Cтраница 4
Решающая роль химии в понимании этой проблемы стала очевидна после того, как было выявлено несколько цепных процессов, разрушающих озон. Сегодня мы знаем, что необходимо учитывать скорости по крайней мере 150 химических реакций, чтобы приблизиться к точной модели, описывающей состояние стартосферы и правильно предсказывающей результаты введения различных загрязнений. Химический процесс начинается с поглощения ультрафиолетового излучения Солнца молекулами Ог в стратосфере. Происходит разрыв химической связи и образуется озон, Оз, и атомы кислорода, О. Если в стратосферу каким-то образом попадает мон-оксид азота, NO, начинается важная цепная реакция. Моноксид азота реагирует с озоном, давая NOz, a NO2 реагирует с атомом кислорода, регенерируя NO. Эти две реакции составляют настоящий каталитический цикл, в котором NO и NOi играют роль катализаторов. Сейчас полагают, что этот каталитический цикл является главным механизмом разрушения озона в стратосфере. [46]
Решающая роль химии в понимании этой проблемы стала очевидна после того, как было выявлено несколько цепных процессов, разрушающих озон. Сегодня мы знаем, что необходимо учитывать скорости по крайней мере 150 химических реакций, чтобы приблизиться к точной модели, описывающей состояние стартосферы и правильно предсказывающей результаты введения различных загрязнений. Химический процесс начинается с поглощения ультрафиолетового излучения Солнца молекулами Ог в стратосфере. Происходит разрыв химической связи и образуется озон, Оз, и атомы кислорода, О. Если в стратосферу каким-то образом попадает мон-оксид азота, NO, начинается важная цепная реакция. Моноксид азота реагирует с озоном, давая NO2, a NO2 реагирует с атомом кислорода, регенерируя NO. Эти две реакции составляют настоящий каталитический цикл, в котором NO и Ж2 играют роль катализаторов. Сейчас полагают, что этот каталитический цикл является главным механизмом разрушения озона в стратосфере. [47]
Измерение плотности бактерицидного облучения обычно производится фотоэлементом с исправляющими фильтрами. В этом случае перед фотоэлементом устанавливается черный фильтр из увиолевого стекла УФС-1, за которым располагается люминесцирующее вещество, яркость которого определяет ток фотоэлемента, расположенного за люминофором. Для защиты фотоэлемента от действия длинноволнового ультрафиолета, крайних фиолетовых и красных, а также инфракрасных лучей, проходящих через УФС-1 и слой люминофора, между ним и фотоэлементом помещаются оранжевый фильтр ОС-8 и сине-зеленый фильтр СЗС-9. Фильтр ОС-8 предназначен для поглощения фиолетовых и ультрафиолетовых излучений, а фильтр СЗС-9 - красных и инфракрасных. [48]
Детектор, регистрирующий свет, прошедший через образец ( или отраженный от него), обязательно должен отвечать исследуемой спектральной области. В далекой и средней инфракрасных областях используются термоэлементы ( термопары) и болометры. В видимой области спектра и в ближнем ультрафиолете используются фотосопротивления, фотоумножители. При работе в глубоком ультрафиолете ( hw 6 эВ) вся система - источник излучения, монохроматор, образец и детектор - должна находиться и вакууме, чтобы предотвратить поглощение ультрафиолетового излучения воздухом. [49]
Эти факты свидетельствуют о фотохимической природе процессов образования озона или окислителей из атмосферных загрязнителей под действием солнечного света. Для установления основных принципов, определяющих образование смога путем фотохимических реакций, Haagen-Smit использовал результаты исследований, касавшихся содержания в атмосферном воздухе озоиа, окислителей, окислов азота и органических загрязнителей, таких, как углеводороды и альдегиды. Было установлено, что сернистый ангидрид, двуокись азота и альдегиды могут поглощать ультрафиолетовое излучение с длинами волн, наблюдающимися на уровне земли, и в активированном состоянии реагировать с молекулярным кислородом, в результате чего образуется атомарный кислород. Если количество атомарного кислорода, образующегося в результате фотохимических процессов из альдегидов и сернистого ангидрида, ограничено концентрациями этих загрязнителей ( поскольку реакции необратимы), то с двуокисью азота дело обстоит иначе. В последнем случае поглощение ультрафиолетового излучения ведет к разрыву химической связи с образованием атомарного кислорода и окиси азота. Реакция этих продуктов с молекулярным кислородом приводит к образованию озона и регенерации двуокиси азота. Таким образом, двуокись азота может вовлекаться в повторный процесс, если только она не превратится в азотную кислоту или не будет вовлечена в органические реакции замещения. [50]
Присутствие в счетчике многоатомных газон приводит, таким образом, к полному прекращению - процессов на катоде. Разряд обрывается после первой лавины, каково бы ни было сопротивление во внешней цени. Практически оно может быть настолько малым, что время восстановления оказывается на два порядка ниже, чем у несамогасящихся счетчиков, работающих без гасящей схемы, и составляет 2 10 - 4 - 5 10 - 4 сек. Поэтому в настоящее время самогасящиеся счетчики почти вытеснили счетчики, наполненные простыми газами. Принимая во внимание, что функции, выполняемые многоатомными газами в самогасящихся счетчиках ( поглощение ультрафиолетового излучения, нейтрализация атомов аргона), зависят от плотности и числа соударений, можно думать, что должно существовать для счетчиков этого типа оптимальное давление. [51]
При этом ситуация не улучшается, так как отмечено усыхание деревьев в результате влияния на них солей, в частности хлористого калия, используемых для ускорения таяния снега. Правительство Москвы пытается изменить ситуацию. Для уменьшения вреда от соли используются специальные трубы-коллекторы, которые закапываются в почву рядом с деревьями. ОЗОНОВЫЙ СЛОЙ ( О.с.) - слой атмосферы ( стратосферы) с повышенным содержанием озона ( О3), расположенный на высоте 20 - 45 км. Содержание озона в О.с. примерно в 10 раз выше, чем в атмосфере у поверхности Земли. Озон образуется при поглощении ультрафиолетового излучения молекулами кислорода. Атомы кислорода отщепляются от этих молекул и, сталкиваясь с молекулами кислорода, соединяются с ними. Это же излучение разрушает молекулы озона. Образованию озона способствуют электрические разряды и присутствие в атмосфере оксидов азота и углеводородов. [52]
Наблюдение интерференционной картины ведется в зрительную трубу, сфокусированную на бесконечность. Пластинки интерферометра Жамена обычно располагают почти параллельно, так что наблюдаются широкие интерференционные полосы. Можно заменить каждую из толстых пластинок двумя тонкими пластинками, отражающие поверхности, которых металлизированы. Пластинки эти располагаются на местах передней и задней поверхностей толстой пластины. Передняя пластинка покрывается полупрозрачным слоем металла, задняя - плотным, хорошо отражающим слоем. Другими словами, получается толстая пластина воздуха. Такая схема была применена Д. С. Рождественским с целью раздвинуть интерферирующие световые пучки. Другим преимуществом подобной схемы является уменьшение поглощения ультрафиолетового излучения. [53]
Прибор, основанный на описанном принципе, носит название интерферометра Жамена и осуществляется в виде двух хороших плоскопараллельных пластинок толстого весьма однородного стекла, смонтированных на массивной плите. Наблюдение интерференционной картины ведется в зрительную трубу, сфокусированную на бесконечность. Пластинки интерферометра Жамена обычно располагают почти параллельно, так что наблюдаются широкие интерференционные полосы. Можно заменить каждую из толстых пластинок двумя тонкими пластинками, отражающие поверхности которых металлизированы. Пластинки эти располагаются на местах передней и задней поверхностей толстой пластины. Передняя пластинка покрывается полупрозрачным слоем металла, задняя - плотным, хорошо отражающим слоем. Другими словами, получается толстая пластина воздуха. Такая схема была применена Д.С. Рождественским с целью раздвинуть интерферирующие световые пучки. Другим преимуществом подобной схемы является уменьшение поглощения ультрафиолетового излучения. [54]