辐射化学

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  辐射化学汉语拼音:Fu she hua xue;英语:radiation chemistry),研究电离辐射与物质相互作用所产生的化学效应的化学分支学科。电离辐射作用于物质,导致原子分子的电离和激发,产生的离子和激发分子在化学上是不稳定的,迅速转变为自由基和中性分子并引起复杂的化学变化。已知的辐射化学变化主要有辐射分解、辐射合成、辐射氧化还原、辐射聚合、辐射交联、辐射接枝以及辐射降解等。

  辐射化学与光化学有密切的关系,这两门学科之间存在着许多的共同点,例如两者有类似的反应机理,辐射化学的许多理论建立在光化学的研究基础上等。因此从某种意义上讲,可以把辐射化学看作是光化学的延伸和分支。辐射化学还和核化学、热原子化学及正电子素化学、介子化学等紧密关联。

  辐射化学反应与普通化学反应相比,具有以下特点:①由电离辐射引起的原初激发态、离子态常具有极高的能量和活性,用光化学的方法一般难于产生。②在射线通过介质产生的径迹周围,活性粒种形成一种特殊的分布,一组组紧挨在一起的激发分子和离子的群团不均匀地分布于空间。③电离辐射与介质相互作用时,介质吸收能量是无选择性的,而光子只有在光量子值等于介质分子或原子中某一定能级差时,才能被吸收而引起原子和分子的跃迁。电离辐射可在低温下使物质产生活性粒种,而这些活性粒种在通常化学反应中常需在高温条件下产生。因此,利用辐射化学反应常可在低温、常温下进行工业生产,避免易爆的高压高温反应。

  常用的辐射源大致可分为3类:①同位素源,有α、β、γ放射源。②加速器源,可得到e、p、d、α等粒子以及X射线等。③反应堆和中子源。使用最广的同位素源为钴60γ射线源,其次为铯137源;常用的β源为锶90源。电子加速器常用于辐射加工工艺和辐射化学研究。

  辐射化学的研究领域可分为气体辐射化学、水和水溶液辐射化学、有机物辐射化学、固体辐射化学、剂量学、有机化合物的辐射合成、高分子辐射化学和辐射加工工艺学。发展的趋势大致分为3个方面:①辐射化学的基础研究,特别是对短寿命中间产物的研究。②与生物物质有关的辐射化学研究。③应用辐射化学的研究。