Трек - ионизирующая частица
Cтраница 2
Следует заметить ( безотносительно к тому или другому механизму последующих реакций), что радикалы сначала распределяются так же, как ионы и возбужденные молекулы ( см. рис. 3.13 и 3.14), или рядом со шпорами около треков ионизирующих частиц. [16]
Это наводит на мысль о большей вероятности взаимодействия между метальными радикалами в частях трека, где они образуются с высокой плотностью. В периферийных частях трека ионизирующей частицы метальные радикалы осуществляют главным образом отрыв водородных атомов от молекул. Однако такое объяснение неприемлемо в случае толуола, при облучении которого в газообразных продуктах с двумя атомами углерода отсутствует этан [ S132 ], а выход метана одинаково низок. Таким образом, возможно, здесь имеют место какие-то другие явления. Роль вида излучения при радио-лизе полифенилов будет рассмотрена в гл. [17]
В случае высоких мощностей поглощенной дозы, когда треки ионизирующих частиц расположены сравнительно близко друг к другу, предположение о равномерном распределении радикальных и молекулярных продуктов применительно к радиолизу воды и водных растворов выполняется более строго. [18]
Линейная плотность первичных актов вдоль треков ионизирующих частиц характеризуется термином линейная передача энергии, или сокращенно ЛПЭ. Эта величина может измеряться, например, килоэлектронвольтами на микрон трека ионизирующей частицы в данной среде. [19]
Для излучений с величиной ЛПЭ выше 100 кэв / мк значения выходов свободных радикалов оказываются приблизительно в 5 - 10 раз ниже, а выходы молекулярных продуктов примерно в 3 раза выше. Однако из-за трудностей, связанных с протеканием реакций в объеме треков ионизирующих частиц, не удается получить точные результаты. [20]
Метод основан на формировании полимерных связей между сшиваемыми поверхностями в условиях кратковременного разогрева ( до 1000 С) составляющих их материалов в объемах, расположенных вдоль треков ионизирующих частиц. [21]
Полностью отличить радикальные реакции от нерадикальных невозможно, поэтому вычислять абсолютные величины такого разрыва рискованно, но, по-видимому, можно вычислять относительную вероятность разрыва. Исходную точку для таких расчетов задают продукты промежуточного молекулярного веса. Из-за малой величины их выхода они должны образоваться вблизи трека ионизирующей частицы, представляя начальную концентрацию радикалов. Три изомерных углеводорода с одним и тем же числом атомов углерода ( например, 3-ме-тилгексан, 2-метилгексан и - гептан) определяют распределение гексильных радикалов. Это распределение не зависит от взятого триплета изомеров, а также от температуры ( в широком интервале), несмотр я на то что выход этих продуктов изменяется в этом интервале более чем на порядок. Распределение различных групп углеродных атомов дает их относительная концентрация вместе с соответствующей концентрацией гексильных радикалов. Распределение позволяет оценить, в каком соотношении эти радикалы исчезают путем диспропорционирования и в какой степени димерные продукты образуются соединением радикалов. Оценка концентрации гексильных радикалов не очень точна, но ошибка не должна быть значительной. [22]
Большое значение имеет распределение водородных атомов и свободных радикалов гидроксила по объему облучаемого водного раствора. Рассмотрим сначала гипотезу, согласно которой радикалы возникают в результате захвата электрона положительным ионом воды. Поскольку большая часть ионизации происходит в местах сгущений вдоль трека ионизирующей частицы, свободные радикалы образуются с высокими начальными концентрациями и некоторая часть из них может реагировать между собой. [23]
Полностью отличить радикальные реакции от нерадикальных невозможно, поэтому вычислять абсолютные величины такого разрыва рискованно, но, по-видимому, можно вычислять относительную вероятность разрыва. Исходную точку для таких расчетов задают продукты про межуточного молекулярного веса. Из-за малой величины их выхода они должны образоваться вблизи трека ионизирующей частицы, представляя начальную концентрацию радикалов. Три изомерных углеводорода с одним и тем же числом атомов углерода ( например, 3-ме-тилгексан, 2-метилгексан и н-гептан) определяют распределение гексильных радикалов. Это распределение не зависит от взятого триплета изомеров, а также от температуры ( в широком интервале), несмотря на то что выход этих продуктов изменяется в этом интервале более чем на порядок. Распределение различных групп углеродных атомов дает их относительная концентрация вместе с соответствующей концентрацией гексильных радикалов. Распределение позволяет оценить, в каком соотношении эти радикалы исчезают путем диспропорционирования и в какой степени димерные продукты образуются соединением радикалов. [24]
На рис. 30 показано главное различие этих гипотез. Согласно гипотезе Самюэля - Маги, радикалы Н и ОН, которые образо-вались в результате данной первичной ионизации, находятся близко друг к другу. По гипотезе Ли-Грея - Платцмана, радикал ОН находится поблизости от трека ионизирующей частицы, а атом Н - на некотором расстоянии от него. В настоящее время еще трудно отдать предпочтение той или иной гипотезе. [25]
При биологическом действии излучений надо учитывать и обратное явление, а именно меньшую эффективность излучений с большой удельной плотностью ионизации при действии на растворы, так как многие биологически важные вещества находятся в организме в растворах. Это также находит объяснение в закономерностях распределения радикалов при ионизации молекул воды. При излучениях с большой удельной плотностью ионизации радикалы будут распределяться густо вдоль треков ионизирующих частиц и, следовательно, весьма неравномерно в растворе, в то время как молекулы растворенного вещества распределяются равномерно. [26]
 |
Распределение радикалов-восстановителей Н и радикалов ОН в шпорах согласно гипотезе Ли-Ррея - Платцмана ( а в и модели Самюэля - Маги ( б, г. [27] |
На рис. 4 показано главное различие рассматриваемых гипотез. Согласно гипотезе Самюэля - Маги, радикалы Н и ОН, которые образовались в результате данной первичной ионизации, находятся близко друг к другу. По гипотезе Ли - Грея - Платцмана, радикал ОН находится поблизости от трека ионизирующей частицы, а атом Н - на некотором расстоянии от него. [28]
 |
Соотношение между различными единицами энергии, рассеиваемой в ткани. [29] |
Все рассматриваемые здесь ионизирующие излучения рассеивают свою энергию в процессе прохождения через ткань электронов, протонов илиа-частиц. Эти частицы могут испускаться внешними по отношению к ткани радиоактивными или искусственными источниками или же возникать в самой ткани, как это происходит при облучении ткани рентгеновыми и у-лучами или нейтронами, или, наконец, при насыщении ткани радоном. Согласно теории, принципиальная разница заключается в том, что в первом случае, когда употребляются пленки тканей, толщина которых сравнима с длиной пробега ионизирующих частиц, можно определить эффективность отдельных участков трека ионизирующей частицы, тогда как в последнем случае; ионизирующая частица полностью поглощается в ткани и можно определить лишь среднюю эффективность трека в целом. [30]
Страницы: 1 2 3