Действие ионизирующих излучений на воду приводит к радиолизу. Причем наибольший выход продуктов радиолиза дают излучения, характеризующиеся высокой плотностью ионизации, например α-частицы.
В результате радиолиза воды протекают следующие процессы.
1. Ионизация и возбуждение молекул воды:
Н2О 
Н2О+ + е-,
Н2О Н2О*.
2. Сольватация электронов и последующее взаимодействие с молекулами воды:
e
+ H
2O
→ H
. + OH
-.
3. Образование радикалов H . и O . H в результате реакций ионов и возбужденных молекул воды:
Н2О* → H . + O . H,
Н2O+ + Н2О → Н3О+ + O . Н.
4. Рекомбинация радикалов в местах их высокой концентрации:
H . + H . → Н2,
H . + O . H → Н2O,
O . + O . H → Н2О2.
5. Образование свободного кислорода для излучений с высокой ЛПЭ:
Н2O2 + O . H → Н
+ Н
2О,
НO . 2 + НO . 2 → Н2О2 + О2.
278
В разбавленных водных растворах непосредственному действию излучения подвергается лишь ничтожная доля растворенного вещества. Изменения происходят в основном за счет взаимодействия с ними продуктов радиолиза воды. При этом протекают окислительно-восстановительные реакции. Одни и те же продукты радиолиза воды могут быть и окислителями и восстановителями в зависимости от кислотности раствора и характера растворенного вещества. Сольватированный электрон является восстановителем: в кислых растворах он восстанавливает ион водорода:
Н3O+ + е
→ Н + Н
2O.
Атомы водорода обычно проявляют восстановительные свойства, которые усиливаются с ростом рН. В кислой среде они выступают в качестве окислителей, так как по реакции Н + Н+ → Н
образуется ион Н
, который и служит окислителем. Радикалы
Н обычно служат окислителями, однако в присутствии сильных окислителей (например, КМnО
4) могут стать восстановителями. При рН > 9 происходит электролитическая диссоциация радикала ОН с образованием О
-, который является слабым восстановителем:
Н → O
-Н
+.
Непосредственный радиолиз растворенного вещества наблюдается лишь в концентрированных растворах.
279
