輻射化學

輻射化學是研究電離輻射與(yu) 物質相互作用時產(chan) 生的化學效應的化學分支學科。電離輻射包括放射性核素衰變放出的α、β、γ射線，高能帶電粒子(電子、質子，氘核等)和短波長的電磁輻射。由於(yu) 裂變碎片和快中子能引起重要的化學效應，它們(men) 也可用作電離輻射源。
 電離輻射作用於(yu) 物質，導致原子或分子的電離和激發，產(chan) 生的離子和激發分子在化學上是不穩定的，會(hui) 迅速轉變為(wei) 自由基和中性分子並引起複雜的化學變化。已知的輻射化學變化主要有輻射分解、輻射合成、輻射氧化還原、輻射聚合、輻射交聯、輻射接枝、輻射降解以及輻射改性等。
 的形成和發展，促進了人們(men) 對化學基本規律的研究，從(cong) 而建立了新的快速反應研究方法，使研究深入於(yu) 微觀反應領域；同時也促進了生物化學的研究，如測定酶的單電子氧化還原電位。模擬細胞膜上物質的還原過程等。
 學科的形成，與(yu) 放射化學及原子能工業(ye) 的發展緊密。研究始自貝克勒爾，1896年他發現鈾化合物能發射穿透性輻射，能使照相底片感光變黑。居裏夫婦發現元素鐳後，對鐳進行研究並分離出較多的鐳，同時也進行了早期的研究。他們(men) 發現了鐳鹽能引起水的分解、玻璃儀(yi) 器的變色等現象。
 由於(yu) 有了較強的α輻射源，林德開始廣泛研究了α射線對氣體(ti) 的作用。他發現在α射線的作用下，簡單氣體(ti) 物可轉變為(wei) 氣體(ti) 混合物，碳氫化合物可轉變成比母體(ti) 化合物分子量大(或小)的碳氫化合物的混合物。1910年林德通過研究α射線在氣體(ti) 中產(chan) 生的離子對數目和發生化學變化的分子數間的關(guan) 係，首先用離子對產(chan) 額定量表示氣體(ti) 中引起的效應。隨著鐳和γ射線用於(yu) 醫療，弗裏克建立了利用亞(ya) 鐵體(ti) 係來測定X射線劑量的方法，這標誌著研究進入定量階段。
 1942年以後，原子能事業(ye) 迅速發展，各種粒子加速器和反應堆相繼建立，為(wei) 研究提供了供各種目的使用的強大輻射源。另一方麵原子能事業(ye) 迅速發展又向家提出了許多亟待解決(jue) 的問題，例如輻射損傷(shang) 問題、耐輻照材料的研究及如何利用輻射能等。
 所有這些研究的積累，使得逐漸形成了一門完整的學科。20世紀60年代以來，脈衝(chong) 技術的發展為(wei) 研究短壽命中間產(chan) 物的吸收或發射光譜和衰變動力學創造了條件，使我們(men) 能觀察到在納秒或更短的時間內(nei) 所進行的過程。的基礎理論進入了一個(ge) 嶄新的階段。70年代，由於(yu) 電子束裝置每千瓦小時價(jia) 格的降低和鑽60輻照裝置的優(you) 良設計和安全運轉，又發展了一種新興(xing) 的產(chan) 業(ye) —輻射加工工藝。
 與(yu) 光化學有密切的關(guan) 係，這兩(liang) 門學科之間存在著許多的共同點，例如兩(liang) 者有類似的反應機理，的許多理論建立在光化學的研究基礎上等。因此從(cong) 某種意義(yi) 上講，把看作是光化學的延伸和分支。還和核化學、熱原子化學及電子偶素化學、介子化學等緊密關(guan) 聯。
 反應與(yu) 普通化學反應相比，具有一些比較明顯的特點：由電離輻射引起的原初激發態、離子態常具有*的能量和活性，用光化學的方法一般難於(yu) 產(chan) 生；在射線通過介質產(chan) 生的徑跡周圍，活性粒種形成一種特殊的分布，一組組緊挨在一起的激發分子和離子的群團不均勻地分布於(yu) 空間；電離輻射與(yu) 介質相互作用時，介質吸收能量是無選擇性的，而光子隻有在光量子值等於(yu) 介質分子或原子中某一定能級差時，才能被吸收而引起原子和分子的躍遷。
 電離輻射可在低溫下使物質產(chan) 生活性粒種，而這些活性粒種在通常化學反應中常需在高溫條件下產(chan) 生。因此，利用反應常可在低溫、常溫下進行工業(ye) 生產(chan) ，避免易爆的高壓高溫反應。
 的研究領域可細分為(wei) 氣體(ti) 、水和水溶液、有機物、固體(ti) 、劑量學、有機化合物的輻射合成、高分子和輻射加工工藝學。
 目前，發展的趨勢大致分為(wei) 三個(ge) 方麵：
 加強的基礎研究，特別是對短壽命中間產(chan) 物的研究。這方麵的研究在於(yu) 探索輻解產(chan) 物的形成過程及其規律並發展為(wei) 基礎化學的一部分，後者尤為(wei) 其他化學家所重視，例如溶劑化電子不僅(jin) 為(wei) 的研究對象，在光化學、電化學中也必須加以考慮。使用的方法獲得較其他方法更純的正負離子。70年代以來，由於(yu) 實驗技術的突飛猛進，如脈衝(chong) 輻解技術和快速響應技術，以及低溫技術在中的應用，短壽命中間產(chan) 物的研究獲得迅速的發展。
 近40%的研究與(yu) 生物學有關(guan) ，研究的對象從(cong) 糖到酶，幾乎涉及整個(ge) 生物物質領域。由於(yu) 放射生物學的研究達到放射分子生物學水平，必然要求與(yu) 其相結合，而的基礎研究如輻射敏化和保護的研究，直接與(yu) 闡明輻射損傷(shang) 機理、腫瘤有關(guan) 。此外，脈衝(chong) 輻解和y輻解是研究生物化學過程的一種新方法。出現了一些有希望的研究課題，如輻射引起的生命物質合成、模擬細胞膜的膠束分界麵，輻射水溶液化學和化學與(yu) 輻射相結合的生物效應。
 加速應用的研究，其中高分子仍為(wei) 主要方向，又開辟了一些新的應用研究領域，如輻射在食品保藏、環境保護、生物醫學工程中的應用，輻射能的化學儲(chu) 存和輻射在考古學中的應用等。