INTERACȚIUNEA RADIAȚIILOR IONIZANTE CU SUBSTANȚA.
INFORMAȚII GENERALE ȘI CONCEPTE DE BAZĂ ÎN CHIMIE DE RADIAȚIE
Punct de vedere chimic și fizico-chimice transformări ale substanțelor aflate sub influența radiațiilor ionizante este precedată de o varietate de procese fizice de ionizare a moleculelor mediului, excitarea acestora, încetinirea de electroni rapizi, formarea de „pinteni“ piste cilindrice etc. pas interacțiunea radiațiilor cu materia, care apar aceste ionizantă .. procesele sunt de obicei numite fizice.
Următoarea etapă este fizico-chimică. În această etapă, ionii primari și ultra electroni rapizi moleculele excitate sunt transformate în produse intermediare radioliză că al treilea (chimic) radiolitic etapa de conversie, sistemul iradiat, formând produse finale (stabile).
Tipuri de radiații ionizante. Deoarece radiația de înaltă energie atunci când interacționează cu mediul provoacă formarea de ioni, ele se numesc de obicei ionizante. Acestea sunt împărțite în fotoni (raze X, # 947; -radiție) și corpuscular (radiații electronice, # 945; - radiații, radiații neutronice etc.). Desigur, această definiție nu implică faptul că acestea produc doar ionizare. În plus față de acest proces, ele excită și moleculele mediului. Prin urmare, s-au sugerat termenii "radiații nucleare", "radiații atomice" etc. Cu toate acestea, nu au fost utilizate pe scară largă în chimia radiațiilor.
Radiația ionizantă este subîmpărțită în radiații ionizante și indirect ionizante. Radiația direct ionizantă este radiația ionizantă, constând din particule încărcate având o energie cinetică suficientă pentru ionizare într-o coliziune. Indirect radiații ionizante - o radiație ionizantă format din fotoni și (sau) particule neîncărcate care pot produce radiație ionizantă în mod direct și (sau) pentru a produce transformările nucleare.
Ionizarea include radiația fotonică și radiația corpusculară. Radiația fotonică se numește radiație ionizantă indirectă electromagnetică. Corpuscular radiații este o radiație ionizantă constând din particule cu o masă diferită de zero. Radiația neutră se aplică, de asemenea, radiațiilor corpusculare.
Radiația fotonică include - radiații și radiații cu raze X. Radiația se numește radiație fotonică, care apare atunci când starea energetică a nucleelor atomice se schimbă sau când particulele sunt anihilate. Radiația cu raze X este o radiație fotonică, constând din radiații de radiație și / sau radiații caracteristice. Bremsstrahlung se referă la radiația fotonică cu un spectru de energie continuă care apare atunci când energia cinetică a particulelor încărcate scade. Radiația caracteristică se numește emisie de fotoni cu un spectru de energie discret, care apare când se schimbă starea de energie a electronilor unui atom.
Corpuscular radiații este împărțit în electronice, # 946; -radiție, proton, neutron, deuteron, # 945; - radiații, radiații de heliu. De asemenea, include fluxuri de ioni multipli încărcați (de exemplu, C + 6), atomi de reculuri formate ca rezultat al reacțiilor nucleare, produse de reacții de fisiune nucleară.
Radiația ionizantă este, de asemenea, împărțită în primar și secundar. Radiația ionizantă primară este radiația ionizantă, care, în procesul de interacțiune cu mediul, se presupune a fi cea inițială. Prin radiație secundară de ionizare se înțelege radiația ionizantă, care rezultă din interacțiunea radiației ionizante primare cu mediul.
În plus, termenul "radiație mixtă mixtă" este utilizat în chimia radiațiilor. Se numește radiație ionizantă, constând din particule de diferite tipuri sau din particule și fotoni. De exemplu, cu un neutron mixt și Radierea este de obicei tratată atunci când se lucrează la reactoare nucleare.
Concepte și unități de bază pentru măsurarea radiațiilor ionizante.
Cea mai importantă caracteristică a radiației ionizante este energia sa. Unitatea de energie utilizată, de obicei în chimia radiațiilor, este volumul de electroni (eV). Ea este egală cu energia obținută de un electron (încărcare 1,60219 -10 -19 CI) atunci când trece o diferență de potențial de un volt.
Unitatea SI a energiei radiației ionizante este joule (J). Cu toate acestea, este permisă utilizarea unei unități off-sistem - electron volt. Pentru chimia radiațiilor această permisiune are o valoare pozitivă. Faptul este că principala caracteristică cantitativă a oricărei transformări radiolitice este randamentul-radiație chimică. Cantitatea de energie absorbită utilizată în definirea acestui concept este -100 eV. Deoarece 1 eV este 1,60219 # 8729, 10 -19 J, atunci aplicarea jourilor în loc de un electron-volt într-o ieșire de radiație-chimică ar fi dificilă. Mai jos sunt relațiile dintre unitățile de energie cu tensiune electronică și celelalte unități energetice (unitățile de erg, fecale și kcal sunt retrase din utilizare):
1 eV = 1,60219 * 10 -12 erg = 1,60219 * 10 -19 J;
Un volt de electroni este o unitate relativ mică de energie. kiloelectronvolts Prin urmare, caracteristicile chimice radiație la energia radiațiilor ionizante este utilizat cel mai frecvent (keV) și MeV (MeV), respectiv egală cu 103 și 106 eV. Radiațiile utilizate în chimia radiațiilor au energie de la
0,1 keV până la 30-40 MeV.
Pentru caracterizarea radiațiilor ionizante și câmpurile lor următoarele cantități de bază: flux de particule ionizante și densitatea, energia fluxului de radiații ionizante și densitatea sa, transferul (fluență) ionizante radiații ionizante particule de transfer (fluență) energie.
Fluxul de particule ionizante, Pn, este numărul de particule ionizante dN care se încadrează pe o suprafață dată pe unitatea de timp t:
Unitatea SI pentru măsurarea fluxului de particule ionizante este cea de-a doua a primului grad minus (s -1). Aceasta corespunde unui flux uniform de particule, în care o particulă per secundă este perpendiculară perpendiculară pe ea. Denumirea unității nu trebuie să includă numele specific al particulei. Ar trebui să fie conținută în text. De exemplu, fluxul # 945; - particula este 10 6 s -1.
Densitatea fluxului de particule ionizante N este fluxul de particule ionizante dFn. penetrând în volumul sferei elementare prin zona unității secțiunii transversale S a acestei sfere:
Unitatea de măsurare SI a acestei valori este contorul în minus secundă secundă până la minus gradul I (m -2 # 903; s -1). Ea este egală cu densitatea fluxului uniform de particule, la care o particulă pe secundă pătrunde în volumul sferei cu suprafața secțiunii transversale centrale în 1 m 2. Ca și în cazul măsurării fluxului de particule ionizante, unitatea pentru măsurarea densității de flux a particulelor de ionizare este înregistrată fără a specifica tipul particulelor.
Sub fluxul energetic Ф al radiației ionizante se înțelege energia dE a radiației ionizante care trece printr-o suprafață dată pe unitate de timp:
Unitatea SI pentru măsurarea fluxului energetic al radiației ionizante este watt (W).
Densitatea fluxului de energie al radiației ionizante # 966; numit fluxul de energie al radiației ionizante dF care penetrează în volumul sferei elementare prin unitatea din zona secțiunii transversale a acestei sfere:
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: