Большая советсткая энциклопедия "Горячие" атомы

"Горячие" атомы

"Горячие" атомы, быстрые атомы, возникающие в результате ядерных превращений. Каждое ядерное превращение сопровождается выделением энергии, которая распределяется между ядром, претерпевающим превращение, и испускаемой частицей в соответствии с законом сохранения импульса. Образовавшиеся быстрые атомы называются "Г." а., т. к. их кинетическая энергия соответствует энергии теплового движения атомов, "нагретых" до миллионов градусов. Их называют также атомами отдачи. При испускании a-частицы энергия атома отдачи достигает многих десятков кэв, а для реакций типа (n,g) — нескольких кэв. В момент образования "Г." а. может потерять большое число электронов с наружной и внутренних электронных оболочек и образовать высокозарядный ион. Так, например, при радиационном захвате нейтронов ядрами ⁷⁹Br с образованием изомера ⁸⁰Br "Г." а. изомера имеют заряд до +10. Наряду с большой кинетической энергией для "Г." а. характерно возбуждённое электронное состояние.

Благодаря высокой кинетической энергии, возбуждённому электронному состоянию и высокому положительному заряду "Г." а. способны вступать в такие химические реакции, в которые обычные атомы не вступают. Полученный "Г." а. импульс в большинстве случаев бывает достаточно велик, чтобы разорвать одну или несколько связей атома в химическом соединении; при этом "Г." а. может отрываться от содержащей его молекулы. На этом свойстве "Г." а. основан метод обогащения радиоизотопов в( n, g )-реакциях (см. Силарда — Чалмерса эффект). Энергия образовавшегося "Г." а. (или "горячего" радикала), в свою очередь, достаточна, чтобы вызвать возбуждение и диссоциацию ещё несколько молекул. Через несколько последовательных столкновений кинетическая энергия "Г." а. снижается и они вступают в разнообразные химические реакции с молекулами или радикалами исходного соединения или растворителя, что сопровождается микросинтезом новых соединений или возвратом "Г." а. в молекулу исходного соединения. Отношение количества "Г." а., стабилизовавшихся в форме материнского вещества или вообще других молекул, к общему количеству возникших "Г." а. называется удержанием. При оценке поведения "Г." а. необходимо принимать во внимание возможные процессы изотопного обмена, в результате которых достигается стационарное распределение "Г." а. между всеми химическими формами, содержащими данный атом. Перспективно использование реакций "Г." а. и для технологических целей — в процессах полимеризации, синтеза аммиака, синтеза меченых соединений и др.

Лит.: Радиохимия и химия ядерных процессов, под ред. А. Н. Мурина [и др.], Л., 1960: Nuclear chemistry, N. Y. — L., 1968, р. 185.

К. Б. Заборенко.