Ускорители для модификации химических свойств

Облучение быстрыми частицами — чаще всего электро­нами — позволяет воздействовать на химические свойства веществ. При облучении рвутся химические связи, соеди­няющие атомы в молекулы. Образовавшиеся активные атомы вступают в новые химические связи. Таким обра­зом можно осуществлять химические реакции, которые трудно проводить другими способами. Приведем несколь­ко примеров.

Первое широкое применение в химической промыш­ленности укорители нашли при производстве полиэтиле­на, молекулы которого состоят из углеродных радикалов, соединяющихся при полимеризации в гигантские цепи. При облучении часть связей разрушается и возникают «перекрестные» химические связи между соседними мак­ромолекулами. Температура размягчения полиэтилена уве­личивается при этом с 98 до 350° С, что резко улучшает его технологические качества. Облучению подвергается существенная часть кабеля с полиэтиленовой изоляцией. В Советском Союзе для этих целей используют электрон­ные ускорители ЭЛТ-1,5 на энергию 1,5 МэВ. Облучение увеличивает стоимость кабеля менее, чем на 5%.

Интересные свойства приобретают после облучения полиэтиленовые трубы. При последующем нагревании они усаживаются (уменьшаются в диаметре) и плотно облегают металлические трубы, на которые их предвари­тельно надевают. Это позволяет надежно соединять гиб­кими полиэтиленовыми шлангами металлические трубо­проводы, отказываясь от зажимных хомутов, которые, как известно, ненадежны в работе и требуют много времени на установку.

Резина состоит из длинных, выстроенных в цепочку органических молекул. Молекулы сворачиваются в клубки и переплетаются между собой. При растяжении резины цепочки не рвутся, а распрямляются. Главным недостатком резины является слабость сил, соединяющих отдель­ные цепи между собой. Облучение улучшает свойства ре­зины. При облучении ослабляются связи между атомами, входящими в состав одной цепочки, и устанавливаются связи между атомами из разных цепочек. Это приводит к резкому улучшению механических свойств, если, ко­нечно, доза облучения подобрана правильно. При пере­облучении резина твердеет и распадается в порошок.

Облучение электронами широко применяется в тех­нике лакокрасочных покрытий. Под действием излучения лаки быстро твердеют, так что процесс лакировки может быть организован на не очень длинных конвейерах. Суш­ка лаков другими методами существенно менее эффек­тивна.

При химических реакциях, вызванных облучением, речь идет не о переделке атомных ядер, а о воздействии на электронные оболочки атомов. Поэтому нет никакой необходимости применять ядерно-активные частицы — про­тоны или дейтоны. Достаточно производить облучению ускоренными электронами, что намного проще и дешевле.