А   Б  В  Г  Д  Е  Є  Ж  З  І  Ї  Й  К  Л  М  Н  О  П  Р  С  Т  У  Ф  Х  Ц  Ч  Ш  Щ  Ю  Я 


Гарячий атом

Гарячий атом, переміщаючись в кристалах, в перші миті (близько 10 - 13 сек) вириває атоми уздовж свого шляху і повідомляє значні кількості енергії, достатні для переходу їх в порушені стану і подальшого подібного впливу їх на сусідні з ними атоми. Такий процес каскадного характеру викликає як би розкладання або плавлення кристала в малому елементі об'єму. Витрачаючи на це значну частину своєї надлишкової енергії, гарячий атом поступово остигає. При цьому він може просуватися на відстань до 1000 А від точки свого виникнення. Підвищений запас енергії в елементі обсягу кристала уздовж шляху гарячого атома в короткий час (близько 10 - сек) розсіюється, але в ньому в тій чи іншій мірі залишаються порушення початкового складу і впорядкованого розташування частинок.

Гарячі атоми утворюються, як правило, з енергією, занадто великий для того, щоб вони могли відразу вступати в хімічні реакції. Цю здатність гарячі атоми набувають тільки після деякого уповільнення в результаті зіткнень з атомами навколишнього середовища.

Гарячий атом, переміщаючись в кристалах, в перші миті (близько 10 - 13 сек) вириває атоми уздовж свого шляху і повідомляє значні кількості енергії, достатні для переходу їх в порушені стану і подальшого подібного впливу їх на сусідні з ними атоми. Такий процес каскадного характеру викликає як би розкладання або плавлення кристала в малому елементі об'єму. Витрачаючи на це значну частину своєї надлишкової енергії, гарячий атом поступово остигає. При цьому він може просуватися на відстань до 1000 А від точки свого виникнення. Підвищений запас енергії в елементі обсягу кристала уздовж шляху гарячого атома в короткий час (близько 10 - сек) розсіюється, але в ньому в тій чи іншій мірі залишаються порушення початкового складу і впорядкованого розташування частинок.

Область величин енергій, характерних для хімії гарячих атомів і для звичайної (епітермаль. Гарячий атом в результаті великого числа зіткнень з молекулами треку витрачає надлишок своєї енергії і поступово переходить в стан, коли його кінетична енергія стає сумірною з енергіями хімічних зв'язків Шкінет Ю Еб) - Такий остиглий (епітермаль -ний) атом тепер вже не може більше пересилювати чіпкі валентні зв'язку і за рахунок останніх зрештою як би потрапляє на прив'язь в якості однієї з складових частин тієї чи іншої знов утворюється молекули складного речовини. Іншими словами, атом віддачі закінчує свій пробіг тим, що вступає в хімічну взаємодію з речовинами, що містяться в даній системі. Отримувані при цьому одне або кілька нових з'єднань зазвичай мають радіоактивними властивостями.

Гарячі атоми - атоми, які утворюються в ході ядерних реакцій і характеризуються надмірною (в порівнянні з атомами навколишнього середовища) кінетичну енергію, великим електричним зарядом, або знаходяться в сильно збудженому стані.

Гарячий атом, переміщаючись в кристалах, в перші миті (близько 10 - 13 с) вириває атоми уздовж свого шляху і повідомляє значні кількості енергії, достатні для переходу їх в порушені стану і подальшого подібного впливу їх на сусідні з ними атоми. Такий процес каскадного характеру викликає як би розкладання або плавлення кристала в малому елементі об'єму. Витрачаючи на це значну частину свого надлишкової енергії, гарячий атом поступово остигає. При цьому він може просуватися на відстань до 1000 А від точки свого виникнення. Підвищений запас енергії в елементі обсягу кристала уздовж шляху гарячого атома в короткий час (близько 10 - п с) розсіюється, але в ньому в тій чи іншій мірі залишаються порушення початкового складу і впорядкованого розташування частинок.

Потенціали іонізації атомів і іонів, відповідна. Заряджені гарячі атоми можуть утворюватися також і в результаті процесу Оже після р-розпаду або ізомерного переходу, що супроводжується конверсією електронів, що описано нижче.

Якщо гарячий атом володіє значною енергією віддачі то при уповільненні в твердій речовині він створює зону порушень - клин зміщення, що представляє собою область атомів, зміщених з вузлів решітки.

Найчастіше гарячі атоми стабілізуються в інших формах, ніж вихідна, але, проте, деяка їх частка після охолодження виявляється в складі молекул вихідних з'єднань навіть тоді коли енергія збудження в кілька разів вище енергії відповідної зв'язку.

Реакції гарячих атомів йдуть при таких енергіях атомів.

Частина гарячих атомів вступає в хімічні реакції з оточуючими молекулами, утворюючи мічені речовини, частина залишається в результаті охолодження в вільному або іонному стані.

Хімія гарячих атомів вивчає взаємодію атомів віддачі з молекулами. Основним завданням цієї області радіохімії є визначення хімічних форм стабілізації атомів віддачі на різних етапах їх уповільнення.

Вивчення гарячих атомів має бути поширене на всі фази, при цьому необхідно в повній мірі характеризувати їх властивості. До теперішнього часу ці дослідження були пов'язані головним чином з препаративної радіохімії.

Проблема гарячих атомів має важливе значення для отримання мічених хімічних сполук і ізотопів з високою питомою активністю. Розглянемо деякі основні питання більш ефективного отримання високої питомої активності радіоактивних атомів за допомогою реакції Сцилларда - Чалмерса.

Реакції гарячих атомів розглядаються частіше за все не в радіаційної хімії, а в радіохімії. Чи не остананлпнляс' тут на викладі цієї області відзначимо лише, що вивчення реакцій гарячих атомів важливо і для загальної хімічної кінетики, оскільки воно дозволяє вивчати окремо роль кінетичної енергії атомів в хімічних реакціях.

Реакції гарячих атомів розглядаються частіше за все не в радіаційної хімії, а в радіохімії. Не зупиняючись тут на викладі цієї області відзначимо лише, що вивчення реакцій гарячих атомів важливо і для загальної хімічної кінетики, оскільки воно дозволяє вивчати окремо роль кінетичної енергії атомів в хімічних реакціях.

Реакції гарячих атомів в розчинах настільки складні що отримання кількісних даних про первинні процесах розриву зв'язків, обумовлених процесами радіоактивного розпаду, пов'язане з великими труднощами.

Хімія гарячих атомів - важливий розділ теоретичної хімії, який в даний час посилено розробляється.

Поведінка гарячих атомів може бути розглянуто за допомогою теорії пружних зіткнень, розвиненою В. Суть цієї теорії полягає в наступному.

Для досліджених гарячих атомів вказані: імвол і період напіврозпаду.

Аналіз терміна гарячі атоми дан на стор. .  При цьому гарячі атоми в момент свого утворення ще не мають цілком сформованих електронних оболонок.

І ці гарячі атоми захоплюються порошинами, прилипають до них. З нашої, земної точки зору, конденсуються на них.

Не всі гарячі атоми віддачі вступають в хімічну взаємодію з оточуючими атомами, частина з них в результаті зіткнень охолоджується до теплових швидкостей. Такі атоми віддачі можуть реагувати з продуктами радіолізу молекул середовища, що проходить під дією атомів віддачі зовнішнього опромінення або опромінення внаслідок радіоактивного розпаду.

Висока енергія гарячих атомів обумовлює глибокі хімічні зміни молекул, з якими він стикається.

Для досліджуваних гарячих атомів вказано.

Загальна кількість гарячих атомів, що виникають при ядерному перетворенні в результаті ефекту віддачі в переважній більшості випадків відносно дуже мало. Тому в переважній більшості випадків, коли говорять про вивчення властивостей гарячих атомів, мають на увазі що вони радіоактивні хоча, як випливає зі сказаного, гарячими атомами можуть бути як стабільні так і радіоактивні атоми, що утворилися при тій чи іншій ядерної реакції або радіоактивному розпаді.

При взаємодії гарячих атомів Н з молекулами ненасичених сполук, наприклад з олефинами, можуть утворитися гарячі радикали.

Висока енергія гарячих атомів обумовлює глибокі хімічні зміни молекул, з якими він стикається.

Висока енергія гарячих атомів обумовлює глибокі хімічні зміни молекул, з якими він стикається.

Надлишкова енергія гарячих атомів обумовлює їх підвищену реакційну здатність; вони можуть вступати в реакції взаємодії з оточуючими молекулами, утворюючи продукти впровадження, заміщення, розщеплення, обміну та ін. Наприклад, при опроміненні йодистого метилу СНЗ.

Роуленда для гарячих атомів тритію 1 який, як і Б. Г. Дзантіев, вимірював безпосередньо виходи НТ і НТО, можна отримати величину цього відносини - 0 1 що є досить хорошим збігом, враховуючи наявність ізотопного ефекту. Це збіг двох величин, отриманих за даними двох різних робіт, хоча і не є прямим шляхом вимірювання співвідношення швидкостей реакцій заміщення і відриву, але в даному конкретному випадку може служити якісним підходом до визначення цього співвідношення.

При пружному зіткненні гарячого атома зі своїми ізотопами перший може передати другому цілком свою енергію і залишившись поблизу радикала, з'єднатися з ним. Несоедіненнимі з радикалом залишаться радіоактивні атоми, які зберегли після зіткнення лише таку частину енергії, яка дозволяє їм тільки вийти зі сфери дії радикала, але виявляється недостатньою, щоб розірвати хімічні зв'язки в новій молекулі.

Гіпотеза про освіту гарячих атомів неодноразово обговорювалася в літературі по радіолізу вуглеводнів в газової та рідкої фази. У цих роботах вона вводилася, однак, виключно для пояснення спостережуваних співвідношень різних кінцевих продуктів і перш за все молекулярного водню. Нещодавно докладне дослідження з цього приводу було опубліковано Дьюхерст[35], Який пояснив за допомогою цієї гіпотези залежність виходу водню при радіолізі к-гексану в рідкій фазі від добавок акцепторів і температури. Незалежно від цього автора Ю. М. Мо-лін[36]показав, що за допомогою цієї гіпотези можна кількісно пов'язати дані по радіолізу рідких вуглеводнів і по перетворенням, що відбувається в заморожених вуглеводнях. Можна припустити далі що з реакціями гарячих атомів в якійсь мірі пов'язані і так звані молекулярні реакції освіти Н2 при радіолізі.

Такі реакції заміщення гарячих атомів потрібно відрізняти від звичайних реакцій ізотопного обміну. В даному прикладі звичайний термічний обмін не міг би давати істотних кількостей радіоактивного йодистого етилу, так як він йде занадто повільно.

Висока хімічна активність гарячих атомів проявляється в їх здатності заміщати інші атоми або атомні групи в різних з'єднаннях. Так, наприклад, виявлення радіоктівность CH2J2 при опроміненні нейтронами CH3J або радіоактивних CH3J і C2HsJ при опроміненні розчину йоду в етиловому спирті45 свідчить про те, що гарячі атоми йоду здатні заміщати атоми Н, радикали ОН, СН2ОН і ін. Було встановлено[280, 60, 58], Що ступінь перетворення CH3J в CH2J2 в температурному інтервалі від-195 до 15 С не залежить від температури. Звідси випливає, що реакція в даному випадку не може бути представлена схемою J CH3J CH2J2 H, яка є схемою звичайної хімічної реакції заміщення.

Різні випадки пружного зіткнення куль однакової. Простежимо за поведінкою гарячих атомів, наприклад галогенів, що виникають при опроміненні повільними нейтронами галогенозамещенних вуглеводнів.

Навпаки, зіткнення гарячого атома з атомами галогену навколишнього середовища може привести до повної передачі імпульсу і енергії при одноразовому зіткненні.

При розгляді реакцій гарячих атомів з молекулами вельми зручно і для розрахунку і для розуміння особливостей цих реакцій розділити процес зіткнення на два етапи. Спочатку розглядають зіткнення гарячого атома з атакується атомом молекули, не враховуючи передачі енергії, імпульсу, спина і орбітального моменту кількості руху гарячого атома іншої частини молекули. Єдино, що враховується на цьому етапі - взаємодія атакується атома з іншою частиною молекули - вид його електронної хвильової функції. Її слід взяти такою, якою описується відповідна молекулярна орбіта. При цьому, зрозуміло, хімічні реакції не можуть бути описані. Вони з'являються на другому етапі коли враховується передача енергії, імпульсу, орбітального моменту і спина від системи атакується атом - гарячий атом іншої частини молекули. Передача спина означає узгоджене зміна електронних конфігурацій зв'язку гарячого атома з атакується атомом і зв'язку цього останнього з молекулою. Так, якщо електронна конфігурація першої з цих зв'язків зміниться таким чином, що по цьому зв'язку відбудеться перехід електрона з розпушують рівня на розпушують, то в результаті буде мати місце реакція відриву атакується атома.

При зіткненнях з гарячими атомами, що утворюються в деяких випадках при ядерних перетвореннях або при опроміненні іонізуючою радіацією, збудження коливань в молекулах при зіткненнях відбувається з більшою ймовірністю.

Такі атоми називають гарячими атомами. Вони можуть вступати в найрізноманітніші взаємодії з оточуючими частинками.

Неважко бачити, що гарячі атоми можуть виникати також при бета-розпаді ядер.

Охолоджені до теплових швидкостей гарячі атоми віддачі крім радіаційно-хімічних перетворень можуть вступати в звичайні теплові реакції і реакції ізотопного обміну.

Дослідження в галузі хімії гарячих атомів зазвичай йдуть двома напрямками. З одного боку, проводяться дослідження, основна мета яких полягає у використанні явища віддачі для отримання радіоізотопів високою питомою активністю і молекул, мічених радіоізотопами, а також роботи по синтезу методом віддачі. Ми розглянемо спочатку останню категорію.

Ефект віддачі і освіту гарячих атомів знаходять застосування при отриманні високорадіоактивних преператов, в синтезі мічених органічних сполук і в-інших областях хімії.

Для вирішення проблеми поведінки гарячих атомів в твердому тілі найцікавішими є експерименти на неметалевих мішенях.

При теоретичному розгляді хімії гарячих атомів в рідкій і газовій фазах зазвичай розрізняють процеси двох типів: взаємодії атома віддачі що володіє підвищеною енергією, і процеси, які можуть проходити з його участю після досягнення даними атомом віддачі теплової енергії. Аналіз гарячих процесів вимагає знання відповідного виразу для енергетичного спектра атомів віддачі що виникає внаслідок втрати енергії при зіткненнях, а також вирази для ймовірності протікання різних реакцій при кожному зіткненні в залежності від енергії атома віддачі.

Хімічні ефекти, викликані гарячими атомами в твердих кристалічних неорганічних речовинах, відрізняються від процесів, що протікають в органічних речовинах. Наявність кристалічної решітки не дозволяє гарячим атомам вступати в швидкі реакції рекомбінації з фрагментами, утвореними при уповільненні.

Мається на увазі наступне: гарячі атоми, поширюючись в середовищі що складається з молекул одного типу, сповільнюються. Причому передбачалося, що уповільнення йде повільно і що перетин уповільнення в нерезонансних області визначається як перетин двох зіштовхуються куль.