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 Г.а. 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, Г.а. 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 Г.а., образовавшихся при
к.-л. ядерном превращ., не подчиняется распределению Максвелла-Больцмана;
во мн. случаях энергии всех Г.а. близки между собой. Термин "Г.а." применяют
и для данной хим. р-ции по отношению к атомам, энергия к-рых превышает
энергию активации р-ции.
Если Г.а. 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 Г.а. с материнской
молекулой разрушается. Энергия Г.а., оторвавшегося от материнской молекулы,
м. б. достаточной для того, чтобы вызвать возбуждение и диссоциацию еще
неск. молекул. При столкновениях с атомами и молекулами среды Г. а. постепенно
теряют свою избыточную энергию, приходят в тепловое равновесие со средой
(термализуются) и вступают в хим. р-ции.
Нек-рая доля Г. а. после термализации оказывается снова в составе материнских
молекул (явление удержания). Иногда удержанием наз. переход Г.а. в молекулы
соед., близких по св-вам к материнским (кажущееся удержание). В ряде случаев
Г. а. 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 Г. а. Вг или I,
к-рые образуются в составе молекул НВr или HI и не отрываются от материнской
молекулы.
Состав и строение соединений Г.а., их относит. выходы в зависимости
от условий изучает химия Г. а. Для механизма р-ций Г. а. со средой предложены
разл. модели, среди к-рых наиб. распространена модель мех. соударений.
Для исследования взаимод. Г.а. 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 Г. а. 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.
|