кобальт, золото, марганец, редкоземельные элементы и др.). Для непрерывного автоматического контроля состава вещества данный способ мало пригоден так как для получения наведенной активности продуктов реакции (/г, у), достаточной для надежного измерения, необходимы интенсивные нейтронные потоки (10 нейтр/см -сек и выше), а сам анализируемый технологический продукт становится более или менее радиоактивным. [c.145]

Как было отмечено ра1нее, поток тепловых нейтронов, полученный замедлением быстрых нейтронов, обычно сопровождается потоком резонансных нейтронов. Последние тоже дают некоторый вклад в реакцию радиационного захвата, и поэтому для расчета наведенной активности следует применять эффективное сечение активации [c.79]

Роль фотонов, являющихся активирующим фактором в фотохимических реакциях, а также в реакциях, протекающих в электрическом разряде, играют быстрые электроны и в значительно меньшой степени — ионы. Активирующая роль быстрых электропов состоит в том, что при соударении электрона с молоку.той за счет эпергии электрона возникает возбужденная молекула, молекулярпый ион или происходит диссоциация молекулы па нейтральные или ионизованные осколки (атомы, радикалы, ионы). Вероятность передачи эпергии, т. о. вероятность активации электронным ударом, обычно характеризующаяся величиной соответствующего эффективного сечения, зависит от энергии электропов, являясь функцией ял, и строения молекулы (функция возбуждения или функция ионизации). [c.173]

Хотя нейтронный поток в генераторах на несколько порядков слабее, чем в атомном реакторе, активационный анализ с применением быстрых нейтронов имеет преимуш ество экспрессности, поскольку он нацелен на получение и измерение активности только короткоживуш их изотопов брома Вг Е — 0,51 Мэв) [155, 183], 79тВг (Еу = 0,21 Мэв) [732,919] и ранее упоминавшегося °Вг. Микроскопическое сечение реакции образования Вг с участием нейтронов с энергией 3 Мэв и естественной смеси изотопов составляет 2,27 барн [722]. Эффективное сечение реакции образования Вг из " Вг в результате п, 2я-ироцесса составляет 1,1 барн. Изотоп Вг также образуется из Вг, но в результате п,я -процесса. Время облучения при определении по этим изотопам составляет "всего 10—20 сек., а при получении Вг активация ведется около 20 мин. [c.156]

Из последующих расчетов Полани и его сотрудников [1030] следует, что элементарные процессы в пламенах двух рассматриваемых типов протекают не только прн каждом соударении соответствующих частиц, но эффективные сечения этих соударений значительно повышены (до 10 раз) по сравнению с газокинетическими сечениями [1106]. Таким образом, в вы-сокоразрежеиных пламенах рассмотренных типов имеем пример реакций, идущих без всякой активации. Главной причиной безинертности реакций в данном случае, по-вндимому, является ионный характер связей в молекулах продуктов реакции. [c.86]

Активация нейтронами. Принципы нейтронного активационного анализа теперь уже хорошо установлены и больше но нуждаются в подробном разборе. Так как сечение захвата быстрых нейтронов обычно много меньше, чем сечение захвата медленных нейтронов [4], ошибки за счет самоэкранирования нри активационном анализе на быстрых нейтронах будут меньше. Так, нанример, в то время как для мышьяка сечение захвата медленных, или тепловых, нейтронов (эффективная энергия около 0,02 эв) равно 4,3 барн, его сечение поглощения для быстрых нейтронов, или нейтронов деления (эффективная энергия около 1 Мэв), составляет всего несколько миллибарн. Для хрома сечепие захвата медленных нейтронов равно 3,1 барн, а для быстрых нейтронов сечение захвата не определено. Но оно, вероятно, должно быть меньше, чем у мышьяка, так как, в общем, сечение захвата быстрых не11тронов уменьшается с уменьшением атомного номера [5]. Однако активация быстрыми нейтронами дает преимущества лишь в том случае, когда получается отвечающая предъявляемым требованиям чувствительность онределенпя следов примесей. При определении серы с помощью реакций 3 (га, на медленных нейтронах и 8 (р,п)Р на быстрых нейтронах сечение захвата быстрых нейтронов 8 несколько меньше, чем сечение захвата медленных нейтронов 8 (60 [6] и 260 мбарн [7] соответственно), но за счет большего относительного содержания и легкости регистрации наведенной активности в данном случае метод активации быстрыми нейтронами оказывается более чувствительным [8]. [c.169]

Затруднения. Активация быстрыми нейтронами в данном случае сопровождается двумя накладывающимися ядсрнымп реакциями, имеющими большое значение. Во-первых, может также получаться за счет реакции СР [п, а)Р , которая имеет эффективное сечение около 2 мбарн, так что для того, чтобы вклад за счет нее был меньше 1 %, содержание хлора должно быть меньше /з содержания серы. Бг тло произведено нолуколичественное исследование всех изучавшихся образцов но активационному процессу СР (тг,у) СР , кото- [c.169]

Константы скоростей экзотермических и термонейтральных ионномолекулярных реакций очень велики, подавляющая часть таких реакций не имеет энергии активации и значения констант достигают 10 сжусек, соответствуя эффективным сечениям 10 см . [c.194]

Следующая серия расчетов была посвящена выяснению возможной роли зависимости а(1 + /) от величин г и /. Предположение о существовании такой зависимости представляется вполне разумным. В самом деле, вероятность образования двухатомной молекулы при бинарном столкновении двух атомов порядка 10 , даже если энергия активации рекомбинации равна нулю [5] и образование димера может протекать лишь за счет трехтельных реакций. Частота тройных столкновений (с участием молекулы газа-носителя в качестве третьего тела) устанавливает верхний предел эффективности столкновений между атомами пара, который при атмосферном давлении составляет около 10 . С другой стороны, из измерений констант коагуляции [6] следует, что для частиц радиусом 25 А g 10 ) сечение столкновения, сопровождающегося их слиянием, даже превышает геометрическое. Поэтому с ростом размера сталкивающихся агрегатов можно олшдать быстрого увеличения эффективности бинарных столкновений. Было предположено, что зависимость а ( - -/ существует лишь для очень малых значений I -г /. Для расчетов были использованы произвольно выбранные зависимости вида [c.168]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология