218Po正离子的中和动力学研究现状

摘要

222Rn发生衰变产生218Po的反冲原子,218Po带正电,会快速与空气中的痕量气体或水蒸气形成团簇,或称未结合态,未结合态的218Po可以与空气中的其他气溶胶颗粒结合,形成结合态的218Po,这在历史上已经得到公认,但是上述过程中带正电的218Po在空气中怎样失去电荷发生中和的机制、条件和影响因素等都不太清楚.这个中和过程是静电收集法测氡的一个理论基础,并且也是氡子体剂量估算的一个重要基础.二十多年来这个问题一直受到学者的关注,进行了不断的研究,并取得了很多新的进展.本文详细讨论了中和作用过程中的三种机制--电子俘获机制、小离子重新结合机制和电子转移机制.电子俘获机制是由水的辐射分解产生的羟自由基俘获218Po反冲路径上的电子,变成OH-,再与Po正离子发生中和;小离子重新结合机制指Po正离子与气体中电离产生的小的负离子结合;电子转移机制指PoO2+形成后,电子从电离能较低的分子转移给电离能较高的PoO2+上发生中和,是直接的电子转移过程.在不同的环境条件(空气中的气体含量、电离强度、温度、空气湿度、氡浓度)和Po离子生成后的不同年龄条件下,上述不同机制发生的程度不同,他们的影响因素也各不相同.