Gyakorlati sugárkémia

FÜLSZÖVEG A sugárkémia a nagy energiájú sugárzások vegyi hatásával foglalkozik. Ide tartozik minden sugárzás, amelynek részecskéi nagyobb - rendszerint nagyságrendekkel nagyobb - energiájúak, mint a legfontosabb elemek és molekulák első ionizációs potenciálja, vagyis 7-15 elektronvolt (160-350 kcal/mól). Tehát ezeknek a részecskéknek az energiája lényegesen nagyobb annál az energiánál is, amellyel az atomok az anyagban kötve vannak (mintegy 2,5-10 eV). Ilyen részecskék a radioaktív bomlások alkalmával fordulnak elő, vagy pedig gyorsítóberendezésekkel hozhatók létre. Eszközeit, technikáját tekintve, a sugárkémia ezért a többi nukleáris kémiai tudományhoz, a magkémiához és a radiokémiához kapcsolódik: az előbbi az atommagok átalakulásait tárgyalja, az utóbbi pedig a sugárzó izotópok tulajdonságaival foglalkozik. Tárgya és célkitűzése viszont a fotokémia mellett jelöli ki a sugárkémia helyét, hiszen formálisan csak a reakciókat kiváltó energiakvantumok nagyságában van különbség. A fotokémia ugyanis a látható és az ibolyántúli fény hatásával foglalkozik, amelyek energiakvantumai nem haladják meg az 5 eV-ot. E mennyiségi különbségből azonban fontos minőségi különbségek következnek. A nagyenergiájú sugárzás elnyelődése nincs bizonyos atomokhoz vagy atomcsoportokhoz kötve, azaz kevésbé szelektíven abszorbeálódik az anyagban. Különbség van a kifejtett hatásban is: létrehozhatók a segítségével olyan reakciók, amelyek fény hatására nem mennek végbe. Vissza TARTALOM Bevezetés 7 A sugárzás egységei 9 Energiaegységek 9 A sugárforrások aktivitása és teljesítménye 10 A sugárzás mennyisége 12 Az elnyelt energia: a dózis 13 A sugárkémiai hozam: a G-érték 14 A sugárzás fajtái és az elnyelődés törvényei 15 Elektronok 17 Gamma- és röntgensugárzás 21 Protonok, alfa-részecskék, hasadványok 31 Gyors neutronok 33 Lassú neutronok 34 Sugárforrások 34 Elektronsugárzás 35 Elektromágneses sugárzás 41 Alfa-sugárzás 50 Gyorsított ionok 50 Neutronok 50 Az atomreaktor mint sugárforrás 50 Dozimetria 55 Kalorimetria 56 Ionizációs dozimetria 57 Kolorimetria és filmdozimetria 58 Kémiai dozimetria 59 Laboratóriumi előírás a vas(II)-szulfát dozimetriához 62 Elsődleges sugárkémiai folyamatok 63 Ionizáció 66 Gerjesztés 67 Az ionizáció eloszlása: a lineáris energiaátadás 68 Az elsődleges és másodlagos termékek reakciói 70 Elektronbefogás közömbös molekulák által 70 Ionos reakciók 72 Gerjesztett molekulák reakciói 74 Szabadgyökök reakciói 74 Energiaátvitel 79 Az elsődleges termékek térbeli eloszlásának hatása 80 A fázisállapot hatása 82 Sugárérzékenység, sugárkémiai védelem és érzékenyítés 84 Vegyi hatások különfésle rendszerekben 86 Víz és vizes oldatok radiolízise 86 Szerves anyagok 94 A sugárzás hatása polimerekre 103 Polimerizáció sugárzás hatására 109 Nemvizes szervetlen rendszerek 120 A sugárzás biológiai hatása 124 A sugárzás ipari alkalmazásai 130 Ipari sugárkémiai eljárások 130 Élelmiszertartósítás és sterilezés 138 Besugárzás az elektronikai iparban 142 A sugárkezelés költségei és üzemi tapasztalatai 144 Sugárállósági problémák az atomiparban 150 Szerves anyagok felhasználása a reaktortechnikában 150 Műanyagok felhasználása az atomtechnikában 155 Számítási példák 162 Irodalomjegyzék 169 Tárgymutató 171