Главная | Обратная связь

Влияние концентрации растворенного вещества и интенсивности излучения

Проведенные исследователями опыты показали что с ростом концентрации растворенных веществ молекулярные выходы Н₂О₂ и Н₂ в процессе радиолиза уменьшаются.

При очень высоких интенсивностях излучения следует ожидать гомогенного распределения активных частиц в реакционной среде в отличие от ситуации при низких мощностях дозы, когда активных частицы концентрируются в шпорах и цилиндрических треках. Следовательно, при очень интенсивном излучении должны выполняться кинетические закономерности, характерные для гомогенных систем. Но для того чтобы считать систему гомогенной, концентрация активных частиц в ней должна превысить начальную концентрацию активных частиц в шпорах, которая равна примерно 1 М. Эта концентрация активных частиц должна создаваться за время, сравнимое со временем диффузии на расстояние в несколько молекулярных диаметров, это около 10^-11 секунды. Для соблюдения этого условия мощности дозы следует довести до уровня 10¹⁹ рад/сек, что, очевидно, превышает любой разумный предел. Тем не менее, закономерности гомогенной кинетики применимы к анализу влияния мощности дозы, так как рассматриваемые процессы разыгрываются в микросекундные временные интервалы. По сравнению со временем реакций внутри шпор, составляющим от 10^-8 до 10^-9 секунд, микросекунда – очень большое время, и при анализе кинетических процессов в системе следует учитывать только те активные частицы, которые сохранились после завершения всех начальных реакций в шпорах. Но ввиду того, что шпоры распределены гомогенно (при действии рентгеновского излучения или электронов), всю систему можно рассматривать как гомогенную. Таким образом, выполняются условия стационарного состояния для процессов образования и расхода активных частиц.[2] Используя схему реакций из диффузионно-кинетической теории:

;

;

,

для стационарного состояния, можно записать:

, (19)

. (20)

Доля радикалов, прореагировавших с растворенным веществом, будет равна:

. (21)