Free Student HQ / FSHQ / "Штаб-Квартира свободного Студента"

Радиационная химия

В исследованиях с мечеными атомами присутствие и местоположение радиоизотопа обнаруживаются по его ядерному излучению. В радиационной химии радиация вызывает изменение химических свойств. Среди огромного числа изученных процессов мы выберем в качестве примера лишь два: радиационно-индуцированные химические процессы и импульсный радиолиз. Первый пример является типичным для «прикладной» радиационной химии, в то время как второй в определенном смысле является «фундаментальным».

При проведении радиационно-индуцированных химических процессов используется ионизующее излучение для синтеза или модификации химических веществ. Этот метод широко применяется в целом ряде различных процессов, начиная от стерилизации y-квантами повторно использующегося медицинского оборудования и кончая стерилизацией пищи. В качестве примера мы кратко остановимся здесь на радиационном «сшивании» полимерных цепей в полиэтилене. Полиэтилен представляет собой полимер с линейными цепями, содержащими до 2000 атомов углерода С. Под действием облучения нейтронами, электронами или y-квантами полимерные молекулы сшиваются и образуют новые С—С-связи за счет С—H- связей. В результате получается полимер с более прочной решеткой. Вполне вероятно, что «поперечная» сшивка происходит следующим образом (фиг. 1). Излучение отрывает атом водорода от полимерной молекулы, после чего она превращается в полимерную молекулу-радикал. Освободившийся атом водорода затем отрывает другой атом водорода от близлежащей полимерной молекулы, так что в результате образуются газообразный водород и вторая полимерная молекула-радикал. Затем оба радикала реагируют и образуют С—С-связь. «Поперечносшитый» полиэтилен нашел целый ряд применений; его используют, например, для изоляции проводов и для кабельного покрытия. Радиационное облучение применяют также в текстильной промышленности для получения изделий с улучшенными свойствами по отношению к усадке и водоотталкиванию.

Возможно, этот метод найдет одно из наиболее важных применений в качестве эффективного способа утилизации отходов производства. Для этого заключения имеются следующие основания. При облучении смеси бетона с полимером получают материал, который намного превосходит обычный бетон по износоустойчивости. Подобным образом можно обрабатывать смеси бетона с некоторыми промышленными отходами (ненужные битые бутыли, твердые отбросы и т. п.). Это позволит снизить уровень загрязнения окружающей среды и в то же время даст превосходный строительный материал. Лучшими источниками облучения во всех технологических процессах, связанных с облучением радиацией, являются мощные электронные ускорители» Интересно отметить, что здесь мы имеем еще одну область, в которой смыкаются фундаментальные и прикладные исследования. Создание большого линейного протонного ускорителя в Лос-Аламосе позволило значительно усовершенствовать низкоэнергетические электронные линейные ускорители, которые все шире применяются в медицине и промышленности.

Импульсный рациолиз является одним из сравнительно новых методов, позволяющих проводить весьма тонкие исследования кинетики и механизмов реакций в химии и биохимии. Короткий (от нс до мкс) и очень мощный импульс ионизующего излучения, обычно электронов, направляется на исследуемый образец. Возникающие при этом процессы весьма сложны, однако основные особенности их поняты достаточно хорошо. Например, в воде примерно через 10(-11) с основными продуктами радиолиза являются

.

Все эти частицы могут вступать в дальнейшие реакции, однако особый интерес представляет гидратированный электрон e¯aq, потому что он — простейший отрицательно заряженный ион, присутствующий в воде и обладающий высокой реакционной способностью. Он имеет стандартный потенциал 2,7 В и, таким образом, является агентом с самой высокой реакционной способностью, которая только известна. Однако что представляет собой гидратированный электрон? Свободный электрон, движущийся гораздо быстрее, чем более тяжелые молекулы воды, поляризует их, как бы «выкапывая» себе тем самым потенциальную яму. Затем он движется с этой ямой, увлекая за собой молекулы воды. Его боровский радиус равен примерно 3 А, а спектр поглощения обладает максимумом при 700 нм. Поскольку гидратированный электрон e¯aq обладает столь высокой реакционной способностью, его можно использовать для инициирования большого числа различных химических реакций. Можно сделать вывод, что применение гидратированных электронов, полученных в результате импульсного радиолиза, позволит проводить исследования химической кинетики на временных интервалах порядка нс. Таким образом, установка, использовавшаяся прежде лишь в ядерной физике, а именно импульсный электронный ускоритель, позволяет изучать быстрые химические реакции с помощью замечательного агента — гидратированного электрона.

 

Друзья! FSHQ довольно молодой ресурс, мы группа создателей сайта имеем общее увлечение всей нашей жизни в лице этого проекта, мы пытаемся нести пользу людям. Мы не хотим, и не будем заваливать весь проект огромным количеством рекламы для того чтобы была финансовая возможность строить этот ресурс, потому мы решили обратиться к нашим читателям с просьбой поддержать наш проект, всего 5 рублей, большего не просим. Надеемся, что данная сумма не станет большой потерей для бюджета наших посетителей, эта помощь будет просто неоценима, для проекта это жизнь, а вместе с ним живем и работаем мы. Это очень важно для нас. Спасибо! VISA - 4276020013209090; WebMoney - R256677704329; Z164891118384;

 

Сайт создан в 2012 г. © Все права на материалы сайта принадлежат его автору!
Копирование любых материалов сайта возможно только с разрешения автора и при указании ссылки на первоисточник.
Яндекс.Метрика