
【化】 Szilard-Chalmers effect
all ready; neat; similar; simultaneously; together; uniform
【醫】 trans-
pull; draw; drag in; draught; haul; pluck
【機】 pull; tension; tractive
but; decline; refuse; step back; yet
like so; you
graceful; prolonged
this
【化】 geepound
effect
【醫】 effect
齊拉-卻爾曼斯效應(Szilárd-Chalmers effect)是核化學領域的重要現象,指某些物質在受中子輻照後,通過光化學或熱分解反應實現放射性同位素與穩定同位素分離的過程。該效應由匈牙利物理學家萊奧·齊拉(Leó Szilárd)和英國化學家托馬斯·卻爾曼斯(Thomas Chalmers)于1934年首次觀察到,其英文表述為"recoil chemistry"或"hot atom chemistry"(《核化學與放射化學期刊》)。
其原理基于中子俘獲反應:當原子核吸收中子形成激發态同位素時,釋放的伽馬射線會使原子發生反沖,導緻化學鍵斷裂。這種能量差異使放射性同位素脫離原有分子結構,例如碘-128在乙基碘中受輻照後可通過蒸餾分離(《美國化學會志》1934年實驗記錄)。該效應在放射性同位素制備領域具有應用價值,特别是在醫學示蹤劑生産和核反應堆材料研究中(《放射化學手冊》第三版)。
當前研究主要集中于優化同位素分離效率,例如通過調節溶劑環境或控制輻照能量(《物理化學化學物理》2020年綜述)。該效應也被視為早期核化學與量子力學結合的典型案例,為後續放射性标記技術的發展奠定了基礎(《二十世紀物理學史》劍橋大學出版社)。
齊拉-卻爾曼斯效應(Szilard-Chalmers effect)是核化學中的一個重要現象,指核反應或核衰變過程中産生的反沖能量導緻化學鍵斷裂,使新生成的放射性核素與原化合物分離,從而便于通過化學方法提取高純度同位素。以下是詳細解釋:
核反應與反沖能量
當靶物質(如特定有機化合物或絡合物)受到中子轟擊發生核反應(如(n,γ)反應)時,生成的放射性核素會因反沖作用獲得足夠能量,導緻其與原化合物之間的化學鍵斷裂。
化學狀态改變
斷裂後的放射性核素進入新的化學狀态(如遊離态或不同價态),而母體化合物仍保持原有結構。這種差異使得兩者可通過常規化學分離方法(如沉澱、萃取)高效分離。
若将碘乙烷(C₂H₅I)置于中子流中,¹²⁷I吸收中子生成¹²⁸I并釋放γ射線。反沖能量使¹²⁸I脫離碘乙烷,轉化為遊離态碘離子(I⁻),隨後可通過離子交換法分離。
該效應由物理學家利奧·齊拉(Leó Szilard)和托馬斯·卻爾曼斯(Thomas Chalmers)于1934年發現,是放射性同位素分離技術的基石之一。
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