
【化】 recoil effect
all ready; neat; similar; simultaneously; together; uniform
【醫】 trans-
pull; draw; drag in; draught; haul; pluck
【機】 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
【醫】 effect
齊拉特-查爾默斯效應(Szilard-Chalmers effect),又稱化學反沖效應(chemical recoil effect),是核化學領域的重要現象,指通過中子俘獲反應産生的放射性同位素,因其反沖能量足以破壞原有化學鍵,從而與母體化合物發生化學分離的過程。該效應由物理學家利奧·齊拉特(Leo Szilard)和托馬斯·查爾默斯(Thomas Chalmers)于1934年首次提出并實驗驗證。
中子俘獲與反沖能量
當穩定原子核(如¹²⁷I)俘獲熱中子後形成激發态複合核(¹²⁸I*),并瞬時釋放γ光子退激。此過程産生的反沖能量(通常為100–1000 eV)遠超化學鍵能(約1–10 eV),導緻新生成的放射性核素(如¹²⁸I)從原分子(如CH₃I)中解離。
能量公式:
$$ E_{text{recoil}} = frac{E_gamma}{2Mc} $$
其中 (E_gamma) 為γ光子能量,(M) 為原子質量,(c) 為光速。
化學分離
反沖使放射性核素脫離原有化學形态(如有機碘化合物中的碘離子),轉化為可溶的無機離子或自由基,從而實現與母體化合物的分離。
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》期刊原始論文)
Choppin, G., Liljenzin, J. O., & Rydberg, J. (2013). Radiochemistry and Nuclear Chemistry (4th ed.). Academic Press. (系統闡述效應原理與應用)
International Atomic Energy Agency (IAEA). (2003). Production of Long-Lived Radionuclides by Szilard-Chalmers Process. IAEA-TECDOC-1341. (國際原子能機構技術報告)
該效應的發現推動了放射化學分離技術的發展,至今仍是核醫學與材料科學中制備無載體放射性同位素的關鍵方法之一。
齊拉特-查爾默斯效應(Szilard–Chalmers effect)是一種核化學現象,主要涉及放射性同位素在核反應後的化學狀态變化。以下是詳細解釋:
1. 定義與發現背景
該效應由物理學家萊奧·齊拉特(Leó Szilard)和托馬斯·查爾默斯(Thomas Chalmers)于1934年發現,描述了原子核在捕獲中子後因反沖能量導緻化學鍵斷裂的現象。這種效應使得放射性同位素脫離原有化合物,從而便于分離和富集。
2. 核心原理
3. 主要應用領域
4. 公式表達
反沖能量可通過動量守恒計算:
$$
E{text{反沖}} = frac{E{gamma}}{2Mc}
$$
其中,(E_{gamma})為伽馬光子能量,(M)為反沖原子質量,(c)為光速。
此效應在核醫學和放射化學領域具有重要價值,如需更專業的實驗細節,建議參考核化學教材或相關研究文獻。
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