Том 24, номер 03, статья № 13

Набиев Ш. Ш., Вакс В. Л., Домрачева Е. Г., Палкина Л. А., Приползин С. И., Собакинская Е. А., Черняева М. Б. Экспресс-анализ изотопомеров воды в атмосфере с использованием методов нестационарной субтерагерцовой и терагерцовой спектроскопии. // Оптика атмосферы и океана. 2011. Т. 24. № 03. С. 248-255.    PDF
Скопировать ссылку в буфер обмена

Аннотация:

Приведены предварительные результаты исследования возможности разработки метода экспресс-анализа воздуха с целью определения изотопного состава паров атмосферной воды с использованием методов нестационарной спектроскопии субтерагерцового и терагерцового диапазонов. Особое внимание уделено методическим вопросам определения фоновой и минимально обнаружимой концентрации паров тяжелой воды в атмосфере в режиме реального времени.

Ключевые слова:

терагерцовая спектроскопия, тяжелая и сверхтяжелая вода, атмосферный воздух

Список литературы:

1. Industrial ecology and global change / Eds. R. Socolow, C. Andrews, F. Berkhout, V. Thomas. Cambridge: Cambridge University Press, 1994. 530 p.
2. Ponomarev-Stepnoi N.N., Kuznetsov V.V., Gagarinskii A.Y., Moniz E.J., Gottemoeller R., Poneman D. The Future of Nuclear Power: Energy, Ecology, and Safety // Atomic Energy. 2002. V. 93, N 5. P. 855-865.
3. Безопасность и экология. Официальный сайт ФГУП концерна "Росэнергоатом": http://www.rosenergoatom.ru/rus/safety-and-ecology/
4. Василенко О.И. Радиационная экология. М.: Медицина, 2004. 216 с.
5. Надеждинский А.И., Набиев Ш.Ш., Григорьев Г.Ю., Вязов И.Е., Малюгин С.Л., Пономарев Ю.Н., Понуровский Я.Я., Ставровский Д.Б., Болясов Д.А. Экспресс-методы измерения степени обогащения гексафторида урана и следовых количеств UF6 и НF в атмосфере на основе диодных лазеров ближнего и среднего ИК-диапазона // Оптика атмосф. и океана. 2005. Т. 18, № 9. С. 797-806.
6. Галкин Б.Я., Гедеонов Л.И., Демидович Н.Н. Выброс в атмосферу летучих продуктов деления при работе АЭС и установок регенерации отработавшего топлива и перспективы их улавливания // Атом. энергия. 1978. Т. 44, вып. 2. С. 145-149.
7. Marshall V.C. Major Chemical Hazards. Chichester: Ellis Horwood Ltd., 1987. 672 p.
8. Набиев Ш.Ш., Пономарев Ю.Н. Спектрохимические аспекты дистанционного лазерного контроля аварийных выбросов на объектах ядерного топливного цикла // Оптика атмосф. и океана. 1998. Т. 11, № 12. С. 1274-1280.
9. Nuclear Security: Global Directions for the Future. L.: IAEA, 2006. 326 р.
10. Изотопы. Свойства, получение, применение. В 2 т. / Под ред. В.Ю. Баранова. М.: Физматлит, 2005. Т. 1. 598 с.; Т. 2. 728 с.
11. Григорьев Г.Ю., Малюгин С.Л., Набиев Ш.Ш., Надеждинский А.И., Понуровский Я.Я., Суханова М.А. О возможности использования лазерно-спектральных методов для контроля за выбросами опасных веществ на объектах ЯТЦ // Атом. энергия. 2008. Т. 105, вып. 4. C. 217-225.
12. Магомедбеков Э.П., Розенкевич М.Б., Жаворонкова Н.Г. Физико-химические методы анализа изотопов и особо чистых веществ. М.: РХТУ, 2002. 189 с.
13. Барбалат Ю.А., Калинкин И.П., Мосичев В.И., Сайдов Г.В., Свердлова О.В. Новый справочник химика и технолога. Аналитическая химия. Часть III / Под общ. ред. И.П. Калинкина. СПб.: Изд-во "Профессионал", 2004. 692 с.
14. Tritium Handling and Safe Storage. DOE Handbook (DOE-HDBK-1129-2008). Washington, D.C.: U.S. Department of Energy, 2008. 343 р.
15. Беловодский Л.Ф., Гаевой В.К., Гришмановский В.И. Тритий. М.: Энергоатомиздат, 1985. 247 с.
16. Grigoriev G., Nabiev Sh., Nadezhdinskii A., Ponurovskii Ya., Stavrovskii D. Diode laser spectroscopy of water isotopomers in near IR // Abstr. of Papers 7-th Int. Conf. on Tunable Diode Laser Spectroscopy. Zermatt. 2009. P. 27.
17. Григорьев Г.Ю., Набиев Ш.Ш., Надеждинский А.И., Понуровский Я.Я., Ставровский Д.Б. Диодная лазерная спектроскопия паров тяжелой и сверхтяжелой воды в ближнем ИК-диапазоне // Тез. докл. XXIV съезда по спектроскопии. Москва-Троицк, 2010. С. 70-71.
18. Sensing with Terahertz Radiation / Ed. D. Mittleman. Heidelberg: Springer, 2002. 337 р.
19. Terahertz Spectroscopy: Principles and Applications / Ed. S. Dexheimer. N.Y.: CRC, 2007. 360 p.
20. Yun-Shik Lee. Principles of Terahertz Science and Technology. Berlin; Heidelberg: Springer, 2008. 340 р.
21. Exter M., Fattinger C., Grischkowsky D. Terahertz time-domain spectroscopy of water vapor // Opt. Lett. 1989. V. 14, N 20. P. 1128-1130.
22. Xin X., Altan H., Saint A., Matten D., Alfano R.R. Terahertz absorption spectrum of para and ortho water vapors at different humidities at room temperature // J. Appl. Phys. 2006. V. 100, N 9. P. 094905.
23. Vaks V.L., Brailovsky A.B., Khodos V.V. Millimeter Range Spectrometer with Phase Switching-Novel Method for Reaching of the Top Sensitivity // Infrared & Millimeter Waves. 1999. V. 20, N 5. Р. 883-896.
24. Вакс В.Л., Панин А.Н., Басов С.А., Иллюк А.В., Приползин С.И., Павельев Д.Г., Кошуринов Ю.И. Нестационарная спектроскопия диапазона частот 1-2,5 ТГц на твердотельных устройствах // Изв. вузов. Радиофиз. 2009. Т. 52, № 7. С. 569-575.
25. Вакс В.Л., Домрачева Е.Г., Никифоров С.Д., Собакинская Е.А., Черняева М.Б. Применение микроволновой нестационарной спектроскопии для неинвазивной медицинской диагностики // Изв. вузов. Радиофиз. 2008. Т. 51, № 6. С. 490-498.
26. Seinfeld J.H., Pandis S.N. Atmospheric Chemistry and Physics: From Air Pollution to Climate Change. 2-nd edn. N.Y.: Wiley-Interscience, 2006. 1232 p.
27. Андреев Б.М., Зельвенский Я.Д., Катальников С.Г. Тяжелые изотопы водорода в ядерной технике. М.: Энергоатомиздат, 1987. 455 с.
28. Эванс Э. Тритий и его соединения / Пер. с англ. М.: Атомиздат, 1970. 309 с.
29. http://spec.jpl.nasa.gov/ftp/pub/catalog/catform.html
30. Advances in Chemical Physics. V. 141 / Ed. S.A. Rice. N.Y.: Wiley-Interscience, 2009. 563 p.
31. Топтыгин А.Ю., Грибанов К.Г., Захаров В.И., Касай Я., Кагава А., Мураяма Я., Имасу Р., Шмидт Г.А., Хоффманн Г., Жузель Ж. Определение вертикального профиля HDO/H2O из спектров пропускания атмосферы высокого разрешения // Оптика атмосф. и океана. 2007. Т. 20, № 3. С. 247-252.
32. Herbin H., Hurtmans D., Clerbaux C., Clarisse L., Coheur P.-F. H216O and HDO measurements with IASI/MetOp // Atmos. Chem. Phys. 2009. V. 9. Р. 9433-9447.
33. Brunken S., Muller H.S.P., Endres C.P., Giesen T.F., Mader H., Pearson J.C., Drouin B.J. Measurements and Analysis of High Resolution Terahertz Spectra of Water // Proc. of the 231-st Sympos. of the Int. Astronomical Union held in Pacific Grove. California, USA. 2005. Р. 134.
34. Yu B.L., Yang Y., Zeng F., Xin X., Alfano R.R. Terahertz absorption spectrum of D2O vapor // Opt. Commun. 2006. V. 258, N 2. P. 256-263.
35. Brunken S., Muller H.S.P., Endres C.P., Lewen F., Giesen T.F., Drouin B.J., Pearson J.C., Mader H. High resolution rotational spectroscopy on D2O up to 2.7 THz in its ground and first excited vibrational bending states // Phys. Chem. Chem. Phys. 2007. V. 9. Р. 2103-2112.
36. Grigoriev G., Jo J., Nabiev Sh., Nadezhdinskii A., Ponurovskii Ya., Rohatgi U., Stavrovskii D. HTO detection using TDLS // Abstr. of papers 7-th Int. Conf. on Tunable Diode Laser Spectroscopy (TDLS-2009). Zermatt, Switzerland. 2009. P. 107.
37. Grigoriev G.Yu., Nabiev Sh.Sh., Nadezhdinskii A.I., Ponurovskii Ya.Ya., Stavrovskii D.B. Diode laser spectroscopy of heavy and super-heavy water vapors in the near-IR range // Proc. of Int. Workshop on Non-Proliferation and Nuclear Materials. Obninsk, Moscow Region. 2009. P. 46-48.
38. Combining Quantum Mechanics and Molecular Mechanics. Some Recent Progresses in QM/MM Methods / Eds. S. Canuto, J.R. Sabin. N.Y.: Academic Press, 2010. 432 p.
39. Belkin M.A., Wang Q.J., Pflugl C., Belyanin A., Khanna S.P., Davies A.G., Linfield E.H., Capasso F. High-Temperature Operation of Terahertz Quantum Cascade Laser Sources // IEEE J. of Selected Topics in Quantum. Electron. 2009. V. 15. Р. 952-967.
40. Гольцман Г.Н., Лудков Д.Н. Сверхпроводниковые смесители на горячих электронах терагерцового диапазона и их применение в радиоастрономии // Изв. вузов. Радиофиз. 2003. Т. 46, № 8-9. С. 671-686.
41. Chen J., Kang L., Jin B.B., Xu W.W., Wu P.H., Zhang W., Jiang L., Li N., Shi S.C., Gol'tsman G.N. Properties of Terahertz Superconducting Hot Electron Bolometer Mixers // Terahertz Sci. and Technol. 2008. V. 1, N 1. Р. 37-41.