Научные открытия России
Государственный реестр открытий СССР
 


ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Научные открытия в области радиохимии.



Научное открытие "Закономерность радиотермолюминесценции твердых органических веществ".

Формула открытия: "Установлена неизвестная ранее закономерность радиотермолюминесценции твердых органических веществ, заключающаяся в том, что при плавном повышении температуры твердых органических веществ, предварительно облученных заряженными частицами или гамма-излучением, температуры максимумов радиотермолюминесценции соответствуют температурам структурных переходов".
Авторы: Н. Я. Бубен, В. Г. Никольский.
Номер и дата приоритета: № 168 от 22 апреля 1960 г.


Описание открытия.
Доктор химических наук Н. Я. Бубен и кандидат физико-математических наук В. Г. Никольский из Института химической физики открыли закономерность радиотермолюминесценции органических веществ. В чем ее суть? Многим приходилось видеть в лесу гнилушки, которые светятся загадочным холодным светом. Не меньшее удивление вызывают и светлячки. Все это – проявление люминесценции. Но люминесценция многолика. Есть биолюминесценция, фотолюминесценция, радиолюминесценция. Есть, наконец, радиотермолюминесценция, о которой пойдет речь.

Известно, что при разогреве до очень высоких температур твердые вещества – металлы, камни, стекло – начинают светиться. Свечение можно наблюдать и при невысоких и даже низких температурах. Такое свечение происходит по разным причинам, но в каждом случае оно - следствие выделения энергии во время физического или химического процесса, происходящего в веществе. Часть энергии испускается в виде света.

Холодное свечение больше присуще органическим веществам. Если заморозить кусок резины, пластмассы или стекла до температуры – 50-100° и облучить их электронным пучком, то они будут светиться, и притом довольно ярко. Прекратится облучение – и свечение будет продолжаться несколько секунд, иногда минут, а затем совсем прекратится. Однако стоит нагреть облученный кусочек вещества на 10-20°, как свечение начнется снова. Это и есть радиотермолюминесценция.

Сначала радиотермолюминесценция была обнаружена у неорганических кристаллов. Несколько десятилетий исследовали свечение только таких объектов. Явлению дали четкое объяснение. Под действием первичного излучения – электронного пучка или гамма-квантов – в кристалле происходит ионизация молекул. Образующиеся при этом заряды – электроны и положительные ионы – могут при достаточно низких температурах застрять в кристалле, попасть там в разного рода ловушки. При нагреве облученного кристалла электроны и ионы освобождаются и вступают в реакцию друг с другом, что и приводит к люминесценции. Считалось, что процесс освобождения зарядов из ловушек отнюдь не связан с изменением структуры кристалла, с движением в нем молекул.

Радиотермолюминесценцию органических веществ начали исследовать только в конце 50-х годов. Уже на первом этапе работы была обнаружена весьма характерная закономерность. Оказалось, что при нагреве облученного твердого органического вещества интенсивность свечения возрастает только тогда, когда происходит изменение структуры вещества. Например, при нагреве облученных каучуков максимумы свечения (вспышки) наблюдаются при переходе каучуков из стеклообразного в упругое, эластичное состояние. При нагреве облученных органических кристаллов наблюдали вспышки свечения при температурах кристаллических переходов и при плавлении. Застрявшие в облученном веществе электроны играют роль своего рода разведчиков. Облученный образец как бы рассказывает о своей структуре и о тех изменениях, которые происходят в нем с увеличением температуры.

Открытие, сделанное российскими учеными, было подтверждено в Англии, Франции, ФРГ, США, Италии, Чехословакии, Венгрии и в других странах. Оно привело к созданию высокоэффективного метода анализа структуры твердого органического вещества – метода радиотермолюминесценции, который особенно широко применяется при исследовании высокомолекулярных соединений. На основе открытия авторы изобрели способ исследования структурных переходов в органических веществах и способ определения фрикционных характеристик полимерных материалов.




Главная
КОСМОС
ЗЕМЛЯ
ЧЕЛОВЕК, БИОЛОГИЯ
ФИЗИКА, РАДИОАКТИВНОСТЬ
ХИМИЯ, МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
МЕХАНИКА, АВТОМАТИКА, ЭЛЕКТРОНИКА
МАТЕМАТИКА
Сайт создан в системе uCoz