Радиационный выход

Статистический характер взаимодействия ионизирующего излучения с веществом проявляется дважды при взаимодействии первичного излучения с веществом контролируемого объекта и при взаимодействии вторичного излучения с материалом преобразователя излучения в электрический сигнал. Чтобы снизить возникающую при этом статистическую погрешность, следует увеличить число квантов или частиц, воздействующих на преобразователь, для чего необходимо использовать источники излучения с большим радиационным выходом или увеличивать время регистрации излучения. Эти способы снижения статистической погрешности противоречат другим требованиям к процессу неразрушающего контроля. Так, увеличение радиационного выхода ухудшает условия проведения контроля с точки зрения техники безопасности и делает необходимыми дополнительные меры по защите от излучения, а увеличение времени регистрации излучения снижает производительность контроля. [c.343]

Согласно рассмотренной в 31 близости радиационного выхода свободных радикалов и ионов для самых различных веществ скорость и>ор ироцесса радиационно-химического инициирования для любой цепной реакции можег быть предсказана с точностью до коэффициента 2, если принять для Юор выражение [c.224]

В отдельных случаях пространственная упорядоченность мономерных звеньев служит как бы заготовкой будущего полимера. Это обусловливает весьма специфический механизм цепной реакции. Имеются экспериментальные доказательства, что цепная полимеризация твердого формальдегида протекает при температурах ниже 70 К практически безактивационно с большими радиационными выходами вплоть до 4 К, где G(—М) 10 [c.214]

Радиолизом называют химические превращения под действием радиоактивных излучений. Ионы, возбужденные молекулы и электроны, образующиеся при поглощении излучения, успевают претерпеть целую вереницу превращений, которые приводят к тому, что в облученном веществе появляются совершенно новые частицы— продукты радиолиза. Начальные значения радиационной энергии значительно превосходят энергию связи валентных электронов. Поэтому поглощение этой энергии происходит не только в области частот, отвечающих полосам поглощения вещества, но и за пределами этих полос, т. е. имеет неизбирательный характер. Конкретный механизм радиационно-химического процесса не зависит от вида излучения и с количественной стороны характеризуется величиной поглощенной энергии. Для оценки эффективности действия излучения вводят количественную характеристику — так называемый радиационный выход g). Радиационный выход — выход числа молекул, атомов, ионов и других продуктов реакции на ]00 эВ поглощенной энергии. Для большей части веществ радиационный выход составляет 4—10 частиц. Однако для ряда реакций разложения =0,1, а для развивающихся по цепному механизму может достигать 10 -=-10 . [c.408]

Излучаемая мощность радиационный выход лампы, измеряемый обычно в ваттах (0,239 кал/с = 1 Вт). [c.368]

Рис. 7. Радиационный выход продуктов крекинга пентанов (число молекул 4 и ниже на 100 ав поглощенной энергии) при радиационном алкилировании пентанов этиленом. Облучение в ядерном реакторе с интенсивностью 20-10 раЭ/ч. Избыточное давление 38,5 ат. а — алкилирование изопентана б — алкилирование н-пентана.

Можно ли управлять неценными процессами с низким радиационным выходом для избирательного получения редких или очень ценных продуктов [c.122]

В соответствии с уравнением [9] для определения стоимости радиационного процесса необходимо знать величины радиационного выхода С, поэтому весьма важно располагать точными методами измерения его. Это необходимо как для калькуляции стоимости, так и для теоретического анализа радиационных нроцессов. Точность экспериментального измерения С определяется точностью, с которой можно измерить энергию, поглощенную образцом. [c.122]

По количеству образовавшегося водорода вычисляют поглощение энергии, принимая радиационный выход С равным 5,7 молекулы водорода на 100 эв поглощенной энергии. Тогда дозировка излучения в радах определяется из уравнения [c.123]

Как указывалось выше, реакции с длинной цепью (высокие радиационные выходы С) представляют особый интерес с точки зрения экономики радиационных процессов. Они представляют также большой интерес для нефтепереработки в целом, поскольку радиационное инициирование может служить удобным и уникальным методом выяснения ценного механизма важнейших реакций углеводородов при любых условиях, разумеется, если эти условия достаточно жестки, чтобы обеспечить протекание реакции без дополнительного подведения энергии. [c.124]

Если же в условиях процесса могут инициироваться и передаваться новые цепи, то потенциальная ценность радиационной технологии будет гораздо больше. На современной стадии развития радиационной химии дать общий ответ на этот вопрос еще невозможно. Именно под этим углом зрения ниж рассматриваются некоторые инициируемые радиацией цепные реакции, характеризующиеся высоким радиационным выходом С и представляющие большой интерес для нефтеперерабатывающей промышленности. [c.124]

Интересно отметить, что результаты опытов, проводившихся при 370° С и общем давлении 55 ат, указывают на существование индукционного периода. Например, на рис. 4 представлена зависимость радиационного выхода б-от продолжительности или энергии облучения (количества поглощенной энергии) при постоянной интенсивности 1,2-10 ра5/ч. Сначала наблюдается резкое увеличение значений С с ростом общей дозировки, за которым при большей продолжительности облучения следует снижение радиационного выхода.. В статических опытах, при которых концентрация [c.127]

Длина цепи зависит от ряда внешних параметров, например, влияние концентрации алкена показано на рис. 5. Радиационный выход О с увеличением концентрации алкена в пределах содержания пропилена 4—16% мол. возрастает линейно. Хотя влияние температуры и давления изучено лишь качественно, из представленных на рис. 4 кривых зависимости радиационного выхода от общей дозировки облучения при температуре реакции 260 и 370° С видно, что с повышением температуры длина цени увеличивается. Давление [c.127]

ВИННОЙ степени интенсивности). При сравнимых условиях радиационные выходы С для жидкофазных систем были ниже, чем для парофазных. [c.132]

Поскольку метан является сравнительно инертным углеводородом, особый интерес представляет непосредственное соединение метана с алкенами. Вследствие цепного характера реакции метана с пропиленом было принято решение исследовать и более простую систему метан—этилен. При общем давлении 55 ат облучение кобальтом-60 инициировало цепное алкилирование метана этиленом уже при сравнительно низкой температуре (343° С). Совершенно неожиданно при температуре выше 427° С термическая реакция также оказалась сравнительно быстрой. Это тем более удивительно, что при высоких температурах облучение оказывает весьма слабое дополнительное влияние. Реакция эта представляет собой эффективную цепную реакцию, поскольку при 343—427° С радиационный выход для реакции образования углеводородов Сз и выше лежал в пределах 1200—5600. Образующиеся продукты состояли главным образом из продукта присоединения пропана, алкенов Сз и выше, изопентана (вторичный продукт присоединения) и изобутана (перечислены в последовательности убывающих количеств). Эти данные для периодических опытов с облучением кобальтом-60 интенсивностью 0,12. 10 раЗ/ч приведены в табл. 8, где для сравнения показаны также результаты термического алкилирования. [c.133]

Так, из рис. 7 видно резкое увеличение радиационного выхода С продуктов крекинга с повышением температуры радиационного алкилирования пентанов этиленом. Как видно из рис. 8, это усиление крекинга снижает эффективность радиационного алкилирования. Суммарным эффектом является протекание как крекинга, так и алкилирования с высокими значениями О, в результате чего реакция приводит к избыточному образованию этилена. [c.135]

Рис. 8. Значения радиационного выхода алкилата при радиационном алкилировании пентанов этиленом. Облучение в ядерном реакторе при избыточном давлении 10,5 ат. а — алкилирование изопентана б — алкилирование к-пентана.

В области низких интенсивностей и особенно для электромагнитных излучений удобно использовать дозиметр Ге — Ре [44]. Метод основан на том, что радиационный выход С для реакции превращения двухвалентного железа в трехвалентное в стандартном растворе известен, если точно определить спектрофотометрически степень превращения. Может применяться и метод с окрашенным целлофаном [13], хотя он несколько менее точен. Этот метод удобен тем, что при нем количество поглощенной энергии определяют непосредственно по степени обесцвечивания окрашенного целлофана. Однако оба эти метода трудно нрименимы при высоких интенсивностях облучения, с которыми приходится иметь дело в ядерных реакторах и ускорителях электронов. Кроме того, существует область радиационных нроцессов, в которой точная дозиметрия при помощи химических способов весьма сложна, а именно при изучении реакций тазов в присутствии твердых веществ, например катализаторов. Химическая дозиметрия при помощи, например, широко применяемой реакции полимеризации ацетилена в данном случае практически непригодна вследствие трудностей, возникающих в связи с загрязнением катализатора. [c.123]

При температуре опытов 200—400° С и общем давлении 10—13 ат скорость термического алкилирования пропана ацетиленом исчезающе мала. В случае инициируемой облучением реакции при температурах до 320° С с пропаном взаимодействует 20—30% ацетилена, образуя продукт присоединения. При температуре выше 320° С термическая реакция протекает настолько быстро, что маскируется влияние облучения (рис. 10). В этих условиях реакция прямого алкилирования протекает крайне незначительно. Кан видно из рис. 10, скорость инициируемого облучением низкотемпературного алкилирования увеличивается с повышением температуры. Кроме того, как будет подробно рассмотрено дальше, радиационный выход или длина реакционной цепи возрастают с уменьшением интенсивности облучения. [c.137]

Весьма существенным моментом является чрезвычайно высокая избирательность образования 3-метил-1-бутена при алкилировании. В продуктах низкотемпературного алкилирования углеводороды выше Сб обнаружены не были. Кроме нен-тена, в продукте присутствовали только метан, этан, этилен и пропилен. Эти последние соединения типичны для нецепного радиолиза пропана. Следовательно, при низких температурах ацетилен практически полностью взаимодействует с пропаном только по реакции алкилирования. Этот вывод подтверждается и материальным балансом реакции. Значения С для реакций превращения ацетилена составляли 50 при 20. 10 рад/ч и 20 при 70 10 рад/ч. Такие значения радиационного выхода указывают на то, что реакция алкилирования пропана ацетиленом представляет собой процесс с короткой цепью, длина которой при применявшихся интенсивностях облучения лежала в пределах 5—10. В пределах экспериментальных погреш-лостей длина цепи изменялась обратно пропорционально корню квадратному из интенсивности. [c.138]

Для радиолиза цетана радиационный выход О оказался равным 1—3 молекулам цетана на 100 эв поглощенной энергии, что характеризует нецепные реакции. Эта чрезвычайно медленная реакция типична также в том отношении, что она совершенно неизбирательна. Обычно в опытах после 10 суток облучения образовывалось около 5% легких газообразных продуктов разложения и фракция Се и нин<е, содержащая практически все возможные алканы и алкены, выкипающие в этих пределах. Продукты разложения состояли в основном из водорода (чистота 80—90% мол.), что также типично для низкотемпературного радиолиза алканов. Состав продуктов разложения, образующихся из цетана, подробнее рассмотрен дальше. Реакция полимеризации, ведущая к продуктам тяжелее цетана, представляет еще больший интерес и кратко рассматривается здесь. [c.150]

Как правило, облучение заметно ускоряет реакцию. Цепной характер реакции изомеризации в условиях, при которых протекает лишь очень слабый крекинг, был подтвержден высоким радиационным выходом, или значениями С, которые при малой интенсивности рентгеновского излучения достигали для н-гексана величины порядка 5000. Как видно из данных, приведенных в табл. 24, облучение повышало степень превращения гексана и приводило к большему выходу изомеров, а также более высокой степени превращения в продукты легче или тяжелее гексана. Аналогичные результаты были получены и при высокой интенсивности облучения с использованием кобальта-60, но радиационный выход в этом случае оказался гораздо ниже. [c.163]

Рис. 3. Зависимость длины цепи (или радиационного выхода G — числа образовавшихся молекул С5 и выше на 100 ав поглощенной энергии) от интенсивности инициирования. Радиационное алкилирование изобутана пропиленом при 15 am и 370° С. Пунктирная линия — расчетные резулх таты, вычисленные

В литературе [25а] еще в 1956 г. сообщалось, что альфа-лучи могут инициировать изомеризацию метилциклопентана в присутствии бромистого алюминия как катализатора. Однако данные о длине цепи, или радиационном выходе О, в этой статье не приводились. [c.163]

Эффективность радиационного инициирования характеризуют величиной радиационного выхода — числом актов химического превращения на 100 эВ поглощенной энергии (1 эВ молекула = 23 063 кал моль = 96,5 кДж моль ). [c.165]

Искажения изображения - так называемые артефакты - могут вызываться рассеянным излучением, неточной коллимацией излучения, направляемого на детекторы, нестабильностью радиационного выхода, конечным количеством измерений, а также особенностями математической профаммы расчета изображения, в которой, в частности, не всегда с идеальной точностью могут быть учтены изменения жесткости излучения по мере прохождения излучения через исследуемый слой. [c.190]

Описанные выше явления могут быть в принципе использованы для экспериментального определения выхода возбужденных молекул в синглетном состоянии. Для сенсибилизированных процессов разложения акцептора можно получить следующее выражение для радиационного выхода в зависимости от концентрации акцептора [178] [c.73]

Эффективность расщепления принято оценивать по радиационному выходу радикалов Сц, который выражают через число радикалов, образующихся при поглощении 100 эв. Для количественной характеристики энергии, поглощенной веществом, называемой дозой облучения, используют специальные единицы — рентгены и рады. Поглощение, равное 1 рентгену, соответствует передаче веществу энергии излучения 88 эрг на 1 г воздуха или 93 эрг на 1 г воды. Другая единица, 1 рад, отвечает 100 эрг поглощенной энергии на 1 г вещества. [c.445]

Валовая скорость процесса нри радиационном инициировании в значительной мере определяется радиационным выходом. Это следует учитывать при сопоставлении данных, полученных для разных мономеров, так как каждому из них отвечает определенное значение Си- [c.445]

О —радиационный выход, т. е. число молекул, образовавшихся при поглощении 100 эВ энергии g—ускорение силы тяжисти g,- —фактор вырождения i-ro уровня энергии н молекуле Н — напряженность магнитного поля в гауссах [c.4]

Пример 40. Какова opo ть радиационной полимеризации мономера с концентрацией 5,70 моль л , если за 15 мин 1 л раствора мономера поглощает энергию 8,85 10 эВ, радиационный выход инициирования составляет 6,1, а кр. к° = = 0,14 л (моль с)- , [c.25]

Обычно выход энергии, или радиационный выход, выражают величиной С, которая по определению равна числу молекул целевого продукта, образующихся на 100 эв поглощенной энергии. Эта величина имеет важное теоретическое и практическое значение. Теоретически она может служить непосредственным количественным критерием длины реакционной цепи, которая при большой длине цепи равна отношению скорости реакции к скорости инициирования. Если величина О меньше примерно 10, то реакция неценная и протекает исключительно за счет энергии радиации, ведущей к образованию приблизительно одной молекулы целевого продукта на каждый инициирующий акт. Величина С, ббльшая примерно 10, означает, что реакция может продолжаться без дополнительного подвода радиационной энергии и после инициирования многократно повторяться в результате одиночного инициирующего акта. Радиационное инициирование в условиях, при которых можно точно измерить величины С, дает, таким образом, возможность глубн е понять природу химических цепных реакций. С практической точки зрения стоимость излучения и величина Q неносредственно определяют стоимость получения целевого продукта радиационным процессом [241 [c.118]

В расматриваемой работе инициирование алкилирования изобутапа про- пиленом в условиях, при которых термическая реакция практически не протекает, осуществлялось гамма-излучением кобальта-бО. Эта инициированная цепная реакция до сего времени не изучалась. Опыты по изучению ее в статической системе проводились в аппарате из нержавеющей стали с электрическим обогревом в качестве источника применяли кобальт-60 мощностью -3200 кюри. Все сообщаемые данные характерны только для инициированных радиацией реакций, поскольку в чисто термических опытах при тех же условиях взаимодействие изобутана с пропиленом практически не протекало. Таким образом, приводимые данные не содержат результатов терми- ческой реакции, т. е. побочного влияния, которое необходимо было бы устранить при расчете степеней превращения. Следовательно, экспериментально измеренные степени превращения и поглощение энергии непосредственно дают радиационный выход или длину цепи радиационного алкилирования. [c.125]

Цепная природа реакции алкилпровапия характеризуется высоким радиационным выходом, или значениями G, которые равны числу молекул продуктов, содержащих пять углеродных атомов и больше (фракция s и выше), образовавшихся на 100 зб поглощенной энергии. Если принять, что на 100 эв поглощенной энергии образуется примерно семь свободных радика-лов> то из экспериментально наблюдавшихся значений G (лежащих при интенсивности облучения 1,2-10 ра9/ч в -пределах 100—600) следует, что в применявшихся условиях длина цепи лежит в пределах 2O—100. Это наблюдение твердо устанавливает цепной характер радиационного алкилирования. [c.126]

Хотя радиационные выходы С для этой реакции оказались значительна меньше единицы, подобное превращение полициклических ароматических углеводородов в легкие насыщенные соединения (и неидентифпцированный полимер на самой поверхности) под действием интенсивного альфа-излучения представляет исключительный интерес. Оно иллюстрирует специфические и необычные реакции, возможные при неценном радиационном воздействии в результате регулирования как обоих параметров облучения (облучение альфа-частицами или нейтронами), так и внешних параметров, например каталитической природы поверхностей. Поверхность играет исключи- [c.156]

На рис. 3 показана зависимость радиационного выхода С продуктов С5 и выше от интенсивности облучения при указанных выше условиях и общем постоянном количестве поглощенной энергии, равном 4-10 рай. В области низких интенсивностей значения С весьма велики и превышают 1000. Зависимость радиационного выхода от интенсивности следует общеизвестному закону обратной пронорциопальности половинной стенени, который характерен для цепных реакций, протекающих с участием свободных радикалов. [c.127]

Рис. 4. Зависимость длшш цени (или радиационного выхода С) от общею количества поглощенной энергии при периодическом радиационном алкили-ровнии пзобутана пропиленом. Усло-ния реакции интенсивность облучения 0,12 10 рад/ч, давление 55 ат. Цифры на линиях — температура реакции, ° С.

При общем давлении 17,5 ат, температуре 360—427° С и продолжительности до -30 мин термическая реакция пропана с этиленом не протекала. В статических опытах при тех же условиях облучение высокой интенсивности инициировало реакцию с большой длиной цепи. Например, под действием смешанной радиации интенсивностью 60. 10 рад1ч в погруженном ядер-лом реакторе инициированное радиацией превращение этилена, как видно из рис. 6, возрастает с увеличением продолжительности и повышением температуры. Радиационный выход С для этой реакции типичен и для всех [c.129]

Полиарилаты горят, но не поддерживают горения. Полиарилаты, содержащие в макромолекуле до 13% хлора и фосфора, обладают повышенной огнестойкостью. Полиарилатам свойственна высокая устойчивость к действию ионизирующего излучения. Радиационный выход газообразных продуктов радиолиза этих полимеров, полученных поликонденсацией хлорангидрида изофталевой кислоты с 4,4 -дигид-роксидифенил-2,2-пропаном и гидрохиноном, составляет -0,02 молекулы/100 эВ, что значительно ниже выхода газов при облучении полиэтилентерефталата и поликарбоната. Молекулярная структура полиарилатов существенно не изменяется при дозах облучения -10 эВ/см [15]. [c.162]

Рентгеновский излучатель и питающее устройство. Основное отличие излучателя и питающего устройства компьютерного томофафа от таких же элементов обычного рентгеновского аппарата заключается в очень жестких требованиях к стабильности напряжения и тока рентгеновской трубки. Всякое колебание радиационного выхода в процессе исследования будет при расчете изображения слоя приводить к искажениям истинной картины среза. Особенно жесткие требования предъявляются к постоянству напряжения, поскольку его значение влияет не только на дозу излучения, но и на его жесткость . Как мы уже говорили, от жесткости излучения зависит коэффициент ослабления. [c.188]

Радиационный выход определяется природой облучаемых молекул при равном количестве поглощенной энергии разные вещества подвергаются радиолизу в различной степени. Так, для бензола величина Ск равна 0.7, для алифатических углеводородов — от 6 до 8, для СС] и СНС1з — 18 и 24 соответственно [2]. Заметные различия в значениях Ср. наблюдаются и для мономеров, например стирол — 0.69, метилметакрилат — 6.7, винилацетат — 10 [3]. Поэтому при радиационной полимеризации можно наблюдать явления сенсибилизации и десенсибилизации в присутствии различных растворителей. Понятно, что характер влияния растворителей зависит от различий между радиационным выходом для мономера 0 и радиационным выходом для растворителя Сд как это показывают следующие примеры [c.445]

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]

Очевидно, в качестве реакции, инициирующей цепь, наряду, с реакцией, вызываемой теплом или светом, может служить также элементарная реакция рождения активных центров под воздействием ионизирующего излучения. Важно отметить, что благодаря- рассмотренной в 34 близости радиационного выхода свободных радикалов и ионов для самых различных веществ скорость р процесса радиационно-химического инициирования для любой цепной реакции может быть предсказана а priori с точностью до коэффициента 2, если использовать для выражение [c.445]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология