Юный техник 1961-11, страница 26
Энергия ядерных излучений и химия Кандидат химических наук М. ДМИТРИЕВ Q дерные излучения являются мощным средством " воздействия на самые разнообразные химические процессы. С помощью этих излучений можно осуществлять сравнительно простым путем химические реакции, которые в обычных условиях происходят с большим трудом: требуют высоких температур, давлений, дорогостоящих ката-аизаторов и сложной аппаратуры. Как же происходят радиа-ционно-химические процессы, в чем состоит действие ядерных излучений на вещество? Ознакомимся сначала с первичным действием излучений на молекулы. Ядра радиоактивных элементов испускают частицы, обладающие большой энергией, и проникающее излучение — гамма-радиацию. Энергия всех этих частиц, с которой они вылетают из ядер радиоактивных элементов, очень велика — от нескольких тысяч до сотен миллионов эв (электроновольт). Один эв — это энергия, которую приобретает электрон, разогнавшись в электрическом поле с разностью потенциалов в один вольт. Если бы мы хотели придать частицам такую энергию с помощью нагревания, то даже для энергии только в 1 эв нам пришлось бы разогреть газ до 11 тыс. градусов. Чтобы произошла та или иная химическая реакция, необходимо разорвать или по крайней мере ослабить химические связи между атомами в исходных молекулах. Для этого требуется энергия, равная нескольким эв. Наибольшая энергия разрыва у молекул азота — 10 эв, у молекулы водорода она равна 5 эв. Подвергая вещества ядерному облучению, мы как бы нагреваем отдельные молекулы в этом веществе до температур десятка тысяч градусов. Молекулы не выдерживают такого «нагрева», распадаются или вступают в реакции с другими молекулами. Однако в действительности механизм взаимодействия быстрых частиц, или гамма-излучения, с веществом очень сложен, гораздо сложнее, чем простое нагревание вещества. Быстрая частица, налетая на молекулу, либо выбивает электроны из электронной оболочки молекулы — происходит ионизация, либо передает этим электронам энергию, недостаточную, чтобы вырвать электрон из оболочки, но способную возбудить молекулу При 24 |
