Горячие атомы

ГОРЯЧИЕ АТОМЫ, возникают в результате ядерных превращ. и обладают избыточной (по сравнению с обычными атомами среды) кинетич. энергией или большим электрич. зарядом либо находятся в сильно возбужденном состоянии. Избыточная кинетич. энергия горячих атомов обусловлена эффектом отдачи при испускании ядром ичастиц или высокоэнергетич.квантов; эта энергия может составлять 10-100 эВ и выше, что формально соответствует т-рам 10⁴-10⁷ К. При ядерных превращ., сопровождающихся испусканием электронов конверсии и низкоэнергетич.квантов (напр., при изомерных переходах), когда энергия отдачи мала, горячие атомы характеризуются большими электрич. зарядами и находятся в сильно возбужденном состоянии (так, атомы ⁸⁰Вr, возникающие при изомерном переходе ^80mBr->⁸⁰Вг, могут иметь заряд +10). Распределение по энергии горячих атомов, образовавшихся при к.-л. ядерном превращ., не подчиняется распределению Максвелла-Больцмана; во мн. случаях энергии всех горячих атомов близки между собой. Термин "горячие атомы" применяют и для данной хим. р-ции по отношению к атомам, энергия к-рых превышает энергию активации р-ции.

Если горячие атомы образуются при радиоактивных превращ. атомов, входивших в состав к.-л. молекул (эти молекулы наз. материнскими), то обычно вследствие избыточной энергии и (или) высокой степени ионизации связь горячих атомов с материнской молекулой разрушается. Энергия горячего атома, оторвавшегося от материнской молекулы, м. б. достаточной для того, чтобы вызвать возбуждение и диссоциацию еще неск. молекул. При столкновениях с атомами и молекулами среды горячие атомы постепенно теряют свою избыточную энергию, приходят в тепловое равновесие со средой (термализуются) и вступают в хим. р-ции.

Нек-рая доля горячих атомов после термализации оказывается снова в составе материнских молекул (явление удержания). Иногда удержанием наз. переход горячих атомов в молекулы соед., близких по св-вам к материнским (кажущееся удержание). В ряде случаев горячие атомы стабилизируются без предварит. разрыва связи с материнской молекулой; такое удержание наз. первичным, а в остальных случаях говорят о вторичном удержании. Первичное удержание наблюдается, напр., для горячих атомов Вг или I, к-рые образуются в составе молекул НВr или HI и не отрываются от материнской молекулы.

Состав и строение соединений горячих атомов, их относит. выходы в зависимости от условий изучает химия горячих атомов. Для механизма р-ций горячих атомов со средой предложены разл. модели, среди к-рых наиб. распространена модель мех. соударений. Для исследования взаимод. горячих атомов со средой используют чаще всего газовую хроматографию и газо-жидкостную хроматаграфию (при исследовании термализации в паровой и жидкой фазах) и мессбауэровскую спектроскопию (твердофазная термализация).

Способность горячих атомов стабилизироваться в соед., отличных от исходных, была обнаружена в 1934 при выделении I из С₂Н₅I, облученного нейтронами (эффект Силарда-Чалмерса). Этот эффект используют при синтезе меченых соед., разделении и обогащении изотопов и др.

Лит. МуринА.Н.. Физические основы радиохимии. М.. 1971; Несмеянов А. Н., Радиохимия, 3 изд., 1986. С. С. Бердоносов.


===
Исп. литература для статьи «ГОРЯЧИЕ АТОМЫ»: нет данных

Страница «ГОРЯЧИЕ АТОМЫ» подготовлена по материалам химической энциклопедии.