輻解

輻解（Radiolysis）是分子在電離輻射下的離解。是指由於暴露於高能量通量中所導致的一個或幾個化學鍵的斷裂。輻射在本文中是指電離輻射；輻解因此區別於其他輻射導致的解離，例如光解的Cl₂分子變成兩個Cl-自由基（使用紫外線或可見光） 。

例如，水在阿爾法輻射下分解成一個氫自由基和羥基自由基，不同於水的離子化產生氫離子和氫氧根離子。電離輻射下濃縮溶液的化學性質非常複雜。輻解可局部改變氧化還原條件，因此可改變化合物的形態和溶解度。

水的分解

在所有已經研究過的放射化學反應中，最重要的是水的分解。 當暴露於輻射時，水經歷分解順序為過氧化氫，氫基和各種氧化合物，例如臭氧，其在轉化回氧氣時釋放出大量能量。 其中一些是爆炸性的。 這種分解主要由α粒子產生，α粒子可以被非常薄的水層完全吸收。

應用

核電廠腐蝕預測與預防

據信，在設計核電站時必須考慮在輕水反應堆的內部冷卻劑迴路中的輻照水中存在的增加的羥基濃度，以防止由腐蝕引起的冷卻劑損失。

氫的生產

目前對用於產生氫的非傳統方法的興趣促使人們重新審視水的放射性分裂，其中各種類型的電離輻射（α，β和γ）與水的相互作用產生氫分子。目前核反應堆排放的燃料中含有大量輻射源，進一步促進了這種重新評估。這種乏核燃料通常儲存在水池，等待永久處置或再處理。 用β和γ輻射水照射產生的氫的產率低（G值=小於1分子每100電子伏特吸收能量），但這主要是由於在最初的輻射分解過程中種類的快速重新結合。如果存在雜質或者如果產生妨礙建立化學平衡的物理條件，則可以大大提高氫的淨產量。

處理用過的核燃料

通過放射性分解含氫材料產生的氣體多年來一直是放射性材料和廢物的運輸和儲存的關注領域。 可以產生潛在的可燃和腐蝕性氣體，同時化學反應可以除去氫，並且這些反應可以通過輻射的存在而增強。 目前尚不清楚這些可逆反應之間的平衡。

地球的歷史

有人建議，在地球發展的早期階段，當其 放射性比現在高出近兩個數量級時，輻射分解可能是大氣氧的主要來源，這確保了生命起源和發展的條件。通過水的輻解產生的分子氫和氧化劑也可以為地下微生物群落提供持續的能量來源（Pedersen，1999）。這種猜測得到了南非Mponeng金礦的一項發現的支持，研究人員在那裏發現了一個由新的脫硫細胞系統主導的群落，主要以放射性生成的H₂為食。

方式

脈衝輻解

脈衝輻解是最近開始快速反應的方法，其研究反應發生在比約100微秒更快的時間尺度上，此時試劑的簡單混合太慢並且必須使用其他引發反應的方法。

該技術涉及將材料樣品暴露於高加速電子束，其中電子束由直線加速器產生。 它有很多應用。 它是在20世紀50年代末和60年代初由曼徹斯特的John Keene和倫敦的Jack W. Boag開發的。

閃光光解

閃光光解是脈衝輻射分解的替代方案，其使用高功率光脈衝（例如來自准光子激光器）而不是電子束來引發化學反應。 通常使用紫外光，其需要比脈衝輻射分解中發射的X射線所需的輻射屏蔽更少。

又見

• 輻射化學

外部連結和參考文獻

參考文獻

外部連結

• Traité de radioactivité, par Marie Skodowska Curie, published by Gauthier in Paris, 1910.
• Precursor and Transient Species in Condensed Phase Radiolysis
• Radiolysis for Borate Regeneration
• Water Radiolysis, a Possible Source of Atmospheric Oxygen
• The Dissociation of Water by Radiant Energy （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
• Resolution of Gas Generation Issues in Packages Containing Radioactive Waste/Materials

脈衝輻解

• 什麼是脈衝輻解
• [1]