Radiolyysi

Radiolyysi on kemiallisten yhdisteiden hajoamista ionisoivan säteilyn vaikutuksesta . Radiolyysin aikana voi muodostua sekä vapaita radikaaleja että yksittäisiä neutraaleja molekyylejä. Radiolyysi on tässä yhteydessä erotettava fotolyysistä , joka johtaa muodollisesti samoihin tuloksiin vähemmän vahvoilla kemiallisilla sidoksilla, esimerkiksi tapauksissa, joissa binääriset kloorimolekyylit hajoavat valossa ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta tai fotoresistin hajoaminen tai polymeroituminen valaistuksen vaikutuksesta.

Esimerkki radiolyysistä on vesimolekyylin hajoaminen alfa-säteilyn vaikutuksesta seuraavan kaavion mukaisesti:

{\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))}

Radiolyysituotteet ionisoivien hiukkasten radalla muodostavat (riippuen sekundaarielektronin energiasta) reikiä (spurs), täpliä ja muita ionisaatioklustereita. [yksi]

Radiolyysi voi muuttaa radikaalisti kemiallisten reaktioiden tasapainoa , käynnistää ja katalysoida reaktioita, jotka ovat mahdottomia muissa olosuhteissa.

Radiolyysiä tutkii säteilykemia ja sillä on soveltavaa merkitystä radiobiologian primääristen radiobiologisten prosessien yhteydessä .

Radiolyysin kvantitatiivinen ominaisuus on säteilykemiallisen tuoton arvo .

Sovellus

Vaikka elektronien ja fotonien energiat ovat yleensä liian pieniä hajottaakseen vettä ja vapauttaakseen molekyylivetyä, niiden käyttö vedyn ja boorihydridin valmistukseen on edelleen lupaavaa johtuen tuotannon suhteellisen helppoudesta;
Ylimäärä hydroksyyliradikaaleja suojaa kevytvesireaktorien jäähdytysjärjestelmiä korroosiolta.
On olemassa teoria [2] , jonka mukaan radiolyysillä on ollut merkittävä vaikutus maan ilmakehän täyttämiseen hapella.
On bakteereja [3] , jotka käyttävät radiolyysiprosessia tuottamaan molekyylivetyä.
Aminohappomolekyylien, proteiinien, ribonukleiinihappoketjujen säteilyn hajoaminen, veden radiolyysituotteiden vuorovaikutus suurten orgaanisten molekyylien kanssa määräävät säteilytaudin esiintymisen ja kulun , vauriot elävien organismien geenilaitteistossa.
Plutoniumin α-säteilyn aiheuttama plutoniumheksafluoridin radiolyysi alkuainefluorin vapautumisella mahdollistaa epäorgaanisten ja orgaanisten yhdisteiden tehokkaan fluorauksen .

Menetelmät

Pulssiradiolyysi on menetelmä nopeiden reaktioiden käynnistämiseksi, jotka tapahtuvat alle 100 mikrosekunnissa. Menetelmää käytetään tutkimustarkoituksiin, kun pelkkä lähtöaineiden sekoittaminen ja reaktioiden käynnistäminen on liian hidasta. Menetelmän kehittivät 1950-luvun lopulla John Keene Manchesterissa ja Jack W. Boag Lontoossa. Menetelmä sisältää näytteen säteilyttämisen suuriin energioihin kiihdytetyllä elektronisäteellä.

Vaihtoehtona pulssiradiolyysille käytetään eksimeerilaserilla aloitettua fotolyysiä .

Katso myös

Säteilykemikaalituotanto

Muistiinpanot

↑ Kudryashov Yu.B. Säteilybiofysiikka . - Moskova: Fizmatlit, 2004. - S. 208 .
↑ R Bogdanov ja Arno-Toomas Pihlak Pietarin valtionyliopistosta
↑ 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 ja T. C. Onstott (2006). "Korkean energian ja vähäisen monimuotoisuuden kuoribiomin pitkäaikainen kestävyys". Science 314 (5798): 479. doi: 10,1126/tiede.1127376. PMID 17053150 .