CHEMIA RADIACYJNA CZ. II

Dziedziną, w której chemiczne oddziaływanie promieniowania może znaleźć specjalnie cenne zastosowanie jest modyfikowanie własności ciał stałych. Promieniowanie stwarza nowe możliwości w tej dziedzinie. Kwanty promieniowania mogą przenikać w głąb ciała stałego, wywoływać tam jonizację, a nawet inicjować reakcje chemiczne oraz wprowadzać zakłócenia do sieci krystalicznej. Tego rodzaju oddziaływanie promieniowania, nawet w przypadku, gdy reakcji ulegnie jedynie niewielka część masy całego kryształu, wywołać może znaczne zmiany własności fizycznych ciała stałego. Tak np. napromieniowując kauczuk można wywołać wytwarzanie się w nim wiązań chemicznych krzyżowych między różnymi łańcuchami polimeru i dzięki temu usztywnić jego strukturę. Dotychczas tego rodzaju usztywnienie struktury kauczuku osiąga się dodając do kauczuku siarkę i ogrzewając go. Proces usztywniania, noszący nazwę wulkanizacji, polega na wytwarzaniu się pomiędzy łańcuchami polimeru wiązań krzyżowych za pośrednictwem atomów siarki. Promieniowanie może wywołać podobny efekt usztywnienia, czyli może wulkanizować kauczuk, bez dodatku siarki i na zimno. Otwiera to nowe możliwości przed techniką wulkanizacji.

Modyfikacja własności fizycznych kryształu wywołana wprowadzeniem zaburzeń do regularnej struktury sieci krystalicznej może znaleźć zastosowanie w produkcji półprzewodników. Obecnie największe trudności związane z wytwarzaniem półprzewodników związane są z osiągnięciem kryształów o dokładnie określonych, pożądanych zaburzeniach regularności sieci krystalicznej. Modyfikowanie sieci w już wytworzonych kryształach jest obecnie właściwie niemożliwe. Promieniowanie, otwierając możliwość modyfikowania struktury gotowego kryształu, otwiera i przed dziedziną produkcji półprzewodników nową perspektywę. Zastosowanie promieniowania w tej dziedzinie wydaje się specjalnie korzystne ze względów ekonomicznych, ponieważ z jednej strony półprzewodniki używane są w niewielkich ilościach i cena ich może być dosyć wysoka, z drugiej zaś strony minimalne zmiany w strukturze sieci krystalicznej już wystarczają, do znacznego zmodyfikowania tych własności kryształu, które odgrywają istotną rolę w elektronice.

Ciekawą wreszcie możliwością wykorzystania promieniowania do modyfikowania własności ciał stałych może się okazać otrzymywanie katalizatorów heterogenicznych do reakcji chemicznych ważnych z technologicznego punktu widzenia. Wiadomo, że katalityczne własności powierzchni ciał stałych są bardzo czułe na drobne nawet różnice w strukturze tej powierzchni. Z drugiej strony promieniowanie może wywoływać zmiany właśnie tego rodzaju. Niestety, do dziś nie znaleziono jeszcze konkretnych przypadków znacznego poprawiania aktywności katalizatorów, wywołanego oddziaływaniem na nie promieniowania, wszystko jednak zdaje się wskazywać, że wykorzystanie promieniowania i w tej dziedzinie będzie w przyszłości możliwe i da cenne rezultaty.

Leave a reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>