Sahifa 1 Radioaktivlik, radionuklidlar va nurlanish

Sahifa 131

Suvning radiolizida yuzaga keladigan jarayonlarni aks ettirish mumkin
ketma-ket transformatsiyalar zanjiri shaklida: suv ionlari (N20 +,
e ^^ radikallar (H va OH) ^ molekulyar mahsulotlar (H2, H2O 2).
Erkin radikal kuchli qaytaruvchi moddadir va O ff
kuchli oksidlovchi vosita. Molekulyar mahsulotlarni keltirib chiqaradigan radikallar, ularning
ular ham yo'q qiladi. Tsikl mavjud:
suv ^ radioliz mahsulotlari ^ suv.
Biroq, ushbu tsikl buzilishi mumkin. Bir usul - olib ketish
tizimdagi radioliz mahsulotlari, vodorodni pompalayapti yoki nega aylantiradi
bariy peroksidga vodorod reksi cho'kindi. Ikkinchisi vvo
molekulyar bilan reaksiyaga kirishmasdan har qanday moddalarni bering
suv radioliz mahsulotlari, H va OH radikallari bilan reaksiyaga kirishadi
suv radiolizining molekulyar mahsulotlarini halokatdan eng ko'p himoya qiladi
niya.
Yuqoridagi reaktsiyalarga qo'shimcha ravishda yana ikkitasi paydo bo'ladi
H2O2 + O ff ^ H2O + HO2,
(5d)
HO2 + HO2 ^ H2O2 + O2.
(5e)
Ushbu transformatsiyalar natijasida suvda ozgina suv qoladi.
molekulyar kislorod va molekulyar vodorod miqdori.
Agar siz toza suvni emas, balki har qanday birikmaning eritmasini nurlantirsangiz,
keyin molekulyarni yo'q qilish o'rniga H va OH radikallari
suvning radioliz mahsulotlari erigan molekulalar bilan reaksiyaga kirishadi
birikmalar, uning turli xil o'zgarishini keltirib chiqaradi - oksidlanish, qaytarilish
yangilanish, yo'q qilish, polimerizatsiya va boshqalar.
Gidroksil radikal OH suvli eritmalar nurlanishida aniqlandi
akrilonitril xandaq CH2 = CHCN. Akrilonitril molekulasi o'z ichiga olmaydi
uning kislorod atomlarining tarkibi, ammo u suvda nurlanganda
eritma poliakrilonitrilni gidroksil guruhlari bilan hosil qiladi.
Paramagnetik rezonans usuli bilan, shakllanishi
radikal H (atomik vodorod) va gidroksil radikal. Atom
vodorod kuchli qaytaruvchidir (osonlikcha berishga qodir)
uning elektroni) va gidroksil radikali - oksidlovchi moddalar bilan (energetik ravishda chiqarib tashlanadi)
boshqa birikmalarda elektron bor), shuning uchun ular aksincha
ko'rinib turganidek, eruvchan moddalarga noto'g'ri ta'sir
quyidagi misollar:
Fe2 + + OH ^ Fe3 + + OH-, Ce3 + + OH ^ Ce4 + + OH-;
(6a)
Fe3 + + ff ^ Fe2 + + H +, Ce4 + + ff ^ Ce3 + + H +.
(66)
Shunday qilib, suyultirilgan eritmalardagi birikmalarning konversiyasi
paksga suv radiolizining mahsulotlari sabab bo'ladi. Ushbu jarayon deyiladi
bilvosita nurlanish. Konsentrlangan eritmalarda
erigan birikmaning transformatsiyasi ham sodir bo'lishi mumkin
u o'zaro ta'sirlanganda nurlanishning "to'g'ridan-to'g'ri" harakati natijasida
to'g'ridan-to'g'ri eritilgan moddaning molekulalari bilan ularni keltirib chiqaradi
nizatsiya, bu o'z navbatida mos keladigan ko'rinishga olib keladi
160

132-bet

radikal va molekulyar mahsulotlar. Juda suyultirilgan
echimlar bilvosita effektlar tomonidan boshqariladi va konsentratsiyalangan
- ikkala ta'sir.
Suyultirilgan eritmalarda irqlarning radiatsion-kimyoviy hosilasi
erigan moddalar kichikdir. Ko'pgina birikmalar uchun konversiya
zanjir mexanizmiga amal qilmaydigan, hosil 4 ^ 5 ionga teng
yoki 100 eV ga molekulalar. Ko'proq konsentrlangan eritmalarda ular yo'q
qancha ko'payadi, 100 eV ga 12 ion yoki molekulaga etadi. Bunday holda
choy suvi va suvli eritmalar samaradorligi
radiatsiya energiyasi juda kichik - 10% dan oshmaydi. Shuning uchun, sanoat uchun
faqat zanjirli radiatsion-kimyoviy jarayonlar muhim ahamiyatga ega
birikma hosil bo'ladigan ko'proq jarayonlar, agar iloji bo'lsa,
boshqa usullar bilan, keyin ko'p energiya bilan oling. Olaylik
benzolning fenolga, etilendan asetaldegidga oksidlanishi
va boshq.
Eng ko'p uglevodorodlarning radioliziga qisqacha to'xtalamiz
ulkan uglerod birikmalarining oddiy vakillari.
Har qanday uglevodorodning radiolizida hosil bo'lgan mahsulotlar
ha, uni uchta asosiy guruhga bo'lish mumkin: 1) parchalanish mahsulotlari
uglerod-uglerod bog'lanishining yorilishi bilan uglevodorod molekulasining (yo'q qilinishi)
yoki vodorod atomini ajratib olish yo'li bilan; 2) bilan ichki transformatsiya mahsulotlari
uglerod atomlari sonini saqlab qolish, ammo o'zgarishlarga uchraydi
tuzilish va / yoki kimyoviy bog'lanishlar; 3) molni kattalashtiradigan mahsulotlar
salqin
Pentan, barcha yog'li uglevodorodlar singari, sezgir
nurlanish harakati. Har 100 eV so'rilgan yemirilish energiyasi uchun
9 molekula mavjud, ya'ni. bitta bog'lanishni buzish o'rtacha 11 ev. Agar
uglevodorodlarda bitta CH bog'lanishini sindirish uchun 4 eV zarurligini hisobga oling
(chunki C-C aloqasi bundan ham kamroq), shunda siz energiyaning atigi 40 foizini ko'rishingiz mumkin
nurlanish oxir-oqibat kimyoviy transformatsiya uchun ishlatiladi,
va 60% moddada tarqalib, issiqqa aylanadi. Belgilangan mahsulotlar
Pentan rukkalari (metandan butangacha) barcha mahsulotlarning 24 foizini tashkil qiladi
radiatsion-kimyoviy reaktsiyalar va ichki transformatsiya mahsulotlari
nia (qo`sh bog` hosil bo`lishi natijasida hosil bo`lgan pentenlar)
- o'n bir foiz. Konsolidatsiya mahsulotlari ko'pchilikni tashkil qiladi; ulardan nai bilan
izodekan (iso-XuH22), rekombi
ikkita pentil radikalidan iborat xalq.
C5H11 + C5H11 ^ uZO-XuH22.
(7)
Dekan (n-XiuH22) nurlantirilganda 20% yo'q qilinadi
molekulalar, er-xotin bog'lanish hosil bo'lishi 22% molekulalarda,
Molekulalarning 58% yolg'onga uchraydi. Agar dastlab molekula bo'lsa
er-xotin bog'lanishlarni o'z ichiga oladi, so'ngra sodir bo'lgan asosiy jarayon
nurlanish, ikkita bog'lanishda ikkita molekulaning kombinatsiyasi bo'ladi - dimeri-
zation, va bundan keyin - polimerizatsiya.
161

133-bet

Ichki qayta qurish turlaridan biri bu izomerizatsiya,
o'sha. atomlar sonini o'zgartirmasdan molekulani qayta tashkil etish.
Agar uglerod atomlari ko'p bo'lgan uglevodorodlar bo'lsa
uzoq ta'sir qilish, siz juda ko'p narsalarni olishingiz mumkin
qisqa zanjirli uglevodorodlar. Ushbu jarayon atamaga yaqin
uglevodorodlarning yorilishi. Radiatsiya-kimyoviy hosil bo'lish vaqtlari
600 ° da pozitsiya 100 eV ga 15000 molekula. Radiatsiya bilan
ammo termal yorilish (RTK) mahsulotlarning tarkibi biroz boshqacha
termal yorilish paytida mahsulotlarning tarkibi to'g'risida. Shunday qilib, foiz doimiydir
individual uglevodorodlar 70-75%, an'anaviy ter bilan
kimyoviy yorilish - 50% dan ko'p bo'lmagan. RTKning afzalligi shundaki
yorilish jarayoni 150-200 ° pastroq haroratda amalga oshirilishi mumkin,
odatdagidan ko'ra.
Uglevodorodlarning misoli shuni ko'rsatadiki, moddalar tuzilishi ta'sir qiladi
uning radiatsiyaviy qarshiligi to'g'risida. Masalan, gazsimon mahsulotlarning chiqishi
benzol uchun radioliz (vodorod, metan) hosildan 100 baravar past
geksanni yo'q qilishning gazsimon mahsulotlari. Polyme mahsulotining rentabelligi
benzol geksandan ikki baravar past. Benzol ko'proq chidamli
nurlanish va geksen bilan solishtirganda SN3-SN2-SN2-SN = SN-SN3,
bitta er-xotin bog'lanishga ega va tsiklogeksan bilan halqaga ega, ammo
qo`sh bog`siz. Yuqori nurlanish qarshiligi - bu xususiyat
barcha tsiklik birikmalar. Bundan tashqari, agar biron bir molekula bo'lsa
benzol halqasini o'rnating, u qirg'inga nisbatan ancha chidamli bo'ladi
radiatsiya ta'siri. Ion almashinadigan qatronlar
benzol halqasi molekulalari, og'riqning 100 baravariga bardosh bera oladi
faqat chiziqli zanjirli molekulalardan qurilgan qatronlarga qaraganda shuyu
kami uglerod. Yana bir misol - motorlarning ishqalanadigan qismlarini moylash,
radiatsiya sohasida ishlaydigan kompressorlar va boshqalar. Ta'siri ostida
Ushbu yog'lar nurlanishi moylash xususiyatlarini tezda yo'qotadi. Agar moylash kerak bo'lsa
benzol halqasini o'z ichiga olgan oktadesil tereftalat qo'shmang, keyin
u qo'shimchasiz dozani 50 barobar oshirishi mumkin. Hamma pla
molekulalarida benzol halqasi bo'lgan stmaszalar ham barqarordir
nurlanish ta'siriga sezgir.
Molekulalari unday bo'lmagan organik birikmalarning radiolizi
faqat uglerod va vodorod atomlaridan, shuningdek boshqa atomlarni o'z ichiga oladi
elementlar (kislorod, azot, oltingugurt va boshqalar) radiolizga qaraganda murakkabroq
uglevodorodlar. Yo'q qilish mahsulotlari orasida nafaqat
molekulaning uglevodorod qismining parchalari, shuningdek tarkibidagi birikmalar
funktsional guruhning transformatsion mahsulotlari - siklon-SO3H,
amino guruh-NH ^ karboksil rpynnbi-CO2H va boshqalar. Masalan, uchun
spirtlarning radiolizida suv hosil bo'ladi, kislotalarning radiolizida CO2 hosil bo'ladi va
aminlarning radiolizi - NH3. Xlor o'z ichiga olgan birikmalardan, radio bilan
liza, HCl hosil bo'ladi, uning miqdori dozaga mutanosib.
Biri yoki tarkibiga kiradigan birikmalar belgilanganligi sababli
bir nechta radioaktiv atomlar, keng qo'llaniladigan, muhim ahamiyatga ega
162