
【化】 recoil effect
all ready; neat; similar; simultaneously; together; uniform
【医】 trans-
pull; draw; drag in; draught; haul; pluck
【机】 pull; tension; tractive
especially; special; spy; unusual; very
【化】 tex
check; consult; examine; investigate
like so; you
silent; tacit; write from memory
this
【化】 geepound
effect
【医】 effect
齐拉特-查尔默斯效应(Szilard-Chalmers effect),又称化学反冲效应(chemical recoil effect),是核化学领域的重要现象,指通过中子俘获反应产生的放射性同位素,因其反冲能量足以破坏原有化学键,从而与母体化合物发生化学分离的过程。该效应由物理学家利奥·齐拉特(Leo Szilard)和托马斯·查尔默斯(Thomas Chalmers)于1934年首次提出并实验验证。
中子俘获与反冲能量
当稳定原子核(如¹²⁷I)俘获热中子后形成激发态复合核(¹²⁸I*),并瞬时释放γ光子退激。此过程产生的反冲能量(通常为100–1000 eV)远超化学键能(约1–10 eV),导致新生成的放射性核素(如¹²⁸I)从原分子(如CH₃I)中解离。
能量公式:
$$ E_{text{recoil}} = frac{E_gamma}{2Mc} $$
其中 (E_gamma) 为γ光子能量,(M) 为原子质量,(c) 为光速。
化学分离
反冲使放射性核素脱离原有化学形态(如有机碘化合物中的碘离子),转化为可溶的无机离子或自由基,从而实现与母体化合物的分离。
Szilard, L., & Chalmers, T. A. (1934). Chemical Separation of the Radioactive Element from its Bombarded Isotope in the Fermi Effect. Nature, 134(3381), 462. (《自然》期刊原始论文)
Choppin, G., Liljenzin, J. O., & Rydberg, J. (2013). Radiochemistry and Nuclear Chemistry (4th ed.). Academic Press. (系统阐述效应原理与应用)
International Atomic Energy Agency (IAEA). (2003). Production of Long-Lived Radionuclides by Szilard-Chalmers Process. IAEA-TECDOC-1341. (国际原子能机构技术报告)
该效应的发现推动了放射化学分离技术的发展,至今仍是核医学与材料科学中制备无载体放射性同位素的关键方法之一。
齐拉特-查尔默斯效应(Szilard–Chalmers effect)是一种核化学现象,主要涉及放射性同位素在核反应后的化学状态变化。以下是详细解释:
1. 定义与发现背景
该效应由物理学家莱奥·齐拉特(Leó Szilard)和托马斯·查尔默斯(Thomas Chalmers)于1934年发现,描述了原子核在捕获中子后因反冲能量导致化学键断裂的现象。这种效应使得放射性同位素脱离原有化合物,从而便于分离和富集。
2. 核心原理
3. 主要应用领域
4. 公式表达
反冲能量可通过动量守恒计算:
$$
E{text{反冲}} = frac{E{gamma}}{2Mc}
$$
其中,(E_{gamma})为伽马光子能量,(M)为反冲原子质量,(c)为光速。
此效应在核医学和放射化学领域具有重要价值,如需更专业的实验细节,建议参考核化学教材或相关研究文献。
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