Юный техник 1961-11, страница 27

{

\ возбуждение

ОБРАЗОВАНИЕ ОЗОНА ^c

этом поглощенная электронной оболочкой энергия затрачивается на различные формы движения внутри молекулы или самой молекулы.

Чтобы ионизировать или возбудить молекулу, необходима примерно такая же энергия, как и для разложения молекулы на атомы. Для ионизации молекулы азота нужно 16 эв, кисло рода — 12 эв; для возбуждения молекулы азота — 12 эв; кислорода — 5 эв. Следовательно, энергии одной ядерной частицы хватит, чтобы ионизировать и возбудить сразу много молекул

Выбитый в процессе ионизации из оболочки электрон обычно получает избыток энергии и, в свою очередь, участвует в ионизации и возбуждении молекул. При облучении сначала образуются ионы и возбужденные частицы. Но они неустойчивы и распадаются при соударениях с другими молекулами или самопроизвольно на осколки — атомы и атомные ионы и радикалы (группы атомов со свободными валентностями). В результате взаимодействия ядерных излучений с веществом образуются частицы, обладающие избыточной энергией, — ионы, атомы и радикалы. Большая часть этих частиц имеет повышенную химическую активность. Образование химически активных частиц и является причиной того, что при облучении происходят самые различные химические процессы.

Чтобы понять, как происходит радиационно-хими-ческая реакция, возьмем чистый кислород и облучим его электронами. О реакции будем судить по количеству образующегося при облучении озона. Энергию электронов будем менять в электрическом поло с различной разностью потенциалов от 1 в до 30 в Соответственно энергия электронов будет равна 1 эв, 2, 3, 4, 5 — до 30 эв.

По оси абсцисс отложим энергию электронов, по оси ординат — количество образовавшегося озона (см. рис.). Как видим, до 5 эв озона нет, потом его появляется очень много. При

энергии электронов около 20 эв озона опять почти не образуется, а при 23 эв его количество вновь быстро возрастает.

Ученые быстро расшифровали это явление. Озон появляется при 6 эв потому, что при этой энергии происходит возбуждение молекулы кислорода При 20 эв возбуждение кислорода незначительно, поэтому и озона почти нет А вот при 23 эв происходит разрыв молекулы кислорода на атом и ион. И количество озона снова увеличивается Так постепенно ученые разгадывают природу радиационно-химических реакций

ЭНЕРГИЯ ЭЛЕКТРОНОВ 6 ЭВ

Влияние энергии электронов на скорость образования озона, если «обстреливать» кислород электронами

27