Radiólisis

La radiólisis es la descomposición de compuestos químicos bajo la acción de radiaciones ionizantes . Durante la radiólisis, se pueden formar tanto radicales libres como moléculas neutras individuales. La radiólisis en este contexto debe distinguirse de la fotólisis , que conduce formalmente a los mismos resultados para enlaces químicos menos fuertes, por ejemplo, en casos de fotodescomposición de moléculas binarias de cloro bajo la acción de radiación ultravioleta o descomposición o polimerización de fotorresistentes bajo iluminación.

Un ejemplo de radiólisis es la descomposición de una molécula de agua bajo la acción de la radiación alfa según el siguiente esquema:

{\mathsf {H_{2}O\rightarrow H_{2}O*\rightarrow H\cdot +HO\cdot ))

{\mathsf {2H\cdot \rightarrow H_{2))}

{\mathsf {2HO\cdot \rightarrow H_{2}O_{2))}

{\mathsf {H_{2}O_{2}+HO\cdot \rightarrow HO_{2}\cdot +H_{2}O))

{\mathsf {HO_{2}\cdot +H_{2}O_{2}\rightarrow H_{2}O+HO\cdot +O_{2))}

Los productos de la radiólisis a lo largo de la trayectoria de la partícula ionizante forman (dependiendo de la energía del electrón secundario) agujeros (espolones), manchas y otros grupos de ionización. [una]

La radiólisis puede cambiar radicalmente el equilibrio de las reacciones químicas, iniciar y catalizar el paso de reacciones que son imposibles en otras condiciones.

La radiólisis es estudiada por la química de la radiación y es de importancia aplicada en relación con los procesos radiobiológicos primarios en radiobiología .

La característica cuantitativa de la radiólisis es el valor del rendimiento radioquímico .

Aplicación

Aunque las energías de los electrones y fotones suelen ser demasiado bajas para descomponer el agua y liberar hidrógeno molecular, su uso para la producción de hidrógeno e hidruro de boro sigue siendo prometedor debido a la relativa facilidad de producción;
Un exceso de radicales hidroxilo protege los sistemas de refrigeración de los reactores de agua ligera de la corrosión.
Existe la teoría [2] de que la radiólisis ha contribuido significativamente a llenar de oxígeno la atmósfera terrestre.
Hay bacterias [3] que utilizan el proceso de radiólisis para producir hidrógeno molecular.
La descomposición por radiación de las moléculas de aminoácidos, proteínas, cadenas de ácido ribonucleico, la interacción de los productos de radiólisis del agua con moléculas orgánicas grandes determina la aparición y el curso de la enfermedad por radiación , daño en el aparato genético de los organismos vivos.
La radiólisis del hexafluoruro de plutonio con liberación de flúor elemental , provocada por la radiación α del plutonio, permite una fluoración eficiente de compuestos inorgánicos y orgánicos.

Métodos

La radiólisis pulsada es un método para iniciar reacciones rápidas que tienen lugar en menos de 100 microsegundos. El método se utiliza con fines de investigación cuando simplemente mezclar reactivos e iniciar reacciones es demasiado lento. El método fue desarrollado a fines de la década de 1950 por John Keene en Manchester y Jack W. Boag en Londres. El método consiste en irradiar la muestra con un haz de electrones acelerados a altas energías.

Como alternativa a la radiólisis pulsada, se utiliza la fotólisis iniciada por láser excimer .

Véase también

Salida química de radiación

Notas

↑ Kudryashov Yu.B. Biofísica de la radiación . - Moscú: Fizmatlit, 2004. - S. 208 .
↑ R Bogdanov y Arno-Toomas Pihlak de la Universidad Estatal de San Petersburgo
↑ Li-Hung Lin, Pei-Ling Wang, Douglas Rumble, Johanna Lippmann-Pipke, Erik Boice, Lisa M. Pratt, Barbara Sherwood Lollar, Eoin L. Brodie, Terry C. Hazen, Gary L. Andersen, Todd Z. DeSantis , Duane P. Moser, Dave Kershaw y T. C. Onstott (2006). "Sostenibilidad a largo plazo de un bioma de corteza de alta energía y baja diversidad". Ciencia 314 (5798): 479. doi:10.1126/ciencia.1127376. PMID 17053150 .