放射化学8

3、δ射线
如果辐射化学第一阶段造成的次级电子e有足够的能量，可 如果辐射化学第一阶段造成的次级电子 有足够的能量， 有足够的能量 以使物质进一步激发和电离，形成自己的径迹， 以使物质进一步激发和电离，形成自己的径迹，则这类 次级电子称为δ射线，其作用与具有相同能量的电子一样。 次级电子称为 射线，其作用与具有相同能量的电子一样。 射线
3.2氧化性原料 氧化性原料
※氧化性原料主要为 氧化性原料主要为OH，HO2，H2O2 原料主要为 ， ※OH的氧化性很强，可以通过加成，单电子转 的氧化性很强，可以通过加成， 的氧化性很强 抽氢反应氧化水中的氧化性溶质。 移，抽氢反应氧化水中的氧化性溶质。
自由基与氧反应生成的， ※ HO2是H自由基与氧反应生成的，因此需有水 自由基与氧反应生成的 中有氧时才能形成，且氧化性没有OH高，即可以被 中有氧时才能形成，且氧化性没有 高 氧化，也可以被还原。 氧化，也可以被还原。
单，双分子的物理去激过程图示
单分子的化学去激过程图示
双分子的化学去激过程图示
2、离子的反应有: 离子的反应有:
复合反应，分解反应，电子转移反应，离子分子反应， 复合反应，分解反应，电子转移反应，离子分子反应， 电子加成反应等。 电子加成反应等。
第三节、 第三节、水和水溶液的辐射化学 3.1水的辐射化学 水的辐射化学
2.3辐射化学的物理化学过程 2.3辐射化学的物理化学过程
可以细分为：激发分子的反应，离子的反应， 可以细分为：激发分子的反应，离子的反应，自由基的 反应。 反应。
1、激发分子的反应有: 单分子的物理去激过程，双分 激发分子的反应有: 单分子的物理去激过程，
子的物理去激过程，单分子的化学去激过程， 子的物理去激过程，单分子的化学去激过程，双分子的化学 去激过程。 去激过程。
通过两分子的OH反应生成或 反应生成或HO2加合生 ※ H2O2通过两分子的 反应生成或 氧化性也没有OH高，即可以被氧化，也可以被 成，氧化性也没有 高 即可以被氧化， 还原。 还原。
第四节、 第四节、萃取剂和离子交换树脂的辐射 效应
一般，有机物对辐射都比较敏感， 一般，有机物对辐射都比较敏感，因此有机萃取剂和离子交 换树脂在强辐射场中长期使用将会变质，性能变坏。 换树脂在强辐射场中长期使用将会变质，性能变坏。辐射对 萃取过校的主要影响是降低分离过程的去污系数和使溶剂乳 对离于交换过程的主要影响是降低树脂的交换容量， 化；对离于交换过程的主要影响是降低树脂的交换容量，以 及当剂量很大时，树脂生成凝聚物使吸附的物质难以洗脱。 及当剂量很大时，树脂生成凝聚物使吸附的物质难以洗脱。
3.2还原性原料 还原性原料
※还原性原料主要为水化电子和 还原性原料主要为水化电子和H，H2在水中的 原料主要为水化电子和 含量很低。 含量很低。 ※水化电子通过单电子转移反应还原水中的氧化 性溶质。 性溶质。 通过加成反应和抽氢反应还原水中的溶质。 ※H通过加成反应和抽氢反应还原水中的溶质。 通过加成反应和抽氢反应还原水中的溶质
第四节、 第四节、水溶液的辐射化学 3.1水溶液辐射化学的原料 水溶液辐射化学的原料
水辐解的原初产物有：水化电子，氢原子，氢分子， 水辐解的原初产物有：水化电子，氢原子，氢分子，羟 双氧水，水合氢离子等。 基，双氧水，水合氢离子等。这些粒子是水溶液辐射化学第 三阶段即化学阶段的活性原料。 三阶段即化学阶段的活性原料。分为氧化性性原料和还原性 原料两类。 原料两类。
2、传能线密度LET值 传能线密度LET值 LET
辐射粒子在单位径迹长度中损失能量的多少称为传能线 辐射粒子在单位径迹长度中损失能量的多少称为传能线 密度LET值。不同的辐射和不同的介质中有不同的传能线密 密度 值 射线的LET值很高，而β射线和 射线的 值很高， 射线和γ射线的 度；α射线的 射线的 值很高 射线和 射线的LET值要低得 值要低得 多。
4、原初产物，初级产物和最终辐解产物 原初产物，
物理阶段形成的激发分子， 物理阶段形成的激发分子，正离子和次级电子称为初级产 物理化学阶段的产物为原初产物； 物；物理化学阶段的产物为原初产物；化学阶段的产物为最 终辐解产物。 终辐解产物。
5、产额G： 产额G
在辐射化学中，产额一般以G惊表示。 值的定义为： 在辐射化学中，产额一般以G惊表示。G值的定义为： 体系中每吸收l00ev能量所引起的分子变化数(形成或破坏) l00ev能量所引起的分子变化数 体系中每吸收l00ev能量所引起的分子变化数(形成或破坏)。 N G = ×100 D 式中， ——1厘米“ 式中， N——1厘米“物质中变化的分子数 ——吸收剂量 电子伏／ 吸收剂量， D——吸收剂量，电子伏／厘米3。
1、辐射化学的概念
辐射化学研究在电离辐射与物质相互作用的过程中物质 所发生的化学变化。 所发生的化学变化。
2、辐射的化学效应
辐射作用对放射性物质的状态、行为会产生种种影响。 辐射作用对放射性物质的状态、行为会产生种种影响。 如： 例如，气体状态下的放射性核素． 例如，气体状态下的放射性核素．由子其辐射的作用而容易 形成气溶胶；在固体状态下，晶格中的放射性核素衰变， 形成气溶胶；在固体状态下，晶格中的放射性核素衰变，会 产生晶格缺陷等。 产生晶格缺陷等。
第二节、 第二节、辐射化学的基本过程 2.1辐射化学的基本过程： 辐射化学的基本过程： 辐射化学的基本过程
按发生时间的机制分为三个过程
1、物理阶段
一般发生在l0 的时间内， 一般发生在l0-18~10-15秒的时间内，在这 阶段内，随着辐射能在体系内的消失，能量传递到介质中， 阶段内，随着辐射能在体系内的消失，能量传递到介质中， 在介质虽产生正离子、激发分子、次级电子等初级产物。 在介质虽产生正离子、激发分子、次级电子等初级产物。 一般发生在l0 秒的时间内， 一般发生在 -14~10-11秒的时间内， 在这阶段发生的过程有；能量传递、 在这阶段发生的过程有；能量传递、解离以及离子分子反应 结果在径迹中形成许多自由基和分子产物， 等，结果在径迹中形成许多自由基和分子产物，这些产物称 为原初产物。 为原初产物。
按发生时间的机制分为三个过程
1、物理阶段
辐射作用引起水分子的电离和激发； 辐射作用引起水分子的电离和激发；
水的激发、电离产物都分布在团迹、群团和短径迹中， 水的激发、电离产物都分布在团迹、群团和短径迹中，所以 团迹、群团和短径迹的形式可以用下式表示： 团迹、群团和短径迹的形式可以用下式表示：
2、物理化学阶段
值高， （1）LET值高，有利于自由基生成分子产物的反应，因此 ） 值高 有利于自由基生成分子产物的反应， 分子产物产额高，自由基产额低； 分子产物产额高，自由基产额低； （2）H+离子是水化电子的有效清除剂，它与水化电子反应 ） 离子是水化电子的有效清除剂， 生成氢历子， 自由基不反应， 生成氢历子，与OH自由基不反应，对分子产物的产额影响 自由基不反应 不大。 不大。因此增加氢离子浓度能使自由基产额和水的分解产额 增加 （3）温度升成，径迹中自由基扩散加快，因此分子产额降 ）温度升成，径迹中自由基扩散加快， 自由基产额升高。 低，自由基产额升高。 （4）剂量率超过 7戈瑞／秒时，团迹重叠的几率增加，有 ）剂量率超过10 戈瑞／秒时，团迹重叠的几率增加， 利于分子产物的生成，因此分子产物产额增加。 利于分子产物的生成，因此分子产物产额增加。
2、物理化学阶段
3、化学阶段
一般发生在10 秒以后， 一般发生在 -11秒以后，径迹中未起反
应的自由基和分子产物扩散离开径迹， 应的自由基和分子产物扩散离开径迹，与介质中其它组分反 应生成最终产物。 应生成最终产物。
2.2辐射化学中的几个概念： 2.2辐射化学中的几个概念： 辐射化学中的几个概念
1、辐射效应的空间分布———径迹 辐射效应的空间分布 径迹

第五节、 第五节、第五节 辐射工艺进展概况
辐射工艺就是用核辐射(通常为 射线 辐射工艺就是用核辐射 通常为γ射线 或加速电子作为手 通常为 射线)或加速电子作为手 段生产优质化工材料，储存、保鲜食品， 段生产优质化工材料，储存、保鲜食品，灭菌消毒及处理三 废等的工艺过程。 废等的工艺过程。
产生相当高的自由基H OH， 产生相当高的自由基H，OH，O，
等不稳定产物，并进而形成H 等分子产物。 H3O+，H2O-等不稳定产物，并进而形成H2，H2O2，等分子产物。
因此，水的辐射化学过程可概括为： 因此，水的辐射化学过程可概括为：
影响水辐解的原初产物产额的主要因素有： 影响水辐解的原初产物产额的主要因素有：
第八章 辐射化学
【主要内容】 主要内容】
1 辐射化学的概念 2 辐射化学效应与放射性核素的状态 和行为的关系 3 辐射化学的基本过程 4 水和水溶液的辐射化学 5 萃取剂和离子交换树脂的辐射效应 6 辐射工艺进展概况
【重点难点】 重点难点】
难点：辐射的物理化学阶段 重点：水和水溶液的辐射化学
第一节、 第一节、辐射化学效应