Effect of ionizing radiation and temperature on liquid organic fuels
Authors: Джаббарова Л. Ю. , Мустафаев И. И. 
Published: August 2024

Способность топлива сохранять свои свойства в условиях эксплуатации, в том числе в условиях повышенных температур и различных видов излучения имеет важное практическое значение, поскольку топливо с нестабильными свойствами представляет серьезную опасность. Представлены результаты исследования воздействия гамма-излучения и температуры на изменение физико-химических свойств трех видов жидкого органического топлива - бензина АИ-92, бензина АИ-95 и дизельного топлива, полученных из нефтей Азербайджана. Лабораторные исследования выполнены на гамма-источнике Сo при мощности дозы Р = 0,18 Гр/с при различных поглощенных дозах D = 15-150кГр в температурном диапазоне от 50 до 250°С. В результате гамма-радиолиза бензина и дизельного топлива образуются газообразные продукты - водород и углеводороды С-С фракций. Рассчитаны средние радиационно-химические выходы газов, образовавшихся в результате гамма-радиолиза бензина АИ-92 и дизельного топлива при комнатной температуре в изученном диапазоне поглощенных доз. Данные анализа исходного и облученного ионизирующим излучением бензина АИ-95 с помощью экспресс-анализатора Zeltex ZX-440 XL показывают ухудшение технических свойств топлива, особенно значительные по истечении 4 месяцев после облучения. Основными химическими реакциями, происходящими в топливе под влиянием указанных факторов, по всей вероятности, являются дегидрогенизация и свободно-радикальные цепные реакции, которые могут приводить к полимеризации и образованию нежелательных химических соединений, что в целом значительно ухудшает рабочие характеристики жидкого топлива.

A fuel ability to maintain its characteristics under operating conditions is of great practical importance, including operating under exposure to elevated temperatures and various types of radiation, because of the danger of fuel with unstable properties. The paper presents results of studying effects of gamma radiation and temperature on changes in physicochemical properties of three types of liquid organic fuel - AI-92 gasoline, AI-95 gasoline and diesel fuel obtained from Azerbaijani oils. Laboratory studies have been carried out on Сo gamma source at a dose rate of P = 0.18 Gy/s at absorbed doses of D = 15-150 kGy in the temperature range from 50 to 250°C. Gamma radiolysis of gasoline and diesel fuel results in formation of gaseous products, mainly, hydrogen and C-C hydrocarbon fractions. The average radiation-chemical yields of gases formed in the course of gamma radiolysis of AI-92 gasoline and diesel fuel at room temperature in the studied range of absorbed doses are calculated. The initial and irradiated samples of AI-95 gasoline are analyzed with the help of Zeltex ZX-440 XL express analyzer, and an obvious deterioration in technical characteristics of the fuel is found, especially after 4 months of its storage after irradiation. The most likely occurring chemical reactions in the fuel under the influence of the irradiation and temperature are dehydrogenation and free radical chain reactions, which can lead to polymerization and formation of undesirable chemical compounds, which can result in significant impairing of the liquid fuel performance.