Введение к работе
'' -; Диссертация посвящена исследованию быстрых трековых про-ч цессов в жидких углеводородах с помощью магнитной модуляции ""рекомбинационной флюоресценции.
Акту_альность_работы. В последние годы стремительно расширяется сфера применения экологически чистых радиационных технологий, что обуславливает актуальность исследования физико-химических процессов,' происходящих при взаимодействии високоенергетичного излучения с веществом. В разных случаях ионизирующему излучению подвергаются как газообразные, так и конденсированные среды, в том числе жидкие растворы.
Первичными частицами, возникающими при облучении неполярных растворов високоенергетичними частицами являются возбужденные молекулы, электроны и катион-радикалы растворителя. Во многих слічзях рекомбинация образующихся ион-радикальных пар сопровождается флюоресценцией, кинетика спада которой соответствует,при определенных условиях, кинетике парной рекомбинации и, таким образом, позволяет получать информацию о ней. Такой метод исследования получил название метода времяразрешенной радиолюминесценции. Характерный временной диапазон процессов с участием молекулярных ионов измеряется десятками и сотнями наносекунд. В практике используются как импульсные, так и одночастичные ( в режиме счета отдельных фотонов ) варианты метода.
Принципиально новые возможности у метода времяразрешенной радиолюминесценции появились после обнаружения магнитных и спиновозависимых эффектов в рекомбинационной флюоресценции и, в частности, явления квантовых биений, индуцированных сверхтонкими взаимодействиями в рекомбинирующих ион-радикалах. Модуляция рекомбинационной флюоресценции внутренними магнитными полями ион-радикалов открыла принципиальные возможности идентификации короткоживущих промежуточных частиц, участвующих в трековой рекомбинации, исследования их струк-структурн и реакций с их участием.
Согласно теоретическим предсказаниям модуляция радио-флюорееценции может вызываться не только сверхтонкими взаимодействиями, но и разницей g-факторов рекомбинирующих частиц (Ag-механизм). В последнем случае можно ожидать, что квантовые биения будут иметь простую форму и большую амплитуду, что удобно в приложениях.
- г -
В связи с вышесказанным, целью настоящей работы явилось систематическое исследование магнитной модуляции рекомбинационной флюоресценции в облучаемых органических растворах в наносекундном диапазоне времен, поиск условий реализации Ag-механизма квантовых биений, использование этого явления для исследования трековых процессов.
Научная_ношзна. Зарегистрированы квантовые биения значительной интенсивности в рекомбинации ион-радикальных пар, обусловленные Ag-механизмом синглет-триплетных переходов. Методом квантовых биений исследованы процессы образования катион-радикалов органических сульфидов. Сделаны выводы о механизмах образования етих частиц. Исследовано поведение квантовых биений в условиях обратимой передачи положительного заряда между частицами с различными g-факторами. Метод квантовых биений позволяет наблюдать нестационарную стадию таких реакций.
Методом наносекундной радиофлюориметрии в сочетании с методом квантовых биений исследована стабильность катион-радикалов некоторых алканов при облучении их жидких растворов. С использованием магниточувствительных методов показано, что высокоподвижные положительные заряды, возникающие.в цикло-алканах при их облучении, являются ион-радикальными частицами (дырками).
Практическая_ценность_рабрты определяется тем, что полученные результаты используются в экспериментальных и теоретических исследованиях взаимодействия ионизирующего излучения с веществом.
Апробация_рабдты_и_щбликации.Материалы диссертации докладывались на Всесоюзной конференции памяти В.В.Воеводского (Москва, 1987) Всесоюзном совещании "Люминесценция молекул и кристаллов" (Таллинн, 1987), IX Международной летней школе по Магнитному резонансу и родственным явлениям "АМПЕРЕ" (Новосибирск, 1987), Миллеровской конференции по радиационной химии(Венгрия, Шопрон, 1987), III Советско--Польском семинаре по радиационной химии (Польша, Седльце, 1988), Международном симпозиуме по быстрым процессам с у-частием возбужденных состояний(Япония, Саньо-Кайкан, 1988), Гордоновской конференции по радиационной химии (США, Нью-порт, 1988), Первом Советско-Западногерманском семинаре "Приложение магнитного резонанса в химии"(Новосибирск,
1989). По материалам диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 149 страницах машинописного текста, включая 36 рисунков, одну таблицу и списка литературы из 111 наименований.
