Дозиметрия ионизирующего излучения в радиационной химии, страница 13

Таким образом, в кристаллической решётке лактозы имеется преимущественное направление, по которому развитие цепного процесса оказывается наиболее вероятным. СР 9 может оторвать атом водорода только от определённой молекулы матрицы. Этим и определяется пространственное направление развития цепного процесса в кристалле. При этом структура СР, соответствующая данному условию, и определяет характер образующегося молекулярного продукта.

 Определяя эффективность образования   5-дезоксилактобионовой кислоты (МП 16) в облученных кристаллах моногидрата лактозы различных размеров, мы установили, что уменьшение среднего диаметра облучаемых кристаллов в диапазоне 1,5 - 0,06 мм приводит к двукратному снижению РХВ образования этого продукта, что подтверждают и результаты измерений ИК-спектров .

                                                                                                                        Таблица 2

Радиационо-химические выходы образования молекулярных продуктов и разрушения исходных углеводов, определенные через 100 часов после облучения.

·  - по литературным данным / 4/

Подобные преимущественные направления проявились во всех объектах исследования, где были обнаружены ЦП.

Следующим достаточно важным, с нашей точки зрения результатом стало обнаружение эффекта влияния геометрических размеров облучаемых кристаллов на РХВ МП цепных ПРП.

Мы зафиксировали 2-х кратное уменьшение РХВ ОК при уменьшении среднего диаметра облучаемых кристаллов лактозы с 1,5 мм до 0,06 мм.

Интересен и другой факт.РХВ КСС в лактозе при комнатной температуре – 5 мол-л/100 эВ. В отожженных при 390К он составляет 15, т.е. это уже цепной процесс. Но важнее другое. Если кристаллы разных фракций перед отжигом измельчить, то РХВ КСС будет одинаков во всех образцах. Если же отжигать кристаллы различных размеров, то РХВ в порошках будет в 2 раза больше, чем в МК. Т.е. удельная поверхность или  дефектность  влияет именно на стадии протекания цепного процесса, на его последней стадии – переноса атома водорода.

Аналогичное влияние степени дефектности кристаллов мы наблюдали в случаях с ксилозой и арабинозой. Причем в обоих случаях удалось доказать, что дефектность является тем инструментом, который позволяет управлять цепным ПРП: уменьшение размеров кристаллов ведет к увеличению РХВ КСС и уменьшению выхода ОК. При этом к образованию тех и других приводят реакции одних и тех же СР.

РХВ МП 37 существенно зависит от размерного фактора (рис.11). По-видимому, и в случае с ксилозой структурные дефекты препятствуют протеканию образования кислот.

В то же время, при уменьшении размеров кристаллов наблюдается увеличение РХВ карбонильных продуктов (рис.11). При этом, как и в случае с арабинозой, к образованию карбонильных и карбоксильных МП приводят реакции одного и того же типа СР. Следовательно имеет место конкуренция путей превращения СР 27, и реализация того или другого направления определяется степенью дефектности образца.

   Рисунок 9

   Влияние размеров частиц на РХВ α-гидроксикислот (1),     гидроперекисных соединений (3) и относительную оптичес-кую плотность водных растворов (λ_max=275 нм) (2) облучённой арабинозы. Д= 4,3 кГр.