Mavzu: Polimеrlarda dеstruksiya va uning ahamiyati rеja

2.3. Radiatsion destruksiya

Polimerlarda rentgen va γ-nurlar, neytronlar, protonlar, tezlashtirilgan elektronlar va α-zarrachalar ishtirokida radiasion destruksiya (radioliz) boradi. Ma’lumki, bunday nurla-nishlarning energiyasi 9—10 eV; polimerlarda esa kimyoviy bog’larning energiyasi 2,5—4 eV ga tengdir. SHuning uchun bunday nurlanishlar kimyoviy bog’ni o’zilishiga olib keladi. Yuqori energiyali nurlanish polimerlarni hamma vaqt ham radiolizga uchratavermaydi, chunki bunday nurlanish jarayonida energiyaning ma’lum miqdori issiqlik ko’rinishida sistemadan tashqi muhitga tarqaladi. Aynihsa, polimer tarkibida aromatik guruhlarning mavjud bo’lishligi, ularning radioliz jarayoniga barqarorligini oshiradi. Radiofaol nurlar ta’sirida polimerlar xossalarini istagancha o’zgartirish mumkin. Nurning intensivligini boshqargan holda polimerlarga suyuqlanmasligi erituvchilarda erimasligi shuningdek issiqlik va kimyoviy ta’sirlarga barqarorlik darajasini oshirish mumkin. Masalan, polietilenga qisman nur ta’sir ettirilsa, uning eruvchanligi yo’qoladi, issiq­lik va kimyoviy reagentlarga chidamliligi ortadi. Ionlangan nurlar ta’sirida boruvchi jarayonlarning xarakteri polimerlarning turiga bog’liq bo’ladi.

Radiofaol nur ta’sirida polimerdagi bog’lar uzilishi ham mumkin. Bunda xarakterli makroradikallar va harakatchan me­til-, etil- va shunga o’xshash radikallar hosil bo’ladi. Quyi radi­kallar makromolekula bilan to’qnashib undan vodorod atomini tortib oladi va reaksiya sferasidan uchuvchan moddalar sifatida chisib ketadi.
Polietilenning radiasion destruksiyasi sxemasini ko’rib chiqaylik. Nur ta’sirida makroradikallar quyidagi sxema bo’yicha hosil bo’ladi:

Hosil bo’lgan harakatchan radikallar polietilen bilan reaksiyaga kirishadi:

~CH₂ –CH₂-CH₂-CH₂~ + H* → ~CH₂ –CH₂-CH₂-CH*~ + H₂

yoki
~CH₂ –CH₂-CH₂-CH*~ + H* → ~CH₂ –CH₂-CH=CH~ + H₂

Makroradikal o’z navbatida qo’shbog’li makromalekula hosil qilib, metilen bo’g’iniga faol markazni uzib yuborishi mumkin:

~CH₂ –CH₂-*CH-CH₂~ → ~CH₂ –CH = CH₂ + *CH₂~

Ikki makroradikal rekombinasiyasi natijasida to’rlangan polimer hosil bo’lishi mumkin.

~CH₂ –CH₂-*CH-CH₂~ ~CH₂ –CH-CH₂ ~

→ |
~CH₂ –CH₂-*CH-CH₂~ ~CH₂ –CH₂-CH-CH₂~
Shuni qayd qilish kerakki, radifaol nurlar ta’sirida turli polimerlar turlicha o’zgarishga uchraydi. Ularning ba’zilari to’la destruksiyalanadi, ba’zilari esa o’zaro bog’lanadi- choklanadi. Yuqori haroratda yoki havo kislorodi ishtirokida radiasion destruksiya juda tez boradi. Bunday sharoitda polimerlarning radiolizm oksidlanish reaksiyalari bilan birgalikda sodir bo’ladi:
γ-nur +O₂
~R – CH₂-R’ ----- ~R -*CH-R ~ + H* ----- ~ CH - R’~
|
OO* OOH O-O*
| |
~R – CH₂-R’ + ~R –CH₂-R’ ~  ~ R - CH - R’~ + ~ R – *CH – R’ ~
OOH O*
| |
~R – CH - R’~  ~ R - CH - R’~ + *OH
~R – CH - R’~ + H*  ~ R - CH - R’~
| |
O* OH

Radiasion oksidlanish destruksiyasining intensivligi polimer materialiga kislorod molekulasining diffuziyalanish tezligiga hamda sistemadagi radioliz mahsulotlarining tabiatiga bog’liq bo’ladi. Radiasion destruksiya nurlantirish to’xtatilgandan so’ng ham davom etishi mumkin.