главная > справочник > химическая энциклопедия:

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 горячие атомы обусловлена эффектом отдачи при испускании ядром и частиц 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 горячие атомы, образовавшихся при к.-л. ядерном превращ., не подчиняется распределению Максвелла-Больцмана; во мн. случаях энергии всех горячие атомы близки между собой. Термин "горячие атомы" применяют и для данной хим. реакции по отношению к атомам, энергия которых превышает энергию активации реакции.

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 горячие атомы с материнской молекулой разрушается. Энергия горячие атомы, 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. реакции.

Некоторая доля горячие атомы после термализации оказывается снова в составе материнских молекул (явление удержания). Иногда удержанием наз. переход горячие атомы в молекулы соед., близких по свойствам 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, например, для горячие атомы Вг или I, которые образуются в составе молекул НВr или HI и не отрываются от материнской молекулы.

Состав и строение соединений горячие атомы, их относит. выходы в зависимости от условий изучает химия горячие атомы Для механизма реакций горячие атомы со средой предложены разл. модели, среди которых наиб. распространена модель мех. соударений. Для исследования взаимод. горячие атомы 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 горячие атомы 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.