Н.С. Зефиров - Химическая энциклопедия, том 4 (1110091), страница 98
Текст из файла (страница 98)
энергия к-рых существенно превышает тепловую энергшо, а во мн. случаях и энергию хнм, связи, поэтому Р. х. является составной частью химии высоких энергий. Термин «Р, х.» введен М. Бэртоном в 1945 Р. х. зародилась в 1895-96, первым наблюдаемым эффектом явилось почерненис фотографнч. пластинки в темноте под действием проникающего излучения (см Радиааптипность). Впосдедствии была обнаружена способность лучей радия разлагать воду, стали появляться работы, посвященные хим действию излучения радона и др радиоактивных элементов, а также рентгеновских лучей на разл в-ва Интенсивное развитие Р х началось с 40-х гг.
20 в в связи с работами по использованию атомной энергии Создание ялерных реакторов и их эксплуатация, переработка н выделение продуктов деления лдгрппгп горючего потребовали изучения действия ионизирующих излучений на материалы, выяснения природы и механизма хич превращений в технол. смесях, обладающих высокой радиоактивностью. При разработке этих проблем Р х тесно взаимодействует с рад иохи пней. В ходе решения прикладных задач были накоплены обширные эксперим данные относнтедьно ралиац стойкости в-в, установлены мн количеств закономерности радианианпо-хилгичегхих реакций Был предложен механизм радиолиза воды, заложены физ -хим основы действии радипзащитных средств. Одновременно начались работы по использованию радиац.
воздействий дуя полнмеризадни, модификации полимерных материалов, вулканнзацнн. инициирования хим. процессов синтеза и т д, положившие начало радианиаппахипичегппй техиаюггю Исключительно плолотворным для Р х оказалось применение разработанного в 19бО метода илпу еьсиаго радио низа.
Были идентифицированы мн короткоживушие промсжут. частицы радиан -хич превращений н исследованы нх св-ва, в т ч установлено образование спльпатираиапных юектропап прн радиолнзс жидкостей и определены времена сольватации электронов Совр теоретическую Р, х характеризует углубленное исследование механизма возникновения нестабильных хич продуктов в зависимости от природы излучения,мощности дозы излучения н др параметров Для ряда систем разработаны теоретнч моде)и хич взаимодействия ионизирующего излучения с в-вом Усззновлены осн закономерности радноднтич превращений в глзах, воде н водных р-рпк,неорг в-вах,замороженных системах, полимерах Этн свелсния позволяют обьясннз)ь а иногда н предвидеть пути протекания раднац -лике процессов в разнообразных системах.
Радиац-хим методы генерирования сольватнр электронов, нон-радика юв, карбаннонов, карбкатронов, ионов металлов с необычными степенямн окисления выходят за рамки собственно Р и н эффекзнвно используются для исследования св-в этих дродуктов,преьм вх реакц способносз н Осн направления дальней(щего развития сачой Р х -изучение раднолиза газообразных систем при высоких т-рах. раднолизс воды и водных р-ров при сверхкритич т-рах, природы раднац -хим ггроцсссов в гетерог снсземал, влияния крнсталлнч дефектов н примес й на раднолнз твердых тел Актуальные проблечы перед Р х выдвигают радиацхим технология, иром ралнохнчня и ядерная энергетика. Ли г Пиг еа А К Сонин рел . О еи по юхе нин Энспернмеигатыгаи техпине н п аь М 1985 ( ног оу А Ралиншюипан химин, иер еиг г М 1976 П и пг мин* РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКАЯ ТЕХНОЛОГИЯ (РХТ), область общей хнч тезнояогни, посвязцеиная исследованию процессов, протекающих под действием ионизирующих излучений (ИИ), и разр.гботке мсзодов безопасного и экономически эффективного использования досдедних в народном хозяйстве, и также созданию соответствующих устройств (аппаратов, установок) РХТ применяется для получения предметов потребления и ср-в произ-ва, для придания 292 РАДИАЦИОННО-ХИМИЧЕСКАЯ 151 материалам и готовым изделиям улучшенных или новых зксплуатац.
св-в, повышения эффективносги с.-х. произ-ва, решения нек-рых экологич. проблем и др. Составные части в РХТ: фнз.-хнм: основы радиан.-хим. процессов и радиац.- хим. аппаратостросние. Исследования физ.-хим, особенностей радиац.-хим. процессов показали, что,ИИ -высокоэффективный инициатор хим.
Р-ций, дает возможность создавать заданное распределение центров инициирования в облучаемом реакц. объеме, причем скорость инициирования ие зависит или слабо зависит от т-ры и сравнительно легко регулируется посредством изменения мощности поглощенной дозы излучения (см. Радиационно-хичичесхие реакции). Др. преимущества радиац.-хим.
процессов перед процессами обшей хим. технологии: возможность их проведения при более низких давлениях и т-рах и при меньшем числе технол, стадий, отсутствие хим. инициаторов и катализаторов, что приводит к уменьшению токсичности, взрыво- и пожароопасности и позволяет получать материалы с более высокой степенью чистоты.
Различают след. направдения РХТ: 1) раднац. модифицированне (т. наз. сшивание) полимеров, напр., для получения проводов и кабелей с термостойкой полиэтиленовой изоляцией, термически и химически стойких полиэтиленовых труб н др. санитарно-техн. изделий. заменяющих металлические в системах горячего водоснабжения, и дрд 2) радиац.
вулканизация эластомеров (РТИ, детали автомобильных шин, силоксавовые самослнпающисся термостойкие изоляц. материалы и др.); 3) радиан. полимернзация и сополимеризация мономеров и олигомеров на пов-стях (отверждение покрытий на металлич. и древесных изделиях, получение гранулир. удобрений с полимерным покрытием), а также в гомогснных (синтез полиакрнламида, полиэтилена и др.) и в гетерог. системах (напр., в древесине, бетоне, туфе). В последнем случае получают бетон-полимерные, древсснополимсрные и подобные изделия, ооладающие термич. н хим.
стойкостью, ценными мех. и др. св-вами, позволяющими эффективно использовать их в стр-ве; 4) радиац.-хнм. синтез — окисление, хлорирование, сульфохлорирование, сульфоокисление, теломеризация орг. соединений и др,; 5) радиац. деструкция, напр., фторорг. полимеров с целью получения добавок к смазочным в-вам, целлюлозы в отходах десной н деревообрабатывающей иром-сти и отходов с. х-ва (в частности, для получения кормовых добавок); 6) радиац. обеззараживание и очистка прнр. и сточных вод, твердых отходов и отходящих газов; 7) радиац, модифицирование неорг. материалов (полут роводников, катализагоров и др.). Задачи физ,-хим.
исследований при разработке производств. процессов: изучение механизма и кинетики радиационно-хим. процессов в зависимости от т-ры, давления, мощности поглощенной дозы и др. параметров, а также определение радиационно-хилшческого выходи С. По величине С различают: 1) цепные процессы, в к-рых значение С (до 10' — 10') определяется а осн. не первичными актами, а закономерностями развития цепей; 2) процессы с небольшой высотой энергетич. барьера и короткими цепями (1О < С < 20), включая высокоэффективные процессы с небольшими значениями С, к-рые приводят к существ.
изменениям макроскопич. св-в материалов; 3) энергоемкие процессы с высоким энергетич, барьером (1 < С < 10). Эффективная реализация энергоемких раднац.-хим. процессов воз. можна лишь с использованием книетнч, энергии осколков в момент деления тяжелых ядер (т.
наз. хемоядерные процессы), что связано со значит. техн. трудностями (включая проблемы радиан. безопасности). Поэтому практич. значение имеют лишь пропессы первых двух групп, источниками ИИ в к-рых служат радионуклиды нли потоки электронов, генерируемые в ускорителях. Задачи радиан.-хим, аппаратостроення: расчет и разработка принципов конструирования радиан.-хим. аппаратов и установок лля нанб. эффективного использования мощности ионизирующего излучения прн выполнении заданных технол. параметров, обеспечении необходимой надежности 293 и гарантии радиац. безопасности обслуживающего персонала и потребителей продукции; расчет и эксперим. определение полей поглощенных доз (технол.
дозиметрия), мощности ИИ, необходимой для обеспечения заданной производительности и др. параметров аппаратов, а также создание иаиб. экономичных источников излучения и определение экономич. эффективности радиац.-хим. процессов. Раднац. производительность аппарата (3, (кГр т в год) связана с мощностью источника излучения Вг (кВт) уравнением: !2„= 0,$60Тг Вг где т)-кпд аппарата, чгм Т„-число рабочих суток установки в год. Весовая производительность й(Т) = й () ', где В (кГР)-поглощенная доза излучения, необходимая дяя получения раднац. продукции с заданными св-вами.
Радиан.-хим. установки состоят из рабочей камеры и хранилища для радионуклидов (если они служат источником излучения) с радиац. защитой, радиан.-хим, аппарата, оборудования для подготовки и транспортировки обьектов облучения и для обработки и складирования конечных продуктов, пульта управления, систем блокировки и сигнализадии, обеспечивающих безопасность персонала. Аппарат имеет облучатель с источником излучения и реакц. объем, в к-ром осуществляется взаимод.
излучения с объектами. Различают'аппараты гетерогенного (нанб. распространены) и гомогенного типов, в к-рых источники излучения соотв. изолированы от облучаемых в-в или смешаны с ними. В перемешиваемых объектах (напр., в жидкостях, газах, во взвешенных слоях) необходимая равномерность облучения обеспечивается гидродинамич. режимом; в чблочныхч объектах, в к-рых отдельные части блока в процессе облучения не могут изменять своего положения друг относительно друга, заданная равномерность поля поглощенных доз обеспечивается конфигурацией облучателя, распределением источников излучения относительно реакц. обьема аппарата и перемещением объектов относительно облучателя.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
