РАДИАЦИОННА ХИМИЯ Печат

РАДИАЦИОННА ХИМИЯ

Радиационната химия е област от химията, която изучава химичните превръщания на веществото под действието на йонизиращи лъчения. Способност да йонизират вещество­то имат рентгеновите и -лъчите, - и -части­ците, частите от ядра, които се образуват при деленето им, ускорените заредени части­ци.

Възникването на радиационната химия е тясно свързано с откриването на явлението радиоактивност. През 1899 г. в една от статиите си П. Кюри и М. Склодовска-Кюри споменават за превръщането на кислорода в озон под действието на лъчите на радия. С   протичането  на  радиационно-химичната

реакция О2 О3 се обяснява бързото окисление на облъчвани метални повърхно­сти и влошаването на свойствата на смазочни материали, които се намират в близост с източник на йонизиращо лъчение. През 1902 г. е установено, че под действието на лъчите на радия водата се разлага на водород и кислород, като едновременно се образува и водороден прекис Н2 О2. При съприкосно­вение с радиев препарат обикновеното стък­ло тъмнее и се покрива с мрежа от микро-пукнатини.

Йонизиращото лъчение предизвиква пре­минаването на по-малко устойчивите кри­стални алотропни модификации в по-устойчи­ви. Така белият фосфор при облъчване се превръща в червен, белият калай — в сив, на повърхността на диаманта се появяват люспици от графит. Молекулите на много газове, например на СО2, SО2, H2S, НСl, NH3, се разпадат на съставящите ги елементи. От друга страна, действието на йонизиращото лъчение върху смес от прости вещества нерядко води до образува­нето на сложни молекули.

Като самостоятелна наука радиационната химия започва да се оформя през 40-те години на XX в. във връзка с бурното разви­тие на атомната промишленост и атомната енергетика.

Всички процеси, които протичат в облъчва­ната среда, условно може да се разделят на три стадия. При първия, физичния стадий бързата заредена частица или фотон се среща с молекулите на средата и им пре­дава излишната си енергия. В резултат на това молекулите преминават във възбуде­но състояние. През втория, физико­химичния стадий възбудените молекули изпускат електрони, разпадат се или взаимодействат с околните молекули, като им предават излишната енергия. В резултат на тези процеси се образуват йони, отделни атоми и свободни радикали, които имат изключително висока реакционна способ­ност. През третия, химичния стадий тези йони, атоми, радикали взаимодействат едни с други, а също и с околните молекули. Образуват се крайните продукти на радиаци­онно-химичната реакция. И трите стадия протичат за милионни части от секундата.

Изучаването на радиационно-химичните реакции има голямо практическо значение. Способността на йонизиращите лъчения да предизвикват химични превръщания при сравнително ниски температури стои в основата на технологичния процес на окисле­ние на въглеводородите от кислорода на въздуха. Много съединения с двойни и с тройни връзки под действието на йонизиращи лъчения се полимеризират. Радиационната полимеризация се прилага за получаване на полибутилен, полиизоамилен, поливинил-циклохексан и други ценни материали. Доста перспективен е радиационният начин за производство на гума от каучук без използуване на сяра.

С помощта на йонизиращи лъчения са усъвършенствани много химикотехноло-

гични процеси. В науката се прилага методът на облъчване на веществата с тежки много зарядни йони.