Юный техник 1959-05, страница 21
Свойство ионизировать газы является характерным почти для всех ядерных излучений. Поэтому их еще называют ионизирующими излучениями. При ионизации на молекулу азота налетает быстрая частица, например протон. Сталкиваясь с электронной оболочкой молекулы азота, он выбивает из нее один из валентных электронов. Образуется положительный ион азота и свободный электрон. ла ионизации самого азога. Поэтому при реакции выделяется энергия, равная разности потенциалов ионизации. Скорость реакции радиационного окисления азота зависит от температуры газа, давления и многих других причин. Зависимости эти сложные. На рисунке приведены полученные Энергия. необходимая для отделения электрона от электронной оболочки, называется энергией или потенциалом ионизации. Если энергия налетающей частицы больше потенциала ионизации, то образующийся ион. захватив слишком много энергии, может сразу разделиться на атомный ион, атом и электрон. Потенциал ионизации азота равен 15,6 электроновольта. Если энергия элешронов меньше потенциала ионизации, то реакции не происходит. С увеличением энергии электронов вероятность ионизации сначала увеличивается, а потом уменьшается. Точно так же изменяется скорость реакции. Происходит это потому, что образующиеся ноны вступают в реакцию с кислородом: N2++ 02->N0+-|-N0 N ++ 03^N02+ Почему же именно ион вступает в реакцию, а не молекула азота? Дело в том. что у иона N2 связь значительно слабее, чем у нейтральной молекулы N2 . Кроме того, потенциал ионизации окислов азота значительно меньше потенциа-
ДАВЛЕНИ1 ВОЗДУХА ДАВЛЕНИ1 ВОЗДУХА О. X о < V uJ «_> U- О. X о < V uJ «_> U-
ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА советскими учеными зависимости скорости реакции от давления и температуры. При температуре около 2004J и давлениях выше 15—25 атмосфер на 1 кг полученной азотной кислоты расходуется около 7 киловатт-часов энергии ионизирующих излучений. Посмотрите на возможную схему получения азотной кислоты с помощью атомной энергии (см. цветную вкладку II—III). Сырье — обычный воздух — очищается от пыли и под давлением 15 атмосфер поступает в атомный реактор. Ядерным топливом в таком реакторе является уран, нанесенный на специальную насадку, например на кварцевую вату или силикагель. Воздух, проходя через реактор, облучается осколками, деления урана, нейтронами. электронами, гамма-лучами и постепенно превращается в окислы азота — N20, NO, N02. Кроме того, образуется озон и в результате захвата нейтронов атомами азота — радиоактивный углерод Смесь газов, полученная в ре- 2* 19 |
||||||||||||||
