СМЕСЬ N2 + O2 (проблема связывания атмосферного азота)
Н2О ~~ → Н2О+ + е_ Н2О ~~ → Н2О*
Н2О+ → Н+ + ОН. Н2О*→ ОН. + Н.
И т.д. . Н2О*→ Н2 + О.
Н3О+ , Н, О, ОН, О2, Н2
Лекция 2
РАДИОЛИЗ ЖИДКОЙ ВОДЫ
Весь ваш жизненный опыт и накопленная к четвертому курсу эрудиция, надеюсь, позволяет вам понять, что вода – весьма уникальное произведение природы, по крайней мере, на планете Земля.
Кстати, залежи воды обнаружены на Луне, Марсе, а на лунах Юпитера, как и на большинстве планет солнечной системы, есть радиационные пояса. Вода на этих лунах, естественно, находится в виде льда. Так вот, такая, казалось бы, чисто фундаментальная проблема – выяснение механизма радиолиза воды, оказывается, может кормить, если она грамотно обоснована (например, привязана к проблеме выяснения механизмов процессов, протекающих при воздействии космического излучения на льды лун Юпитера) (Петрик - США).
Ну, а если вернуться на Землю, то об уникальности и важности воды для жизни на Земле говорить просто банально.
С точки зрения физхимика, вода интересна, прежде всего, своей структурой. Надеюсь, что вы помните, что структура жидкой воды – это набор «блинов», подвижных друг относительно друга (Рис. стр. воды). Это полярная жидкость с сильно развитой системой водородных связей, что и определяет её уникальные химические и физико-химические свойства.
С точки зрения радиационной химии вода важна по ряду причин:
1. Она широко применяется в реакторостроении в качестве замедлителя нейтронов и теплоносителя. Под действием ИИ вода разлагается и одним из продуктов радиолиза является водород – газ взрывоопасный.
2. Многие технологические процессы переработки ядерного топлива проводятся в водных растворах при высокой удельной активности радионуклидов.
3. Многие дозиметрические системы представляют собой водные растворы (дозиметр Фрикке), что также требует детального знания механизма радиолиза жидкой воды.
4. Решение таких проблем, как радиационная очистка сточных вод, радиационная стерилизация растворов лекарственных препаратов, радиационной обработки ПП также невозможно без этих знаний.
5. Они же являются основой исследований в области биологического действия ИИ на живые организмы.
Короче, вода – основа основ, а ее радиолиз – основа РХ.
Надеюсь, что теперь вам понятно почему тот, кто не будет знать радиолиз жидкой воды – не может рассчитывать на положительную оценку на экзамене.
Первичные стадии радиолиза воды
Стабильными молекулярными продуктами радиолиза жидкой воды являются Н2 , О2, Н2О2 , О3. Однако соотношение РХВ этих продуктов может значительно изменяться в зависимости от конкретных условий облучения. Поясню на примерах:
¨ При облучении воды альфа-частицами основными продуктами будут Н2 и Н2О2.
¨ При гамма-радиолизе тщательно очищенной воды перекиси водорода практически нет, а G(Н2)=0,02, G(О2)=0,01
¨ Если непрерывно откачивать образующиеся газообразные продукты радиолиза, то в растворе будет накапливаться только Н2О2 (РХВ – несколько десятых)
¨ При радиолизе воды насыщенной кислородом G(Н2О2)=0,95, G(Н2)=0,45
¨ Если вода насыщена и кислородом и водородом, - G(Н2О2)=3,85
Но все эти продукты не являются первичными. Они являются результатом химических реакций тех частиц, которые образуются на ранних стадиях радиолиза. Именно поэтому уже не одно десятилетие исследователи пытаются изучать все более глубокие стадии радиолиза, подбираются к очень коротким временам регистрации первичных продуктов. В настоящее время граница между познанным и не познанным проходит в области фемтосекундного радиолиза с временами регистрации порядка 10 –15 с. (вспоминайте импульсный р-з ! )
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.