Термин «излучения высокой энергии» используется в настоящем обзоре для обозначения излучений, которые взаимодействуют с веществом неспецифическим (в химическом отношении) образом, т. е. характер взаимодействия почти не зависит от химического строения вещества. Для излучения такого рода часто применяют также термин «ионизирующие излучения». Энергия излучений этого типа обычно во много раз превосходит энергию химической связи. Напротив, энергия ультрафиолетового или видимого света обычно представляет собой величину примерно того же порядка, что и энергия химической связи. Поглощение ультрафиолетового и видимого света зависит от химической структуры вещества (разд. V, Г). После переноса энергии на макромолекулу целлюлозы локализация энергии этих излучений, а также более низкой энергии, например энергии теплового излучения, оказывает одинаковое действие на целлюлозу. В настоящем разделе описано в основном влияние рентгеновских [14] и гамма-лучей [15—18], электронов и нейтронов на химические и физические свойства целлюлозы.[ ...]
В качестве промышленного источника -у-излучения обычно используют радиоизотоп кобальт-60. Возбужденный атом б0Со с периодом полураспада 5,27 года при гибели испускает р-частицы (0,306 МэВ ) и улУчи (1Л7—1,33 МэВ). Источниками электронов высокой энергии служат радиоизотопы и электрические генераторы высокого напряжения. В процессе превращения радиоизотопов из возбужденного состояния в основное они могут испускать р-ча-стицы, или электроны. Однако интенсивность таких источников электронов мала. Электрические машины дают возможность получать электроны высокой энергии и интенсивности; обычно используют генераторы Ван-де-Граафа и линейные ускорители. Промышленность выпускает источники электронов с энергией 24 МэВ, обладающие очень высокой интенсивностью [14].[ ...]
Наиболее важным и высокопроизводительным источником нейтронов является процесс ядерного деления, протекающий в реакторах. Существуют другие источники частиц с высокой энергией, но они представляют мало интереса с точки зрения их действия на целлюлозу [14, 18].[ ...]
Характеристикой радиационного выхода химических продуктов служит величина й — начальная степень химических или физических изменений на единицу энергии, поглощенную веществом, т. е. число молекул, претерпевших изменения, на 100 эВ поглощенной энергии [19]. Для многих радиационно-химических реакций (не имеющих цепного характера) в конденсированных системах величина (3 находится в пределах от 1 до 10. Например, величина й, равная 7, для инициированного излучением разрыва цепи макромолекулы целлюлозы означает, что в начале процесса на каждые 100 эВ энергии излучения, поглощенной целлюлозой, приходится семь разрывов цепи [2а].[ ...]
Радиационно-химический выход инициированных излучением цепных реакций в данных экспериментальных условиях выражается числом молекулярных актов на 100 эВ энергии излучения, поглощенной системой. Для реакций синтеза привитых сополимеров целлюлозы и виниловых мономеров радиационно-химические выходы могут составлять несколько тысяч молекулярных актов (т. е. молекул заполимеризованного винилового мономера) на 100 эВ поглощенной энергии [2а].[ ...]
Для обнаружения и измерения радиации применяют электронные приборы, такие, как ионизационные камеры, сцинтилляцион-ные и пропорциональные счетчики, счетчики Гейгера—Мюллера, а также фотопленку. Однако при высоких дозах облучения целесообразнее использовать химические дозиметры.[ ...]
При взаимодействии с веществом электромагнитного излучения низкой энергии, такого, как видимый или ближний ультрафиолетовый свет, каждый фотон поглощается одной молекулой вещества в один акт (см. разд. V, Г). Поглощение веществом рентгеновского или у излУчения может вызвать протекание нескольких актов. Вещество, состоящее из элементов с низким атомным номером, например целлюлоза, поглощает электромагнитное излучение высокой энергии тремя путями. Это фотоэлектрический эффект, эффект Комптона и образование пар [14].[ ...]
Фотоэлектрический эффект имеет существенное значение для излучений с энергией менее 0,5 МэВ. В этом случае энергия рентгеновского и у излучения переносится к связанному электрону, который выбрасывается с небольшой потерей энергии со своей ядерной орбитали. Выбитые электроны вызывают дополнительную ионизацию. Таким образом, на каждый поглощенный рентгеновский или у-луч приходится несколько актов.[ ...]
Образование пар — это основной процесс для уизлучеиия с энергией, превышающей по крайней мере в 2 раза массу покоя электрона, т. е. 1,02 МэВ. Образуется пара электрон—позитрон. Электроны ведут себя так же, как и при фотоэлектрическом и ком-птоновском эффектах. Позитрон после потери кинетической энергии образует вместе с электроном электромагнитное излучение [14].[ ...]
Химическое действие, вызванное первичным поглощением рентгеновского или у излучения, очень мало; измеримые химические изменения обусловлены рядом последовательных вторичных ионизационных процессов, протекающих под действием выбитых электронов ¡[2а, 18]. Этим объясняется сходство химических превращений в целлюлозе под действием уоблучения и облучения частицами высокой энергии, такими, как электроны.[ ...]
Вернуться к оглавлению