Водород воде при радиолизе воды

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]

Радиолиз воды. При облучении чистой воды различными разновидностями радиоактивного и рентгеновского излучений можно наблюдать выделение Нг и Оа кроме того, в жидкой фазе образуется НгОа- Предложен ряд механизмов образования этих продуктов радиолиза воды. Так, например, взаимодействие возбужденных молекул воды приводит к образованию водорода и перекиси водорода (НаО) + (НаО) Нг НгОг- Большую роль играют образующиеся при облучении радикалы НгОН - ОН , Взаимодействие каждого из этих радикалов друг с другом дает основные продукты радиолиза 2Н -> Нг. 20Н -> НгОг- [c.201]

В результате радиолиза воды образуются молекулярные водород, кислород и перекись водорода. Возникающие при радиолизе свободные радикалы (-Н, -ОН, -НОа) и молекулярные ионы ( Н2О+, -НзО") способны вызывать различные химические превращения растворенных в воде веществ. [c.221]

Химическое разложение веществ под действием ядерных излучений называется радиолизом. Облучение воды и водных растворов у-лучами или потоком электронов большой энергии, а отчасти и а-частицами производит действие, подобное по характеру действию рентгеновских лучей. В соответствии с тем, что энергия этих лучей или частиц больше энергии рентгеновских лучей, при действии их на чистую воду стационарная концентрация водорода и перекиси водорода выше, чем при действии рентгеновских лучей это приводит в соответствующих случаях к выделению водорода и кислорода. Под действием у-излучения °Со и вызываемого им радиолиза воды индуцируется обмен атомами водорода между водой и растворенным в ней тяжелым водородом, причем характер процесса зависит от pH среды. [c.553]

Таблица 6.2. Начальный выход водорода при радиолизе воды различными видами излучения

В конце 70-х годов В. А. Бендерский и А. А. Овчинников показали, что применение лазерной импульсной техники позволяет создать условия, при которых атомы водорода образуются не за счет реакции разряда, а благода])я радиолизу воды. При воздействии импульса возникает фотоэмиссия электронов из металла,которые, попав в раствор, термализуются, а затем превращаются в сольватированные (в водных средах в гидратированные) электроны е . Гидратированные электроны генерируют атомы [c.416]

Воду обеззараживают также с помощью ультрафиолетового облучения, ультразвукового воздействия, небольших доз радиоактивных излучений. Большие дозы радиации вызывают распад (радиолиз) воды, конечными продуктами которого являются пероксид водорода, кислород и водород. [c.218]

Система каталитической регенерации 4 предназначена для непрерывной рекомбинации продуктов радиолиза воды (водорода и кислорода) топливного раствора. В основе работы системы лежит химическая реакция соединения кислорода и водорода в присутствии катализатора 5 — платиновой черни. Непрерывная прокачка через катализатор газообразных продуктов радиолиза воды вместе с парами воды, воздухом и радиоактивными инертными газами происходит за счёт естественной циркуляции, которая обеспечивается разностью температур на подъёмном горячем и опускном холодном участках контура, который содержит теплообменник 6.1, охлаждаемый технической водой 13. [c.526]

Предполагая, что поведение сольватированных электронов подобно поведению электронов ионных кристаллов, Вейсс [72] по аналогии называет их поляронами, давая им символ (НгО) , а положительные сольватированные ионы — положительными поляронами с символом (НзО)+. Поляроны имеют достаточно большое время жизни в жидкой воде (по крайней мере около 10- —10 сек) и реагируют с растворенными веществами, если концентрация последних достаточно высока, а энергия активации относительно невелика. Сольватированный электрон или, согласно Вейссу, отрицательный полярон, взаимодействует с продуктами радиолиза воды так, как это было уже описано ранее. Однако положительный полярон, по-видимому, может, рекомбинируя, давать ион водорода и перекись водорода [c.229]

Величина pH растворов нитрата гадолиния не зависит от продолжительности работы петли, на которой проводились эксперименты и изменения концентрации азота, кислорода и водорода. Растворённый азот не вступает в радиационно-химические реакции с продуктами радиолиза воды, заметно изменяющими химический состав раствора. Концентрация газообразных продуктов радиолиза воды достигала предела растворимости при заданном давлении, и наблюдалось непрерывное выделение газовой фазы в контуре петли. [c.215]

В течение года около трети ТВС при перегрузке топлива переносится в бассейн выдержки. Уровень активности выгоревших ТВС спадает относительно быстро. По этой причине наибольшее количество водорода, выделяющегося в результате радиолиза воды в бассейне, следует ожидать в начале цикла. Скорость образования водорода в начале цикла составляет от 7 до 12 л/ч. В дальнейшем скорость образования водорода снижается в соответствии с уменьшением дозы излучения. [c.101]

Вторая эпоха характеризовалась отсутствием избытка свободного водорода и началом медленного нарастания (в результате радиолиза воды) концентрации свободного кислорода, а также последующего появления в высоких слоях земной газовой оболочки вначале слабого, но все же поглощающего самые короткие ультрафиолетовые волны озонного панцыря последний начал предохранять земную поверхность от стерилизации. Б связи с этим ультрафиолетовая фотохимия постепенно начала вытесняться на земной поверхности фотохимическими реакциями синтеза под действием видимого света с его более длинными волнами. Окрашенные пигменты (хлорофилл, гемоглобин, гемоцианин), имеющие в молекулярном скелете порфириновую группировку из четырех пятичленных пиррольных колец с атомами Mg, Ре, Со и Си, в их центре рождались теперь в воде океана и смогли наравне с другими сложными органическими молекулами сохранять свое существование, тогда как раньше короткий ультрафиолет разложил бы их на осколки так же, как он стерилизовал все живое. [c.375]

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]

Экспериментальные исследования показали, что радиолиз воды пока мало эффективен для получения водорода (выход составляет 1,7 молекул Нг на 100 эВ), при радиолизе насыщенных алифатических углеводородов выходы по водороду более значительны (5—9 молекул Нг на 100 эВ). Однако присутствие в исходном газе примесей ненасыщенных углеводородов приводит к образованию в процессе радиолиза высокомолекулярных продуктов [602]. Наиболее приемлемым в настоящее время процессом оказался радиолиз диоксида углерода. [c.410]

Радиолиз воды, содержащей водород и кислород [61]. При [c.89]

Радиолиз воды, содержащей перекись водорода. Действие излучения на эту систему вызывает разложение перекиси водорода. В данном случае возможны реакции 25, 15, 36, 37, 38, а также реакции [c.90]

Б. В. Эршлер и сотр. [63] сопоставили радиационный распад перекиси водорода с имеющимися в мировой литературе наиболее надежными данными по радиолизу воды под действием у-излучения Со °. Проведенный кинетический анализ показал, что разложение перекиси водорода протекает по механизму, включающему реакции 25, [c.91]

Радиолиз воды, содержащей перекись водорода и кислород [61]. Радиолиз этой [c.91]

Радиолиз воды, содержащей перекись водорода и водород [61]. [c.92]

Таким образо.м, атомы водорода, возникающие при радиолизе воды, способны непосредственно окислять Ре2+ в кислых растворах в отсутствие кислорода. Однако еще не существует единого мнения о том, каким путем происходит этот процесс. [c.98]

Установлена количественная связь констант уравнения для первой области с константами кинетического уравнения выделения водорода при радиолизе воды с растворенным кислородом. Эта связь позволяет использовать данные реакции взаимодействия Н2О2 с Нг для вычисления скорости выделения водорода нри радиолизе воды вплоть до предельных давлений. Установлено соответствие кинетики прямой и обратной реакций в кислых и щелочных растворах. [c.35]

Рис. 32. Зависимость концентрации перекиси водорода от дозы I — при радиолизе чистой воды (стационарная концентрация Н2О2 пропорциональна мощности дозы в степени 0,5) 2 — при радиолизе воды, насыщенной кислородом

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]

При поглощении энергии излучения молекулы НзО разлагаются в результате радиолиза. Продукты первичной реакции НгО Н -Ь ОН после сложно протекающих вторичных реакций образуют внутри или вне потока излучения другие радиоканальные и молекулярные продукты радиолиза. Основными вторичными реакциями, которые ведут к образованию молекулярных продуктов радиолиза, являются реакции Н°+Н°->Н2 0Н+ 0Н- Н202. Рассчитать количество образующегося водорода в результате радиолиза воды активной зоны и отстойника можно с помощью следующего уравнения [c.101]

Весьма пожароопасными на АЭС являются помещения, в которые возможно аварийное поступление водорода и его воспламенение. К таким помещениям относятся реакторное отделение, машинный зал, электролизная и аккумуляторная. Основными источниками появления водорода в реакторном отделении реакторов типа ВВЭР и РБМК является радиолиз воды и пароциркониевая реакция в аварийном режиме. В реакторном отделении с реакторами типа БН образование водорода может происходить в результате реакции натрия с водой. В машинном зале в случае разуп- [c.106]

Для получения водорода принципиально пригоден любой вид энергии, разрывающий валентную связь Н—О—Н. Эту задачу, как показано выше, практически можно решить различными технологическими методами газификацией углей паровой каталитической конверсией углеводородов парокислородной каталитической конверсией углеводородов высокотемпературной конверсией углеводородов металлопаровым процессом разложения воды электродимм воды термохимическими и фотокаталитическими методами разложения воды радиолизом и прямым термическим разложением воды фотолизом воды в ультрафиолетовой области спектра при энергии фотона в диапазоне 5—12,59 эВ биоконверсией воды и другими методами. [c.441]

При нормальной работе реакторной установки должно быть обеспечено подавление радиолиза воды путем выбора соответствующих режимов работы реактора и вспомогательного оборудования. В случае бескоррекционного режима равновесная концентрация водорода на входе в активную зону должна составлять около 1 см -кг , в коррекционных режимах концентрация водорода в воде на входе в активную зону должна составлять 2—5 смз-кг с точки зрения необходимости подавления радиолиза путем добавок водорода или гелиево-водородной смеси в теплоноситель. [c.107]

Кубовый остаток, имеющий удельную активность, на несколько порядков большую удельной активности исходной воды, из выпарного аппарата периодически направляется в сборный монжюс. Далее этот раствор при помощи бессальниковых насосов, сжатого воздуха или вакуума передается в специальное хранилище или герметичный контейнер, имеющий биологическую защиту, для последующей транспортировки в централизованное хранилище. Ко всем операциям и оборудованию, связанным с кубовым остатком, должны быть предъявлены специальные требования, относящиеся к работе с радиоактивными растворами (особенности компоновок таких узлов разобраны в гл. VI). В связи с тем, что способ хранения высокоактивных отходов в жидком виде имеет существенные недостатки (коррозия емкостей, в которых находится раствор необходимость отвода тепла, выделяющегося в результате распада радиоактивных изотопов удаление водорода, образующегося при радиолизе воды, и пр.), предложены различные методы отверждения радиоактивных жидких отходов. [c.204]

Радиолиз кипящей воды. Радиолиз кипящей воды отличается от радиолиза воды в статических условиях. Как было показано выще (см. стр. 86), при действии у-излучения иа чистую воду стационарные концентрации молекулярных продуктов вследствие протекания обратных реакций весьма малы. В случае кипящей воды ход радиолиза существенно изменяется [71]. Водород, образующийся при радиолизе, удаляется из водной фазы, а перекись водорода. разлагается с выделением кислорода. Механизм радиолиза включает ряд реакций с участием свободных радикалов. Поскольку водород удаляется из жидкой фазы, то, очевидно, Н2О2 подвергается воздействию как атомов Н, так и радикалов ОН. Согласно [71], в этих условиях возможны реакции 15, 25, 46, 36 и 38. Экспериментальные результаты показывают, что для кипящей воды [c.94]

Кроме того, в настоящее время разрабатываются методы фотокаталитического, фотоэлектрохимического и биокаталити-ческого разложения и радиолиза воды. В связи с недостаточным уровнем их разработки в данной книге они не рассматриваются. Подробное рассмотрение различных методов получения водорода выполнено в [14]. [c.155]

Для этой же цели Розенблюм и Энглиш [69] разработали недавно радиолиз воды под действием испукающего а-лучи Ро (период полураспада 138 дней). При этом сначала вода диссоциирует на Нг и НгОг. Газообразный водород легко отделяется, а раствор НгОг подается в сепаратор, где перекись водорода каталитически разлагается для получения Ог. Оба газа поступают в Нг—Ог-элемент для получения электроэнергии. Образующаяся при работе элемента вода вновь поступает в реактор. Согласно Гендерсону [70], из-за низкого выхода Нг этот процесс, по крайней мере временно, не представляет практического интереса. [c.60]

Радиолиз воды, содержащей водород, кислород и перекись водорода [61, 66]. Это наиболее общий случай. Из реакций 22, 17, 38, 25 и 15 можно вывести следующие уравнения скорости образования Н2О2, На и О2 [c.92]

Радиолиз воды, содержащей кислород [61]. Присутствие кислорода защищает Н2О2 от обратной реакции с атомами Н. Реагируя с ними, кислород образует гидроперекисные радикалы НОз (реакция 17). Радикалы НО2, взаимодействуя между собой, дают дополнительное количество перекиси водорода (реакция 38). На рис. 32 представлена зависимость концентрации образующейся перекиси водорода от дозы в чистой воде (кривая 1) и в воде, насыщенной кислородом (кривая 2) 41]. Как видно из этого рисунка, насыщение воды кислородом приводит к линейной зависимости концентрации Н2О2 от дозы. Очевидно, установления стационарного состояния в этом случае можно ожидать лишь после израсходования всего кислорода, присутствовавшего в воде. [c.88]

Уравнения 17 и 38 показывают, что каждый атом Н, образовавшийся при радиолизе воды, дает 0,5 молекулы Н2О2. Однако некоторая часть возникшей перекиси водорода разлагается радикалами ОН по реакции 15. Кроме того, радикалы ОН могут также взаимодействовать с радикалами НО2 по реакции 36. Поскольку из каждого -радикала НО2 по реакции 38 может вновь возникнуть 0,5 молекулы Н2О2, то, очевидно, каждый радикал ОН способен разложить 0,5 молекулы Н2О2. Таким образом, [c.89]

Радиолиз воды, содержащей водород [61]. В этом случае образования перекиси водорода не наблюдается, поскольку Н2О2, возникнув, сразу же разлагается атомами Н (реакция 25), образовавшимися при радиолизе воды и в результате реакции 22. [c.89]

Вышеприведенный механизм реакций количественно описывает столь сложное явление, каким является радиолиз воды. Тем не менее в реакциях, цроисходяших в растворах с участием продуктов разложения воды, остается много неясного. Например, при исследовании радиолиза воды, в которой исходная концентрация водорода значительно превышала исходную концентрацию кислорода, было установлено, что накопление Н2О2 в растворе происходит лишь до некоторой дозы (в зависимости от начальных концентраций Нг и О2), а затем наблюдается ее разложение. Однако перекись водорода начинает разлагаться лишь после того, как исчезнет весь кислород [67, 68]. Своеобразное торможение реакции разложения перекиси водорода небольшими количествами кислорода связано, по-видимому, с тем, что весь атомарный водород, возникший по реакции [c.93]

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 иопользовании обычной воды, содержащей 0 0 , были получены сведения относительно некоторых реакций молекулярного кислорода [157]. В результате исследования радиолиза воды с 1,5%-ным обогащением по О было обнаружено вхождение О в образующуюся перекись водорода [158]. Интересные данные были получены при изучении радиолиза воды, сильно обогащенной изотопом О (92—95 ат.% О ) и содержащей Н2О2 [159, 160]. Роль НаОг состояла в защите перекиси водорода, образующейся в результате радиолиза, от воздействия радикалов. Было найдено, что выход НгОг в случае радиолиза под действием рентгеновских лучей не изменяется при введении ионов Вг- в облучаемый раствор (О равен 0,4), тогда как добавка этих ионов оказывает влияние на выход НгО О . Эти результаты свидетельствуют о том, что НгО О образуется в результате реакции [c.119]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология