Большая Советская Энциклопедия (РА)
Шрифт:
Лит.: Дубинин Н. П., Молекулярная генетика и действие излучений на наследственность, М., 1963; Шапиро Н. И., Радиационная генетика, в книга: Основы радиационной биологии, М., 1964; Тимофеев-Ресовский Н. В., Иванов В. И., Глотов Н. В., Некоторые вопросы радиационной генетики, в книга: Актуальные вопросы современной генетики, М., 1966; Захаров И. А., Кривиский А. С., Радиационная генетика микроорганизмов, М., 1972; Токин И. Б., Проблемы радиационной цитологии, Л., 1974.
В. И. Иванов.
Радиационная температура
Радиацио'нная температу'ра (Tr), физический параметр, характеризующий суммарную (по всем длинам волн) энергетическую яркость Вэ излучающего тела; равна такой температуре абсолютно
Законы теплового излучения (см. Стефана — Больцмана закон излучения и Кирхгофа закон излучения) позволяют выражение
Лит.: Гордов А. Н., Основы пирометрии, 2 изд., М., 1971.
Радиационная труба
Радиацио'нная труба', нагреватель, представляющий собой трубу из жаропрочной стали или корунда, внутри которой сжигают газообразное (иногда жидкое) топливо. Тепло от Р. т. к нагреваемым изделиям передаётся излучением от наружной поверхности раскалённой трубы. Р. т. устанавливают в печах для термической обработки металлических изделий, которые не должны соприкасаться с продуктами сгорания топлива (нагрев в контролируемой атмосфере или воздухе). Металлическая Р. т. применяют для нагрева изделий до 950 °С, корундовые — до 1200 °С. Диаметр Р. т. 60—200 мм, длина каждой ветви до 2,5 м. Р. т. классифицируют по конструкции. Простейшая прямая Р. т. — вертикально или горизонтально установленная труба, на одном конце которой смонтирована горелка, а через другой удаляют продукты сгорания. Более совершенные многоветвевые Р. т. с рекуперацией тепла отходящих продуктов сгорания схематично показаны на рисунке.
Лит.: Справочник конструктора печей прокатного производства, под ред. В. М. Тымчака, т. 1, М., 1970, с. 411—14.
Радиационная труба: а — U-образная; б — W-образная; г — P-образная; 1 — подвод холодного воздуха; 2 — отвод продуктов сгорания; 3 — рекуператор; 4 — стена печи; 5 — ветвь трубы; 6 — горелка; 7 — подвод газа; 8 — патрубок подогретого воздуха.
Радиационная химия
Радиацио'нная хи'мия, область химии, охватывающая химические процессы, вызываемые действием ионизирующих излучений на вещество. Ионизирующей способностью обладают как электромагнитные излучения (рентгеновские лучи, g-лучи, коротковолновое излучение оптических частот), так и быстрые заряженные частицы (электроны, протоны, a-частицы, осколки тяжёлых ядер и др.), энергия которых превышает ионизационный потенциал атомов или молекул (обычно имеющий величину 10—15 эв). Возникновение химических реакций под действием ионизирующих излучений обусловлено их способностью ионизировать и возбуждать молекулы вещества.
История Р. х. Способность ионизирующих излучений вызывать химические реакции была обнаружена вскоре после открытия радиоактивности. Первые эксперименты, показавшие
С течением времени стало выясняться, что ионизирующие излучения могут быть использованы направленно, для осуществления полезных химических процессов. Были предприняты широкие исследования стимулирования ионизирующими излучениями различных радиационно-химических процессов и начато детальное изучение их характерных закономерностей.
Физические основы Р. х. Было установлено, что, проходя через вещество, g-квант или быстрые частицы (a-частицы, электроны, протоны и др.) выбивают электроны из молекул, т. е. вызывают их ионизацию или возбуждение, если порция передаваемой им энергии меньше энергии ионизации. В результате на пути быстрой частицы возникает большое количество электрически заряженных — ионы, ионы-радикалы — или нейтральных — атомы, радикалы (см. Радикалы свободные) — осколков молекул, образующих т. н. трек. Выбитые из молекул электроны, обладающие меньшей энергией («вторичные» электроны), разлетаясь в стороны, в свою очередь, производят аналогичное действие, только на более коротком расстоянии (соответствующем их энергии). В результате трек первичной быстрой частицы разветвляется вследствие образования более коротких областей ионизации и возбуждения. При достаточной плотности облучения треки перекрываются и первоначальная неоднородность в пространственном распределении активированных и осколочных частиц нивелируется. Этому способствует также диффузия частиц из треков в незатронутую излучением среду.
Процессы, происходящие в облучаемой среде, можно разделить на три основные стадии. В первичной, физической стадии происходят столкновения быстрой заряженной частицы с молекулами среды, в результате которых кинетическая энергия частицы передаётся молекулам, что приводит к изменению их энергетического состояния. На этой стадии энергия, передаваемая среде, рассредоточивается по различным молекулярным (атомным) уровням. В результате возникает большое число «активированных» молекул, находящихся в различных состояниях возбуждения. Первичная стадия проходит в очень короткие отрезки времени: 10– 15—10– 12сек. В созданном возбуждённом состоянии молекулы нестабильны, и происходит либо их распад, либо они вступают во взаимодействие с окружающими молекулами. В результате образуются ионы, атомы и радикалы, т. е. промежуточные частицы радиационно-химических реакций. Эта, вторая, стадия продолжается 10– 13—10– 11сек. На третьей стадии (собственно химической) образовавшиеся активные частицы взаимодействуют с окружающими молекулами или друг с другом. На этой стадии образуются конечные продукты радиационно-химической реакции. Длительность третьей стадии зависит от активности промежуточных частиц и свойств среды и может составлять 10– 11—10– 6сек.
«Вторичные» электроны, затрачивая свою кинетическую энергию на ионизацию (возбуждение) молекул, постепенно замедляются до скорости, соответствующей тепловой энергии. В жидкой среде такое их замедление происходит в течение 10– 13—10– 12сек, после чего они захватываются либо одной молекулой, образуя отрицательно заряженный ион, либо группой молекул («сольватируются»). Такие «сольватированные» электроны «живут» в течение 10– 8—10– 5сек (в зависимости от свойств среды и условий), после чего рекомбинируют с какими-либо положительно заряженными частицами. Совокупность закономерностей перечисленных элементарных процессов является важной составной частью теории Р. х. Кроме того, реакциям возбужденных молекул принадлежит значительная роль в радиационно-химических процессах. Большое значение для протекания последних имеет также передача энергии возбуждения в облучаемой среде, приводящая к дезактивации возбуждённых молекул и рассеянию энергии. Такие процессы изучает фотохимия, которая тем самым тесно связана с Р. х.