Radiolízis

A radiolízis a kémiai vegyületek lebontása ionizáló sugárzás hatására . A radiolízis során szabad gyökök és egyedi semleges molekulák egyaránt képződhetnek. Ebben az összefüggésben a radiolízist meg kell különböztetni a fotolízistől , amely formálisan ugyanazokat az eredményeket eredményezi a kevésbé erős kémiai kötéseknél, például bináris klórmolekulák ultraibolya sugárzás hatására történő fotobomlása vagy a fotoreziszt megvilágítás alatti bomlása vagy polimerizációja esetén.

A radiolízisre példa a vízmolekula bomlása alfa-sugárzás hatására a következő séma szerint:

{\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))}

A radiolízis termékei az ionizáló részecske nyomvonala mentén (a szekunder elektron energiájától függően) lyukakat (sarkantyúkat), foltokat és egyéb ionizációs klasztereket képeznek. [egy]

A radiolízis radikálisan megváltoztathatja a kémiai reakciók egyensúlyát, olyan reakciókat indíthat el és katalizálhat, amelyek más körülmények között lehetetlenek.

A radiolízist a sugárkémia tanulmányozza , és a sugárbiológia elsődleges sugárbiológiai folyamataival kapcsolatban alkalmazott jelentőséggel bír .

A radiolízis mennyiségi jellemzője a sugárzás-kémiai hozam értéke .

Alkalmazás

Bár az elektronok és fotonok energiája általában túl alacsony a víz lebontásához és a molekuláris hidrogén felszabadulásához, felhasználásuk hidrogén és bór-hidrid előállítására a viszonylag egyszerű előállítás miatt még mindig ígéretes;
A hidroxilgyökök feleslege védi a könnyűvizes reaktorok hűtőrendszereit a korróziótól.
Van egy elmélet [2] , amely szerint a radiolízis jelentősen hozzájárult a föld légkörének oxigénnel való feltöltéséhez.
Vannak baktériumok [3] , amelyek a radiolízis folyamatát használják molekuláris hidrogén előállítására.
Az aminosavmolekulák, fehérjék, ribonukleinsav láncok sugárzási bomlása, a víz radiolízistermékeinek kölcsönhatása nagy szerves molekulákkal meghatározza a sugárbetegség előfordulását és lefolyását , az élő szervezetek génrendszerének károsodását.
A plutónium-hexafluorid radiolízise elemi fluor felszabadulásával , amelyet a plutónium α-sugárzása okoz, lehetővé teszi a szervetlen és szerves vegyületek hatékony fluorozását.

Módszerek

Az impulzusos radiolízis olyan gyors reakciók beindítására szolgáló módszer, amelyek 100 mikroszekundumnál rövidebb idő alatt mennek végbe. A módszert kutatási célokra használják, amikor a reagensek egyszerű keverése és a reakciók beindítása túl lassú. A módszert az 1950-es évek végén fejlesztette ki John Keene Manchesterben és Jack W. Boag Londonban. A módszer magában foglalja a minta besugárzását nagy energiákra gyorsított elektronsugárral.

Az impulzusos radiolízis alternatívájaként excimer lézerrel iniciált fotolízist alkalmaznak .

Lásd még

Sugárzási kémiai kimenet

Jegyzetek

↑ Kudrjasov Yu.B. Sugárzás biofizika . - Moszkva: Fizmatlit, 2004. - S. 208 .
↑ R Bogdanov és Arno-Toomas Pihlak, a Szentpétervári Állami Egyetem munkatársa
↑ 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 és T. C. Onstott (2006). "A nagy energiájú, alacsony diverzitású földkéreg-biom hosszú távú fenntarthatósága". Science 314 (5798): 479. doi: 10.1126/tudomány.1127376. PMID 17053150 .