Ионит радиационная стойкость

Радиационная деструкция происходит под влиянием нейтронов, а также а-, р-, у-излучения. В результате разрываются химические связи (С—С, С—Н) с образованием низкомолекулярных продуктов и макрорадикалов, участвующих в дальнейших реакциях. Облучение полимеров изменяет их свойства с образованием двойных связей или пространственных структур (трехмерной сетки) или приводит к деструкции. Но иногда происходит и улучшение качеств облучаемого полимера. Например, полиэтилен после радиационной обработки приобретает высокую термо- и химическую стойкость. Радиоактивное излучение, ионизируя полимерные материалы, способно вызывать в них и ионные реакции. [c.411]

Исследование процессов радиационного старения полимерных материалов привело к разработке эффективных стабилизаторов-антирадов, повышающих радиационную стойкость резин [217], синтетических волокон и пленок [218—220]. Принципиальный интерес представляет радиационная защита полимеров, макромолекулы которых содержат полярные группы, добавками, обладающими электроноакцепторными свойствами эффективность такой защиты свидетельствует о роли в радиационнохимических превращениях полимеров реакций, протекающих по ионному механизму [221]. В то же время спектроскопическое исследование влияния излучения на молекулярную структуру полимеров показало, что некоторые первичные процессы протекают по молекулярному механизму с непосредственным образованием молекулярных продуктов [222]. Была показана решающая роль в радиационнохимических процессах, протекающих в полимерах, миграции свободной валентности или заряда по макромолекулярной цепи установлено, что характер структурных превращений в полимерах зависит от их фазового состояния, конформации и регулярности цепей [54, 223]. При глубоких превращениях в полимерах возникает единая система сопряженных связей, появляются сопряженные циклические, в том числе и ароматические системы [224, 225]. Это позволило, сочетая метод глубокой радиационной обработки с термическими воздействиями, получить на основе полиэтилена органические полупроводниковые материалы с регулируемым электрофизическими свойствами [226]. [c.369]

Ионообменные смолы, содержащие фосфорнокислые группировки, обладают большой обменной емкостью (до 10 мг-экв/г), термической стойкостью (могут эксплуатироваться при 100° и выше) р], а также радиационной (при облучении Н+-форм смолы дозами 10 рад практически не наблюдается изменение физико-химических свойств) [2] и селективностью поглощения ряда поливалентных катионов (Th (IV), и (IV), и (VI), Fe (III), Sn (II) и др.) [З-П Однако выпускаемые фосфорнокислые смолы имеют малую скорость ионного обмена, что приводит к удлинению циклов сорбции и десорбции, и характеризуются резким изменением объема при переходе от водородной формы смолы к солевой и наоборот, что вызывает образование дефектов в смолах, их растрескивание и измельчение. Для фосфорнокислых смол марок КРФ также характерна низкая обменная емкость по Th (IV) [8, 9]. [c.30]

Для всех ароматических углеводородов характерен малый выход радикалов при радиолизе (на 1—2 порядка меньше, чем у алифатических соединений). Высокая радиационная стойкость ароматических соединений, по-видимому, обусловлена особенностями их электронной структуры. Электронное возбуждение у ароматических углеводородов делокализовано по всей л-системе, поэтому разрыв какой-либо связи в молекуле маловероятен. Этому соответствуют низкие квантовые выходы фоторазложения [177] и небольшая вероятность диссоциации молекулярных ионов [212, 2131. [c.187]

Радиационная стойкость катионитов в различных ионных формах [c.574]

Новое направление в кинетике химических реакций — динамика элементарных процессов — представлено обзором, посвященным расчетам сечений элементарных реакций. Фундаментальное явление — перенос электрона — рассмотрено на примере закономерностей и особенностей реакции электрохимического выделения водорода, Освещены также вопросы ионной ассоциации и теоретические аспекты радиационной стойкости веществ. [c.2]

Как известно, в основе поражающего действия излучений на вещества живой и неживой природы лежат первичные изменения, которые происходят в молекулах,— ионизация и возбуждение. Образовавшиеся возбужденные частицы (ионизированные и нейтральные) за короткие времена (порядка —10 с) распадаются с образованием осколочных ионов, атомов, радикалов или вступают в химические реакции с молекулами и между собой. Характер и кинетика превращений веществ при радиационном воздействии во многом зависят от состояния образующихся ионов, атомов и радикалов. Поэтому проблема повышения радиационной стойкости непосредственно связана с изучением состояния, природы и свойств этих частиц. Методы радиационной стабилизации веществ и материалов должны основываться прежде всего на гашении со- [c.85]

Чистые материалы необходимы для исследования радиационных эффектов в полупроводниках. Неконтролируемые примеси сильно затрудняют эти исследования. Например, для того же германия большинство старых представлений о природе радиационных дефектов пришлось пересмотреть в последнее пятилетие, после того как начали применять в экспериментах материал с высокой степенью чистоты. Этот пример должен послужить уроком при планировании предстоящих экспериментов в области радиационной физики сложных полупроводников нельзя рассчитывать на серьезный успех в изучении природы дефектов в этих материалах, пока в распоряжении исследователей не будет достаточно чистых образцов или, по крайней мере, материалов с известным содержанием примесей. Между тем исследование радиационных дефектов представляет не только научный интерес без знания природы радиационных нарушений невозможно решить проблему радиационной стойкости и успешно внедрять в практику метод ионной имплантации — один из наиболее перспективных методов электронной техники. Заметим, кстати, что успехи в исследовании многих других явлений в физике полупроводников также зависят от прогресса в получении чистых веществ. До сих пор многие аномалии, отклонения от теоретических зависимостей физики вынуждены относить за счет так называемых неконтролируемых примесей . [c.154]

В настоящее время исследование кинетики накопления радикалов продолжается и в основном выясняется влияние природы облучаемых веществ. Подобные работы имеют важное значение для создания теории световой и радиационной стойкости материалов, в том числе полимеров и биополимеров. При этом особый интерес представляет выяснение механизмов, которые приводят к изменению соотношения скоростей образования и гибели радикалов. Гибель и в связи с этим снижение предельно достижимых концентраций стабилизированных радикалов обусловлено несколькими процессами [34, с. 344] 1) рекомбинацией радикалов, вероятность которой увеличивается по мере накопления радикалов и которая после определенного момента может происходить по цепному механизму с тепловым разветвлением 2) гибелью радикалов в результате взаимодействия с ионами, электронами и гибелью при рекомбинации зарядов 3) гибелью в результате передачи энергии возбуждения от матрицы к радикалам 4) гибелью радикалов при непосредственном действии на них излучения или освещения. [c.51]

Прн синтезе анионитов с повышенной радиационной стойкостью целесообразно использовать полимерные матрицы, в которых содержатся алифатические и ароматические звенья, а аммонийные группы входят в состав алифатических звеньев. Однако и в этом случае резкое повышение радиационной стойкости четвертичных аммониевых соединений мало вероятно. Следует отметить, что аниониты на основе четвертичного пиридина малоперспективны из-за чрезвычайно низкой стойкости их в гидроксильной ионной форме. [c.220]

Как известно, применяемые в настоящее время неорганические ионообменные сорбенты (окиси, гидроокиси и соли металлов, алюмосиликаты, силикагели, пермутиты, бентониты, глаукониты, цеолиты и т. д.) обладают высокоразвитой удельной поверхностью, способностью к химической, молекулярной сорбции и сорбции коллоидных частиц, повышенной радиационной и термической стойкостью. Они, как правило, слабо набухают в водных растворах, и ионный обмен происходит в основном на поверхности сорбента, так что кинетика обмена не осложняется процессами, связанными с диффузией ионов в фазе самого сорбента, как это имеет место в случае большинства ионообменных смол. С другой стороны, ионообменные смолы превосходят неорганические сорбенты по таким важным показателям, как величина емкости, основность или кислотность, химическая стабильность. Понятно, что определенный интерес представляет получение ионообменников, сочетающих в себе свойства ионообменных материалов как минеральной, так и органической природы. Этой цели можно достигнуть, используя принцип получения комбинированных минерально-полимерных продуктов путем газофазной привитой полимеризации, осуществляя на неорганических сорбентах полимеризацию мономеров, дающих полимеры, способные к ионному обмену (сами по себе или после введения соответствующих ионообменных групп путем необходимых химических превращений) [1]. [c.168]

Сильнокислотный катионит КУ-2-8чС отличается от КУ-2-8 особой чистотой. Получают его длительной обработкой катионита КУ-2-8 кислотой, щелочью и деионизированной (освобожденной от ионов) водой, поэтому физико-химические свойства, химическая, термическая и радиационная стойкость этого катионита аналогичны соответствующим характеристикам катионита КУ-2-8. [c.104]

Физические и конструктивно-технологические задачи, связанные с созданием жидкометаллических приемных устройств, еще требуют своего разрешения. К их числу относятся устойчивость течения и Щ1р-куляции пленок жидких металлов в сильных магнитных полях, динамические сорбционные свойства открытых жидкометаллических поверхностей по отношению к гелию и тяжелым изотопам водорода в сильных радиационных полях, кинетика распыления жидких пленок лития и галлия ионами гелия, дейтерия и трития и собственными ионами, коррозионная стойкость приемных и транспортирующих устройств, устойчивость струйно-капельного переноса жидких металлов в неоднородном нестационарном магнитном поле и т.п. Тем не менее многоцелевое применение жидкометаллических имплантационных устройств в системах дополнительного нагрева плазмы, открытых плазменных ловушках с магнитными пробками, диверторных системах токамаков, сильноточных ускорителях ионов газа представляется реальной и эффективной альтернативой традиционным конструктивно-физическим решениям вакуумного тракта. [c.260]

Сорбенты. Ионообменные материалы — важный класс неподвижных фаз, используемых в жидкостной хроматографии. Развивающийся хроматографический метод предъявляет к ионообменникам следующие основные требования высокая ионообменная емкость химическая стойкость при контактах с кислыми и щелочными растворами механическая прочность определенная степень набухания хорошие кинетические свойства при сорбции и десорбции ионов достаточная термическая и радиационная устойчивость селективность действия по отношению к отдельным ионам или группам ионов. Ионообменными свойствами обладают многие вещества. Их можно разделить на две большие группы неорганические и органические. Каждая из групп в свою очередь подразделяется на природные и синтетические. [c.79]

Определение обменной емкости. Обменная емкость, характеризующая число молей функциональных групп, способных к ионному обмену в единице массы или объема ионита, является его важнейшим свойством. При изучении стойкости ионообменных материалов необходимо определять содержание функциональных групп каждого типа для того, чтобы получить информацию о кинетике их отщепления или образования новых групп в результате термического, радиационного или химического воздействия. Нужную информацию об образовании функциональных групп новых типов может дать кривая потенциометрического титрования ионита. [c.9]

Радиационная стойкость определяется дозой погло щенного радиоактивного излучения, при которой необ ратимые радиационно-химические изменения в иони тах не оказывают заметного влияния на их свойства Для органических высокомолекулярных ионитов ра диационная стойкость находится в пределах от 10 до 109 10 о рад [266]. [c.115]

Основным достоинством макропористых ионитов являются улучшенные кинетические свойства за счет большей поверхности обмена, увеличенный срок службы, способность сорбировать ионы большого размера и т. п. Катионит КУ-23 может использоваться в качестве катализатора в процессах органического синтеза, в водоподготовке, для разделения гетероциклических оснований макропористый сополимер стирола с ДВБ применяется в газовой хроматографии. Макропористый сульфокатионит на основе сополимера аценафтилена с ДВБ обладает повышенной радиационной стойкостью. Макропористый фосфорнокислотный катионит КФ-11 применяется для селективного разделения ионов тяжелых металлов, для избирательного поглощения редкоземельных элементов из растворов и т. д. Карбоксильные катиониты макропористой структуры по сравнению со своими гелевыми аналогами обладают улучшенными Кинетическими свойствами катионит КБ-41 применяется в качестве регулятора pH электрических ванн при электрофорезе, макропористый анионит на основе 2-винилпиридипа АН-231 применяется для очистки пергидроля от серной кислоты, сильноосновн1ш анионит АВ-171 может с успехом использоваться в водоподготовке, для очистки промышленных и природных вод от органических примесей, для очистки тяжелых металлов и т. д. [c.114]

Выращиванне кристаллов ИАГ в условиях вакуума позволяет очищать расплав от легколетучих примесей, например примесей переходных элементов. Кроме того, в условиях вакуума расплав меньше загрязняется материалом конструктивных элементов кристаллизатора. Поэтому вакуумные кристаллы ИАГ характеризуются не только лучшей оптической однородностью, но и обладают более высокой радиационной стойкостью, чем кристаллы, выращенные в газовой среде. Однако в условиях вакуума в ростовой камере из расплава ИАГ испаряются также продукты диссоциации оксида алюминия, в результате чего происходит нарушение стехиометрического соотношения кристаллообразующих ионов в расплаве. Обеднение расплава ИАГ ионами кислорода приводит к появлению в структуре граната кислородных вакансий, которые образуют центры окраски (ЦО-2). Б. Кокейн показал, что даже незначительное отклонение состава расплава от стехиометриче- [c.219]

Как и поверхностно-барьерные, диффузионные детекторы имеют высокую радиационную стойкость, что является следствием высокой степени легирования. Это свойство особенно важно при регистрации осколков деления и тяжелых ионов. Хорошие кремьшевые детекторы с р = 400 Ом см выдерживают до 10 -10 осколков на см . [c.88]

Развитие в последние годы методов фотоионизации молекул, фотоэлектронной спектроскопии, фотоион-фотоэлектронных совпадений, фотодиссоциации ионов позволило получать сведения об электронной структуре молекул и о поведении образующихся ионов. К настоящему времени накоплен значительный материал об электронных состояниях молекулярных ионов, их устойчивости и путях фрагментации. Метод ионизации полем оказался весьма продуктивным для исследования кинетики распада возбужденных ионов и оценки времен их жизни. Результаты исследований ионных процессов существенны для понимания превращений веществ при действии радиации и для разработки методов повышения радиационной стойкости. Их рассмотрению и посвящен обзор. [c.86]

Углеводороды. Как было показано, устойчивость ионов ароматических углеводородов значительно выше, чем алканов, вследствие делокализации энергии их возбуждения в сопряженной я-си-стеме. Интенсивность линий материнских ионов в масс-спектрах алканов низкая, в масс-спектрах ароматических углеводородов высокая (см. табл. 3,4). Ионы алканов могут вступать в ионно-молекулярные реакции различных типов с переносом протона Н+, гидрид-иона Н , в реакции диспропорционирования (константы 10 —10 ° см /с) [80, 81]. Катион-радикалы ароматических углеводородов— бензола, анилина не участвуют в ионно-молекулярных реакциях с переносом частицы с материнскими молекулами [7]. С этим коррелирует хорошо известная высокая радиационная стойкость ароматических углеводо1родов по сравнению с парафинами. В табл. 3.9 сопоставлены радиационно-химические выходы этих двух классов соединений. [c.111]

Высокая радиационная стойкость, свойственная бензолу, проявляется и у других ароматических соединений. Она соответствует низким значениям квантовых выходов фотохимического превращения и высокому процентному отношению нераз-ложившихся первичных ионов, регистрируемых в масс-спектрах бензола [М5]. Очевидно, образующиеся при облучении возбужденные молекулы не разлагаются немедленно, а успевают рассеять свою энергию (особенно в жидкой фазе) в столкновениях с окружающими молекулами. Причиной стойкости возбужденных молекул следует считать то, что полученная ими энергия концентрируется у электронов делокализованных я-ор-бит. Таким образом, ни одна из колебательных степеней свободы не получает количества энергии, достаточного для осуществления разрыва химической связи. Этим объясняется, по-видимому, повышенная устойчивость основной разновидности ионов бензола СбНб [В 120]. Избегнув разложения, ионы в конце концов нейтрализуются в результате захвата электронов, причем энергия возбуждения, вызываемого таким путем, оказывается невысокой (9,2 эв). Она также может быть рассеяна, прежде чем произойдет разложение молекулы. [c.150]

Снецифич. особенность парамагнитных нолиэлект-ролитов, способных к ионному и (или) электронному обмену, помимо их термич., химич., радиационной стойкости и электропроводности, заключается в том, что их обменная способность благодаря трансформирующему влиянию цепи иолисопряжеиия в значительной степени зависит от состава и структуры основной цепи и боковых групп макромолекулы. В аценовом ряду (VIII, R = Н) окислительный потенциал уменьшается с увеличением мол. массы и, следовательно, длины цепи сопряжения. [c.500]

СООН. Наименее устойчивы к действию излучения сильноосновные аниониты [87], особенно триметиламмониевые в ОН-форме. Их радиационная стойкость минимальная по сравнению с другими ионитами, хотя все-таки она выше, чем у промышленных. Например, ионит, синтезированный на основе сополимера винилнафталина и дивинилбензола (АВ-19), который от- [c.139]

И. А. Кузин и А. М. Семушин [138, 139] исследовали при строго определенных условиях облучения действие урадиации Собо на слабокислотные ионообменники, имеющие различное строение КФУ (катионит на основе сополимера феноксиуксус-ной кислоты и формальдегида), КМТ и КБ-4П-2 (смолы на основе метакриловой кислоты, отличающиеся природой сшивающего агента). Было найдено, что катионит КФУ является весьма устойчивым к воздействию излучения, а остальные исследованные смолы отличаются малой стабильностью. Кроме потери емкости, в результате облучения происходит резкое увеличение набухаемости катионита в щелочи. Смола КБ-4П-2 в Н+-форме обладает большей устойчивостью, чем смолы, насыщенные ионами Na+, Mg +, Go2+ и Fe3+. Малая радиационная стойкость катионитов КБ-4П-2 и КМТ объясняется преобладанием в них процессов деструкции при облучении. [c.294]

Для сшивания силоксанового каучука методом облучения также не требуется применения других вулканизующих агентов, например" перекисей (см. УПХ.1.4.2). Достаточно, таким образом, ввести в полимеры обычные наполнители, пигменты и т. д. Как показывают результаты криоскопических измерений молекулярного веса поли-диметилсилоксана, облученного электронами, на ионную пару приходится 1,44 узла сшивки, другими словами, на каждый узел требуется 22 эв [1084]. Необходимая доза облучения в среднем 10 Мфэр. Правда, доза облучения может значительно колебаться в зависимости от типа силоксанового каучука. Так, для каучуков, не содержащих винильных групп, требуется, как правило, несколько более высокая доза облучения, чем для продуктов, содержащих указанные группы. Расход энергии на облучение метилфенилполисилоксанов сильно возрастает с увеличением числа фенильных групп. По той же причине полисилоксаны, содержащие фенильные группы, отличаются более высокой радиационной стойкостью, чем полидиметилсилоксаны. [c.374]

Радиационная стойкость фосфоновокислотных смол определяется процессами отщепления ионогенных групп и деструкцией полимерного каркаса. Средний выход фосфатов 1,1 ион/100 эв при мощности дозы 40—150 рад/сек [9]. С увеличением набухания радиационная стойкость падает, в связи с этим в кислых растворах фосфоновокислотные катиониты значительно более устойчивы, чем в щелочных. Продукты радиолиза в основном находятся в растворе, единственным газообразным продуктом является водород. Смолы, содержащие связи Р—Аг, подвергаются деструкции в меньщей степени, чем смолы со связью Р—Alk [8], и превосходят смолы, содержащие карбоксильные группы на идентичных матрицах. Методом ЭПР показано наличие радикалов в облученных смолах КФ-1, СФ-1 [9]. [c.129]

Высокие требования к чистоте материалов предъявляются в сцин-тилляционной технике. Химические дефекты в монокристаллах Nai—T1I, sl—Nal, sl—Til влияют на их сцинтилляционные свойства вследствие конкуренции в поглощении возбуждающей радиации между ионами активатора и примеси, реабсорбции примесными центрами люминесценции активатора и появления примесных центров свечения. Све-товькод детекторов на основе монокристаллов Nal—T1I заметно снижается при увеличении массовой доли меди от 1-10 до 7 10 % и никеля от 5 10 до 5 10 % [14]. Отмечено падение световыхода и ухудшение энергетического разрешения сцинтилляторов за счет изменения анионного окружения ионов активатора и образования комплексов активатора с кислородсодержащими анионами [15]. Являясь центрами захвата носителей заряда, посторонние примеси снижают радиационную стойкость сцинтилляционных детекторов [16]. Собственный радиоактивный фон сцинтилляционного детектора ограничи- вает возможность его применения для регистрации слабых активностей. Этот фон определяется, в частности, присутствием в игаодном сырье примесей актиноидов [17, 18], а также калия и рубидия, имеющих естественные радиоактивные изотопы ( К и Rb). Максимально допустимая удельная скорость распада каждого радиоактивного изотопа Пр, ч кг связана с массовой долей соответствуюпюго элемента в веществе ( j, %) следующим соотношением [c.10]

К тяжелым частицам относятся положительно заряженные протоны, дейтроны, а-частицы, ускоренные ионы, тяжелые осколки деления, а также нейтроны. Тяжелые частицы тоже вызывают ионизацию и возбуждение молекул, кроме того, они способны на упругие столкновения с ядрами вещества, сообщая последним значительную кинетическую энергию. Ядра некоторых химических элементов, входящих в состав смазочных материалов, обладают избирательной способностью активно поглощать медленные нейтроны с последующим испусканием у-квантов, а-частиц, электронов и протонов (захватное излучение). Содержание в смазочном материале небольших количеств таких элементов, как С1, Ыа, способствует быстрой потере радиационной стойкости смазочного материала. Например, при облучении различных полимеров в течение одинакового времени хлорсодер- [c.91]

Подготовка ионита к работе включает как минимум три стадии выделение требуемой по размерам частиц фракции освобождение смолы от низкомолекулярных примесей и сорбированных продуктов коррозии аппаратуры и перевод ее в требуемую ионную форму. При изучении термической и радиационной стойкости ионитов фракционный состав не влияет на скорость протекания Л1роцессов деструкции, а в окислительных средах роль этого фактора может оказаться существенной. Выделенную фракцию ионита после набухания освобождают от примесей обработкой растворами кислот, щелочей, а иногда дополнительно органическими растворителями. Методы подготовки ионитов перед исследованием их стойкости подробно описаны в литературе [2—7]. [c.7]

Метод проведения эксперимента при изучении радиационной стойкости ионитов с использованием уисточников облучения не отличается от метода, применяемого для изучения термостойкости ионитов. По этому методу навеску ионита вместе с исследуемым раствором помещают в ампулу и с помощью у-источника облучают в течение заданного времени, а затем исследуют состав жидкой фазы и комплекс свойств ионита [113, 114]. Ионит и раствор облучают в запаянных или неза-паянных ампулах (в зависимости от необходимости проведения анализа газовой фазы и от количеств выделяемых газообразных продуктов деструкции). [c.22]

Стойкость катион-радикалов ароматических углеводородов возрастает при увеличении числа колец (полиацены, полифенилы) благодаря я-сопряжению этих колец. Нарушение я-сонряжения, которое имеет место в фенильных производных метана, приводит к ослаблению связи в катион-радикале и к диссоциативной фотоионизации. Введение алкильных заместителей в ядро также снижает стабильность катион-радикалов ароматических углеводородов при фотоионизации [7, 43]. В табл. 3.10 приведены относительные выходы газообразных продуктов, образующихся при облучении жидких ароматических углеводородов быстрыми электронами с энергией 170 кэВ. Видно, что изменение радиационной устойчивости этих соединений происходит в соответствии с процессами, которые наблюдаются для их молекулярных ионов. [c.111]

Соединения, растворенные в воде, непосредственно не поглощают энергию излучения, за исключением нескольких случаев при высоких концентрациях растворов. В основном в радиационных реакциях с растворенными веществами взаимодействуют атомы водорода, гидроксильные радикалы и перекись водорода, образующиеся при поглощении энергии водой. Простые ионы и молекулы, стойкость которых достаточно высока, разрушаются редко, поскольку любые предположительные продукты реакции будут быстро регенерироваться до исходных. Например, ионы UOj " и SO в топливных растворах гомогенных реакторов не подвергаются заметным изменениям под действием излучений. Вполне можно предположить образование иоиов урана (IV) и сульфита, но, образовавшись, они в условиях повышенной температуры и при наличии кислорода будут быстро взаихмодействовать с ним с образованием уранил-и сульфат-ионов. [c.380]