радиационная химия

РАДИАЦИОННАЯ ХИМИЯ

раздел физ. химии; изучает процессы, которые происходят в веществе вследствие поглощения энергии ионизирующих излучений. В этих процессах участвуют частицы, энергия возбуждения или кинетич. энергия которых существенно превышает тепловую энергию, а во мн. случаях и энергию хим. связи, поэтому Р. х. является составной частью химии высоких энергий. Термин "Р. х." введен М. Бэртоном в 1945.

Р. х. зародилась в 1895-^:96 первым наблюдаемым эффектом явилось почернение фотографич. пластинки в темноте под действием проникающего излучения (см. радиоактивность). Впоследствии была обнаружена способность лучей радия разлагать воду, стали появляться работы, посвященные хим. действию излучения радона и др. радиоактивных элементов, а также рентгеновских лучей на разл. вещества. Интенсивное развитие Р. х. началось с 40-х гг. 20 в. в связи с работами по использованию атомной энергии. Создание ядерных реакторов и их эксплуатация, переработка и выделение продуктов деления ядерного горючего потребовали изучения действия ионизирующих излучений на материалы, выяснения природы и механизма хим. превращений в тех-нол. смесях, обладающих высокой радиоактивностью. При разработке этих проблем Р. х. тесно взаимодействует с радиохимией.

В ходе решения прикладных задач были накоплены обширные эксперим. данные относительно радиац. стойкости веществ, установлены мн. количеств. закономерности радиационно-химических реакций. Был предложен механизм радиолиза воды, заложены физ.-хим. основы действия радио защитных средств. Одновременно начались работы по использованию радиац. воздействий для полимеризации, модификации полимерных материалов, вулканизации, инициирования хим. процессов синтеза и т. д., положившие начало радиационно-химической технологии.

Исключительно плодотворным для Р. х. оказалось применение разработанного в 1960 метода импульсного радиолиза. Были идентифицированы мн. короткоживущие промежут. частицы радиац.-хим. превращений и исследованы их свойства, в т. ч. установлено образование сольватированных электронов при радиолизе жидкостей и определены времена сольватации электронов. Совр. теоретическую Р. х. характеризует углубленное исследование механизма возникновения нестабильных хим. продуктов в зависимости от природы излучения, мощности дозы излучения и др. параметров. Для ряда систем разработаны теоретич. модели хим. взаимодействия ионизирующего излучения с веществом. Установлены осн. закономерности радиолитич. превращений в газах, воде и водных растворах, нсорг. веществах, замороженных системах, полимерах. Эти сведения позволяют объяснить, а иногда и предвидеть пути протекания радиац.-хим. процессов в разнообразных системах.

Радиац.-хим. методы генерирования сольватир. электронов, ион-радикалов, карбанионов, карбкатионов, ионов металлов с необычными степенями окисления выходят за рамки собственно Р. х. и эффективно используются для исследования свойств этих продуктов, преим. их реакц. способности.

Осн. направления дальнейшего развития самой Р. х. — изучение радиолиза газообразных систем при высоких температурах, радиолиза воды и водных растворов при сверхкритич. температурах, природы радиац.-хим. процессов в гетерог. системах, влияния кристаллич. дефектов и примесей на радиолиз твердых тел. Актуальные проблемы перед Р. х. выдвигают радиац.-хим. технология, пром. радиохимия и ядерная энергетика.

^{Лит.: Пикаев А. К., Современная радиационная химия. Основные положения. Экспериментальная техника и методы, М., 1985; Своллоу А.. Радиационная химия, пер. с англ.. М.. 1976.}

_{И. В. Верещинский}