ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Быстрые электроны из "Радиационная химия органических соединений" Фотоэлектрический эффект имеет наибольшее значение при низких энергиях излучения и больших атомных номерах элементов, входящих в состав облучаемого вещества. Атомный коэффициент фотоэлектрического поглощения приблизительно пропорционален длине волны фотона в третьей степени и для поглощающей среды с большими атомными номерами входящих в ее состав элементов — атомному номеру в четвертой степени. [c.16] Относительное значение каждого из трех описанных процессов иллюстрируется графиком (рис. 2) на примере воды. [c.16] Путем образования электрон-позитронных пар, комптоновского рассеяния или фотоэлектрического поглощения рентгеновское или у-излучение вызывают в облучаемой среде возникновение быстрых электронов. Эти электроны обладают значительной энергией, приближающейся к полной энергии фотонов, и, поскольку энергия, необходимая для химического изменения одной молекулы, составляет всего несколько электронвольт, быстрый электрон способен вызвать изменение химических свойств нескольких тысяч молекул. [c.16] К наиболее легко наблюдаемым проявлениям действия быстрых электронов относится излучение Черенкова, представляющее собой голубое свечение среды. Однако, хотя оно принадлежит к числу поразительных явлений природы, тем не менее не играет существенной роли как процесс рассеяния энергии. Быстрые электроны взаимодействуют в основном либо с ядром атома, либо с внутренними или внешними электронными оболочками атома. Взаимодействие с ядром ведет к возникновению рентгеновских лучей (Вгетзз1гаЫипд ), подобно тому как образуется непрерывный спектр излучения в рентгеновской трубке. Этот процесс представляет собой превращение некоторой части энергии быстрых электронов в энергию рентгеновских лучей и не связан с передачей энергии облучаемому веществу. Образующиеся таким путем рентгеновские лучи теряют свою энергию описанными выше путями, вновь давая быстрые электроны. Передача энергии электронам внутренних оболочек атома ведет к отрыву электрона и образованию положительно заряженного атома. Освободившееся место во внутренней оболочке заполняется электроном с соседней внешней оболочки. Этот процесс сопровождается испусканием рентгеновского кванта или, что ) бывает чаще, электрона Оже. Процессы, в которых участвуюх электроны внутренних оболочек атома, требуют для своего про- текания значительной затраты энергии (например, 530 эв для атома кислорода), вызывая глубокие изменения в молекуле. Однако большая часть полученной энергии выводится вновь, в виде кинетической энергии выброшенных из атома электронов. -Последние способны осуществить несколько первичных актов взаимодействия с электронами внешних оболочек (см. ниже). Обусловленный этими электронами химический эффект, особенно если его суммировать с изменениями, вызванными прямым взаимодействием быстрых электронов с электронами внешних оболочек атома, обычно перекрывает какие-либо химические эффекты, обусловленные процессами, в которых участвуют электроны внутренних оболочек атома . [c.18] Таким образом, основным процессом, посредством которого быстрые электроны вызывают химические изменения в облучаемом веществе, является взаимодействие с внешними электронными оболочками атомов. При этом электроны возбуждаются. [c.18] Когда энергия электрона становится меньше наинизшего уровня возбуждения среды, он теряет далее свою энергию, вызывая внутриатомные колебания. Подобные процессы мало действенны в химическом смысле, если не считать тех случаев, когда облучаемое вещество крайне неустойчиво к тепловому воздействию. В конце концов электроны захватываются путем присоединения к молекулам, содержащим в себе электронноакцепторные атомы или группы (например, О2). Если же энергия электрона снизилась до тепловых значений, т. е. составляет около 0,025 эв, то происходит захват положительным ионом, подобным тому, из которого этот электрон был вырван. В результате захвата электрона образуются высоковозбужденные молекулы. К сожалению, об этой конечной стадии существования электронов высокой энергии известно очень мало, хотя она и играет очень важную роль в радиационной химии. Так, например, остается неизвестным, захватывается ли большинство электронов положительными ионами, электронно-акцепторными атомами или молекулами. [c.20] Вернуться к основной статье