Введение к работе
Актуальность проблемы. В радиационно-химическом отношении іаиболее изученными системами являются вода и водные растворы. )то связано как с их важной практической ролью, так и с тем, что юда является модельным полярным соединением. Количественная мо-іель радиационно-химических превращений позволяет обобщить данные шогочисленных экспериментов и проверить наличие "узких мест" в теории радиолиза воды.
Цаль работы состоит в том, чтобы сформулировать количествен-1Ый механизм завершающей ("внетрековой") стадии радиолиза воды, сак чистой, так и содержащей небольшие количества неизбежных проектов ее радиолиза - водорода, кислорода и перекиси водорода.
Научная новизна. В рамках единой модели количественно описа-т результаты как импульсного, так и стационарного радиолиэа воды л водных растворов Н2, 02 и Кг02 в кислой и нейтральных средах в вироком диапазоне варьирования мощности дозы, ЛПЭ излучения и этношения объемов газ: жидкость.
Показано, что зависимость стационарных концентраций продуктов радиолиэа от мощности дозы имеют более сложный- характер, чем предсказывается известными Iі/г-закономерностями Эршяера. Выявлена зависимость стационарных концентраций от начальных концентраций 02 и HjOj.
Определена критическая ЛПЭ излучения, при превышении которой стационарное состояние нереализуемо. Обнаружено снижение критической ЛПЭ в условиях контакта радиолиэуемой воды с газовой фазой. Для 'смешанного п,г~излучения найдена минимальная доля ^-излучения в суммарной мощности дозы достаточная для существования стационарного состояния.
фактическая значимость. Различные версии системы программ KINETIC, созданной с участием автора для моделирования радиационно-химических процессов, применяются в нескольких институтах.
На защиту выносятся:
1. Минимальный набор реакций, определяющих при комнатной
температуре кинетику процесса и его стационарное состояние, выде
ленный из многочисленных химических реакций, предложенных к
настоящему времени для описания радиолиза воды. По-видимому, дан
ная схема реакций будет пригодна и при повышенных температурах.
2. Развитая гомогенная модель, удовлетворительно описывающая
результаты экспериментов как по стационарному, так и по импульс-
ному радиолизу, в том числе и с весьма высокой мощностью дозы, і рамках модели возможно пренебречь перекрыванием треков вплоть д< мощности дозы порядка 102Т эВ/(литр-с), если речь идет о расчете концентраций конечных продуктов радиолиза.
3. Доказательство того, что установленные Эршлером общие зависимости для выходов и стационарных концентраций продуктої радиолиза от мощности дозы тем не менее не носят универсальноп характера и не выполняются безоговорочно при радиолизе воды. Показано, что они справедливы либо в нейтральной, либо в сильні кислой среде, а при промежуточных значениях рН и обычно используемых мощностях дозы СЮ13-ніО19 эВ/(литр-с) ) не выполняются.
І. Обоснование невозможности стационарного состояния пр: радиолизе воды в отсутствие контакта жидкости с газовой фазой прі ЛПЭ ионизирующего излучения, превышающей примерно 2 эВ/А, а пр: наличии массообмена с газовой фазой при ЛПЭ, начиная с ее значе ний порядка десятых долей эВ/А, тем меньших чем выше отношениі объемов газ:жидкость.
Способ существенного повышения значения критической ЛПЭ (ді ^15 эВ/А) - посредством насыщения воды водородом, даже при обыч ном давлении.
Аппробация работы. Отдельные результаты работы докладывалис: и обсуждались на Симпозиуме по радиационной химии (Тбилиси, 1978 и II Всесоюзной конференции по теоретической и экспериментально: химии (Обнинск, 1990).
Публикации. По результатам исследований опубликовано 1 печатных работ.
Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения шести глав, выводов и списка литературы (104 наименования работ) Диссертация содержит 95 рисунков, 5 таблиц, ее объем составляв 232 стр.