Radioliză

Radioliza este descompunerea compușilor chimici sub acțiunea radiațiilor ionizante . În timpul radiolizei, se pot forma atât radicali liberi , cât și molecule neutre individuale. Radioliza în acest context ar trebui să fie distinsă de fotoliză , care în mod formal conduce la aceleași rezultate pentru legături chimice mai puțin puternice, de exemplu, în cazurile de fotodescompunere a moleculelor de clor binare sub acțiunea radiației ultraviolete sau descompunerea sau polimerizarea fotorezistului sub iluminare.

Un exemplu de radioliză este dezintegrarea unei molecule de apă sub acțiunea radiației alfa conform următoarei scheme:

{\mathsf {H_{2}O\rightarrow H_{2}O*\rightarrow H\cdot +HO\cdot }}

{\mathsf {2H\cdot \rightarrow H_{2}}}

{\mathsf {2HO\cdot \rightarrow H_{2}O_{2}}}

{\mathsf {H_{2}O_{2}+HO\cdot \rightarrow HO_{2}\cdot +H_{2}O}}

{\mathsf {HO_{2}\cdot +H_{2}O_{2}\rightarrow H_{2}O+HO\cdot +O_{2}}}

Produșii radiolizei de-a lungul pistei particulei ionizante formează (în funcție de energia electronului secundar) găuri (pinteni), blob și alte grupuri de ionizare. [unu]

Radioliza poate schimba radical echilibrul reacțiilor chimice, poate iniția și cataliza trecerea reacțiilor care sunt imposibile în alte condiții.

Radioliza este studiată prin chimia radiațiilor și are importanță aplicată în raport cu procesele radiobiologice primare din radiobiologie .

Caracteristica cantitativă a radiolizei este valoarea randamentului radiație-chimic .

Aplicație

Deși energiile electronilor și fotonilor sunt de obicei prea scăzute pentru a descompune apa și a elibera hidrogen molecular, utilizarea lor pentru producerea de hidrogen și hidrură de bor este încă promițătoare din cauza relativității ușoare de producție;
Un exces de radicali hidroxil protejează sistemele de răcire ale reactoarelor cu apă ușoară de coroziune.
Există o teorie [2] conform căreia radioliza a avut o contribuție semnificativă la umplerea atmosferei pământului cu oxigen.
Există bacterii [3] care folosesc procesul de radioliză pentru a produce hidrogen molecular.
Dezintegrarea prin radiație a moleculelor de aminoacizi, proteinelor, lanțurilor de acid ribonucleic, interacțiunea produselor de radioliză a apei cu molecule organice mari determină apariția și evoluția bolii radiațiilor , deteriorarea aparatului genetic al organismelor vii.
Radioliza hexafluorurii de plutoniu cu eliberare de fluor elementar , cauzată de radiația α a plutoniului, permite fluorurarea eficientă a compușilor anorganici și organici.

Metode

Radioliza pulsată este o metodă de inițiere a reacțiilor rapide care au loc în mai puțin de 100 de microsecunde. Metoda este utilizată în scopuri de cercetare atunci când pur și simplu amestecarea reactanților și inițierea reacțiilor este prea lentă. Metoda a fost dezvoltată la sfârșitul anilor 1950 de John Keene la Manchester și Jack W. Boag la Londra. Metoda implică iradierea probei cu un fascicul de electroni accelerat la energii mari.

Ca alternativă la radioliza pulsată, se utilizează fotoliza inițiată cu laser excimer .

Vezi și

Ieșire chimică de radiații

Note

↑ Kudryashov Yu.B. Biofizica radiațiilor . - Moscova: Fizmatlit, 2004. - S. 208 .
↑ R Bogdanov și Arno-Toomas Pihlak de la Universitatea de Stat din Sankt Petersburg
↑ Li-Hung Lin, Pei-Ling Wang, Douglas Rumble, Johanna Lippmann-Pipke, Erik Boice, Lisa M. Pratt, Barbara Sherwood Lollar, Eoin L. Brodie, Terry C. Hazen, Gary L. Andersen, Todd Z. DeSantis , Duane P. Moser, Dave Kershaw și T. C. Onstott (2006). „Sustenabilitatea pe termen lung a unui biom crustal cu energie ridicată și cu diversitate redusă”. Science 314 (5798): 479. doi:10.1126/science.1127376. PMID 17053150 .