Основные законы фотохимии

По способу генерации пара

По конструкции

По роду замедлителя

• С (графит, см. Графито-газовый реактор, Графито-водный реактор)
• H₂O (вода, см. Легководный реактор, Водо-водяной реактор, ВВЭР)
• D₂O (тяжёлая вода, см. Тяжеловодный ядерный реактор, CANDU)
• Be, BeO
• Гидриды металлов
• Без замедлителя (см. Реактор на быстрых нейтронах)

• Корпусные реакторы
• Канальные реакторы

• Реактор с внешним парогенератором (См. Водо-водяной реактор, ВВЭР)
• Кипящий реактор

Классификация МАГАТЭ

• PWR (pressurized water reactors) — водо-водяной реактор (реактор с водой под давлением);
• BWR (boiling water reactor) — кипящий реактор;
• FBR (fast breeder reactor) — реактор-размножитель на быстрых нейтронах;
• GCR (gas-cooled reactor) — газоохлаждаемый реактор;
• LWGR (light water graphite reactor) — графито-водный реактор
• PHWR (pressurised heavy water reactor) — тяжеловодный реактор

Наиболее распространёнными в мире являются водо-водяные (около 62 %) и кипящие (20 %) реакторы.

Фотохимия изучает химические процессы, идущие при воздействии света на вещество. Фотохимические реакции (или фотолиз) идут в твёрдых, жидких, газообразных телах под влиянием видимого света, а так же под действием инфракрасных и ультрафиолетовых лучей.

Основной процесс, происходящий под действием света – фотодиссоциация или возбуждение молекул. Этот процесс усиливает вращательное движение молекул или колебание атомов внутри молекул, что приводит к возбуждению электронов в атомах и появлению активных частиц.

Фотохимическая реакция состоит из трех стадий:

1) начальный акт поглощения света, в котором образуются электроновозбужденные частицы;

2) первичный процесс, заключающийся в дальнейшем превращении возбужденной частицы с образованием активных и неактивных продуктов;

3) вторичные процессы, протекающие без поглощения света и сопровождающиеся дезактивацией частиц, образованных в первой стадии.

Основные законы фотохимии

1.1 Первый закон фотохимии (закон Гротгуса - Дрейпера): химически активны лишь те лучи, которые поглощаются реакционной смесью. Закон Гротгуса-Дрейпера непосредственно связывает химическое действия света с его поглощением веществом.

Ламберт установил, что ослабление интенсивности света , прошедшего через слой толщиной , прямо пропорционально толщине слоя и интенсивности падающего света . Бер показал, что поглощение тонким слоем прямо пропорционально концентрации частиц в слое. Объединённый закон Ламберта-Бера можно записать в форме:

- начальная интенсивность светового потока (т.е. до прохождения поглощающего слоя);

- интенсивность светового потока после прохождения через слой вещества толщиной ;

- концентрация вещества, поглощающего свет;

- молярный коэффициент поглощения.

Закон, которому подчиняются фотохимические реакции, был найден Бунзеном и Роско в результате изучения реакции соединения хлора с водородом на свету. Этот закон формулируется так: химическое действие света прямо пропорционально произведению интенсивности света на время его воздействия .

Однако закон носит приближённый характер, так как не вся поглощаемая световая энергия расходуется на химический процесс.

Эти закономерности обобщены законом Вант - Гоффа: количество химически измененного вещества прямо пропорционально количеству световой энергии, поглощённой веществом ().

Количество энергии , поглощённой в единицу времени, может быть найдена из закона Ламберта- Бера:

Тогда, согласно закону Вант - Гоффа, скорость фотохимической реакции пропорционально количеству энергии, поглощённой веществом в единицу времени:

где k – множитель пропорциональности (или константа скорости фотохимической реакции)

1.2. Наиболее важным законом, позволяющим разобраться в механизме фотохимических реакций, является второй закон фотохимии или закон квантовой эквивалентности Штарка-Эйнштейна: каждому поглощённому кванту излучения соответствует одна прореагировавшая (или активированная) молекула.

Число квантов , поглощённых в единицу времени:

Число прореагировавших молекул под действием света:

Дата добавления: 2014-01-06