Дәріс №3 жоғАРҒы энергиялар химиясы фотохимия

жүктеу/скачать 0,53 Mb.

бет	4/8
Дата	15.12.2021
өлшемі	0,53 Mb.
	#100979

1 2 3 4 5 6 7 8

Байланысты:
Дәріс 4-5 химфизика
математикалық логика

2. Радиациялық химия

Радиациялық химия иондаушы сәуле берудің әсерінен өтетін химиялық өзгерістерді зерттейді. Радиациялық сәуленің барлық түрлерінің әсері зарядталған бөлшектердің заттардың электрондарымен әрекеттесуіне алып келеді. сондықтан әртүрлі сәулелердің әсерінің химиялық пәрменділігі бірдей. Радиациялық химиялық реакциялардың фотохимиялық реакциялардан өзгешелігі иондаушы сәулені жұтудың таңдаусыз сипатымен байланысты. Жарық, егер жиілігі молекуланың жұту жиілігіне сәйкес келгенде ғана жұтылса, радиация энергиясын барлық молекулалар жұтады да, иондану актісін туғызып, молекулалар қозған күйге көшеді. Фотохимиялық инициирлеудің барлық артықшылықтарын сақтай отырып (температураға әлсіз тәуелділік, реакциялық ортада ластанулардың болмауы) радиациялық-инициирлеу реакциялық ортаға қандай да бір ерекше талаптарды қажет етпейді. Бұл орта көпкомпонентті, мөлдір емес, әртүрлі агрегаттық күйде және реактордың конструкциясы да әртүрлі бола береді.
2.1. Иондаушы сәулелердін түрлері

1. Корпускулалық сәуле (электрондар, нейтрондар, протондар, -белшектер, оң және теріс иондар), оның энергиясы 10³-10⁷ эВ.

2. Электромагниттік сәуле (рентген және -сәулелер), оның энергиясы 50 эВ-тан жоғары.

Осындай сәулелерді беру арқылы өтетін химиялық реакциялар радиолиз деп аталады.

2.2. Иондаушы сәуле көздері

Энергия көзі ретінде ядролық реактор жұмысының қалдықтары радиоактивті атомдардың сәулесі қолданылады.

Нейтрондық сәулелендіру арқылы алынатын жасанды радиоактивті изотоптар:

Со⁶⁰, =5.3 жыл, -сәуле энергиясы 1,12 және 1,32 МэВ.

С_s¹³⁷, = 33 жыл, -сәуле энергиясы 0,661 МэВ.

Sr⁹⁰, = 28 жыл, -сәуле энергиясы 0,205 МэВ.

Электрон көзі ретінде әр типті үдеткіштер (Е = 0,8-15 МэВ) қолданылады: тікелей үдету түтігі, 1 МэВ; Ван-де-Граафтың электростатикалық генераторы, 2 МэВ; сызықты үдеткіш, 15 МэВ; бэтатрон, 7 МэВ. Ауыр зарядталған бөлшектердің үдеткіштері: синхроциклотрон (Н⁺, 660 МэВ), циклотрон (Д⁺, 20 МэВ), циклотрон (Не²⁺, 42 МэВ). Нейтрондарды Rа және Ро - бериллий кездерінен немесе арнайы үдеткіштермен де алады. -сәулелерді алу үшін қуатты рентген түтіктері немесе үдеткіштен шыққан жылдам электрондардың тежелуі қолданылады.
2.3. Сәуленің сандық сипаттамалары

Сәуле түсетін объектідегі өзгерістер негізінен жұтылған энергияға байланысты. Сәулеленген зат массасының бірлігі жұтқан кез келген иондаушы сәуле энергиясы жұтылған доза немесе сәуле дозасы деп аталады.

СИ жүйесінде өлшем бірлігі 1 грей = 1 Дж/кг, бұл жүйеден тыс 1 рад = 0,01 грей.

Егер әсер ету нәтижесін энергия емес, сәуле беретін иондану арқылы бағаласақ, онда сәуленің экспозициялық дозасы қолданылады. Оның өлшем бірлігі 1 Кл/кг- бұл рентген және --сәулелер 1 кг кұрғақ атмосфералық ауада 1 Кл әр таңбалы электр заряды бар иондар түзетінін көрсетеді. СИ жүйесінен тыс 1 Р = 2,58-10⁴ Кл/кг (бұл 1 см³ ауада қалыпты жағдайда 2,08-10⁹ бір разрядты иондар жұбы түзілетінін білдіреді) 0,87 радқа сәйкес келеді.

Сәуле дозасының қуаты доза уақытқа тең, өлшем бірлігі 1 грей/с (СИ жүйесінен тыс рад/с немесе Р/с).

Сәуле қарқындылығы (интенсивтігі) 1 см² беттен 1 с-та өтетін сәуле энергиясына тең. Радиациялық ыдырау жылдамдығы жартылай ыдырау периодымен сипатталады.

Препарат активтілігі (радиациялық активті заттардың мөлшері) - 1 с уакытта ыдырайтын радиоактивті изотоп атомдарының саны. Өлшем бірлігі 1 беккерель = 1 ыдырау/с. СИ жүйесінен тыс 1 кюри = 3,7-10¹⁰ ыдырау/с (1 г радийдің тепе-теңдіктегі ыдырауы үшін анықталған). 1 Ки = 3,7-10¹ Бк.

Егер өмір сүру уакыты t = Т /ln 2 болса, онда активтілігі 1 Ки радиоактивті зат массасы:

Q = 3,7-10¹⁰t / N_А = 3,7-10¹⁰-Т_1/2-6,02-10²³ / А-0,693 = 8,86-10^-12 АТ_1/2, мұндағы А - берілген изотоптың атомдық массасы.

жүктеу/скачать 0,53 Mb.

Достарыңызбен бөлісу:

1 2 3 4 5 6 7 8