Kiirgusreaktsioonidest

Kiirgusreaktsioonidest viitab kiirguse toimega toimuvatele keemilistele muutustele, mida põhjustab ioniseeriv kiirgus (röntgen-, γ-, α- või β-säte). Reaktsioonid võivad toimuda gaasides, vedelikes ja tahkistes; vees lahustes on radiolüüs kõige paremini uuritud vorm. Põhielementideks on kiirgusenergia depositsioon, ionisatsioon ja ergastus, mille järel tekivad vabade radikaalide ja sekundaarsete elektronide moodustised.

Mekanismid hõlmavad esmalt kiirguse põhjustatud ionisatsiooni ja ergastust, mille järel tekivad esmased vaheühendid, nagu OH•, H• ja solvated electrons (e_aq−). Need intermediërid osalevad keerukates reaktsioonides ning käivitavad ahela- ja sekundaarseid reaktsioone, mille käigus tekivad nii lühikese kui ka pikaajalise stabiilsusega produtid. Reaktsioonide täpne kulg ning lõpp-produktid sõltuvad materjalist, keskkonnatingimustest ja kiirguslikust seisundist.

Tooted ja sõltuvused: radiolüüsi tulemusena tekkivad tooted võivad olla vesinik (H2), vesinikperoksiid (H2O2), vaba hapnik (O2) ja erinevad orgaaniliste ühendite laguproduktid. Profiil ning reaktsioonide kiirus sõltuvad lahuse koostisest, pH-st, temperatuurist, kiirguse tüübist ja doosist. Reaktsioone kirjeldatakse sageli G-väärtuste kaudu ning doosi mõjudest tulenevaid muutusi jälgitakse vastavalt.

Rakendused ja mõju: kiirgusreaktsioonide uuring on oluline põhiteaduslikul ja rakenduste tasandil. Kasutatakse radiolüüsi omaduste mõistmiseks, steriliseerimisel, toidutööstuses toidukvaliteedi ja säilivuse parandamiseks ning polümeeride ja materjalide modifikatsioonidel. Bioloogilisel tasandil tekitavad oksüdatiivsed radikaalid kahjustusi DNA-le ja biomolekulidele; doosi hindamisel kasutavad tavaliselt Grayi (Gy) ja bioloogilist mõju hinnatakse Sievertiga (Sv). Meetoditena rakendatakse ESR/EPR spektri ja sobivaid spektroskoopilisi tehnikaid radikaalide tuvastamiseks.