Введение к работе
Актуальность проблемы. Исследование первичных процессов, происходящих при воздействии радиоактивных излучений на растворы органических веществ, имеет большое значение с практической и теоретической точек зрения (разработка радиационно-стойких материалов, радиационная полимеризация, утилизация отходов, радиобиология, радиомедицина). Образующиеся в начальный момент времени первичные ион-радикальные пары (катион-радикал растворителя и свободный электрон) определяют все последующие процессы, происходящие в облучаемых растворах. Если свойства и реакции свободных электронов в таких растворах исследованы достаточно подробно, то о реакциях катион-радикалов растворителя до сих пор известно очень мало, и поэтому в радиационно-химических процессах наибольший интерес представляют реакции с их участием, в частности реакции переноса положительного заряда, с дырок растворителя на добавленные в раствор акцепторные молекулы. В последнее время в литературе много внимания уделялось также транспорту положительного заряда в радиационном греке. Однако, несмотря на множество предложенных моделей, не до конца ясна роль резонансной перезарядки в этом процессе.
Временная зависимость флюоресценции, сопровождающая рекомбинацию ион-радикальных пар, позволяет получать информацию о процессах с их участием. Развитие метода квантовых биений в рекомбинационной флюоресценции ион-радикальных пар, в котором проявляются эффекты квантовой когерентности, представляется актуальным для получения новой количественной информации о процессе, недоступную при использовании традиционных методов исследования.
Целью данной диссертационной работы является изучение процессов, происходящих в алкановьгх растворах ароматических акцепторов заряда при радиолизе, методом квантовых биений.
Научная новизна. Обнаружен фазовый сдвиг в квантовых биениях в рекомбинационной флюоресценции ион-радикалов при радиолизе растворов ароматических акцепторов в неполярных углеводородах. Этот фазовый сдвиг обусловлен задержкой в образовании катион-радикалов акцепторов положительного заряда при захвате кагион-радикалов, возникающих в первичном акте ионизации молекул растворителя. Предложена теоретическая модель, позволяющая из величин сдвига извлекать константы захвата положительного заря-
4 да акцептором. Для ряда растворов в насыщенных углеводородах различной структуры получены константы скорости захвата катион-радикалов растворителя молекулами дифенилсульфида-
Получены количественные оценки доли спин-коррелированных ион-радикальных пар в треках ионизирующих частиц из анализа временной зависимости амплитуды квантовых биений в рекомбинационной флюоресценции пары (дифенилсульфид-с/[о)У(.н-терфенил-^і4)~ {(DPS)+/(PTP) }.
Методом квантовых биений исследованы высокоподвижные носители положительного заряда в сквалановых растворах и подтверждена их дырочная природа. Полученные методом квантовых биений константы захвата дырок и их гибели полностью согласуются с данными по импульсному радиолизу с оптической регистрацией, что подтверждает адекватность метода квантовых биений для исследования подобных процессов.
Практическая ценность работы определяется тем, что полученные результаты используются в экспериментальных и теоретических исследованиях взаимодействия ионизирующего излучения с веществом.
Апробация работы. Основные материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на II Конференции "Современные тенденции в химической кинетике и катализе" (Новосибирск, 1995) и IV Международном Симпозиуме "Магнитные и спиновые эффекты в химии и родственные явления" (Новосибирск/1996).
Публикации. Основное содержание диссертации изложено в 7 научных публикациях.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 5 глав, заключения и списка цитируемой литературы (58 наименований).,Диссертация изложена на 88 страницах, включая 15 рисунков и 5 таблиц.
