Radiolýza

Radiolýza je rozklad chemických sloučenin působením ionizujícího záření . Při radiolýze mohou vznikat jak volné radikály , tak jednotlivé neutrální molekuly. Radiolýzu je v této souvislosti třeba odlišit od fotolýzy , která formálně vede ke stejným výsledkům pro méně silné chemické vazby, například v případech fotorozkladu binárních molekul chloru působením ultrafialového záření nebo rozkladu či polymerace fotorezistu za osvětlení.

Příkladem radiolýzy je rozpad molekuly vody působením záření alfa podle následujícího schématu:

{\mathsf {H_{2}O\rightarrow H_{2}O*\rightarrow H\cdot +HO\cdot ))

{\mathsf {2H\cdot \rightarrow H_{2}}}

{\mathsf {2HO\cdot \rightarrow H_{2}O_{2))}

{\mathsf {H_{2}O_{2}+HO\cdot \rightarrow HO_{2}\cdot +H_{2}O))

{\mathsf {HO_{2}\cdot +H_{2}O_{2}\rightarrow H_{2}O+HO\cdot +O_{2))}

Produkty radiolýzy podél dráhy ionizující částice tvoří (v závislosti na energii sekundárního elektronu) díry (ostruhy), kapky a další ionizační shluky. [jeden]

Radiolýza může radikálně posunout rovnováhu chemických reakcí, iniciovat a katalyzovat průběh reakcí, které jsou za jiných podmínek nemožné.

Radiolýza je studována radiační chemií a má aplikovaný význam ve vztahu k primárním radiobiologickým procesům v radiobiologii .

Kvantitativní charakteristikou radiolýzy je hodnota radiačně-chemického výtěžku .

Aplikace

I když jsou energie elektronů a fotonů obvykle příliš nízké na to, aby rozložily vodu a uvolnily molekulární vodík, jejich využití pro výrobu vodíku a borhydridu je vzhledem k relativní snadnosti výroby stále slibné;
Přebytek hydroxylových radikálů chrání chladicí systémy lehkovodních reaktorů před korozí.
Existuje teorie [2] , že radiolýza významně přispěla k naplnění zemské atmosféry kyslíkem.
Existují bakterie [3] , které využívají proces radiolýzy k produkci molekulárního vodíku.
Radiační rozpad molekul aminokyselin, proteinů, řetězců ribonukleových kyselin, interakce produktů radiolýzy vody s velkými organickými molekulami určují vznik a průběh nemoci z ozáření , poškození genového aparátu živých organismů.
Radiolýza hexafluoridu plutonia s uvolňováním elementárního fluoru , způsobená α-zářením plutonia, umožňuje účinnou fluoraci anorganických a organických sloučenin.

Metody

Pulzní radiolýza je metoda pro zahájení rychlých reakcí, které proběhnou za méně než 100 mikrosekund. Metoda se používá pro výzkumné účely, kdy je pouhé smíchání reaktantů a zahájení reakcí příliš pomalé. Metodu vyvinuli koncem 50. let John Keene v Manchesteru a Jack W. Boag v Londýně. Metoda spočívá v ozáření vzorku paprskem elektronů urychlených na vysoké energie.

Jako alternativa k pulzní radiolýze se používá fotolýza iniciovaná excimerovým laserem .

Viz také

Radiační chemický výstup

Poznámky

↑ Kudrjašov Yu.B. Radiační biofyzika . - Moskva: Fizmatlit, 2004. - S. 208 .
↑ R Bogdanov a Arno-Toomas Pihlak z Petrohradské státní univerzity
↑ Li-Hung Lin, Pei-Ling Wang, Douglas Rumble, Johanna Lippmann-Pipke, Erik Boice, Lisa M. Pratt, Barbara Sherwood Lollar, Eoin L. Brodie, Terry C. Hazen, Gary L. Andersen, Todd Z. DeSantis , Duane P. Moser, Dave Kershaw a T. C. Onstott (2006). „Dlouhodobá udržitelnost vysoce energetického biomu kůry s nízkou diverzitou“. Science 314 (5798): 479. doi:10.1126/science.1127376. PMID 17053150 .