Введение к работе
.;: :^,,4 ?
Актуальность темн. Выяснение механизма образования и гибели тивных частил и радикалов является одн.:й из основных задач изу-ния взаимодействия внсокоэнергетических излучений с веществом, оцесс поглощения таких излучений ( Y -кванты, рентгеновские чи, быстрые электроны и др. ) в твердой фазе приводит к образс-кив целого спектра элементарных электронных возбуждений ( элек-оны, ионы, полярони, плазмона, экситоны и т.д.). Изучение переев энергии в твердом теле при радиационном воздействии высоко-ергетического излучения необходимо для решения задач повышения яиационной стойкости конструкционных материалов и создания но-х технологий. Вместе с тем, механизм химической активности кно-х характерных для твердого тела электронных возбуждений, напри-' р эксигонов, остается до конца не выясненным.
Механическая и радиационная стойкость твердого тела может в ачитвльной степени определяться свойствами легирующих добавок, к в зависимости от свойств легирующей примеси, её введение в гряую азу кокет способствовать или препятствовать радиолизу «о-. кул основного вещества,
Одной из особенностей экситонного механизма переноса энергии ' яяется Еысокая э^йективность передачи энерпя с изолирующих моле-т на примесь, что приводит к возбуждению электронны уровней ле-рующёй добавки и последующей диссоциапии молекулы или диссипации іргии в решётку.
Выполнение к настоящему времени исследования в основном уде-га внимание продуктам взаимодействия химически активных" эле-ігзрннх возбуждений с молекулами s твердой базе, а механизмы пе-шчи энергии при образовании и гибели радикалов, величины коне-
тант скоростей захвата злеыентарных возбуждений молекулам и р днкалами как правило не изучены.
Проблема изучения роли элементарных электронных возбуждена химическом превращении твердых веществ ослахняется как процесс релаксации, так и протеканием вторичных химических реакций.
Имеющиеся трудности позволяет обойти метод матричной изоля В этом методе активные частицы или радикалы изолируются в матр: химически инертных молекул или атомов благородных газов, что п воляет выделить и изучить отдельные стадии химических превраще: ' Наиболее удобным объектом для изучения экситонного механизі переноса энергии электронного возбуждения является твердый рас вор ксенон-метан: I) спектр возбуждения матрицы ксенона и стру; тура электронно-возбужденных уровней молекулы метана хорошо из: тны и позволяет выделить экситоннне процессы среди прочих элек ронннх явлений; 2) размеры молекул метана и атомов ксенона поз: ляют им образовывать твердый раствор замещения.
Целью работы является изучение закономерностей, экситонного ханизма образования и гибели радакзлоЕ в твердой фазе системы : нон-метан, а также исследование процессов их рекомбинации мехд собой и атомами водорода.
На защиту выносятся следующие результаты и положения, впер полученные в настоящей работе:
-
Изучены закономерности экситонного механизма образовани. и гибели метальных радикалов в твердом ксеноне, рпределенн кон танты скоростей этих процессов и их изотопные эффекты.
-
Исследованы механизмы рекомбинации метальных радикалов их-взаимодействие с атомами водорода в кристаллическом ксеноне Показано; что диффузия радикалов определяется процессами образ ния слабых ван-дер-ваальсовских комплексов, вращательной.подви костью и энгармонизмом колебаний частщ лёгкой примеси в узлах кристаллической решётки.
3. Изучена термодинамика твердых растворов метан-ксенон и диф-
i молекул метана в твердом ксеноне.
I. Определены константы скоростей' химических реакций, наклады-
ахся на экситонные процессы и найден изотопный эффект изучен-
зеакций.
Заучная и практическая ценность. Результаты работы могут быть пьзованы для дальнейшего развития теоретических представлений зимодействии высокоэнергетических излучений с веществом, пения радиационной.стойкости материалов, используемых в атомном торостроении, космической технике и для создания новых техно-й.
Апробация работы. Полученные результата докладывались на сеыи-х Нзучнс-исоледовательского физико-химического института име-.Я.Карпова в 1989-1992 г.г., на ]V и V Всесоозных конферен-по химии низких температур ( Москва, 1988 и 1991 г.г. .), на Всесоюзной конференции молодых ученых и специалистов по Физи-ой химии ( Москва, 1990 г. ).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ.. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, рёх глав и енеодов. Она содержит- НО страниц машинописного та, включая 25 рисунков, I таблицу, список литературы из 105
знований и программу численного интегрирования системы диффврен-ьных уравнений для решения обратной кинетической задачи."