Готовые билеты в PDF-формате, страница 7

α-Частицы – это высокоэнергетичные частицы.При выходе из ядра α–частицы имеют начальную кинетическую энергию в основном вдиапазоне от 2 МэВ до 11 МэВ. Спектр α-излучения (т.е. энергетическая зависимость частотывстречаемости α-частиц) является линейчатым (дискретным).

Часто при α-распадеиспускается не одна, а несколько групп α-частиц, каждая из которых обладает определеннойэнергией, и следовательно энергетический спектр состоит из нескольких дискретных линий.Б)Электромагнитныеизлучения (ЭМИ): γ-излучение, Рентгеновское излучениеγ-излучение и рентгеновское излучение являются ионизирующими электромагнитнымиизлучениями.Основное отличие γ- и рентгеновского излучений заключаетсяВ ИХ ПРОИСХОЖДЕНИИ!!!γ-ИЗЛУЧЕНИЕ — это электромагнитное излучение, возникающее: 1) при ядерныхпревращениях (в частности, при радиоактивном распаде) – т.е.

имеет ядерноепроисхождение 2) при аннигиляции частицы и античастицы (например, электрона ипозитрона).Энергия γ-квантов различных γ-излучателей варьирует в основном от 10 кэВ до3 МэВ, но при некоторых ядерных реакциях может достигать 20 МэВ. Спектр γ-излучения(т.е. зависимость частоты встречаемости квантов от их энергии) является линейчатым(дискретным), т.е. состоит из дискретных линий. Объясняется это тем, что ядра могутнаходится только в определенных энергетических состояниях, и переход из одногосостояния в другое происходит скачкообразно.

Например при аннигиляции пары электрон—позитрон образуются обычно 2 γ-кванта (разлетающихся в противоположных направлениях),энергия каждого из которых составляет 0,511 МэВ, что является энергетическимэквивалентом массы позитрона и электрона.Рентгеновское излучение — электромагнитное излучение, возникающее:при торможениибыстрых электронов в поле ядра атома вещества (это т.н.

тормозное рентгеновскоеизлучение; оно имеет непрерывный спектр);при переходах электронов с внешней оболочки (т.е. с более высокой по энергии оболочки)на имеющуюся вакансию на внутренней оболочке. Это т.н. характеристическоерентгеновское излучение; оно имеет линейчатый спектр. Энергия квантахарактеристического рентгеновского излучения равна разности между энергиями,характерными для этих двух электронных оболочек.Если на внутренней электронной орбите (оболочке) имеется вакансия, то электрон,находящийся на более высокой электронной орбите (оболочке), переходит на эту вакансию.Его избыточная энергия сбрасывается в виде кванта ЭМИ, получившего название"характеристическое рентгеновское излучение".Вакансия на внутренней оболочке появляется:1) при действии проходящего через вещество электрона, когда он выбивает орбитальныйэлектрон с одной из внутренних электронных оболочек атома; 2) при действии проходящегочерез вещество гамма-кванта, когда он выбивает орбитальный электрон с одной извнутренних электронных оболочек атома; 3) при одном из видов β-распада — т.н.электронном захвате, когда ядром атома захватывается орбитальный электрон (чаще всего сK-оболочки, реже с L-оболочки).Энергия рентгеновского излучения обычно лежит в пределах от 0,12 кэВ до нескольких сотенкэВ .В медицинских рентгеновских трубках обычно не превышает 250 кэВ.

Но насовременных ускорителях может генерироваться тормозное рентгеновское излучение сэнергией до нескольких сотен и даже тысяч Мэв.В качестве границы между ионизирующим и неионизирующим ЭМИ принимают значениеэнергии кванта, равное 12,5 эВ (что соответствует энергии кванта, необходимой дляионизации молекулы H2O)hcE = hν =λгде c – скорость света (3 · 108 м/с), h – постоянная Планка (6,626 · 10-34 Дж · с),1 Дж = 6,24 ·1018 эВ,получаем, что значению энергии кванта 12,5 эВ соответствует длина волны λ ≈ 100эВнм:× 3 ⋅ 108 м/с6,626 ⋅ 10−34 Дж ⋅ с × 6, 24 ⋅ 1018hcДж=≈ 10−7 м = 100 нмλ =E12,5 эВБилет 71. Типы объемных взаимодействий. Критерии устойчивости макромолекулВсе взаимодействия между атомами независимо от их конкретной физическойприроды при формировании различных макромолекулярных структур и переходов между ними можно разделить на два типа: взаимодействия ближнего порядкамежду атомами соседних звеньев и дальние взаимодействия или объемные эффектымежду атомами, которые хотя и отстоят по цепи далеко друг от друга, но случайносблизились в пространстве в результате изгибания цепи.

Если в макромолекулеполностью отсутствуют всякие объемные взаимодействия, то она не имеет достоверной пространственной структуры. Соответственно, конформация реальноймакромолекулы существенно зависит от характера объёмных взаимодействий.Если объемные взаимодействия сводятся к взаимному отталкиванию сближающихсязвеньев (или эффекту исключённого объёма - запрету для др. звеньев попадать внутрьданного звена), то макромолекула оказывается в состоянии набухшего клубокВ том случае, когда объёмные взаимодействия определяются в основном притяжениеммежду звеньями, макромолекула "конденсируется сама на себя" и принимает конформациютак называемой глобулы В глобуле флуктуации плотности малы по сравнению с самойплотностью а радиус корреляции флуктуаций плотности много меньше размеров всеймакромолекулы. Как правило, такое образовани обладает высокой биохимическойактивностью.При нагревании глобул происходит денатурация, плотное образование разрушается ибиохимическая активность исчезает.

Говорят, что глобула превращается в клубок.Существует температура, при которой отталкивание мономеров полностью компенсируетсяих взаимным притяжением - «тета» точка, в ней отсутствуют объемные взаимодействия.(отсюда видно, что на самом деле задача о устойчивости — это термодинамическая задача)Внутреняя структура полимерной глобулы может быть аналогична структуре любойконденсированой системы - жидкости, кристаллич. или аморфного твёрдого тела, жидкогоили пластического кристалла, однородного или расслоенного раствора, стекла и т.

п.Фундаментальный пример П. в глобулярном состоянии - глобулярные белки.(см 29 билет)При изменении внеш. условий конформация полимерной цепи может меняться отклубковой к глобулярной и обратно, соответствующий переход клубок - глобула являетсяфазовым переходом типа конденсации.О критериях:Общим критерием стабильности молекулярной структуры является наличие минимума накривой U(r) зависимости энергии взаимодействия от растояния междувзаимодействующими частями.С термодинамической точки зрения:Основной смысл рассуждений при нахождении термодинамических критериев устойчивостистационарных состояний, далеких от равновесия, состоит в том, что при отклонении системыот устойчивого стационарного состояния в ней должны возникнуть силы, стремящиесявернуть ее в первоначальное положение. Допустим, что в устойчивом стационарномсостоянии значения скоростей и химического сродства были равныПри небольшом возмущении значения v и А станут равнымигде v*, А*—значения в возмущенном состоянии; dv, dА величины отклонения отстационарной точки по переменным v и А.Строгое рассмотрение показывает, что в том случае, если начальное стационарное состояние было устойчивым, произведение величин dг> и dА должно бытьположительным.

Это обозначается какВеличина в (VI. 1.3) называется величиной избыточной продукции энтропиив возмущенном состоянии. Ее положительный характер соответствует тому, чтосистема самопроизвольно возвращается из возмущенного состояния назад к первоначальному устойчивому стационарному положению.Нарушение критерия (VI.1.3) означает, что исходное состояние не было устойчивым и поэтому, покинув его, система не вернется назад. Иными словами, есливеличина избыточной продукции энтропии отрицательна.2.

Транспорт электролитов. Электрохимический потенциал. Ионное равновесие на границемембрана-раствор. Профили потенциала и концентрации ионов в двойном электрическомслое.Существует несколько возможных механизмов прохождения ионов через мембрану: 1)растворение иона в липидной фазе мембраны, диффузия и последующий переход измембраны в раствор; 2) движение по ионным каналам, являющимся структурнымикомпонентами мембран; 3) транспорт с участием переносчиков.Тут, речь идет о первом способе т. к. электролит это такое вещ-во которое диссоциирует наионы.Движущей силой диффузии служит разность химических потенциалов данного вещества вдвух областях, между которыми происходит диффузия.

Химический потенциалрастворенного вещества мю для условий, при которых вкладом гидростатического давленияможно пренебречь, равенгде мю_o — стандартный химический потенциал, зависящий от природы растворителя, а с —концентрация. При больших значениях концентраций с заменяется активностью. Для ионов,движение которых зависит не только от концентрации, но и от электрического потенциала,соответствующим понятием является электрохимический потенциал.Ионное равновесие между двумя водными растворами, разделенными мембраной,описывается наиболее просто. В случае равновесия по ионам одного типаэлектрохимические потенциалы иона в обоих растворах одинаковы:В условиях электрохимического равновесия суммарные ионные потоки в системеотсутствуют, в противном случае возникает пассивное движение ионов по градиентуэлектрохимического потенциала.

При неодинаковых подвижностях ионов разного вида вжидкости (или в мембране) возникает диффузионная разность потенциалов, которая вотличие от разностей потенциалов в равновесных системах зависит не только от ионныхконцентраций в соприкасающихся растворах, но и от кинетического параметра —подвижности ионов.В биологических системах распределение К+ между цитоплазмой животных клеток и средойдостаточно хорошо соответствует уравнению Нернста.