Лазерное детектирование изотопов йода тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.21 ВАК РФ

На правах рукописи

Киреев Сергей Васильевич ЛАЗЕРНОЕ ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ИЗОТОПОВ ЙОДА 01.04.21 - Лазерная физика

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Москва 2003

Работа выполнена в Московском инженерно-физическом институте (государственном университете).

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук М. А. Губин Физический институт им. П.Н.Лебедева РАН ;

доктор физико-математических наук П.П. Дьяченко ГНЦ РФ «ФЭИ им.акад. А.И.Лейпунского»;

доктор физико-математических наук, профессор Э.А. Маныкин РНЦ «Курчатовский институт».

Ведущая организация:

ГНЦ РФ «Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад. А.А.Бочвара».

Защита состоится « » ¿С/&//Л_2003 года в

час. 00 мин, на заседании диссертационного совета Д 212.130. 05 в Московском инженерно-физическом институте (государственном университете) по адресу: 115 409 г.Москва, Каширское шоссе д.31, тел. 324-84-98.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МИФИ (государственном университете).

Просим принять участие в работе совета или прислать отзыв в одном экземпляре, заверенный печатью организации.

Автореферат разослан «

/Ч _2003 года.

Ученый секретарь диссертационного совета '

доктор физико-математических наук, профессор И.В.Евсеев

О-ооз- А

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем развития ядерной энергетики является обеспечение эффективного и экологически безопасного функционирования предприятий по переработке облученного ядерного топлива (ОЯТ). Особую остроту приобретает эта проблема в связи с принятием Государственной Думой РФ в 2001 году закона о ввозе в Россию ОЯТ для переработки и хранения. Учитывая высокую стоимость переработки топлива (примерно 1000 $ за 1 кг) и большое количество ОЯТ, накопившегося во всем мире (к настоящему моменту свыше 200 тыс. тонн), а также тот факт, что Россия входит в число тех немногих стран мира, которые обладают соответствующими технологиями переработки ОЯТ (потенциальная возможность нашей страны в ближайшие десятилетия взять на хранение и переработать не менее 20 тыс. тонн топлива), высокое общественное внимание к данному вопросу, возникает необходимость строгого экологического контроля в реальном масштабе времени как технологического процесса переработки, так и выбросов вредных веществ в биосферу при переработке ОЯТ.

Важная роль в решении данной проблемы принадлежит созданию высокочувствительных средств непрерывного в реальном масштабе времени контроля ряда веществ. Среди таких веществ особую значимость имеет глобальный радионуклид йод-129, являющийся одним из четырех наиболее радиологически и биологически значимых радионуклидов ядерно-топливного цикла, который вносит заметный вклад в глобальную дозу облучения населения всего мира [1,2]. Вообще, следует отметить, что находящийся сейчас в окружающей среде йод-129, в основном, искусственного происхождения, и поступает в биосферу в газовой и в жидкой фазе в результате переработки ОЯТ на радиохимических предприятиях (свыше 99%)

[1-4]. К отличительным особенностям данного изотопа относится, в частности:

• Возможность глобального и локального накопления в биосфере благодаря длительному периоду полураспада (Тт = 15.7 млн. лет) и исключительная миграционная подвижность;

• Достаточно высокий кумулятивный выход при делении ядер на осколки (порядка 1%);

• Вредность воздействия на организм человека;

РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА СПетербург ляг ОЭ

• Сложность обнаружения и измерения концентрации йода-129 из-за малой энергии р - частиц ( Ер = 0.049 МэВ) и испускаемых при этом у-квантов.

Кроме того, важно отметить, что йод-129 обычно находится в смеси с естественным изотопом йода-127, содержание которого в биосфере значительно больше чем йода-129. Это обстоятельство существенно затрудняет детектирование йода-129. Учитывая экологическую опасность, введены и действуют очень жесткие нормы на предельно допустимые концентрации (ПДК) не только для йода-129, но и для йода-127 [1,5,6].

При этом используемые в настоящее время методы детектирования долгоживущих изотопов йода, как правило, не обеспечивают одновременное выполнение двух основных требований, предъявляемых к ним - высокую чувствительность и возможность регистрации в реальном масштабе времени. Так, методы, имеющие высокую обнаружительную способность - нейтронно-активационный, масс-спектрометрический, химический не позволяют проводить измерения в реальном масштабе времени, поскольку требуется сложная и продолжительная по времени предварительная подготовка исследуемых образцов [2,7]. С другой стороны, методы, обеспечивающие контроль йода-129 в реальном масштабе времени, в частности, основанные на регистрации Р- частиц или у- излучения и рентгеновского излучений из-за малой энергии р-частиц и испускаемых при этом у-квантов пригодны лишь для определения достаточно больших концентраций и\ ( > 1013 мол/см3 ) [8,9]. Более перспективно использовать для этих целей оптические методы [10-13], но полученные на их основе результаты еще далеки от требуемых.

Помимо проблем, связанных с детектированием изотопов йода в газовых и жидких средах, существуют задачи, в которых необходимо определять сверхмалые концентрации данных изотопов в особых условиях. В частности, при детектировании компонент сверхтонкой структуры (СТС) линий поглощения молекулярного йода в условиях насыщенного поглощения, что обусловлено возможностью их использования в качестве частотных реперов в лазерных стандартах частоты видимого диапазона спектра [14,15]. Важно подчеркнуть, что для эти целей используются узкие резонансы, поэтому для уменьшения их ширины приходится, наряду с другими мерами, понижать давление поглощающего газа, что приводит к уменьшению амплитуды резонансов и, как следствие, ухудшению чувствительности их регистрации.

Несмотря на заметные успехи в этом направлении [16], проблема повышения чувствительности остается чрезвычайно актуальной. Все вышесказанное позволяет определить цель настоящей работы.

Цель работы. Целью диссертационной работы является решение крупной научной проблемы, связанной с разработкой новых высокочувствительных лазерных методов и средств детектирования изотопов йода в различных средах в реальном масштабе времени, имеющей важное хозяйственное значение, в частности, по обеспечению эффективного и экологически безопасного функционирования предприятий ядерно-топливного цикла.

Для достижения указанной цели в работе были решены следующие задачи:

1. Проведен цикл фундаментальных исследований лазерно возбуждаемой флуоресценции изотопов молекулярного йода. Получены спектры флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением ряда лазеров видимого диапазона спектра: гелий-неонового (0,6328 мкм), аргонового (0,5145 мкм), криптонового (0,6471 мкм), а также неодимового лазера на второй гармонике (0,533 мкм). Изучены процессы столкновительной предиссоциации, колебательной и вращательной релаксаций возбужденных излучением Не-Ие лазера уровней В-состояния изотопов молекулярного йода 12712 и 12% .

2. Изучены факторы, влияющие на чувствительность детектирования изотопов йода как при наличии буферных газов, так и при их отсутствии. Установлены оптимальные значения давления буферного газа, температуры паров йода и частоты возбуждающего излучения для измерения концентрации изотопов йода лазерно-флуоресцентным методом.

3. Исследованы особенности детектирования изотопов 1271 и 1291, находящихся в газовой смеси. Предложены новые высокочувствительные методы детектирования изотопов йода на основе гелий-неонового и криптонового лазеров.

4. Проведено исследование флуоресценции диоксида азота как фактора, влияющего на точность детектирования изотопов йода в многокомпонентных газовых средах.

5. Предложены методы одновременного детектирования изотопов йода и окислов азота как в атмосферном воздухе, так и технологической среде при переработке ОЯТ.

6. На основе проведенных исследований был создан лазерный комплекс для измерения в реальном масштабе времени концентрации изотопов

йода и диоксида азота в газовых средах.

7. Проведены успешные испытания разработанного комплекса в реальных условиях азотнокислого растворения облученного ядерного ' топлива в горячих камерах.

8. Предложен новый метод детектирования примесей йода-129 в жидких технологических средах при переработке ОЯТ в реальном масштабе времени.

9. Проведено детектирование компонент сверхтонкой структуры линий поглощения изотопов йода в условиях насыщенного поглощения с использованием регистрации резонансов мощности и частоты в двухмодовых лазерах видимого диапазона спектра.

10. Разработан высокочувствительный метод детектирования слабых линий поглощения на основе регистрации частотных резонансов в трехмодовом режиме генерации.

Научная новизна работы заключается в следующем: Впервые проведен широкий комплекс исследований лазерно-возбуждаемой флуоресценции изотопов молекулярного йода. Получены новые фундаментальные знания о процессах поглощения и релаксации в системе В-Х изотопов молекулярного йода:

- Определены сечения самотушения и тушения флуоресценции, константы скорости столкновительной предиссоциации возбужденных излучением Не-Ые (633 нм) лазера колебательных уровней В - состояния молекулярного йода для целого ряда различных по физико-химическим * свойствам газов.

- Впервые определены сечения вращательной релаксации возбуждаемых излучением Не-№ лазера колебательно-вращательных уровней В-состояния изотопов молекулярного йода: Ш1 и 1291. Показано, что эффективность вращательной релаксации не менее чем на два порядка выше по сравнению с остальными процессами столкновительной релаксации молекулярного йода, такими как столкновительная предиссоциация и колебательная релаксация.

- Обнаружены оптимальные диапазоны температур паров йода, частоты возбуждающего излучения и давления газовой смеси, содержащей йод, при которых интенсивность флуоресценции йода увеличивается более чем на порядок по сравнению с нормальными условиями.

• Предложен, разработан и реализован новый лазерно-флуоресцентный метод детектирования изотопов 12912, 12711291 и 12712 , основанный на использовании частотно-перестраиваемого гелий-неонового лазера. Установлено, что применение данного метода

I

позволяет определять граничное отношение концентраций 1291/1271 не хуже 10"3. Обнаружено, что выбор определенных спектральных диапазонов - при настройке частоты возбуждающего флуоресценцию излучения на центр определенной колебательно-вращательной линии поглощения молекулы 12711291 _ позволяет уменьшить граничное отношение концентраций 1291/1271 в исследуемой смеси (при котором возможно определение концентрации йода-129) до 10"5.

• Предложен, разработан и реализован новый метод селективного определения концентраций изотопов 1291 и 1271, находящихся в смеси, на основе криптонового лазера, отличающийся тем, что для возбуждения флуоресценции используется только одна частота лазерного излучения (при одновременной регистрации стоксовой и антистоксовой областей спектра). Обнаружено, что данный метод позволяет определять граничное отношение концентраций 1291/1271 на уровне 10'3-10"\

• Предложен, разработан и реализован метод спектральной селекции флуоресценции йода-129 на фоне флуоресценции диоксида азота. Метод основан на раздельной регистрации стоксовой и антистоксовой частей спектра флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением гелий-неонового лазера.

• Предложен, разработан и реализован оптический абсорбционный метод одновременного определения концентраций йодсодержащих веществ в жидких средах. Чувствительность данного метода превосходит более чем на два порядка лучшие результаты, полученные аналитическими химическими методами. При этом в отличие от них разработанный метод позволяет проводить измерения в реальном масштабе времени, что существенно расширяет возможности его применения.

• Впервые создан лазерный комплекс для детектирования в реальном масштабе времени йода-129 и окислов азота как непосредственно в технологических процессах переработки облученного ядерного топлива в горячих камерах на радиохимических предприятиях, так и в атмосферном воздухе. Лазерный комплекс позволяет исследовать кинетику физико-химических процессов переработки ОЯТ.

• Впервые осуществлено детектирование компонент сверхтонкой структуры изотопов йода в условиях насыщенного поглощения на основе регистрации резонансов мощности и частоты в двухмодовых лазерах видимого диапазона спектра. В частности, установлено, что метод регистрации ЧР в двухмодовом Не-Ые/Ь (0,63 мкм) лазере с линейными параллельными поляризациями обеспечивает выигрыш в

чувствительности более чем на три порядка по сравнению с детектированием резонансов мощности в одномодовом лазере при одновременном увеличении выходной мощности излучения более чем на порядок.

• Предложен и реализован новый высокочувствительный метод детектирования слабых линий поглощения на основе регистрации частотных резонансов в трехмодовом лазере с нелинейно поглощающей ячейкой. Установлено, что его чувствительность выше в два-три раза выше по сравнению с получаемой при регистрации ЧР в двухмодовом лазере.

• Предложен, разработан и реализован метод выделения частотных резонансов в трехмодовом лазере, обусловленных всеми компонентами СТС поглощения йода, попадающими в диапазон генерации, основанный на применении слабого (40-70Э) аксиального магнитного поля, накладываемого на усиливающую среду.

Практическая ценность работы:

• Разработан ряд новых лазерных методов детектирования изотопов йода в газах и жидких средах, защищенных двумя авторскими свидетельствами и патентом.

• На основе предложенных автором диссертации методов создан лазерный комплекс для детектирования в реальном масштабе времени йода-129 и окислов азота в процессах переработки ОЯТ в горячих камерах на радиохимических предприятиях. Комплекс имеет рекордную чувствительность регистрации изотопов йода в газах в реальном масштабе времени: в естественной атмосфере - 1 • 108 мол/см3 для йода-129 и 2-109мол/см3 для йода-127, в технологической среде при переработке ОЯТ - МО10 мол/см3 для йода-129.

• Многократные испытания лазерного комплекса в реальных условиях азотнокислого растворения облученного ядерного топлива в горячих камерах, проведенные в НПО «Радиевый институт им.В.Г.Хлопина», подтвердили его уникальные возможности в детектировании йода-129 и окислов азота как непосредственно в технологической среде горячих камер, так и после специальных газоочистительных фильтров в реальном масштабе времени. Существенно, что достигнутая чувствительность регистрации йода-129 позволяет проводить мониторинг атмосферного воздуха в промышленных зонах на уровне ПДК. В течение нескольких лет лазерный комплекс эксплуатируется в НПО «Радиевый институт им. В.Г.Хлопина».

• Разработанные высокочувствительные спектрометры, основанные на регистрации частотных резонансов в двух- и трехмодовых лазерах с нелинейно поглощающими ячейками, имеют чувствительность более, чем на три порядка лучшую по сравнению с получаемой в одномодовых лазерах. В частности, обнаружимый коэффициент поглощения составляет Ю"10 -10"11 Гц"1/2 см'1 при длине поглощающей ячейки 1,5 см. Полученное существенное увеличение амплитуды резонансов, отношения сигнал/шум и выходной мощности излучения показывают перспективность применения резонансов мощности в двухмодовом лазере с сильной межмодовой связью и частотных резонансов в двух- и трехмодовых Не-№/12 лазерах со слабой связью в качестве реперов частоты для создания высокостабильных по частоте источников излучения видимого диапазона спектра с ожидаемой стабильностью на два-три порядка лучшей по сравнению с одномодовыми лазерами.

• Разработан метод создания долгоживущих йодных поглощающих ячеек, предназначенных для стабилизированных по частоте излучения Не-КеЛг лазеров.

Различные варианты двухмодовых лазеров видимого диапазона спектра, разработанные автором диссертации и используемые, в частности, для обнаружения и исследований сверхтонкой структуры линий поглощения изотопов йода, экспонировались на ВДНХ СССР, а автор награжден двумя медалями ВДНХ СССР. За проведенный цикл исследований таких лазеров автор удостоен звания лауреата Премии МИНВУЗа СССР.

Основные результаты и положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследований лазерно возбуждаемой флуоресценции изотопов молекулярного йода:

- Экспериментально полученные значения сечений столкновительной предиссоциации, колебательной и вращательной релаксаций возбужденных излучением Не-Ые лазера уровней В-состояния изотопов молекулярного йода п\ и 12912;

- Экспериментально установленный факт превышения эффективности вращательной релаксации по сравнению с остальными процессами столкновительной релаксации молекулярного йода, такими как столкновительная предиссоциация и колебательная релаксация, не менее чем на два порядка.

- Обнаружение оптимальных диапазонов температуры паров йода, частоты возбуждающего излучения и давления газовой смеси, содержащей йод, при которых интенсивность флуоресценции йода

увеличивается более чем на порядок по сравнению с нормальными условиями.

2. Предложение, разработка и реализация лазерно-флуоресцентного метода детектирования изотопов х2%, 12711291 и 1 \ , находящихся в смеси, основанный на использовании частотно-перестраиваемого гелий-неонового лазера. Утверждение о том, что применение данного метода позволяет определять граничное отношение концентраций 1291/,г71 (при котором возможно определение концентрации йода-129) не хуже 10"3, а при выборе определенных спектральных диапазонов (при настройке частоты возбуждающего флуоресценцию излучения на центр определенной колебательно-вращательной линии поглощения молекулы 12711291) можно получить эту величину на уровне 10"5.

3. Предложение, разработка и реализация метода спектральной селекции флуоресценции йода-129 на фоне флуоресценции диоксида азота, основанный на раздельной регистрации стоксовой и антистоксовой частей спектра флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением гелий-неонового лазера.

4. Предложение, разработка и реализация метода селективного определения концентраций изотопов 1291 и 1271, находящихся в смеси, на основе криптонового лазера, отличающийся тем, что для возбуждения флуоресценции используется только одна частота лазерного излучения (при одновременной регистрации стоксовой и антистоксовой областей спектра). Показано, что данный метод позволяет определять граничное отношение концентраций 1291/1271 на уровне 10'3-10"4.

5. Предложение, разработка и реализация оптического абсорбционного метода одновременного определения концентраций йодсодержащих веществ в жидких технологических средах переработки ОЯТ с чувствительностью более чем на два порядка лучшей по сравнению с известными аналитическими химическими методами. При этом в отличие от них разработанный метод позволяет проводить измерения в реальном масштабе времени, что существенно расширяет возможности его применения.

6. Разработка и создание лазерного комплекса для детектирования в реальном масштабе времени йода-129 и окислов азота как непосредственно в процессах переработки облученного ядерного топлива в горячих камерах на радиохимических предприятиях, так и в атмосферном воздухе.

7. Результаты исследований по детектированию компонент сверхтонкой структуры поглощения изотопов йода в условиях насыщенного

поглощения на основе регистрации резонансов мощности и частоты в двухмодовых лазерах видимого диапазона спектра. В частности, утверждение о том, что метод регистрации ЧР в двухмодовом He-Ne/b (0,6328 мкм) лазере с линейными параллельными поляризациями обеспечивает выигрыш в чувствительности более чем на три порядка по сравнению с детектированием резонансов мощности в одномодовом лазере при одновременном увеличении выходной мощности излучения более чем на порядок.

8. Разработка и реализация метода детектирования слабых линий поглощения на основе регистрации частотных резонансов в трехмодовом лазере с нелинейно поглощающей ячейкой. Утверждение о том, что наложение слабого аксиального магнитного поля на усиливающую среду позволяет расширить область трехмодовой генерации и, как следствие, выделять на частоте малых биений резонансы, связанные со всеми попадающими в диапазон генерации компонентами СТС поглощения йода.

Авторский вклад. Все выносимые на защиту результаты и положения диссертационной работы получены и разработаны лично автором, или при его непосредственном участии.

Апробация результатов. Результаты проведенных по теме диссертации исследований докладывались и обсуждались на следующих конференциях, симпозиумах, совещаниях и семинарах:

Y Всесоюзная научно-техническая конференция "Метрология в радиоэлектронике", Москва, 1981 г.; Всесоюзная конференция "Метрологическое обеспечение измерений частотных и спектральных характеристик излучения лазеров", Харьков, 1982 г.; International conference and school "Lasers and applications", Bucharest,Romania, 1982 г.; XXX научная конференция МИФИ, Москва, 1983 г.; Всесоюзная конференция "Применение времячастотных средств и методов измерений в народном хозяйстве", Москва, 1983 г.; Всесоюзный научно-технический семинар "Опыт применения лазеров в приборостроении и машиностроении", Ленинград, 1983 г.; Всесоюзная конференция "Проблемы метрологического обеспечения научных исследований и учебного процесса в вузах", Ленинград, 1984 г.; XXXI научная конференция МИФИ, Москва, 1985 г.; П Всесоюзное совещание «Квантовая метрология и фундаментальные физические константы», Ленинград, 1985 г.; 1П Всесоюзная конференция "Применение лазеров в технологии и системах передачи и обработки информации (Применение лазеров для изучения и контроля окружающей среды)", Таллинн, 1987 г.;

X Всесоюзный симпозиум по лазерному и акустическому зондированию атмосферы, Томск, 1988 г.; Всесоюзная конференция "Проблемы производства и применения изотопов и источников ядерного излучения в народном хозяйстве СССР", Ленинград, 1988 г.; IX Всесоюзный симпозиум по спектроскопии высокого разрешения, Якутск, 1989 г.; Всесоюзная конференция "Оптика лазеров", Ленинград, 1990 г.; XXI сьезд по спектроскопии, Звенигород, 1995 г.; Конференция «Неразрушающий контроль и диагностика», Москва, 1996 г.; Международная конференция «Физика и промышленность», Голицыне, 1996 г.; Конференция «Лазеры в науке, технике, медицине», Сергиев Посад, 1996 г.; 6 International Workshop On Laser Physics (LPHYS'97), Москва, 1997 г.; 7 International Workshop On Laser Physics (LPHYS'98), Praga, 1998 г.; International Conference on Industrial Lasers, Wuhan, China, 1999; 10th International Workshop On Laser Physics (LPHYS'01), Москва, 2001 г.; 6-й Международная научная конференция "Молекулярная биология, химия и физика неравновесных систем", Иваново, 2002 г.; научных сессиях МИФИ (1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003 гг.), научных семинарах ГНЦ РФ Физико-энергетического института им.акад. А.И.Лейпунского, ГНЦ РФ Всероссийского научно-исследовательского института неорганических материалов им. акад. А.А.Бочвара, Физического института РАН им. П.Н.Лебедева, ГНЦ РФ научно-исследовательского физико-химического института им. Л .Я.Карпова в 2003 г.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 99 печатных работ, включая 37 статей в реферируемых журналах, 2 авторских свидетельства и 1 патент на изобретения, 30 тезисов международных, всесоюзных и всероссийских конференций и симпозиумов, 29 статей и тезисов в сборниках научных трудов.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Изложена на 291 странице машинописного текста, включая 102 рисунка, 24 таблицы и список литературы, содержащий 291 наименование.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Введеяие содержит краткий обзор существующих в настоящее время методов контроля долшживущих изотопов йода, раскрывающий актуальность исследуемых в диссертации задач. Подчеркивается важность разработки новых высокочувствительных методов и средств детектирования изотопов йода-129 и йода-127 на основе методов лазерной спектроскопии, позволяющих проводить их контроль в различных средах и условиях в

реальном масштабе времени, в частности, для обеспечения эффективного и экологически безопасного функционирования предприятий по переработке облученного ядерного топлива. Обосновывается выбор метода лазерно возбуждаемой флуоресценции для детектирования изотопов йода как непосредственно в технологической среде горячих камер при переработке ОЯТ так и после газоочистительных фильтров. Рассматривается проблема повышения чувствительности регистрации компонент сверхтонкой структуры поглощения йода в условиях насыщенного поглощения. Приводится краткая характеристика работы и формулируется ее цель. Коротко перечисляются научная новизна и практическая ценность работы, основные результаты и положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена исследованию лазерно возбуждаемой флуоресценции изотопов йода.

В первом разделе главы кратко изложены физические процессы, имеющие место при оптической накачке и последующей релаксации в системе электронного перехода Х-В молекулярного йода. Приводятся данные о резонансных колебательно-вращательных линиях поглощения 12% >12?Ь и 2711291, соответствующих длине волны 0,6328 мкм Не-Ые лазера - одного из наиболее перспективных для детектирования изотопов йода. Рассмотрены излучательная (флуоресценция) и основные безызлучательные процессы релаксации, уменьшающие квантовый выход флуоресценции. Второй раздел связан с экспериментальным получением и изучением спектров флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением различных лазеров видимого диапазона спектра: газовых - гелий-неонового, аргонового, криптонового, а также твердотельного - неодимового лазера на второй гармонике, одних из наиболее распространенных в данном диапазоне спектра.

Следует отметить, что спектры флуоресценции смеси изотопов йода в случае с гелий-неоновым, криптоновым и неодимовым лазером (на второй гармонике) получены впервые. Важным результатом является наличие в их спектрах достаточно заметного количества антистоксовых компонент, в частности, в случае гелий-неонового лазера. Как будет показано ниже (в главе 4), именно этот факт был положен в основу нового метода детектирования молекулярного йода в газах (на основе гелий-неонового лазера), который позволил примерно в семьсот раз улучшить чувствительность детектирования йода-129 по сравнению с лучшими результатами, полученными до настоящего времени в мире, поскольку ранее для этих целей использовался аргоновый лазер, излучение которого практически не возбуждает антистоксовых компонент.

Учитывая то обстоятельство, что к разрабатываемому лазерному комплексу, который, в частности, может применяться для обеспечения

непрерывного в реальном масштабе времени контроля йода-129 как в технологическом процессе переработки ОЯТ, так и после газоочистительных фильтров на соответствующих предприятиях, предъявляется целый ряд жестких требований, таких как: высокая чувствительность детектирования, надежность, длительный ресурс эксплуатации, относительная простота в управлении, невысокая стоимость, позволило автору сделать выбор лазерного источника для возбуждения флуоресценции йода в пользу гелий-неонового лазера. Именно поэтому основная часть исследований, выполненных в настоящей диссертационной работе, связана с использованием этого лазера.

В этом же разделе описана экспериментальная установка, используемая для исследований флуоресценции йода, и методика получения изотопов йода с составом типичным для облученного ядерного топлива.

В третьем разделе проведены исследования столкновительной предиссоциации возбужденных излучением Не-Ые лазера колебательных уровней В-состояния 12, представляющей собой распад молекулы йода на два 3Р3/2 атома, индуцированный неупругими столкновениями молекулы йода либо с молекулой буфера (тушение), либо с молекулой йода (самотушение). Отметим, что столкновительная предиссоциация как и спонтанная предиссоциация осуществляется, главным образом, через отталкивательное 'П„- состояние [17]. Данные процессы оказывают существенное влияние на зависимость интенсивности флуоресценции йода от его концентрации и от концентрации буферных газов, а нелинейный характер этой зависимости ограничивает точность измерения концентрации Ь. Именно это обстоятельство обусловливает необходимость проведения исследований этих процессов и, прежде всего, определения коэффициентов и сечений самотушения и тушения флуоресценции буферными газами. На основе экспериментальных результатов были определены коэффициенты и сечения самотушения, а также тушения флуоресценции рядом буферных газов: Не, Ые, Аг, Кг, Хе, Н2О, СО2, воздух. Установлены константы скорости столкновительной предиссоциации колебательных уровней В - состояния молекулярного йода для различных по физико-химическим свойствам газов: Не, Аг, Хе, Н20, 02, N2, N0, Ы02, С02, Ш03. Экспериментально обнаружено, что для неполярных одноатомных буферов константы скорости предиссоциации прямо пропорциональны поляризуемости буфера, а для многоатомных полярных молекул наблюдается увеличение констант скорости предиссоциации с ростом полного дипольного момента буфера -собственного и наведенного в процессе взаимодействия с молекулой йода. Данные результаты достаточно хорошо согласуются с теоретической моделью, предложенной в [18].

В разделе 1.4. исследована колебательная релаксация возбужденных излучением гелий-неонового лазера уровней В-состояния 12 Для определения значений констант скорости колебательной релаксации использовалась методика, суть которой кратко можно изложить следующим образом. Вначале экспериментально измеряются спектры флуоресценции йода. Затем, исходя из наблюдаемых интенсивностей спектральных линий, соответствующих излучательной релаксации уровней, возбуждаемых излучением лазера (у '=6, И для !?, у'=6, 8, 12 для 129Ь), и уровней, заселяемых в процессе колебательной релаксации, определяются заселенности данных уровней. После этого, используя систему динамических уравнений для соответствующих уровней В-состояния в стационарных условиях определяются значения констант скорости колебательной релаксации К,.. В качестве буфера использовался ряд газов: Не, Ые, N2, СО2, И2О. Проведенные исследования показали, что для исследуемых колебательных уровней йода скорость колебательной релаксации значительно выше (более чем на два порядка) по сравнению с большинством других молекул, что связано с тем, что энергия колебательного возбуждения В-состояния йода, переходящая при столкновении в кинетическую энергию, близка к кТ. Наблюдается увеличение констант скорости колебательной релаксации с увеличением номера колебательного уровня и температуры паров йода. При изменении массы буфера скорость колебательной релаксации достигает максимума при таких значениях приведенной массы йод-буфер, при которых достигается примерное равенство времени столкновения и периода колебаний. Что касается эффективности заселения колебательных уровней, то она возрастает с увеличением отношения скоростей столкновительной предиссоциации и колебательной релаксации Кр/К,.

Раздел 1.5 связан с исследованием вращательной релаксации возбужденных уровней В-состояния изотопов молекулярного йода. На основе экспериментальных данных определены сечения вращательной релаксации. Установлено, что эффективность вращательной релаксации более чем на порядок выше по сравнению с остальными процессами столкновительной релаксации молекулярного йода, такими как столкновительная предиссоциация и колебательная релаксация. Обнаружено, что скорость вращательной релаксации достаточно слабо зависит от номера колебательного уровня; в заметно большей степени она определяется свойствами частиц, сталкивающихся с возбужденной молекулой йода - массой и геометрией буферного газа.

Вторая глава посвящена исследованию факторов, влияющих на чувствительность детектирования изотопов йода. Среди факторов, которые могут существенно влиять на чувствительность лазерно-флуоресцентного

метода детектирования изотопов йода, следует выделить температуру паров йода, частоту возбуждающего излучения, состав и давление газовой среды. Повышение температуры паров йода должно приводить к увеличению интенсивности флуоресценции из-за роста населенности возбужденных уровней молекулярного йода. Однако при этом может изменятся форма линий поглощения, представляющих собой доплеровски-уширенные колебательно-вращательные контуры, а также их взаимное перекрытие, что может приводить к изменению поглощения йода и, как следствие, интенсивности флуоресценции. В связи с этим возникает необходимость определения оптимальной с точки зрения достижения наибольшей интенсивности флуоресценции частотной настройки используемого гелий -неонового лазера.

В разделе 2.1 проведены теоретические и экспериментальные исследования влияния температуры паров йода и частоты возбуждающего излучения на интенсивность флуоресценции изотопов йода в отсутствие буферной среды. Показано, что наибольшая величина интенсивности флуоресценции йода-127 достигается при температуре 615К и частоте лазерного излучения, смещенной относительно центральной частоты линии поглощения соо на 0.85 ГГц в длинноволновую часть спектра. Для йода-129 максимум интенсивности флуоресценции достигается при температуре 605К и частоте, смещенной относительно Шо на 1.8 ГГц в коротковолновую часть спектра. Важно, что полученные в этих условиях интенсивности флуоресценции существенно превышают соответствующие значения интенсивностей при обычных условиях (температура паров йода ЗООК и частота ©о ) в 25 раз для йода-129 и в 20 раз для йода-127.

В разделе 2.2 проведено исследование влияния давления буферного газа на флуоресценцию изотопов йода. В частности, экспериментально определены коэффициенты кст столкновительного уширения резонансного поглощения йода для ряда буферных газов: Не, Ne, Ar, Кг, Хе, СО2 и атмосферного воздуха. Установлено, что в отличие от констант столкновительного тушения флуоресценции найденные значения кст незначительно отличаются для разных по физико-химическим свойствам буферных газов. Экспериментально наблюдался

сдвиг в длинноволновую часть спектра центра линии 6-3 Р(33) йода-127 с ростом давления буферных газов. Установлено, что основной вклад в столкновительное уширение линий поглощения йода вносят слабые упругие взаимодействия молекул йода и буффа, приводящие лишь к сбоям фазы при поглощении молекулой йода электромагнитной волны. В этом же разделе приводятся результаты теоретических и экспериментальных исследований, направленных на определение оптимального давления буферного газа для детектирования изотопов йода в атмосфере. Установлено, что для достижения

максимальной интенсивности флуоресценции изотопа йода-129 целесообразно проводил, измерения примесей йода, содержащегося в атмосфере, при откачке анализируемой смеси газов до концентраций 2-Ю18 - 4-Ю18 см"3. При этом выигрыш в чувствительности по сравнению с регистрацией йода при атмосферном давлении составляет более 2 раз.

Дальнейшему повышению чувствительности детектирования изотопов йода в различных газовых средах за счет оптимизации сразу всех трех параметров - температуры, частоты и давления посвящен раздел 2.3. Обнаружено, что такая оптимизация позволяет более чем на порядок повысить чувствительность детектирования изотопов йода по сравнению с регистрацией йода при нормальных условиях (атмосферное давление, комнатная температура, несмещенная частота излучения гелий-неонового лазера). В частности, в атмосферном воздухе - для йода-129 примерно в 40 раз, а для йода-127 в 30 раз.

Третья глава посвящена проблеме детектирование изотопов 1271 и 1291, находящихся в газовой смеси. Одной из особенностей детектирования глобального радионуклида йода-129, находящегося в биосфере, является необходимость его селективного выделения на фоне естественного изотопа йода-127. Это обусловлено тем, что в реальных условиях, в частности, в атмосферном воздухе, данные изотопы всегда находится в смеси. При этом концентрация 12712, как правило, на несколько порядков превышает содержание 12\ (за исключением, быть может, областей, непосредственно примыкающих к территориям радиохимических производств) [19]. В результате смешивания этих изотопов в регистрируемый сигнал

129 127 lz9 127

флуоресценции дают вклад три вида молекул - I2, I I и 12. С учетом этих обстоятельств, а также того факта, что спектры поглощения и флуоресценции этих молекул в значительной степени перекрываются, для решения проблемы измерения концентрации йода-129 на фоне существенно больших концентраций йода-127 необходимы новые подходы.

В разделе 3.1 для решения данной проблемы предложен новый лазерно-флуоресцентный метод детектирования изотопов йода-129 и йода-127, основанный на использовании частотно-перестраиваемого гелий-неонового лазера. Вкратце, суть метода заключается в следующем. Вначале производится измерение интенсивностей флуоресценции в двух «точках»: 1 - при частоте лазерного излучения Шь смещенной на 2 ГГц в коротковолновую часть спектра относительно со0 при температуре примерно 600 К (максимум интенсивности флуоресценции 12912); 2 - при частоте юг, смещенной на 0.85 ГТц в длинноволновую область спектра относительно юо при той же температуре (максимум интенсивности флуоресценции 12712). Концентрации молекул 129Ь, 12711291 и 12712 в анализируемой смеси определяются из решения системы уравнений,

выражающей регистрируемые интенсивности флуоресценции через относительное содержание изотопов 1291 и 1271 и полную концентрацию йода. Как показывают оценки, граничное отношение концентраций 121/1271, измеряемых предложенным способом, оказывается не хуже 10'3.

Принимая во внимание особенности спектров флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением Кг (0,6471 мкм) лазера, (см.раздел 1.2), в разделе 3.2 был предложен еще один новый метод селективного определения концентраций изотопов 1291 и 1271, находящихся в смеси, отличающийся от рассмотренного выше тем, что для возбуждения флуоресценции используется только одна частота лазерного излучения (при одновременной регистрации стоксовой и антистоксовой областей спектра). Полученные для этого метода оценки величины граничных отношений концентраций йода-127 и йода-129 находятся на уровне ю-3 - 10"4, соответствующем одним из наилучших результатов, имеющихся в настоящее время [11], а сам метод является более простым. К недостаткам, по сравнению с предложенным выше методом на основе гелий-неонового лазера, можно отнести несколько меньшую надежность криптонового лазера и его более высокую стоимость.

Существенно, что оба предложенных метода могут быть использованы для определения концентраций изотопов молекулярного йода как в отсутствие, так и при наличии буферных газов.

С целью достижения наилучшей точности и чувствительности определения концентрации изотопа йода-129, находящегося в смеси с йодом-127, лазерно-флуоресцентным методом, в разделе 3.3 проведены расчеты спектров поглощения и флуоресценции изотопов молекулярного йода 1291 и 12 I в видимом диапазоне спектра (500-700 нм). При этом учитывался тот факт, что для переходов X <-> В разрешенными оказываются только Р- и R- ветви (это соответствует изменению вращательного квантового числа А/ = ±1). Рассмотрено влияние параметров анализируемой газовой смеси - температуры и давления паров йода, давления буферных газов - на интенсивность флуоресценции. Проведена оптимизация спектрального диапазона и перечисленных параметров. Расчеты проводились для 10 колебательных уровней Х-состояния, 62 колебательных уровней В-состояния и 150 вращательных уровней обоих состояний.

Установлено, что выбор определенных спектральных диапазонов - при настройке частоты возбуждающего флуоресценцию излучения на центр определенной колебательно -вращательной линии поглощения молекулы i27ji29j _ позволяет уменьшить граничное отношение концентраций 1291/' 71 в исследуемой смеси, при котором возможно определение концентрации йода-129 до значений ~10"5, что более чем на два порядка лучше по

сравнению с имеющимися результатами. При этом оптимальное соотношение чувствительность - точность выполняется для линий поглощения йода-129, расположенных в коротковолновом (зеленом) спектральном диапазоне. Определено, что достигнутые результаты могут быть улучшены еще более чем на порядок благодаря повышению температуры паров йода. Эффект в данном случае достигается, прежде всего, за счет изменения населенностей колебательно-вращательных уровней основного состояния, уширения линий поглощения и различия скоростей столкновительной предиссоциации различных уровней исследуемых изотопов йода.

Четвертая глава посвящена изучению флуоресценции диоксида азота как фактора, влияющего на точность детектирования изотопов йода в многокомпонентных средах.

Важно отметить, что при использовании лазерно-флуоресцентного метода детектирования изотопов йода как в естественной атмосфере так и в газовой технологической среде горячих камер при переработке ОЯТ, существует проблема обеспечения селективности их определения на фоне других компонент газовой смеси. Другими словами, важно знать возможный вклад в регистрируемый сигнал флуоресценции тех компонент смеси, молекулы которых резонансно поглощают лазерное излучение. Заметим, что вкладом процессов неупругого рассеяния лазерного излучения на частицах исследуемой смеси в естественной атмосфере комбинационным рассеянием можно пренебречь [20].

Анализ спектров поглощения основных газообразных компонентов технологической среды (NO, N02, N20, N204, N205, H20, HN02. HNO}) и атмосферного воздуха показывает, что среди сколько-нибудь заметно представленных компонентов исследуемых газовых сред лишь три молекулярных соединения (помимо молекулярного йода) характеризуются резонансным поглощением излучения гелий-неонового лазера - N02, N20$, Oj [21,22].

Сравним возможный вклад этих компонент в сигнал флуоресценции. При детектировании изотопов йода в естественной атмосфере вклад N203 и Оэ в регистрируемый сигнал флуоресценции существенно меньше вклада NO2, поскольку, во-первых, при примерно равных значениях сечений поглощения N2O3 и NO2 содержание N7O3 в атмосфере на 3-4 порядка меньше содержания диоксида азота (фоновое содержание NO2 в атмосфере составляет Ю10 - 1012 мол/см3 ), во-вторых, сечение поглощения озона на несколько порядков меньше сечения поглощения диоксида азота при примерно одинаковом содержании этих веществ в атмосфере [23]. Как было установлено в диссертации, при

одинаковых концентрациях 12 и N02 отношение интенсивностей флуоресценции 12/Ы02 в области спектра 650-820 нм составляет 104. Поэтому при детектировании йода на уровне ПДК для жилых зон и обычных концентрациях N02 в атмосферном воздухе интенсивности флуоресценции йода и диоксида азота могут оказаться сравнимыми, что может заметно влиять на точность измерений концентрации изотопов йода. Для достижения требуемой точности детектирования йода в атмосфере необходимо обеспечить высокую чувствительность детектирования диоксида азота. Так, при детектировании йода на уровне ПДК с погрешностью не более 20%, чувствительность для N02 должна быть не хуже 1012 мол/см3.

Для детектирования N02 с такой высокой чувствительностью в работе предлагается использовать лазерно-флуоресцентный метод. Поскольку поглощение диоксида азота максимально в сине-зеленой области спектра [24], то в качестве источников возбуждения его флуоресценции лучше всего использовать лазеры, излучающие в этом диапазоне, в частности, Не-Сс1 (0.4416 мкм) лазер, Аг или N(1 лазер (на второй гармонике). Однако применение лазеров зеленого диапазона в данном случае нецелесообразно, поскольку излучение этих лазеров возбуждает флуоресценцию не только диоксида азота, но и йода. Причем интенсивность последней при одинаковых концентрациях 12 и N02 даже больше, чем интенсивность флуоресценции N02. В то же время, излучение Не-Сс1 лазера флуоресценцию йода не возбуждает. Учитывая этот факт, а также его надежность и относительно невысокую стоимость, для детектирования диоксида азота был выбран именно гелий - кадмиевый лазер.

Что касается технологической среды горячих камер при переработке ОЯТ, то именно диоксид азота является одним из ее основных компонентов, который к тому же может давать заметный вклад в регистрируемый сигнал флуоресценции, и, следовательно, влиять на точность детектирования йода-129. Учитывая достаточно высокое содержание диоксида азота в данной среде (концентрация N02 в газовой фазе процесса азотнокислого растворения облученного ядерного топлива может достигать десятков процентов от объема), предложено определять его концентрацию в этом случае абсорбционным методом с использованием гелий - неонового или гелий - кадмиевого лазеров.

В разделах 4.1 и 4.2 рассмотрены процессы поглощения и релаксации возбужденных состояний Ж>2, и экспериментально определены коэффициенты и сечения поглощения диоксида азота. Было изучено влияние буферного газа на величину коэффициентов а поглощения N02. Установлено, что значение а практически не меняется при увеличении давления воздуха до 250-300 мм рт.ст., а затем начинает медленно

уменьшаться (примерно на 25% - при атмосферном давлении воздуха). Это уменьшение связано, вероятно, со столкновительным уширением линий поглощения диоксида азота. Полученный результат существенно отличается, в частности, от аналогичной зависимости, полученной для молекулярного йода, для которого значения коэффициентов поглощения сильно зависят от давления (для различных линий поглощения йода значение а может увеличиваться или уменьшаться в несколько раз). Такое поведение коэффициентов поглощения диоксида азота связано, по-видимому, с высокой плотностью взаимоперекрывающихся линий поглощения в исследуемом спектральном диапазоне, дающих интегральный усредненный вклад в суммарное поглощение.

В разделе 4.3 проведено исследование флуоресценции И02. Определены коэффициенты самотушения диоксида азота при использовании Не-№ и Не-С<1 лазеров.Показано, что уже при концентрациях диоксида азота >1015 см '3 самотушение приводит к существенно нелинейной зависимости интенсивности флуоресценции диоксида азота от его концентрации, что необходимо принимать во внимание при использовании флуоресцентного метода детектирования N02- Изучено тушение флуоресценции N02 буферными газами, молекулы которых различаются по своим физико-химическим свойствам: N2, Н20, N02, ряд инертных газов (Не, Ые, Аг, Хе), а также атмосферный воздух. Установлено, что значения коэффициентов тушения флуоресценции близки для обоих рассматриваемых лазеров, в тоже время существенно различаются для разных буферных газов. Рассмотрены возможные причины этих различий. В разделе 4.4. изучено влияние давления и температуры на чувствительность детектирования N02 •

Пятая глава посвящена лазерному комплексу для измерения в реальном масштабе времени концентрации изотопов йода в газовых средах.

Полученные в предыдущих главах результаты исследований легли в основу разработки и создания лазерного комплекса, предназначенного для высокочувствительного детектирования изотопов йода в реальном масштабе времени в различных газовых средах, включая технологическую среду горячих камер при переработке ОЯТ на радиохимических предприятиях и естественную атмосферу. В разделе 5.1 рассмотрены схема лазерного комплекса и его чувствительность. Установлено, что чувствительность ограничивается шумами темнового тока ФЭУ. В качестве источника возбуждения флуоресценции йода применялся Не-Ые лазер. Измерения проводились при оптимальных значениях давления газовой смеси, температуры паров йода и частоты возбуждающего излучения, в стоксовой и антистоксовой областях, для чистых паров йода и при наличии буферного газа. Показано, что максимальная чувствительность детектирования йода достигается в стоксовой области и составляет: в естественной атмосфере -

1 -108 мол/см3 для йода-129 и 2-109мол/см3 для йода-127, в технологической среде при переработке ОЯТ - МО10 мол/см3 для йода-129. При регистрации флуоресценции в антистоксовой части спектра чувствительность приблизительно на порядок хуже из-за меньшего числа спектральных линий флуоресценции в этом диапазоне. Для определения чувствительности детектирования N02 лазерно-флуоресцентным методом на основе Не-Сс1 лазера измерения проводились как для чистых паров диоксида азота, так и при наличии буферного газа при комнатной температуре и атмосферном давлении буфера. Чувствительность составила -109 мол/см3 в отсутствие буфера и 1011 мол/см3 при его наличии. Полученные чувствительности детектирования йода и диоксида азота почти на порядок лучше значений ПДК этих веществ для жилых зон и находятся на уровне фоновых концентраций 12 и N02 в атмосфере.

В разделе 5.2 рассмотрены методы одновременного детектирования йода и окислов азота N02, N0 как в естественной атмосфере так и в технологической газовой среде (специальной атмосфере). Важно отметить, что существенно различающиеся условия детектирования определяют целесообразность применения разных способов решения этих задач. Так, в случае естественной атмосферы предлагается использовать метод, суть которого заключается в следующем.

Анализируемая газовая смесь поступает в две измерительные ячейки. На первой стадии в одной ячейке излучением Не-№ лазера возбуждается флуоресценция йода и диоксида азота. Сигнал флуоресценции регистрируется в стоксовой области, выделяемой с помощью светофильтра с областью пропускания 650-800 нм. Во второй ячейке излучением Не-С(1 лазера возбуждается флуоресценция только диоксида азота (область регистрации 500-820 нм), что позволяет, во-первых, непосредственно определять концентрацию N02, во-вторых, учесть вклад диоксида азота в сигнал флуоресценции в первой ячейке и найти концентрацию йода. На второй стадии (для определения концентрации N0) исследуемая смесь вначале поступает в колонну преобразования, в которой происходит доокисление N0 в N02, и только после этого во вторую измерительную ячейку. Очевидно, что сигнал флуоресценции в этом случае содержит информацию о суммарной концентрации N0 и N02- Учитывая коэффициент преобразования N0 в N02 и сравнивая этот сигнал от чистого N02 (без доокисления), определяем концентрацию N0 и N02 в газовой смеси. Отметим, что обработка результатов измерений осуществляется в реальном масштабе времени с помощью персонального компьютера.

В случае детектирования Ь и окислов азота в специальной атмосфере необходимо учитывать особенности газовой смеси, образующейся в процессе переработке ОЯТ: достаточно высокое содержание в ней диоксида

I !

( азота, концентрация которого может достигать нескольких десятков

процентов объема. Благодаря этому факту, концентрацию йода ' целесообразно определять с помощью регистрации флуоресценции,

возбуждаемой излучением Не-Ке лазера, в антистоксовой части спектра, I выделяемой с помощью интерференционного светофильтра с областью

пропускания 570-620 нм. Содержание диоксида азота определяется абсорбционным методом на основе либо Не-Ые, либо Не-Сс1 лазеров. Что касается контроля N0, то для определения его концентрации применялся метод, описанный выше.

Разработанный лазерный комплекс был испытан в реальных условиях азотнокислого растворения ОЯТ в горячих камерах в НПО «Радиевый

* институт им. В.Г. Хлопина». Более десяти лет с лазерным комплексом проводился целый ряд экспериментов, часть результатов которых приведена в разделе 5.3. Растворению, как правило, подвергались образцы облученного ядерного топлива в виде фрагментов облученных твэлов ядерных реакторов АЭС. Образцы имели срок выдержки более трех лет. В частности, использовались фрагменты твэлов реактора ВВЭР-440 Нововоронежской АЭС с выгоранием 35 Гвт сут/т и выдержкой более 7 лет. При растворении ядерного топлива в азотной кислоте приблизительно 9597% йода переходило из раствора в парогазовую фазу, причем подавляющая часть газообразного йода находилась в виде молекулярных соединений 12912, 12711291, 12712 с преобладающим содержанием (более 80 %) йода-129.

Одна из типичных зависимостей концентрации йода-129 [I] в технологической среде горячей камеры от времени растворения образца | ОЯТ приведена на рис. 1.

* [I], 10" см"1

Т, мин

Рис.1. Зависимость концентрации йода-129 [I] в технологической среде от времени растворения образцов ОЯТ (масса образца 350 г; скорость прокачки 50 л/час; давление в ячейке 50 мм рт. ст.) В экспериментах проводилось независимое определение концентрации йода химическим методом (определялась суммарная концентрация йода,

выделенного при растворении) и одновременно измерялась концентрация 85Кг радиометрическим методом с помощью детектора криптона. Сравнение результатов, полученных химическим и флуоресцентным методами, а также временных зависимостей концентраций йода и криптона являлось проверкой правильности полученных результатов. Важно подчеркнуть, что детектирование йода проводилось как непосредственно в газовой среде технологического процесса переработки ОЯТ, что важно с точки зрения контроля и управления циклом растворения с целью повышения его эффективности и безопасности, так и после газоочистительных фильтров, что позволяет осуществлять мониторинг экологического состояния воздуха в рабочих зонах радиохимических производств, а также в жилых зонах в реальном масштабе времени на уровне ПДК.

В шестой главе рассмотрена возможность детектирования оптическим абсорбционным методом примесей йода-129 в жидких технологических средах горячих камер при переработке ОЯТ в реальном масштабе времени. Применяемые в настоящее время методы контроля йода-129 несмотря на достаточно высокую чувствительность не обеспечивают возможность его детектирования в реальном масштабе времени, что резко ограничивает их применение для целого ряда важных задач, частности, для изучения кинетики физико-химических процессов переработки ОЯТ [25]. Необходимо отметить сложность условий контроля, поскольку в жидкой среде кроме йода-129 присутствуют в большом количестве растворы оксидов и солей таких металлов как цезий, церий, плутоний, стронций, уран, барий, лантан и др. Поэтому, ввиду многокомпонентного состава таких сред, с одной стороны, и высокой химической активности йода, с другой, в анализируемой смеси йод может находиться как в чистом виде (в частности, в виде молекулы 12), так и в виде ряда соединений, таких, например, как анионные формы /о;, /", /3~ и др. Наличие йода-129 в растворе в той или иной форме (а также концентрации образующихся йодсодержащих веществ) зависит от целого ряда факторов: температуры и концентрации паров азотной кислоты, количественного соотношения между количеством кислоты, массы и химического состава образца топлива и т. д. Другими словами, в каждом конкретном случае растворения заранее сложно сказать не только о каком-либо определенном соотношении йодсодержащих веществ, но даже и о наличии того либо иного йодсодержащего компонента в анализируемом растворе. Поэтому для определения концентрации примеси йода-129 в жидких средах, образующихся при растворении ОЯТ азотной кислотой, необходимо было, во-первых, определить состав йодсодержащих компонентов в анализируемой смеси, и, во-вторых, измерить сечения поглощения этих компонентов.

В разделе 6.1 представлен анализ механизмов химических реакций при

, взаимодействие йода с водой, азотной кислотой, исследовано

взаимодействие этих веществ с металлосодержащими компонентами | ( ВаО, БгО, 1м203, СеОг, СхЖ^ ), находящихся в технологических жидкостях

' при переработке ОЯТ. В разделе 6.2 изложены результаты

' экспериментальных исследований спектров поглощения йода в различных

растворах. Определены значения величин сечений поглощения 12, и в

исследуемом спектральном диапазоне (300-650 нм). Установлено, что для рассматриваемых веществ поглощение максимально в синей и УФ областях спектра. Исследованы процессы, происходящие при изменении кислотности среды и приводящие к изменению спектров поглощения йода. В частности, * установлено, что при малых концентрациях азотной кислоты, когда имеет

место избыток йода в растворе, спектры поглощения незначительно отличаются от спектра поглощения 12 в воде, а по мере увеличения концентрации азотной кислоты происходит существенное изменение спектра, который при определенных условиях почти совпадает со спектром поглощения ю~ (благодаря росту процентного содержания аниона ю~ в

растворе). Экспериментально изучена временная динамика изменения коэффициента поглощения (для фиксированной длины волны излучения) при взаимодействии молекулярного йода с азотной кислотой. В ходе экспериментальных исследований растворению азотной кислотой подвергалась смесь йода и металлосодержащих веществ: ВаО, СвЖЬ, ЭЮ и Ьа2Оз . Показано, что спектры поглощения этих компонентов практически совпадают со спектром поглощения йода в воде.

Полученные результаты позволили предложить новый метод одновременного определения концентраций 12 и Ю~г в растворе азотной

I кислоты (раздел 6.3). В его основу положен оптический абсорбционный

1 метод, предусматривающий одновременное измерение интенсивностей

прошедшего через поглощающую кювету излучения на двух длинах волн. Определены оптимальные, с точки зрения чувствительности детектирования ' этих веществ, пары длин волн излучения. В частности, целесообразно

использовать Не-С<1 лазер, генерирующий на X = 0,325 мкм и X = 0,4416 мкм. 1 Чувствительность регистрации 12 и составляет ~ 5 мкг/л (при длине

поглощающей кюветы 10 см). Существенно, что чувствительность данного ' метода заметно превосходит результаты, полученные аналитическими

химическими методами. При этом в отличие от них разработанный метод позволяет проводить измерения в реальном масштабе времени.

Седьмая глава посвящена детектированию компонент сверхтонкой структуры линий поглощения изотопов йода в условиях насыщенного поглощения. Учитывая тот факт, что одни из лучших результатов в мире по

чувствительности были получены Басовым Н.Г., Губиным М.А., Проценко Е.Д. вместе с соавторами [16,26] при использовании гелий-неоновых (3,39 мкм) лазеров с метановой нелинейно поглощающей ячейкой, работающих в режиме генерации двух мод с линейными взаимноортогональными поляризациями, в настоящей работе проведен цикл исследований резонансов мощности и частоты в двух- и трехмодовых Не-КеЛг (0,63 мкм) лазерах, направленных на дальнейшее развитие высокочувствительных методов лазерной спектроскопии. Следует отметить, что такие исследования в видимой области спектра проведены впервые.

В разделе 7.1 изложены результаты теоретических и экспериментальных исследований амплитудного детектирования компонент СТС йода в двухмодовых Не-1Че (0,63 мкм) лазерах. В экспериментальных исследованиях применялся лазер в режиме генерации двух линейно и взаимноортогонально полязизованных мод. При этом лазер обеспечивал возможность плавного изменения частоты межмодовых биений у^ от 20 МГц до 370 МГц. В экспериментах применялись йодные поглощающие ячейки с длительным сроком эксплуатации (более пяти лет), изготовленные по методу, предложенному автором. Впервые в видимой области спектра в двухмодовых лазерах удалось зарегистрировать резонансы мощности. На рис.2 приведена типичная осциллограмма мощности излучения одной из двух генерируемых мод в зависимости от ее перестройки по частоте в исследуемом Не-№/|2912 лазере. На осциллограмме наблюдаются два нелинейных резонанса, направленных в противоположные стороны. Первый

И из них -пик связан с "просветлением" регистрируемой моды на центре линии поглощения с! компоненты СТС 1 Ь , второй - провал с "просветлением" другой моды на центре этой же компоненты. Исследования показали, в частности, что применение амплитудного метода детектирования в двухмодовых Не-Ые/Ь (0,63 мкм) лазерах благодаря эффекту сильного межмодового Рис. 2 взаимодействия позволяет повысить амплитуду

резонансов почти на два порядка по сравнению с получаемой в одномодовом режиме генерации.

Раздел 7.2 посвящен частотному детектированию компонент СТС йода в двухмодовых Не-Ые (0,63 мкм) лазерах с линейными параллельными поляризациями.

В двухмодовых лазерах (ДМЛ) с нелинейно-поглощающей ячейкой частотный резонанс (ЧР) наблюдается на частоте межмодовых биений. При этом одна из мод является насыщающей, а другая выступает в роли

идеального оптического гетеродина. Отметим, что до настоящей работы ЧР наблюдались только в Не-Ке/СН4 (3,39 мкм) ДМЛ с линейными взаимноортогональными поляризациями [16,26]. В данном разделе рассмотрены вопросы разрешения ЧР и их идентификации, изучено влияние межмодового расстояния и температурных эффектов на амплитуду ЧР, измерено отношение сигнал/шум. В частности, установлено, что для величины амплитуды ЧР, в отличие от амплитуды резонанса мощности, практически не имеет значения степень межмодового взаимодействия, поэтому для регистрации в Не-Ые/Ь целесообразно использовать лазер с параллельно поляризованными модами. Это существенно с технической точки зрения, так как для окошек такого лазера не требуется специальное высококачественное просветление как в случае ДМЛ с взаимноортогональными поляризациями и, следовательно, можно применять обычные, в том числе серийно выпускаемые промышленностью активные излучательные элементы с окошками, установленными под углом Брюстера.

Типичная осциллограмма частоты межмодовых биений при изменении длины резонатора лазера в области настройки насыщающей моды на <1, е, f - компоненты СТС поглощения |27Ь представлена на рис.3. Температурные

исследования показали, что использование подогрева стенок йодной поглощающей ячейки от 20°С до 300°С позволяет повысить чувствительность детектирования компонент СТС йода примерно на порядок. Это увеличение обусловлено, главным образом, существенным возрастанием населенности нижнего рабочего уровня йода. Установлено, что двухмодовый Рис. 3 метод регистрации ЧР обеспечивает выигрыш в

отношении сигнал/шум более чем на три порядка по сравнению с детектированием резонансов мощности в одномодовом лазере при одновременном увеличении выходной мощности излучения более чем на порядок. Определена чувствительность обнаружения слабых линий поглощения при использовании двухмодового метода регистрации ЧР. Показано, что обнаруживаемый коэффициент поглощения составляет (Ю'10 -ю-") см' -Гц" для поглощающей ячейки длиной 1,5 см.

Раздел 7.3 посвящен разработке нового метода регистрации ЧР, основанный на использовании трехмодового режима генерации. Сущность метода заключается в следующем. Благодаря особенности излучения многомодового, в частности, трехмодового лазера (ТМЛ), связанной с некоторой неэквидистантностью частотных расстояний между соседними

. - - ~ — «¡ч

* Г ; , / *

колебаний ТЕМ«» величина

v

Рис. 4

аксиальными модами, можно выделять ЧР на частоте , так называемых, "малых" биений. В случае ТМЛ частота 8 малых биений определяется разностью уп - уи ( у12 = VI - у2 , V» =у2 - - где у^ - частоты генерируемых мод (см.рис.4)). Сигнал частоты 8 можно получить непосредственно с фотоприемника или с помощью радиочастотного смешения сигналов биений у12 и . При работе лазера на основном типе

определяется, в основном, нелинейными частотными сдвигами и, как будет показано ниже, обычно составляет 104105 Гц. Следует отметить, что в определенной области настроек спектр мод ТМЛ может стать эквидистантным, т.е. 8 =0 (явление захвата юга самосинхронизации мод) [27]. Важным преимуществом предлагаемого метода является двукратное увеличение амплитуды ЧР, связанного с нелинейным затягиванием частоты центральной моды к центру линии поглощения, по сравнению с двухмодовым режимом генерации при аналогичных условиях. Это можно пояснить следующим образом. Пусть при изменении длины резонатора Ь моды могут поочередно настраиваться на частоту у,*.) центра линии поглощения, что приводит к появлению оптического ЧР с амплитудой Б в поведении частоты генерации каждой из мод (рис. 4). Эти ЧР можно зарегистрировать как на частотах межмодовых биений у]2, Уп и Угз (двухмодовый метод), так и на частоте 8 малых биений (трехмодовый метод). Из данного рисунка можно видеть, что резонансы, детектируемые на частоте 8 и связанные с нелинейным затягиванием частот боковых мод на центр линии поглощения, имеют, как и в двухмодовом методе, амплитуду Б. В случае же настройки на у^.) средней моды ЧР при прочих равных условиях имеет в два раза большую амплитуду.

Поскольку увеличение числа генерируемых мод в лазере обычно достигается за счет увеличения относительного превышения усиления над потерями, то следует ожидать, что интенсивность средней моды при трехмодовом режиме генерации будет заметно больше интенсивностей каждой из мод при двухмодовой генерации. Учитывая это обстоятельство, а также тот факт, что амплитуда ЧР возрастает при увеличении интенсивности насыщающей моды, следует ожидать получение ЧР в ТМЛ с амплитудой в несколько раз большей, чем в ДМЛ.

Переход от двухмодового метода регистрации ЧР на частотах межмодовых биений, составляющих величины -3-10* Гц, к трехмодовому, при которых резонансы выделяются на частоте малых биений, дает

дополнительное преимущество, обусловленное упрощением техники обработки регистрируемого сигнала и возможностью значительного сужения полосы регистрации ЧР, что позволяет повысить чувствительность детектирования. В данном разделе исследованы ЧР в трехмодовых Не-ЫеЛг (0,6328 мкм) лазерах с линейными поляризациями. Определены условия их детектирования. Проведена идентификация регистрируемых резонансов. Установлены параметры лазера, при которых получается наилучшее разрешение ЧР. Изучены амплитудные характеристики резонансов. Предложено для выделения ЧР, обусловленных всеми компонентами СТС поглощения йода, попадающими в диапазон генерации, использовать слабое (40-70 Э) аксиальное магнитное поле, накладываемое на усиливающую среду. Показано, что амплитуда ЧР в Не-Ые/Г2 ТМЛ может достигать значений 30 - 50 кГц при температуре стенок поглощающей ячейки 220°С. Показано, что применение трехмодового метода регистрации ЧР позволяет повысить в 3 - 5 раз по сравнению с двухмодовым чувствительность детектирования слабых линий поглощения.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Среди наиболее значимых результатов докторской диссертации можно выделить следующие:

1. Впервые проведен широкий комплекс исследований лазерно-возбуждаемой флуоресценции изотопов молекулярного йода. Получены новые фундаментальные знания о процессах поглощения и релаксации в системе В-Х изотопов молекулярного йода:

- Определены сечения самотушения и тушения флуоресценции, константы скорости столкновительной предиссоциации возбужденных излучением Не-Ие (633 нм) лазера колебательных уровней В - состояния молекулярного йода для целого ряда различных по физико-химическим свойствам газов.

- Впервые определены сечения вращательной релаксации возбуждаемых излучением Не-Ие (633 нм) лазера колебательно-вращательных уровней В-сосгояния изотопов молекулярного йода: 1271 и 1291.

- Обнаружены оптимальные диапазоны температур паров йода, частоты возбуждающего излучения и давления газовой смеси, содержащей йод, при которых интенсивность флуоресценции йода увеличивается более чем на порядок по сравнению с нормальными условиями.

2. Предложен, разработан и реализован новый высокочувствительный лазерно-флуоресцентный метод детектирования изотопов йода-129 йода-127, основанный на использовании частотно-перестраиваемого гелий-неонового лазера. Установлено, что применение данного метода позволяет

127 3

определять граничное отношение концентраций Т/ I не хуже 10* , что примерно на порядок лучше известных результатов. Обнаружено, что выбор

определенных спектральных диапазонов - при настройке частоты возбуждающего флуоресценцию излучения на центр определенной колебательно-вращательной линии поглощения молекулы 12711291 _

129 177

позволяет увеличить граничное отношение концентраций 1/1 в исследуемой смеси до 10'.

3. Предложен, разработан и реализован новый метод селективного определения концентраций изотопов 1291 и 1271, находящихся в смеси, на основе криптонового лазера, отличающийся тем, что для возбуждения флуоресценции используется только одна частота лазерного излучения (при одновременной регистрации стоксовой и антистоксовой областей спектра). Установлено, что данный метод позволяет определять в реальном масштабе времени граничное отношение концентраций 2,1/ 1271 на уровне 10"3-10"4.

4. Предложен, разработан и реализован новый метод спектральной селекции флуоресценции йода-129 на фоне флуоресценции диоксида азота. Метод основан на раздельной регистрации стоксовой и антистоксовой частей спектра флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением гелий-неонового лазера. Применение данного метода позволяет существенно повысить точность измерений концентрации изотопов йода как в технологической среде переработки ОЯТ так и в атмосферном воздухе.

5. Предложен, разработан и реализован новый оптический абсорбционный метод одновременного определения концентраций йодсодержащих веществ в жидких средах, позволяющий проводить измерения в реальном масштабе времени, что существенно расширяет возможности его применения, в частности, позволяет исследовать кинетику физико-химических процессов переработки ОЯТ.

6. Впервые создан лазерный комплекс для детектирования в реальном масштабе времени йода-129 и окислов азота в процессах переработки облученного ядерного топлива как до так и после газоочистительных фильтров на радиохимических предприятиях. Принцип его работы основан на методах, предложенных автором. Проведены успешные испытания разработанного лазерного комплекса в реальных условиях азотнокислого растворения облученного ядерного топлива в горячих камерах НПО «Радиевый институт им. В.Г. Хлопина» (что подтверждается Актами о внедрении). Достигнута рекордная чувствительность регистрации изотопов йода в газах в реальном масштабе времени: в естественной атмосфере -1*108 мол/см3 для йода-129 и 2-109мол/см3 для йода-127, в технологической среде при переработке ОЯТ - МО10 мол/см3 для йода-129. Данная чувствительность позволяет осуществлять мониторинг экологического состояния воздуха как в рабочих зонах радиохимических производств, так и в жилых зонах в реальном масштабе времени на уровне ПДК. Лазерный

комплекс уже несколько лет эксплуатируется в НПО «Радиевый институт ' им. В.Г.Хлопина».

' 7. Впервые осуществлено детектирование компонент сверхтонкой

' структуры изотопов йода в условиях насыщенного поглощения на основе

' регистрации резонансов мощности и частоты в двухмодовых лазерах

видимого диапазона спектра. В частности, установлено, что метод регистрации 4P в двухмодовом He-Ne/127I2 (0,6328 мкм) лазере с линейными параллельными поляризациями обеспечивает выигрыш в чувствительности более чем на три порядка по сравнению с детектированием резонансов мощности в одномодовом лазере при одновременном увеличении выходной мощности излучения более чем на порядок.

8. Разработан и реализован высокочувствительный метод детектирования слабых линий поглощения на основе регистрации частотных резонансов в трехмодовом He-Ne/127I2 лазере с нелинейно поглощающей ячейкой. Установлено, что его чувствительность выше в два-три раза выше по сравнению с получаемой при регистрации 4P в двухмодовом лазере.

9. Предложен, разработан и реализован в трехмодовом He-Ne/I2 лазере с линейными параллельными поляризациями новый метод регистрации частотных резонансов, обусловленных всеми компонентами СТС поглощения йода, попадающими в диапазон генерации, основанный на применении слабого (40-70 Э) аксиального магнитного поля, накладываемого на усиливающую среду.

* Различные варианты двухмодовых лазеров видимого диапазона спектра, разработанные автором диссертации и используемые, в частности, для

' обнаружения и исследований сверхтонкой структуры линий поглощения

* изотопов йода, экспонировались на ВДНХ СССР, а автор награжден двумя медалями ВДНХ СССР. За проведенный цикл исследований таких лазеров

-1 Киреев C.B. удостоен звания лауреата Премии МИНВУЗа СССР.

t

Список основных публикаций по теме диссертации

1. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Контрастные резонансы мощности в линейном двухмодовом He-Ne/I2 лазере // Квантовая I электроника. 1982. Т. 9, № 2. С. 362-364.

г 2. Гончуков СЛ., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Исследование двухмодового

He-Ne/I2 лазера на длине волны 0,63 мкм // Тезисы докл. 5 Всесоюзной научно-технической конф. "Метрология в радиоэлектронике". Москва, 1981. f С. 42-43.

3. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Двухмодовый He-Ne лазер с внутренней поглощающей ячейкой на длине волны 0,63 мкм // Взаимодействие лазерного излучения с резонансными средами. М.: Энергоатомиздат, 1982. С. 47-52.

4. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко ЕД. Исследование частотных резонансов в He-Ne/12 (0,63 мкм) лазере в режиме генерации двух параллельно поляризованных мод // Тезисы докл. 5 Всесоюзной научно-технической конф. «Метрологическое обеспечение измерений частотных и спектральных характеристик излучения лазера». Харьков, 1982. С. 78-79.

5. Gonchukov S.A., Kireev S. V., Protsenko ED. Double-frequency He-Ne/I2 laser at 0,63 wavelength // Thesis of papers International conference and school "Lasers and applications". Bucharest, Romania,1982. P. 164-165.

6. Гончуков C.A., Kupeee C.B., Кузьмин П.И., Проценко ЕД. Исследование резонансов мощности и частоты He-Ne/I2 лазера на длине волны 0.63 мкм // Газовые лазеры. М.: Энергоатомиздат, 1983. С. 12-18.

7. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Двухмодовый He-Ne/I2 лазер и его применение в метрологии // Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Применение времячастотных средств и методов измерений в народном хозяйстве". Москва, 1983. С. 172-174.

8. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Дисперсионные свойства двухмодового He-Ne/h лазера // Тезисы докладов Всесоюзной конференции «Применение времячастотных средств и методов измерений в народном хозяйстве». Москва, 1983. С. 172-174.

9. Киреев C.B., Усов П.А. Стабилизация интенсивности и частоты биений двухмодового газового лазера // Газовые лазеры. М.: Энергоатомиздат, 1983. С. 40-46.

10. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Частотные резонансы в двухмодовом He-Ne/I2 лазере // Квантовая электроника. 1984. Т. 11, № 9. С. 1807-1811.

11. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Исследование частотных резонансов в многомодовых He-Ne/I2 (0,63 мкм) лазерах // Тезисы 2 Всесоюзного совещания «Квантовая метрология и фундаментальные физические константы». Ленинград, 1985. С. 251-252.

12. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Частотные резонансы в трехмодовом лазере с нелинейно-поглощающей ячейкой // Квантовая электроника. 1986. Т. 13, №6. С. 1259-1261.

13. Киреев C.B., Шевченко В.Г. Влияние температурных эффектов на частотные резонансы в двухмодовом He-Ne/I2 лазере с фазоанизотропным резонатором // Газовые лазеры в метрологии. М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 24-28.

14. Киреев C.B., Шевченко В.Г. О возможностях двухмодовых He-Ne/I2 метрологических лазеров // Газовые лазеры в метрологии. М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 40-44.

15. Заспа Ю.П., Киреев C.B.,Проценко ЕД Влияние буферных газов на 1 флуоресценцию изотопов молекулярного йода // Оптика атмосферы. 1988.

Т. 1,№ 11. С. 89-93.

16. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко ЕД. Лазерный измеритель малых 1 примесей изотопов молекулярного йода в атмосфере // Тезисы докладов X

Всесоюзного симпозиума по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. Томск, 1988. С. 67.

17. Киреев C.B. ,Проценко ЕД., Веселое В.К., Исупов В.К. Применение изотопа молекулярного йода в квантовой электронике // Тезисы докладов Всесоюзной конф. "Проблемы производства и применения изотопов и источников ядерного излучения в народном хозяйстве СССР". Ленинград, 1988. С. 157.

18. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко ЕД. Флуоресценция йода в атмосфере // Оптика и спектроскопия. 1989. Т. 67, Вып. 1. С. 101-104.

19. Киреев C.B., Проценко ЕД. Частотные резонансы в двух- и трехмодовых He-Ne/b лазерах // Тезисы докладов IX Всесоюзного симпозиума по спектроскопии высокого разрешения. Якутск, 1989. С. 116.

20. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко ЕД. Лазерный измеритель концентрации изотопа в атмосфере // Тезисы докладов Всесоюзной конф. "Оптика лазеров". Ленинград, 1990. С. 363.

21. Заспа Ю.П., Киреев C.B. Флуоресценция изотопов молекулярного йода, возбуждаемая He-Ne лазером // Газовые лазеры для измерительных систем. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 27-32.

22. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко ЕД. Влияние атмосферного воздуха на флуоресценцию h Н Газовые лазеры для измерительных систем. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 32-35.

23. А. с. 1638614 СССР, МКИ G 01 N 21/64. Способ определения концентрации молекулярного йода в газах / Ю.П. Заспа, C.B. Киреев, Е.Д. Проценко (СССР). Открытия и изобретения. 1991. Бюл. № 12. С. 141.

24. Киреев C.B.,Проценко ЕД, Веселое В.К, Исупов В.К. Непрерывный контроль примесей йода-129 в специальной атмосфере методом возбуждаемой лазером флуоресценции // ЖПС. 1991. Т. 54, № 1. С. 88-91.

25. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко ЕД Влияние атмосферного воздуха на флуоресценцию NO2, возбуждаемую He~Ne лазером // Оптика

[ атмосферы. 1991. Т. 4, № 6. С. 591-598.

26. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко ЕД. Флуоресцентный анализ изотопов молекулярного йода с использованием частотно-перестраиваемого He-Ne лазера // ЖПС. 1991. Т. 55, № 4. С. 563-566.

27. А. с. 1744605 СССР, МКИ G 01 N 12/64. Способ определения концентрации молекулярного йода в газах. / Ю.П. Заспа, C.B. Киреев, Е.Д.

Проценко (СССР). Открытия и изобретения. 1992. Бюл. № 24.

{ _

< ЧЧ -----

f JJ РОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ

: БИБЛИОТЕКА

С. Петербург » 09 100 акт

28. Киреев C.B., Процент Е.Д., Веселое В.К., Исупов В.К. Лазерный флуоресцентно-абсорбционный анализ примесей йода-129 и диоксида азота в специальной атмосфере//ЖПС. 1992.Т.56,№ 1.С. 116-121.

29. Kireev S.K, Protsenko E.D., Shnyrev S.L. A laser-induced fluorescence detector for monitoring the global radionuclide iodine-129 in atmospheric air // Laser Physics. 1994. Vol. 4, № 1. P. 199-202.

30. Kupeee C.B., Шнырев С.Л. Влияние температуры на флуоресценцию Ь, возбуждаемую излучением He-Ne (0.63 мкм) лазера // Оптика и спектроскопия. 1994. Т. 77, № 4. С. 589-592.

31. Киреев C.B., Процент Е.Д., Шнырев СЛ. Лазерно-флуоресцентный контроль глобального радионуклида йода-129 // Оптика атмосферы и океана. 1994. №3. С.69-74.

32. Киреев C.B., Шнырев СЛ. Тушение флуоресценции диоксида азота, возбуждаемой излучением He-Cd лазера // Оптика и спектроскопия. 1994. Т. 77, №6. С. 955-958.

33. Киреев C.B., Шнырев СЛ. Лазерный метод контроля N0 и N02 на базе He-Cd лазера // Оптика и спектроскопия. 1994. Т. 77, № 1. С. 116-119.

34. Киреев C.B., Шнырев СЛ. Лазерно-флуоресцентный контроль йода-129 в технологических процессах переработки облученного ядерного топлива // Радиохимия. 1994. Т. 36, № 3. С. 281-283.

35. Киреев C.B., Шнырев СЛ., Заспа.Ю.П. Влияние буферных газов на уширение линий резонансного поглощения йода-127 на длине волны He-Ne (633 нм) лазера // Оптика и спектроскопия. 1995. Т. 78, № 4. С. 612-614.

36. Киреев C.B., Процент Е.Д., Шнырев СЛ. Повышение чувствительности регистрации изотопа йода-129, возбуждаемой излучением He-Ne (633 нм) лазера // Квантовая электроника. 1995. Т. 22, № 7. С. 738-741.

37. Киреев C.B., Шнырев СЛ. Температурный метод определения концентрации изотопов 1271 и 1291 на основе лазерно-возбуждаемой флуоресценции // Оптика и спектроскопия. 1995. Т. 78, № 5. С. 715-717.

38. Киреев C.B., Шнырев СЛ. Оптимальное давление буферного газа для детектирования изотопа йода-129 в атмосфере лазерно-флуоресцентным методом // Оптика и спектроскопия. 1995. Т. 78, № 6. С. 891-894.

39. Kireev S. V., Shnyrev S.L. The influence of temperature and frecuency factors on the fluorescence of I2 in the atmospheric air excited by radiation of a He-Ne (633 rnn) laser //Laser Physics. 1995. Vol. 5. P. 1056-1059.

40. Kupeee C.B., Шнырев СЛ. Лазерно-флуоресцентный мониторинг изотопов молекулярного йода в атмосфере // Тезисы докладов XXI съезда по спектроскопии. Звенигород, 1995. С. 52.

41. Киреев C.B., Процент Е.Д., Шнырев СЛ. Непрерывный лазерный контроль изотопа йода- 129 и оксидов азота при переработке облученного

ядерного топлива // Тезисы докладов XXI съезда по спектроскопии. Звенигород, 1995. С. 48.

42. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Лазерно-флуоресцентная система для контроля йода-129 в технологических процессах переработки облученного ядерного топлива // Тезисы докладов международной конференции «Физика и промышленность». Голицыно, 1996. С. 221-222.

43. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Лазерный комплекс для непрерывного контроля в реальном масштабе времени изотопа йода-129 и окислов азота в технологическом процессе переработки облученного ядерного топлива // Тезисы докладов конференции «Лазеры в науке, технике, медицине». Сергиев Посад, 1996. С. 69.

44. Kireev S.V., Protsenko E.D., Shnyrev S.L. A laser complex for real-time monitoring of iodine-129 isotope and nitrogen oxides in reprocessing waste nuclear fuel // Laser Physics. 1996. Vol. 6, № 5. P. 983-988.

45. Киреев C.B., Шнырев C.JI. .Лазерно-флуоресцентное детектирование изотопов йода 1271 и ,291 в различных газовых средах // Оптика и спектроскопия. 1996. Т. 81, № 3. С. 362-365.

46. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Самотушение флуоресценции изотопа йода !2912, возбуждаемой излучением He-Ne (633 нм) лазера // Оптика и спектроскопия. 1996. Т. 81, №2. С. 197-200.

47. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Влияние столкновительного переноса энергии от возбужденных излучением He-Ne (633 нм) лазера уровней 12 на его флуоресценцию в атмосфере // Оптика атмосферы и океана. 1997. Т. 10, № 1.С. 31-37.

48. Киреев С.В., Шнырев С.Л. Тушение флуоресценции 12712, возбуждаемой излучением He-Ne (633 нм) лазера, буферными газами // Оптика и спектроскопия. 1997. Т. 83, № 3. С. 375-377.

49. Kireev S. V., Shnyrev S.L. Laser-fluorescence detection of I and I iodine isotope mixture using a He-Ne laser // Laser Physics. 1997. Vol. 7, № 2. P. 277279.

50. Kireev S.V., Shnyrev S.L Collisional predissociation of vibrational levels of the В state in I2 excited by 633-nm radiation of a He-Ne laser // Laser Physics. 1998. Vol. 8, №2. P. 483-486.

51. Kireev S. V., Shnyrev S.L. Collisional relaxation of exited levels of В state in I2 and A2Bi in N02 and laser complex for monitoring of molecular iodine isotopes (127I2 and 129I2) and N02

in atmospheric air // Program and book of abstracts of 7 International Workshop On Laser Physics (LPHYS'98). Moscow, 1998. P. 231.

52. Kireev S. V., Shnyrev S.L. Vibrational relaxation of the levels of the В state in I2 excited by 633-nm radiation of a He-Ne laser // Laser Physics. 1998. Vol. 8, № 4. P. 864-867.

53. Kireev S. V., Shnyrev S.L. Rotational relaxation of the levels of the В state in 127I and 129I molecular iodine isotopes exited by 633-nm radiation of a He-Ne laser // Laser Physics. 1999. Vol. 9. № 3. P. 614-625.

54. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Лазерная система детектирования глобального радионуклида йода-129 для радиохимических производств // Экологические системы и приборы. 1999. № 3. С. 58-61.

55. Киреев С.В., Шнырев С.Л. Разработка лазерно-флуоресцентного комплекса для экспресс-контроля изотопов молекулярного йода 1291 и 1271 в естественной атмосфере // Оптика и спектроскопия. 1999. Т.87, №2. С. 344351.

56. Киреев С.В., Шнырев С.Л., Жиганов А.А. Лазерный измеритель для экологического мониторинга долгоживущих изотопов йода в газовых и жидких средах // Приборы и техника эксперимента. 1999. № 5. С. 133-135.

57. Киреев С.В., Шнырев С.Л., Жиганов А.А. Лазерный флуориметр N0 и NO2 в атмосфере // Приборы и техника эксперимента. 1999. № 5. С. 130-132.

58. Kireev S.V., Shnyrev S.L. Improving the accuracy and sensitivity of concentrations measurements for 129I global radio nuclides in mixture with I in gas media // Laser Physics. 2000. Vol. 10, № 3. P. 800-811.

59. Киреев С.В., Шнырев С.Л. Оптимизация точности и чувствительности флуоресцентного метода детектирования 1291 в естественной атмосфере // Сборник тезисов докладов VII Международного симпозиума "Оптика атмосферы и океана". Томск, 2000.С.69.

60. Киреев С.В., Шнырев С.Л. Лазерная технология в измерениях глобального радионуклида йода-129 // Приборы и техника эксперимента.

2000. №6. С. 100-108.

61. Kireev S. V., Shnyrev S.L. A real-time ecological laser fluorescent monitoring of iodine-129 isotope in reprocessing waste nuclear fuel // Book of abstracts of 10th Annual International Workshop On Laser Physics (LPHYS'01). Moscow,

2001. P. 185-186.

62. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Разработка оптических средств экологического мониторинга предприятий ядерного топливного цикла // Записки горного института. 2001. Т. 149. С. 78-81.

63. Патент РФ № 2181197, МКИ G 01 N 21/64. Способ определения концентрации молекулярного йода в газах / Киреев С.В., Проценко Е.Д., Шнырев С.Л. (Россия). Опубл. 10.04.2002.

64. Киреев С.В., Шнырев С.Л. Лазерное детектирование йодосодержащих веществ в жидких средах, образующихся при переработке отработанного ядерного топлива // Материалы 6-й Международной научной конференции "Молекулярная биология, химия и физика неравновесных систем". Москва,

2002. С. 164-167.

65. Киреев С.В., Проценко Е.Д., Шнырев С.Л., Колядин А.Б. Лазерная

i

t

(

1 f

система для измерения в реальном масштабе времени концентраций изотопа йода-129 и диоксида азота в технологической среде при переработке отработанного ядерного топлива // Радиохимия. 2002. № 2. С. 121-125.

t

' Цитируемая литература

1. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1987.192 с.

2. Стыро Б., Фшистович В.И., Недвецкайте Т.Н. Изотопы йода и радиационная безопасность. СПб.: Гидрометеоиздат, 1982. 256 с.

3. Землянухин В.И., Ильенко Е.И., Кондратьев А.Н. и др. Радиохимическая переработка ядерного топлива АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1989.276 с.

4. Kantelo M. V., Tiffani В., Anderson T.J. Iodine-129 distribution in the terrestrial enviroment surrounding anuclesr fuel reprocessing plant after 25-years of operation //Enviromental migration of longlived radionuclides / Vienna: IAEA.1982.P.495-500.

5. Нормы радиационной безопасности НБР-76/87 и Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87. М.: Энергоатомиздат, 1988,159 с.

6. Бандман A.JI. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп. Справочное издание. Л.: Энергоатомиздат, 1989.276 с.

7. Lutz G.J., Rook H.L., Lindstrom RM. Determination of 1-129 of natural levels by thermal neutron activation analysis // Trace and Micropr. Tech. 1984. № 2. P.33-51.

8. DalyJ.C., Paperiello C.J., Goodyear S. e.a. The determination of 125I and 129I using intrinsic germanium detector for X-ray spectroscopy // Health Phys. 1975. Vol. 29, №

1 5. P. 753-760.

9. Амосова M. А., Рагимов Т.К., Pay Д.Ф., Тимошин В.И. Гамма-спектрометрический метод определения содержания 1-129//Прикладная ядерная спектроскопия. 1977. Вып. 7. С. 277-281.

10. Goles RW., Fucuda RC., Cole M.W., Brauer F.P. Detection of 1-129 by laser induce fluorescence spectrometry // Anal. Chem. 1981. Vol. 53, № 6. P. 771-778.

11. Даншейко M.B., Негрийко A.M., Романенко В.И., Ходаковский В.М., Яценко Л. Лазерно-флуоресцентная спектроскопия молекулярного йода // Оптика и спектроскопия. 1995. Т. 79, № 1. С. 77-84.

12. Балыкин В.И., Мишин В.И., Семчишен В.А. Детектирование малых концентраций 12 методом лазерного возбуждения флуоресценции // Квантовая электроника. 1977. Т. 4, № 7. С. 1556-1558.

13. Xiannian L., Zhilin W., Xin С., Jiukuan S., Qike Z. Application of laser-induced fluorescence to the analysis of trace quantities of iodine // J. Fudan Univer (Natural Science). 1986. Vol. 25, № 4. P. 449-453.

14. Мельников H.A., Привалов B.E., Фофанов Я.А. Экспериментальное исследование He-Ne лазеров, стабилизированных по насыщенному поглощению в иоде // Оптика и спектроскопия. 1977. Т. 42, Вып. 4. С. 747-751.

I 37

i

15. Компанец О.Н., Михайлов E.JI. Гелий-неоновый лазер на 0,63 мкм с нелинейно-поглощающей ячейкой на 129I2 Н Квантовая электроника. 1979. Т. 6, №9. С. 2042-2044.

16. Басов Н.Г., Губим М.А., Никитин В.В., Проценко Е.Д. Двухмодовые газовые лазеры и их применения в спектроскопии и оптических стандартах частоты (обзор)//Квантовая электроника. 1984. Т. 2,№ 6. С. 1084-1105.

17. Brewer L., Tellinghuisen J. Quantum yield for unimolecular dissociation of I in visible absorption // J. Chem. Phys. 1972. V.56. P.3929.

18. Capelle G.A., Broida H.P. Lifetimes and quenching cross sections of I (B-X) // J. Chem. Phys. 1973. Vol. 58, № 10. P. 4212-4221.

19. Goldstein N.P., Gonzalez J.L., Sun K.H. The measurement of extremely low-level radioiodine in air // Nucl. Technol.l 974. Vol.23. № 3. P.328-336.

20. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Лазерный измеритель малых примесей изотопов молекулярного йода в атмосфере // Тезисы докладов X Всесоюзного симпозиума по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. Томск, 1988. С. 67.

21. Конверт Дж., ПиттсДж. Фотохимия. М.: 1968.671 с.

22. Johunston H.S., Grahan R. // Can. J. Chem. 1974. Vol. 52, № 8. P. 1415-1423.

23. ОкабеХ. Фотохимия малых молекул. М.: Мир, 1981. 504 с.

24. Keil D.J., Donelly V.M., Kaufman F. И J. Chem. Phys. 1980. Vol. 73, № 4. P. 1514-1520.

25. Ефремова Г.П., Кузнецова Г.А. Метод определения 1-129 в воде и молоке с помощью сцинтилляционного счетчика // Радиационная безопасность и защита АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1986. Вып. 11. С. 114-116.

26. Басов Н.Г, Губин М.А., Никитин В.В., Никульчин А.В., Петровский В.Н., Проценко Е.Д., Тюриков Д.А. Высокочувствительный метод выделения сверхузких спектральных линий, основанный на частотных особенностях двухмодового газового лазера с нелинейным поглощением. М.: Препринт ФИАН СССР № 183,1981. 24 с.

27. Lamb W.E. Theory of an optical maser // Physical Review. 1964. Vol. 134, № 6. P.A1429-A1450.

2роЗ -к !'

№ 9 5 11 !

Подписано в печать 05.05.2003 г. Формат 60 х 90/16. Объем 1.5 п.л. Тираж 80 экз. Заказ № 15

Оттиражировано в ООО «САТУРН мтк» 111020, Москва, Авиамоторная ул., 11

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ЛАЗЕРНО ВОЗБУЖДАЕМАЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ ИЗОТОПОВ МОЛЕКУЛЯРНОГО ЙОДА.

1.1. Оптическая накачка и релаксация.

1.2. Спектр флуоресценции йода.

1.3. Столкновительная предиссоциация возбужденных излучением Не-Ые

0,63 мкм) лазера колебательных уровней В-состояция Ь.

1.3.1. Самотушение флуоресценции Ь.

1.3.2. Тушение флуоресценции 1г буферными газами.

1.4. Колебательная релаксация возбужденных излучением Не-Ые лазера уровней В-состояния Ь.

1.4.1. Методика и результаты исследований.

1.5. Вращательная релаксация возбужденных излучением Не-Ые лазера уровней В-состояния изотопов молекулярного йода ,271г и |291г.

1.5.1. Исследование вращательной структуры спектров ,271г и 1291г.

1.5.2. Методика определения констант скорости вращательной релаксации. а) столкновения йод-йод. б) столкновения йод-буфер.

Выводы к I главе.

ГЛАВА II. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТОРОВ, ВЛИЯЮЩИХ НА ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ

ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ИЗОТОПОВ ЙОДА.

2.1. Исследование влияния температуры паров йода и частоты возбуждающего излучения на интенсивность флуоресценции изотопов йода в отсутствие буферной среды.

2.2. Исследование влияния давления буферного газа на флуоресценцию изотопов йода.

2.2.1. Экспериментальное исследование столкновительного уширения резонансного поглощения изотопов йода.

2.2.2. Оптимальное давление буферного газа для детектирования изотопов йода в атмосфере.

2.3. Оптимизация давления буферного газа, температуры паров йода и частоты возбуждающего излучения.

Выводы к II главе.

ГЛАВА III. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ ИЗОТОПОВ ,271 И ,291, НАХОДЯЩИХСЯ В ГАЗОВОЙ СМЕСИ.

3.1. Метод детектирования изотопов йода на основе частотно-перестраиваемого гелий-неонового лазера.

3.2. Лазерно-флуоресцентный метод детектирования изотопов молекулярного йода и ,271 на основе Кг (647.1 нм) лазера.

3.3. Повышение точности и чувствительности определения концентрации в смеси с ,271.

3.3.1. Методика расчетов.

3.3.2. Результаты и обсуждение.

Выводы к Ш главе.

ГЛАВА IY. ФЛУОРЕСЦЕНЦИЯ ДИОКСИДА АЗОТА КАК ФАКТОР, ВЛИЯЮЩИЙ НА ТОЧНОСТЬ ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ИЗОТОПОВ ЙОДА В МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ СРЕДАХ.

4.1. Поглощение и релаксация возбужденных состояний NO2.

4.2. Определение коэффициентов и сечений поглощения диоксида азота.

4.3. Исследование флуоресценции NO2.

4.3.1. Самотушение флуоресценции N02.

IФ 4.3.2. Тушение флуоресценции N02 буферными газами.

4.4. О влиянии давления и температуры на чувствительность детектирования N02.

Выводы к IУ главе.

ГЛАВА У. ЛАЗЕРНЫЙ КОМПЛЕКС ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ КОНЦЕНТРАЦИИ ИЗОТОПОВ ЙОДА В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ.

5.1. Схема лазерного комплекса. Чувствительность.

5.2. Методы одновременного детектирования йода и окислов азота. © 5.2.1. Детектирование 1г и N02 * N0 в естественной атмосфере.

I 5.2.2. Детектирование 1г и окислов азота в специальной атмосфере.

5.3. Измерения концентраций изотопа йода-129 и диоксида азота в процессе азотнокислого растворения облученного ядерного топлива.

Выводы к главе У.

ГЛАВА У1. ЛАЗЕРНЫЙ АБСОРБЦИОННЫЙ МЕТОД ДЕТЕКТИРОВАНИЯ ПРИМЕСЕЙ ЙОДА-129 В ЖИДКИХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СРЕДАХ ПРИ ПЕРЕРАБОТКЕ ОЯТ В РЕАЛЬНОМ МАСШТАБЕ ВРЕМЕНИ.

6.1. Механизмы химических реакций.

6.1.1. Взаимодействие йода с НгО.

6.1.2. Взаимодействие йода с НЖ)з.

6.1.3. Взаимодействие металлосодержащих веществ с НгО и НЖ)з.

6.1.4. Результирующие реакции.

6.2. Эксперимент.

6.3. Метод измерения концентраций Ь и Ю^.

Выводы к У1 главе.

ГЛАВА YII. ДЕТЕКТИРОВАНИЕ КОМПОНЕНТОВ СВЕРХТОНКОЙ СТРУКТУРЫ ЛИНИЙ ПОГЛОЩЕНИЯ ИЗОТОПОВ ЙОДА В УСЛОВИЯХ НАСЫЩЕННОГО ПОГЛОЩЕНИЯ.

7.1. Амплитудное детектирование компонентов СТС йода в двухмодовых He-Ne (0,63 мкм) лазерах с линейными взаимно ортогональными поляризациями.

7.2. Частотное детектирование компонентов СТС йода в двухмодовых He-Ne (0,63 мкм) лазерах с линейными параллельными поляризациями.

7.2.1. Теоретические и экспериментальные исследования ЧР.

7.3. Частотное детектирование компонентов СТС йода в трехмодовых He-Ne /Ь (0,63 мкм) лазерах с линейными параллельными поляризациями.

7.3.1. Результаты теоретических и экспериментальных исследований.

Выводы к YII главе.

Актуальность темы. В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем развития ядерной энергетики является обеспечение эффективного и экологически безопасного функционирования предприятий по переработке облученного ядерного топлива (ОЯТ). Особую остроту приобретает эта проблема в связи с принятием Государственной Думой РФ в 2001 г. Закона о ввозе в Россию ОЯТ для переработки и хранения. Учитывая высокую стоимость переработки топлива (примерно 1000 $ за 1 кг), большое количество ОЯТ, накопившегося во всем мире (к настоящему моменту свыше 200 тыс. т), и тот факт, что Россия входит в число тех немногих стран мира, которые обладают соответствующими технологиями переработки ОЯТ (потенциальная возможность нашей страны - в ближайшие десятилетия взять на хранение и переработать не менее 20 тыс. т топлива), общественное внимание к данному вопросу, возникает необходимость строгого экологического контроля в реальном масштабе времени как технологического процесса переработки, так и выбросов вредных веществ в биосферу при переработке ОЯТ.

Важная роль в решении данной проблемы принадлежит , созданию высокочувствительных средств непрерывного контроля ряда веществ. Среди таких веществ особую значимость имеет глобальный радионуклид йод-129, являющийся одним из четырех (14С, 85Кг, 3Н, ,291) наиболее радиологически и биологически значимых радионуклидов ядерно-топливного цикла, который вносит заметный вклад в глобальную дозу облучения населения всего мира [1,2]. К отличительным особенностям данного изотопа относятся, в частности:

• возможность глобального и локального накопления в биосфере благодаря длительному периоду полураспада (Т|/2 = 15.7 млн. лет) и исключительная миграционная подвижность;

• достаточно высокий кумулятивный выход при делении ядер на осколки (порядка 1%);

• сложность обнаружения и измерений концентрации йода-129 из-за малой энергии Р -частиц ( Ер = 0.049 МэВ) и испускаемых при этом у-квантов.

• вредность воздействия на организм человека.

Вообще, следует отметить, что находящийся сейчас в окружающей среде йод-129 в основном искусственного происхождения. Так, в результате испытаний (наземных и подземных) ядерного оружия с 1945 по 1980 гг. было взорвано боеприпасов с урановым запалом с суммарным тротиловым эквивалентом более 330 Мт [3]. При этом в окружающую среду (в основном в атмосферу) попало примерно 70 кг йода-129, что уже в семь раз превысило равновесное количество йода-129 естественного происхождения в атмосфере (без учета его удаления из атмосферного воздуха путем оседания на поверхность Земли) [4]. Значительно большее количество данного радионуклида (свыше 99%) поступило и продолжает поступать в биосферу как в газовой, так и в жидкой фазе в результате переработки ОЯТ на радиохимических предприятиях [1,2,5,6]. Согласно [7,8], в течение года нарабатывается 2,8 ТБк (примерно 430 кг) йода-129.

Несравнимо большее количество другого изотопа йода - естественного изотопа йода-127 - содержится во всех природных средах Земли. Например, только в атмосфере-12-106 т [9]. Йод-127 имеет в жизни человека чрезвычайно важное значение. Известно, что как недостаток йода-127 в организме человека, так и его избыток вызывает тяжелые заболевания. Поэтому, учитывая экологическую опасность, введены и действуют жесткие ПДК (предельно допустимые концентрации) не только для йода-129, но и для йода-127.

Так, уровень ПДК для рабочих зон предприятий составляет 1,57-10" мол/см3 для йода

129 и 2,36-Ю12 мол/см3 для йода-127, для жилых зон - 2,3-Ю9 мол/см3 для йода-129 и

7-Ю10 мол/см3 для йода-127 [1,10,11]. Необходимо отметить, что для уменьшения вредных выбросов, содержащих йод-129, на радиохимических предприятиях применяются различные газоочистительные фильтры [25]. Однако проблема детектирования изотопов йода в реальном масштабе времени остается.

Высокочувствительный анализ содержания йода-129 и йода-127 в газовых пробах в настоящее время проводится, в основном, нейтронно-активационным, масс-спектрометрическим и химическим методами [12-20,28,287-291]. Так при использовании нейтронно-активационного анализа достигнута чувствительность 4,7-108 мол/см3 [21-23]. Наилучшая обнаружительная способность получена на масс-спектрометре с тамдемным ускорителем и времяпролетным детектором - 2106, мол/см3 [24]. Сложности определения йода-129 этими методами связаны, в основном, с наличием в тех же образцах йода-127, в заметно больших количествах, чем йода-129, а также других примесей, затрудняющих определение йода-129. Однако главным недостатком этих методов является невозможность проводить измерения в реальном масштабе времени, поскольку требуется предварительная подготовка исследуемых образцов. Так, при измерении концентрации йода-129, например, методом нейтронно-активационного анализа можно выделить следующие этапы [2]: забор пробы и подготовка образца к облучению в реакторе; облучение образца тепловыми нейтронами; радиохимическая обработка образцов, в результате которой выделяют изотопы йода из пробы в удобном для спектрометрирования виде; спектрометрирование у-излучения ,301; расчет концентрации 1291. Важно отметить, что каждый из этапов существенно влияет на конечный результат расчета концентрации 1291. В частности, радиохимическая обработка исследуемых проб требует учета поправок на интерферирующее влияние носителя, содержащего йод-127, которые должны определяться в результате облучения в реакторе пробы одновременно с контрольным образцом. Кроме того, радиохимическая обработка проб до облучения на 2-3 порядка ухудшает чувствительность детектирования йода-129 [2].

Среди наиболее известных методов, обеспечивающих контроль йода-129 в реальном масштабе времени, можно выделить методы, основанные на регистрации р- частиц или у-излучения и рентгеновского излучений [26-35]. Однако из-за малой энергии р-частиц и испускаемых при этом у-квантов они пригодны лишь для определения достаточно больших концентраций йода-129 ( £ 1013 мол/см3 ) [29-31]. Примерно такую же относительно невысокую чувствительность (достигнутый предел обнаружения 10"5 % об.) показал метод атомно-эмиссионной спектроскопии с индукционной плазмой при контроле молекулярного йода в процессе его выделения в качестве газообразных отходов ядерного топлива, отличающийся к тому же сложностью и значительной стоимостью установки [36].

Из оптических нелазерных методов, предполагающих возможность работы в реальном масштабе времени, для детектирования примесей молекулярного йода в атмосферном воздухе ранее был предложен, в частности, резонансно-дифференциальный метод, в котором в качестве источника излучения использовались либо ртутная лампа, либо солнечный цвет [37,38]. Однако высокая чувствительность регистрации йода (8-10'8 % об.) может быть достигнута только при наличии особых условий (длина поглощения > 200 м, отсутствие мешающей засветки), что серьезно ограничивает возможности применения данного метода.

Таким образом, можно сделать вывод о том, что существующие методы не позволяют проводить высокочувствительный непрерывный контроль долгоживущих изотопов йода в реальном масштабе времени, что существенно ограничивает их практическое применение, в частности, в системах контроля промышленных выбросов.

В то же время известно, что использование методов лазерной спектроскопии таких, например, как интерференционная, оптоакустическая, внутридоплеровская, ионизационная, многофотонная, спектроскопия возбуждения, внутрирезонаторного поглощения, лазерного магнитного резонанса, позволяет успешно решать важные научные и прикладные проблемы в физике, метрологии, химии, биофизике, геологии, медицине, экологии, включая непрерывный мониторинг различных веществ в атмосфере, и др. [39-41]. Именно поэтому одной из первых задач настоящей работы был выбор наиболее перспективных для детектирования изотопов йода методов лазерной спектроскопии. В большинстве известных случаев возможности этих методов продемонстрированы на примерах определения крнцентрации паров йода в отсутствие каких-либо буферных газов. Так, в [42] методом многофотонной ионизации молекул йода (лазер на красителе с накачкой второй и третьей гармониками Nd:YAG-лазера) в режиме молекулярного пучка достигнута чувствительность регистрации паров йода-127 в вакууме > 1.5108 мол./см3 и отношение измеряемых концентраций ,29I/'27I 2-10"4. Однако эффективность данного метода существенно ограничивается при переходе к детектированию йода в газах из-за влияния интерферирующих ионизационных пиков компонент буфера.

Одним из наиболее чувствительных методов спектроскопии является лазерно-возбуждаемая флуоресценция, позволяющая детектировать рекордно малые концентрации различных веществ [43-47]. Вообще, по чувствительности метод лазерного возбуждения флуоресценции превосходит лучшие масс-спектрометры. В частности, сообщалось о детектировании молекул ВаО с концентрацией 5104 мол/см3 [47]. Важно отметить, что данный метод может быть с успехом использован для детектирования практически любого элемента периодической таблицы Менделеева, а также различных молекул и радикалов. Именно поэтому для детектирования йода как при наличии, так и в отсутствие буферных газов в работе был сделан выбор в пользу лазерно-флуоресцентного метода. Он основан на оптической накачке, т.е. селективном заселении атомных или молекулярных уровней при поглощении лазерного излучения и последующей регистрации флуоресценции, обусловленной излучательным распадом возбужденных состояний. Область применения лазерно-индуцированной флуоресценции простирается от идентификации молекулярных спектров и измерений молекулярных констант, вероятностей переходов, франк-кондоновских факторов, исследований процессов столкновений, определения заселения внутренних энергетических состояний в продуктах химических реакций до высокочувствительного детектирования различных веществ.

Исследованию флуоресценции йода посвящен ряд работ [48-57]. В частности, в [5153] для детектирования паров йода использовался метод внутрирезонаторного поглощения с регистрацией флуоресценции от вне- и внутрирезонаторных эталонных ячеек (лазеры на красителях, чувствительность - 2109 мол/см3 в отсутствие буферных газов). В [54] изучались процессы поглощения йода-127, возбуждаемого лазером на красителе (500-600 нм. В работах [55,56] детектировались пары йода-127 в вакууммированной^ кювете при возбуждении флуоресценции Аг (514.5 нм) и Не-Ые (633 нм) лазерами с чувствительностью 5-108 и 7-109 мол/см3 соответственно. Аргоновый лазер впервые использовался для определения концентрации йода-129 в газообразных продуктах азотнокислого растворения облученного ядерного топлива с чувствительностью 5'Ю12мол/см3 [57]. Однако в этом случае чувствительность существенно ограничивалась флуоресценцией диоксида азота, возбуждаемой излучением аргонового лазера. Диоксид азота, являясь одним из основных составляющих газообразной рабочей среды азотнокислого растворения отработанного ядерного топлива на радиохимических предприятиях, интенсивно поглощает излучение сине-зеленой области спектра [58]. Это приводит к появлению значительного фонового сигнала, обусловленного флуоресценцией ЫОг , ограничивающего точность и чувствительность определения йода, который находится в исследуемой смеси. Такая же проблема возникает и при детектировании изотопов йода в атмосферном воздухе, одним из компонентов которого является диоксид азота. Спектральное разделение флуоресценции 12912 , 12711291 , ,2712 и И02 при возбуждении аргоновым лазером не эффективно, поскольку спектры йода и диоксида азота полностью перекрываются [48,59,60]. Недавно предпринята попытка создания лидара для детектирования йода [224]. Получены значения дифференциального сечения флуоресценции и сечения поглощения молекул йода на длине волны 532 нм.

Проблема достоверного высокочувствительного определения концентрации йода в присутствии диоксида азота может быть успешно решена при переходе к возбуждению флуоресценции лазерами, генерирующими излучение в красной области спектра, где отношение интенсивности возбуждаемой флуоресценции йода к интенсивности флуоресценции N02 максимально. Для этих целей можно использовать, в частности, Не-N6 (633 нм) и Кг (647 нм) лазеры. Отметим, что на длине волны излучения рубинового лазера (690 нм) резонансное поглощение Ь очень мало [58]. Гелий-неоновый лазер обладает существенными преимуществами по сравнению с упомянутыми лазерами: меньшей шириной линии излучения (что можно использовать для селекции определенных изотопов йода по спектру поглощения), большей интенсивностью возбуждаемой флуоресценции (при равной мощности излучения), высокой надежностью и большим ресурсом работы, а также заметно более низкой стоимостью. Именно поэтому повышенное внимание уделяется исследованию флуоресценции йода, возбуждаемой излучением Не-Ые (0,63 мкм) лазера. В [56,61,62] получены константы скорости столкновительной безызлучательной релаксации Ь в некоторых буферных средах. Однако полученных ранее данных явно недостаточно для высокочувствительного и селективного флуоресцентного анализа примесей изотопов йода как в газообразной рабочей среде переработки облученного ядерного топлива на радиохимических предприятиях (в специальной атмосфере), так и в атмосферном воздухе. Поэтому для решения данной задачи необходимо провести углубленное исследование физических процессов, влияющих на флуоресценцию изотопов йода, которые будут положены в основу создания лазерного комплекса для контроля йода как в технологических газовых средах, так и в атмосферном воздухе в реальном масштабе времени. Разработка и создание лазерного комплекса является одной из важнейших задач работы.

Среди проблем, связанных с разработкой новых более совершенных и экономически выгодных технологий переработки ОЯТ, а также с повышением эффективности и с экологической безопасности существующих жидких технологий, важное место занимает проблема контроля в реальном масштабе времени йода-129 не только в газовой, но и в жидкой фазе. Чрезвычайно важна эта проблема в изучении кинетики физико-химических процессов, имеющих место при переработке ОЯТ. Как правило, для этих целей используются химические методы и гамма-спектрометрии [12,63-72]. При этом наилучшая чувствительность детектирования йода в свободном виде составляет —0,1 мкг/мл [64]. Проведенный анализ литературных данных показывает, что химические методы обеспечивают определение йода в различных жидких средах с достаточно высокой чувствительностью, однако не позволяют осуществлять контроль в реальном масштабе времени, что существенно ограничивает их применение во многих задачах, в частности, при переработке облученного ядерного топлива. В то же время для детектирования в реальном масштабе времени некоторых веществ в жидких средах успешно используются различные методы, основанные на применении лазеров. Так, в [73] описан интерферометрический метод измерения изменений показателя преломления в результате фототермического эффекта (ФЭ) в пробном образце, представляющем собой раствор молекулярного йода в спирте, индуцированного лазером. При низких мощностях лазера зарегистрирована линейная зависимость ФЭ от мощности лазера. Для высоких значений мощности связь ФЭ с мощностью лазера оказалась более сложной.

В настоящей работе предложен и реализован оптический абсорбционный метод одновременного определения концентраций йодсодержащих веществ как непосредственно в жидкой технологической среде азотно-кислого растворения ОЯТ, так и в сточных водах соответствующих предприятий. Необходимо отметить сложность условий детектирования, поскольку в жидкой технологической среде, помимо йода-129, присутствуют в большом количестве растворы оксидов и солей таких металлов, как цезий, церий, плутоний, стронций, уран, барий, лантан и др. Кроме того, для успешного решения данной проблемы важно было разобраться с механизмами химических реакций при растворении йода в воде при различных концентрациях реагентов.

Помимо проблем, связанных с детектированием изотопов йода в газовых и жидких средах, существуют задачи, в которых необходимо определять сверхмалые концентрации изотопов йода в особых условиях. В частности, при детектировании компонентов сверхтонкой структуры (СТС) линий поглощения молекулярного йода в условиях насыщенного поглощения, что обусловлено возможностью их использования в качестве частотных реперов в лазерных стандартах частоты видимого диапазона спектра [75,76]. Не случайно, из восьми лазеров, рекомендованных Международным комитетом по мерам и весам в качестве эталонов длины, семь используют в качестве реперов частоты резонансы насыщенного поглощения в молекулярном йоде [74]. Для этих целей используют узкие резонансы, поэтому для уменьшения их ширины приходится, наряду с другими мерами, понижать давление поглощающего газа, что приводит к уменьшению амплитуды резонансов и, как следствие, ухудшению чувствительности их регистрации. Несмотря на заметные успехи в этом направлении [95], проблема повышения чувствительности остается чрезвычайно актуальной. Рассмотрим более подробно этот вопрос.

Как известно, явление насыщения поглощения лежит в основе одного из наиболее распространенных методов высокочувствительной лазерной спектроскопии - метода насыщенного поглощения, суть которого заключается в следующем: благодаря нелинейному взаимодействию поля стоячих волн лазера с линией поглощения молекул в детектируемом сигнале наблюдаются нелинейные резонансы [77-94]. Поскольку для создания лазерных стандартов частоты, а также в прецизионной лазерной спектроскопии и в целом ряде других научных и прикладных задач требуются чрезвычайно узкие резонансы, то для уменьшения их ширины приходится понижать давление поглощающего газа, что, в свою очередь, приводит к уменьшению амплитуды резонансов (как следствие, ухудшению отношения сигнал/шум) и существенно затрудняет их детектирование. Учитывая, что полученные результаты еще далеки от предельных значений, возникает необходимость в дальнейшем развитии уже известных методов детектирования в условиях насыщенного поглощения слабых сигналов, обусловленных компонентами СТС йода, и в разработке новых высокочувствительных методов.

Одни из лучших результатов по чувствительности получены известными учеными Н.Г. Басовым, М.А. Губиным, Е.Д Проценко вместе с соавторами [95-100] при регистрации частотных (дисперсионных) резонансов в двухмодовом Не-Ые лазере, работающем на длине волны 3,39 мкм, с внутренней нелинейно поглощающей ячейкой, заполненной метаном. Отметим, что частотный резонанс (ЧР) обусловлен насыщением дисперсии в поле стоячей волны и вызван нелинейным затягиванием частоты насыщающей моды к центру линии поглощения. В двухмодовом режиме генерации ЧР наблюдаются на частоте межмодовых биений. В таком же двухмодовом режиме генерации Не-№/СН4 (3,39 мкм) лазера с линейными взаимно ортогональными поляризациями получен заметный рост амплитуды резонансов мощности по сравнению с получаемой в одномодовом режиме за счет сильного межмодового взаимодействия, наблюдаемого при наличии в лазере двух близко расположенных мод с межмодовым расстоянием, меньшим однородной ширины линии поглощения [95].

Однако в видимой области спектра исследований резонансов мощности и частоты в ДМЛ с нелинейно поглощающими ячейками до настоящей работы не проводилось. В этом спектральном диапазоне для создания высокостабильных по частоте источников излучения наиболее часто применяется одномодовый Не-Ые/12712 (0,63 мкм) лазер [101103]. Однако для такого лазера характерны малая контрастность резонансов мощности (<0,1 %) и низкий уровень отношения сигнал/шум (порядка нескольких единиц). Это не только усложняет регистрацию резонансов и их идентификацию, но и затрудняет достижение высокой стабильности лазерной частоты при использовании резонансов в качестве реперов. Заметно большая контрастность резонансов мощности (— 3%) в линейном одномодовом Не-Ые лазере получена при использовании изотопа ,291г [104,105]. Однако при этом наибольшая мощность составляла всего 20 мкВт. Применение оптической линии задержки приводит к росту контрастности резонансов мощности до 15% (при длине поглощающей ячейки 50 см) [106-108], но этот рост сопровождается существенными недостатками: из-за большого оптического пути (3,8 м) область дисперсии резонатора становится сравнимой с однородной шириной линии. Это приводит, с одной стороны, к сужению области перестройки лазерной частоты и, следовательно, к уменьшению числа наблюдаемых компонентов СТС поглощения йода. С другой, заметно усложняется их идентификация, так как наряду с резонансами мощности, обусловленными этими компонентами, имеют место "перекрестные" и "конкурентные" резонансы [109]. Максимальная контрастность нелинейных резонансов (50%) получена в кольцевом Не-Ые/Тг лазере [110]. Однако использование таких резонансов для целей стабилизации частоты ограничивает достижение высоких значений воспроизводимости, что обусловлено сильным влиянием рассеянного излучения на частотное положение этих резонансов.

Кроме того, всем стабилизированным одномодовым Не-Ые/Ь лазерам присуща малая выходная мощность излучения, что существенно ограничивает их применение для целого ряда практических задач, в частности, измерительной интерферометрии, сейсмологии, голографировании протяженных объектов и др. [111].

Все вышесказанное позволяет определить цель настоящей работы.

Цель работы. Целью диссертационной работы является решение крупной научной проблемы, связанной с разработкой новых высокочувствительных лазерных методов и средств детектирования изотопов йода в различны^ средах в реальном масштабе времени, имеющей важное хозяйственное значение, в частности, по обеспечению эффективного и экологически безопасного функционирования предприятий ядерно-топливного цикла.

Для достижения указанной цели в работе были решены следующие задачи.

1. Проведен цикл фундаментальных исследований лазерно возбуждаемой флуоресценции изотопов молекулярного йода. Получены спектры флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением ряда лазеров видимого диапазона спектра: гелий-неонового (0,6328 мкм), аргонового (0,5145 мкм), криптонового (0,6471 мкм), а также неодимового лазера на второй гармонике (0,533 мкм). Изучены процессы столкновительной предиссоциации, колебательной и вращательной релаксаций возбужденных излучением Не-Ые лазера уровней ^-состояния изотопов молекулярного йода 127Ь и 1291г .

2. Изучены факторы, влияющие на чувствительность детектирования изотопов йода как при наличии буферных газов, так и при их отсутствии. Установлены оптимальные значения давления буферного газа, температуры паров йода и частоты возбуждающего излучения для измерения концентрации изотопов йода лазерно-флуоресцентным методом.

3. Исследованы особенности детектирования изотопов ,271 и 1291, находящихся в газовой смеси. Предложены новые высокочувствительные методы детектирования изотопов йода на основе гелий-неонового и криптонового лазеров.

4. Проведено исследование флуоресценции диоксида азота как фактора, влияющего на точность детектирования изотопов йода в многокомпонентных газовых средах.

5. Предложены методы одновременного детектирования изотопов йода и окислов азота как в атмосферном воздухе, так и технологической среде при переработке ОЯТ.

6. На основе проведенных исследований был создан лазерный комплекс для измерения в реальном масштабе времени концентрации изотопов йода и диоксида азота в газовых средах.

7. Проведены успешные испытания разработанного комплекса в реальных условиях азотно-кислого растворения облученного ядерного топлива в горячих камерах.

8. Предложен новый метод детектирования примесей йода-129 в жидких технологических средах при переработке ОЯТ в реальном масштабе времени.

9. Проведено детектирование компонентов сверхтонкой структуры линий поглощения изотопов йода в условиях насыщенного поглощения с использованием регистрации резонансов мощности и частоты в двухмодовых лазерах видимого диапазона спектра.

10. Разработан высокочувствительный метод детектирования слабых линий поглощения на основе регистрации частотных резонансов в трехмодовом режиме генерации.

Научная новизна работы заключается в следующем. • Впервые проведен широкий комплекс исследований лазерно-возбуждаемой флуоресценции изотопов молекулярного йода. Получены новые фундаментальные знания о процессах поглощения и релаксации в системе В-Х изотопов молекулярного йода: - определены сечения самотушения и тушения флуоресценции, константы скорости столкновительной предиссоциации возбужденных излучением Не-Ые (633 нм) лазера колебательных уровней /^-состояния молекулярного йода для целого ряда различных по физико-химическим свойствам газов;

- впервые определены сечения вращательной релаксации возбуждаемых излучением Не-Ые лазера колебательно-вращательных уровней В-состояния изотопов молекулярного йода:

I и I. Показано, что эффективность вращательной релаксации не менее, чем на два порядка, выше по сравнению с остальными процессами столкновительной релаксации молекулярного йода, такими как столкновительная предиссоциация и колебательная релаксация;

- обнаружены оптимальные диапазоны температур паров йода, частоты возбуждающего излучения и давления газовой смеси, содержащей йод, при которых интенсивность флуоресценции йода увеличивается более, чем на порядок, по сравнению с нормальными условиями.

• Предложен, разработан и реализован новый лазерно-флуоресцентный метод детектирования изотопов |291г, 12711291 и 1271г , основанный на использовании частотно-перестраиваемого гелий-неонового лазера. Установлено, что применение данного метода позволяет определять граничное отношение концентраций 1291/,271 не хуже 10'3. Обнаружено, что выбор определенных спектральных диапазонов — при настройке частоты возбуждающего флуоресценцию излучения на центр определенной колебательно-вращательной линии поглощения молекулы ,2711291 — позволяет уменьшить граничное отношение концентраций |291/,271 в исследуемой смеси (при котором возможно определение концентрации йода-129) до 10"5.

• Предложен, разработан и реализован новый метод селективного определения концентраций изотопов 1291 и 1271, находящихся в смеси, на основе криптонового лазера, который отличается тем, что для возбуждения флуоресценции используется только одна частота лазерного излучения (при одновременной регистрации стоксовой и антистоксовой областей спектра). Обнаружено, что данный метод позволяет определять граничное отношение концентраций ,291/,271 на уровне 10"3-10"4.

• Предложен, разработан и реализован метод спектральной селекции флуоресценции йода-129 на фоне флуоресценции диоксида азота. Метод основан на раздельной регистрации стоксовой и антистоксовой частей спектра флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением гелий-неонового лазера.

• Предложен, разработан и реализован оптический абсорбционный метод одновременного определения концентраций йодсодержащих веществ в жидких средах. Чувствительность данного метода превосходит более, чем на два порядка, лучшие результаты, полученные аналитическими химическими методами. При этом в отличие от них разработанный метод позволяет проводить измерения в реальном масштабе времени, что существенно расширяет возможности его применения.

• Впервые создан лазерный комплекс для детектирования в реальном масштабе времени йода-129 и окислов азота как непосредственно в технологических процессах переработки облученного ядерного топлива в горячих камерах на радиохимических предприятиях, так и в атмосферном воздухе. Лазерный комплекс позволяет исследовать кинетику физико-химических процессов переработки ОЯТ.

• Впервые осуществлено детектирование компонентов сверхтонкой структуры изотопов йода в условиях насыщенного поглощения на основе регистрации резонансов мощности и частоты в двухмодовых лазерах видимого диапазона спектра. В частности, установлено, что метод регистрации ЧР в двухмодовом Не-ЫеЛг (0,63 мкм) лазере с линейными параллельными поляризациями обеспечивает выигрыш в чувствительности более, чем на три порядка, по сравнению с детектированием резонансов мощности в одномодовом лазере при одновременном увеличении выходной мощности излучения более, чем на порядок.

• Предложен и реализован новый высокочувствительный метод детектирования слабых линий поглощения на основе регистрации частотных резонансов в трехмодовом лазере с нелинейно поглощающей ячейкой. Установлено, что его чувствительность выше в два-три раза по сравнению с получаемой при регистрации ЧР в двухмодовом лазере.

• Предложен, разработан и реализован метод выделения частотных резонансов в трехмодовом лазере, обусловленных всеми компонентами СТС поглощения йода, попадающими в диапазон генерации, основанный на применении слабого (40-70 Э) аксиального магнитного поля, накладываемого на усиливающую среду.

Практическая ценность работы.

• Разработан ряд новых лазерных методов детектирования изотопов йода в газах и жидких средах, защищенных двумя авторскими свидетельствами и патентом.

• На основе предложенных автором диссертации методов создан лазерный комплекс для детектирования в реальном масштабе времени йода-129 и окислов азота в процессах переработки ОЯТ в горячих камерах на радиохимических предприятиях. Комплекс имеет рекордную чувствительность регистрации изотопов йода в газах в реальном масштабе времени: в естественной атмосфере - 1 -108 мол/см3 для йода-129 и 2-109мол/см3 для йода-127, в технологической среде при переработке ОЯТ - 1*1010 мол/см3 для йода-129.

• Многократные испытания лазерного комплекса в реальных условиях азотнокислого растворения облученного ядерного топлива в горячих камерах, проведенные в НПО «Радиевый институт им.В.Г.Хлопина», подтвердили его уникальные возможности в детектировании йода-129 и окислов азота как непосредственно в технологической среде горячих камер, так и после специальных газоочистительных фильтров в реальном масштабе времени. Существенно, что достигнутая чувствительность регистрации йода-129 позволяет проводить мониторинг атмосферного воздуха в промышленных зонах на уровне ПДК. В течение нескольких лет лазерный комплекс эксплуатируется в НПО «Радиевый институт им. В.Г.Хлопина».

• Разработанные высокочувствительные спектрометры, основанные на регистрации частотных резонансов в двух- и трехмодовых лазерах с нелинейно поглощающими ячейками, имеют чувствительность более, чем на три порядка, лучшую по сравнению с получаемой в одномодовых лазерах. В частности, обнаружимый коэффициент поглощения

Ь составляет КГ10-КГ" Гц"2 см-1 при длине поглощающей ячейки 1,5 см. Полученное существенное увеличение амплитуды резонансов, отношения сигнал/шум и выходной мощности излучения показывают перспективность применения резонансов мощности в двухмодовом лазере с сильной межмодовой связью и частотных резонансов в двух- и трехмодовых Не-Ые/Ь лазерах со слабой связью в качестве реперов частоты для создания высокостабильных по частоте источников излучения видимого диапазона спектра с ожидаемой стабильностью, на два-три порядка лучшей по сравнению с одномодовыми лазерами.

• Разработан метод создания долгоживущих йодных поглощающих ячеек, предназначенных для стабилизированных по частоте излучения Не-№/1г лазеров.

Различные варианты двухмодовых лазеров видимого диапазона спектра, разработанные автором диссертации и используемые, в частности, для обнаружения и исследований сверхтонкой структуры линий поглощения изотопов йода, экспонировались на ВДНХ СССР, а автор награжден двумя медалями ВДНХ СССР. За проведенный цикл исследований таких лазеров автор удостоен звания лауреата Премии Министерства высшего и среднего специального образования СССР за лучшую научную работу. Основные результаты и положения, выносимые на защиту:

1. Результаты исследований лазерно-возбуждаемой флуоресценции изотопов молекулярного йода:

- экспериментально полученные значения сечений столкновительной предиссоциации, колебательной и вращательной релаксаций возбужденных излучением He-Ne лазера уровней ^-состояния изотопов молекулярного йода |27Ь и l29hl

- экспериментально установленный факт превышения эффективности вращательной релаксации по сравнению с остальными процессами столкновительной релаксации молекулярного йода, такими как столкновительная предиссоциация и колебательная релаксация, не менее чем на два порядка;

- обнаружение оптимальных диапазонов температуры паров йода, частоты возбуждающего излучения и давления газовой смеси, содержащей йод, при которых интенсивность флуоресценции йода увеличивается более, чем на порядок, по сравнению с нормальными условиями.

2. Предложение, разработка и реализация лазерно-флуоресцентного метода детектирования изотопов 1291г, ,2711291 и U1\j , находящихся в смеси, основанного на использовании частотно-перестраиваемого гелий-неонового лазера. Утверждение о том, что применение данного метода позволяет определять граничное отношение

170 177 концентраций У I (при котором возможно определение концентрации йода-129) не хуже 10"3, а при выборе определенных спектральных диапазонов (при настройке частоты возбуждающего флуоресценцию излучения на центр определенной колебательно-вращательной линии поглощения молекулы ш1,291) можно получить эту величину на уровне 10"5.

3. Предложение, разработка и реализация метода спектральной селекции флуоресценции йода-129 на фоне флуоресценции диоксида азота, основанного на раздельной регистрации стоксовой и антистоксовой частей спектра флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением гелий-неонового лазера.

4. Предложение, разработка и реализация метода селективного определения концентраций изотопов 1291 и |271, находящихся в смеси, на основе криптонового лазера, отличающегося тем, что для возбуждения флуоресценции используется только одна частота лазерного излучения (при одновременной регистрации стоксовой и антистоксовой областей спектра). Показано, что данный метод позволяет определять граничное отношение концентраций 1291/,271 на уровне 10°-КГ4.

5. Предложение, разработка и реализация оптического абсорбционного метода одновременного определения концентраций йодсодержащих веществ в жидких технологических средах переработки ОЯТ с чувствительностью более, чем на два порядка, лучшей по сравнению с известными аналитическими химическими методами. При этом в отличие от них разработанный метод позволяет проводить измерения в реальном масштабе времени, что существенно расширяет возможности его применения.

6. Разработка и создание лазерного комплекса для детектирования в реальном масштабе времени йода-129 и окислов азота как непосредственно в процессах переработки облученного ядерного топлива в горячих камерах на радиохимических предприятиях, так и в атмосферном воздухе.

7. Результаты исследований по детектированию компонентов сверхтонкой структуры поглощения изотопов йода в условиях насыщенного поглощения на основе регистрации резонансов мощности и частоты в двухмодовых лазерах видимого диапазона спектра. В частности, утверждение о том, что метод регистрации ЧР в двухмодовом Не-ЫеЛг (0,6328 мкм) лазере с линейными параллельными поляризациями обеспечивает выигрыш в чувствительности более, чем на три порядка, по сравнению с детектированием резонансов мощности в одномодовом лазере при одновременном увеличении выходной мощности излучения более, чем на порядок.

8. Разработка и реализация метода детектирования слабых линий поглощения на основе регистрации частотных резонансов в трехмодовом лазере с нелинейно поглощающей ячейкой. Утверждение о том, что наложение слабого аксиального магнитного поля на усиливающую среду позволяет расширить область трехмодовой генерации и, как следствие, выделять на частоте малых биений резонансы, связанные со всеми попадающими в диапазон генерации компонентами СТС поглощения йода. Авторский вклад. Все выносимые на защиту результаты и положения диссертационной работы получены и разработаны лично автором, или при его непосредственном участии. Апробация результатов. Результаты проведенных по теме диссертации исследований докладывались и обсуждались на следующих конференциях, симпозиумах, совещаниях и семинарах.

Y Всесоюзная научно-техническая конференция «Метрология в радиоэлектронике», Москва, 1981 г.; Всесоюзная конференция «Метрологическое обеспечение измерений частотных и спектральных характеристик излучения лазеров», Харьков, 1982 г.; International conference and school «Lasers and applications», Bucharest,Romania, 1982 г.; XXX научная конференция МИФИ, Москва, 1983 г.; Всесоюзная конференция «Применение времячастотных средств и методов измерений в народном хозяйстве», Москва, 1983 г.; Всесоюзный научно-технический семинар «Опыт применения лазеров в приборостроении и машиностроении», Ленинград, 1983 г.; Всесоюзная конференция «Проблемы метрологического обеспечения научных исследований и учебного процесса в вузах», Ленинград, 1984 г.; XXXI научная конференция МИФИ, Москва, 1985 г.; II Всесоюзное совещание «Квантовая метрология и фундаментальные физические константы», Ленинград, 1985 г.; III Всесоюзная конференция «Применение лазеров в технологии и системах передачи и обработки информации (Применение лазеров для изучения и контроля окружающей среды)», Таллинн, 1987 г.; X Всесоюзный симпозиум по лазерному и акустическому зондированию атмосферы, Томск, 1988 г.; Всесоюзная конференция «Проблемы производства и применения изотопов и источников ядерного излучения в народном хозяйстве СССР», Ленинград, 1988 г.; IX Всесоюзный симпозиум по спектроскопии высокого разрешения, Якутск, 1989 г.; Всесоюзная конференция «Оптика лазеров», Ленинград, 1990 г.; XXI съезд по спектроскопии, Звенигород, 1995 г.; Конференция «Неразрушающий контроль и диагностика», Москва, 1996 г.; Международная конференция «Физика и промышленность», Голицыно,1996 г.; Конференция «Лазеры в науке, технике, медицине», Сергиев Посад,1996 г.; 6 International Workshop On Laser Physics (LPHYS'97), Москва, 1997 г.; 7 International Workshop On Laser Physics (LPHYS'98), Praga, 1998 г.; International Conference on Industrial Lasers, Wuhan, China, 1999; 10th International Workshop On Laser Physics (LPHYS'01), Москва, 2001 г.; 6-й Международная научная конференция «Молекулярная биология, химия и физика неравновесных систем», Иваново, 2002 г.; научные сессии МИФИ (1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003 гг.), научные семинары Физического института им. П.Н. Лебедева РАН, ГНЦ РФ «Физико-энергетический институт им.акад. А.ИЛейпунского», ГНЦ РФ «Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. акад. А.А.Бочвара», ГНЦ РФ «Научно-исследовательский физико-химический институт им. Л.Я.Карпова» в 2003 г. Публикации. По материалам диссертации опубликовано 99 печатных работ [112-123,125209,211,212], включая 37 статей в реферируемых журналах, 2 авторских свидетельства и 1 патент на изобретения, 30 тезисов международных, всесоюзных и всероссийских конференций и симпозиумов, 29 статей и тезисов в сборниках научных трудов. Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 7 глав и заключения. Изложена на 291 странице машинописного текста, включая 102 рисунка, 24 таблицы и список литературы, содержащий 291 наименование.

Выводы к УН главе

Среди основных результатов, полученных впервые и изложенных в данной главе, можно выделить следующие:

1. Исследованы резонансы мощности и частоты в двухмодовых лазерах видимого диапазона спектра с внутренними нелинейно поглощающими ячейками, заполненными молекулярным йодом. Определены условия наблюдения ЧР, проведена их идентификация. Исследованы спектральное разрешение и амплитуда нелинейных резонансов. Установлено, что амплитуда ЧР может достигать значений ~ 10 кГц при подогреве стенок поглощающей ячейки до температуры 220°С. Показано, что при регистрации ЧР в ДМЛ отношение сигнал/шум повышается более, чем на три порядка по с сравнению с регистрацией резонансов мощности в одномодовом лазере. Определена чувствительность детектирования слабых линий поглощения при регистрации ЧР в ДМЛ. В частности, значение обнаруживаемого коэффициента поглощения составляет Ю*10 — 10 см "'Тц",/2 (при времени усреднения 1с и длине поглощающей ячейки 1,5 см).

2. Исследованы ЧР в трехмодовых Не-Ые Иг (0,63 мкм) лазерах с линейными параллельными поляризациями. Определены условия их детектирования. Проведена идентификация регистрируемых резонансов. Установлены параметры лазера, при которых получается наилучшее спектральное разрешение ЧР. Изучены амплитудные характеристики резоиансов. Предложено для выделения ЧР, обусловленных всеми компонентами СТС поглощения йода, попадающими в диапазон генерации, использовать слабое (40-70 Э) аксиальное магнитное поле, накладываемое на усиливающую среду. Показано, что амплитуда ЧР в Не-Ые/Ь ТМЛ может достигать значений 30 - 50 кГц при температуре стенок поглощающей ячейки 220 °С. При этом мощность излучения центральной моды в 2-3 раза превышает мощность излучения одной моды в ДМЛ. Показано, что применение трехмодового метода регистрации ЧР позволяет повысить чувствительность детектирования слабых линий поглощения по сравнению с двухмодовым.

3. Полученное существенное увеличение амплитуды резонансов, отношения сигнал/шум и выходной мощности излучения показывают перспективность применения рассмотренных резонансов в качестве частотных реперов для создания высокостабильных по частоте источников излучения видимого диапазона спектра с ожидаемой стабильностью на два-три порядка лучшей по сравнению с одномодовыми лазерами.

Следует отметить, что различные варианты двухмодовых лазеров видимого диапазона спектра, разработанные автором диссертации и используемые, в частности, для обнаружения и исследований сверхтонкой структуры линий поглощения изотопов йода, экспонировались на ВДНХ СССР, и автор награжден двумя медалями ВДНХ СССР. За проведенный цикл исследований таких лазеров автор удостоен звания лауреата Премии Министерства высшего и среднего специального образования СССР за лучшую научную работу.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Среди наиболее значимых результатов докторской диссертации можно выделить следующие.

1. Впервые проведен широкий комплекс исследований лазерно-возбуждаемой флуоресценции изотопов молекулярного йода. Получены новые фундаментальные знания о процессах поглощения и релаксации в системе В-Х изотопов молекулярного йода:

- определены сечения самотушения и тушения флуоресценции, константы скорости столкновительной предиссоциации возбужденных излучением Не-Ие (633 нм) лазера колебательных уровней В-состояния молекулярного йода для целого ряда различных по физико-химическим свойствам газов;

- впервые определены сечения вращательной релаксации возбуждаемых излучением Не-Ые (633 нм) лазера колебательно-вращательных уровней ^-состояния изотопов молекулярного йода: ,271 и ,291;

- обнаружены оптимальные диапазоны температур паров йода, частоты возбуждающего излучения и давления газовой смеси, содержащей йод, при которых интенсивность флуоресценции йода увеличивается более, чем на порядок, по сравнению с нормальными условиями.

2. Предложен, разработан и реализован новый высокочувствительный лазерно-флуоресцентный метод детектирования изотопов йода-129 и йода-127, основанный на использовании частотно-перестраиваемого гелий-неонового лазера. Установлено, что применение данного метода позволяет определять граничное отношение концентраций 1291/,271 не хуже 10"3 , что примерно на порядок лучше известных результатов. Обнаружено, что выбор определенных спектральных диапазонов — при настройке частоты возбуждающего флуоресценцию излучения на центр определенной колебательновращательной линии поглощения молекулы ,2711291 позволяет уменьшить граничное отношение концентраций Х29уп1\ в исследуемой смеси до 10"5.

3. Предложен, разработан и реализован новый метод селективного определения концентраций изотопов 1291 и 1271, находящихся в смеси, на основе криптонового лазера, отличающийся тем, что для возбуждения флуоресценции используется только одна частота лазерного излучения (при одновременной регистрации стоксовой и антистоксовой областей спектра). Установлено, что данный метод позволяет определять в реальном масштабе времени граничное отношение концентраций 1291/ ,271 на уровне 10"3 — 1О"4.

4. Предложен, разработан и реализован новый метод спектральной селекции флуоресценции йода-129 на фоне флуоресценции диоксида азота. Метод основан на раздельной регистрации стоксовой и антистоксовой частей спектра флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением гелий-неонового лазера. Применение данного метода позволяет существенно повысить точность измерений концентрации изотопов йода как в технологической среде переработки ОЯТ, так и в атмосферном воздухе.

5. Предложен, разработан и реализован новый оптический абсорбционный метод одновременного определения концентраций йодсодержащих веществ в жидких средах, позволяющий проводить измерения в реальном масштабе времени, что существенно расширяет возможности его применения, в частности, позволяет исследовать кинетику физико-химических процессов переработки ОЯТ.

6. Впервые создан лазерный комплекс для детектирования в реальном масштабе времени йода-129 и окислов азота в процессах переработки облученного ядерного топлива как до, так и после газоочистительных фильтров на радиохимических предприятиях. Принцип его работы основан на методах, предложенных автором. Проведены успешные испытания разработанного лазерного комплекса в реальных условиях азотно-кислого растворения облученного ядерного топлива в горячих камерах НПО «Радиевый институт им. В.Г.

Хлопина» (что подтверждается Актами о внедрении). Достигнута рекордная чувствительность регистрации изотопов йода в газах в реальном масштабе времени: в естественной атмосфере - Г108 мол/см3 для йода-129 и 2-109мол/см3 для йода-127, в технологической среде при переработке ОЯТ ГЮ10 мол/см3 для йода-129. Данная чувствительность позволяет осуществлять мониторинг экологического состояния воздуха как в рабочих зонах радиохимических производств, так и в жилых зонах в реальном масштабе времени на уровне ПДК. Лазерный комплекс уже несколько лет эксплуатируется в НПО «Радиевый институт им. В.Г.Хлопина».

7. Впервые осуществлено детектирование компонентов сверхтонкой структуры изотопов йода в условиях насыщенного поглощения на основе регистрации резонансов мощности и частоты в двухмодовых лазерах видимого диапазона спектра. В частности, установлено, что метод регистрации ЧР в двухмодовом Не-Ые/,2712 (0,6328 мкм) лазере с линейными параллельными поляризациями обеспечивает выигрыш в чувствительности более, чем на три порядка, по сравнению с детектированием резонансов мощности в одномодовом лазере при одновременном увеличении выходной мощности излучения более, чем на порядок.

8. Разработан и реализован высокочувствительный метод детектирования слабых линий поглощения на основе регистрации частотных резонансов в трехмодовом Не-Ые/12712 лазере с нелинейно поглощающей ячейкой. Установлено, что его чувствительность в два-три раза выше по сравнению с получаемой при регистрации ЧР в двухмодовом лазере.

9. Предложен, разработан и реализован в трехмодовом Не-ЫеЛг лазере с линейными параллельными поляризациями новый метод регистрации частотных резонансов, обусловленных всеми компонентами СТС поглощения йода, попадающими в диапазон генерации, основанный на применении слабого (40-70 Э) аксиального магнитного поля, накладываемого на усиливающую среду.

Различные варианты двухмодовых лазеров видимого диапазона спектра, разработанные автором диссертации и используемые, в частности, для обнаружения и исследований сверхтонкой структуры линий поглощения изотопов йода, экспонировались на ВДНХ СССР, автор награжден двумя медалями ВДНХ СССР. За проведенный цикл исследований таких лазеров автор удостоен звания лауреата Премии Министерства высшего и среднего специального образования СССР за лучшую научную работу.

1. Козлов В.Ф. Справочник по радиационной безопасности. М.: Энергоатомиздат, 1987. 192 с.

2. Стыро Б., Филиппович В.И., Недвецкайте Т.Н. Изотопы йода и радиационная безопасность. СПб.: Гидрометеоиздат, 1982. 256 с.

3. Carter M. W., Moghissi A.A. Three decades of nuclear testing // Health Phys. 1977. Vol. 33, № l.P. 55-71.

4. Филистович В.И., Недвецкайте Т.Н., Луянас В.Ю. Вертикальное распределение скорости образования йода-129 в атмосфере // Физика атмосферы 9. Локальные и глобальные примеси в атмосфере. Вильнюс: Мокслас, 1984, С. 36-40.

5. Ядерная энергетика, человек и окружающая среда // Н.С. Бабаев, В.Ф. Демин, Л.И. Ильин и др. М.:Энергоатомиздат, 1984. 312с.

6. Kantelo M.V., Tiffani В., Anderson T.J. Iodine-129 distribution in the terrestrial enviroment surrounding a nuclear fuel reprocessing plant after 25-years of operation //Enviromental migration of longlived radionuclides / Vienna: IAEA.1982.P.495-500.1.л

7. Холина Ю.Б. Миграция в окружающей среде и биологическое действие I // Радиационная биохимия. 1983. Итоги науки и техники. М.: Энергоатомиздат, 1983. С. 4265.

8. Styra В., Nedveckaite T. Radiocinio saugumo problemos ir jodoizotopai // Vilnius-.Zinija. 1985. P. 1-24.

9. Goldstein N.P., Gonzalez J. L„ Sun K.H. The measurement of extremely low-level radioiodine in air // Nucl. Technol.1974. Vol.23. № 3. P.328-336.

10. Нормы радиационной безопасности НБР-76/87 и Основные санитарные правила работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений ОСП-72/87. М.: Энергоатомиздат, 1988, 159 с.

11. Бандман A.JI. Вредные химические вещества. Неорганические соединения V-VIII групп. Справочное издание. Л.: Энергоатомиздат, 1989. 276 с.

12. Lutz G.J., Rook H.L., Lindstrom R.M. Determination of 1-129 of natural levels by thermal neutron activation analysis // Trace and Micropr. Tech. 1984. № 2. P.33-51.

13. Buckberger W., Huemer P. Trace analysis of iodine in air with an iodine- selective electrode //Microchemia Acta. 1985. Vol.1. P.421-426.

14. McHugn J.A., Sheffield J.C. Mass analysis of subnanogram quantities of iodine // Anal. Chem. 1965. Vol. 37, № 9. P. 1099-1100.

15. Taghipour Fariborz, Evans Greg J. Radiolytic organic iodide formation under nuclear reactor accident conditions // Sci. and Technol. 2000. Vol. 34, № 14. P. 3012-3017.

16. Oliver L.L., Ballad R. V., Manuel O.K. 129I in Missouri thyroids // Health Phys. 1982. Vol. 42, № 4. P. 425-432.

17. Oliver L.L., Ballad R.V., Manuel O.K Iodine-129 in Missouri rain and milk // J. of Radioanal. Chem. 1982. Vol. 68, № 1-2. P. 233-244.

18. Wilkins B.T. The determination of iodine-129 in environmental media // Radiol. Prot. Bull. 1981. Vol. 41. P. 24-26.

19. Стыро Б.И., Недвецкайте Т.Н., Филистович В.И. Динамика фоновых концентраций ,291 и методика его определения // Обеспечение радиационной безопасности при эксплуатации АЭС. Кн.4.М.:Энергоатомиздат,1984.С. 155-159.

20. Brauer F.P., Soldat J.E., Таппу H., Streibin Е. Natural iodine and iodine-129 in mammalian thyroids and environmental samples taken from sites in the USA // Vienna: IAEI. 1974. P. 43-65.

21. Aumann D.C., Feleshini H. Determination of l29I and 127I at natural levels by neutron activation analysis //Radiochem. Act. 1981. Vol. 29, № 4. P. 209-215.

22. Brauer F.P., Streibin R.S. Environmental concentration and migration of 129I // Environmental migration of long-lived radioisotops // Vienna: IAEI. 1982. P. 465-480.

23. Elmore D., Crvoe M.E., Ferraro R. Determination of using tandem acceleration mass spectrometry //Nature. 1980. Vol. 286, № 57. P. 138-140.

24. Амосова М.А., Рагимов Т.К., Pay Д.Ф., Тимошин В.И. Гамма-спектрометрический метод определения содержания 1-129 // Прикладная ядерная спектроскопия. 1977. Вып. 7. С. 277-281.

25. Ефремова Г.П., Кузнецова Г.А. Метод определения 1-129 в воде и молоке с помощью сцинтилляционного счетчика // Радиационная безопасность и защита АЭС. М.: Энергоатомиздат, 1986. Вып. 11. С. 114-116.

26. Недвецкайте Т.Н., Филистович В.И. Методы измерения величины концентрации 1291 в природной среде // Физика атмосферы. 10. Исследование примесей в атмосфере. Вильнюс: Мокслас, 1985. № 10. С. 105-110.

27. Пристер Б.С., Перевезенцев Т.М. Сцинтилляционный метод определения 1291 в объектах окружающей среды // Гигиена и санитария. 1978. №8. С. 97-99.

28. Daly J.C., Gooyear S., Paperiello e.a. Iodine-129 levels in milk and water near fuel reprocessing plant // Health Phys. 1974.Vol. 26, № 4. P. 333-342.

29. DalyJ.C., Paperiello C.J., Goodyear S. e.a. The determination of l25I and 129I using intrinsic germanium detector for X-ray spectroscopy // Health Phys. 1975. Vol. 29, № 5. P. 753-760.

30. Gabay J.J., Paperiello C.J., Goodyear S. e.a. A method for determining iodine-129 in milk and water// Health Phys. 1974. Vol. 26, № 1. P. 89-96.

31. Horroc D.L. Measurement of ,29I by liquid scintillation and Nal(Tl) Scintillation methods // Nucl. Instr. Meth. 1974. Vol. 120, № 2. P. 345-350.

32. Rhodes B.A. Liquid Scintillation counting of radioiodine // Anal. Chem. 1965. Vol. 37, № 8. P. 995-997.

33. Horrock D.L. Qualitative and qualitative measurements of radioiodines // J. Radioanal. Chem. 1981. Vol. 65, № 1-2. P. 307-320.

34. Toshihirо F., Takashi U. Real-time monitoring of iodine in process off-gas by inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy // Anal. Chem. 1990. Vol. 62, № 4. P.414-416.

35. Новиков B.A., Свешников Г.Б., Слонов В.Г. Резонансно-дифференциальный метод детектирования молекулярного йода в атмосфере //ЖПС. 1986. Т. 14, № 3. С. 469-474.

36. Новиков В.А., Турунов Ю.П., Слонов В.Г. Применения метода магнитного сканирования для детектирования \гИ Оптика и спектроскопия. 1987. Т. 63, № 1. С. 56-60.

37. Демтредер В. Лазерная спектроскопия. М.: Наука, 1985. 608 с.

38. Басов Н.Г. О квантовой электронике. М.: Паука, 1987. 400 с.

39. Зайдель А.Н. и др. Техника и практика спектроскопии. М.: Наука, 1976.

40. Lubmart D.H., Zare R.N. Isotopic analysis of iodine by multiphoton ionization // Anal. Chem. 1982. Vol. 54, № 12. P. 2117-2120.

41. Jenings D.A., ,Keller R.A. Detection of trace amounts of sodium by fluorescence emission by a continious wawe organic laser//J. Amer. Chem. Soc. 1972. Vol. 94. P. 9249.

42. Coolert F.C.M., Hagedoorn H.L. Detection of 20Na atoms and measurement of sodium-vapor densities by means of atomic-resonance fluorescence //J. Opt. Soc.Amer. 1975. Vol. 65, № 6. P. 952.

43. Kuhl J., Spilschan H. Flame-fluorescence detection of Mg, Ni and Pb with a frequency-doubled dye laser as excitation sourse //Optics Comms. 1973. Vol. 7, № 3. P. 256.

44. Jlemoxoe B.C., Семчишен B.A. //ДАН СССР. 1975. Т. 222. С. 1071.

45. Schulz A., Cruse Н. W., Zare R.N. Laser-induced fluorescsnce: a method to measure the internal state distribution of reaction productes //J. Chem.Phys. 1972. Vol. 57, № 3. P. 1354.

46. Kurzel R.B., Stein/eld J.I., Hutzenbuhler D.A., Leroi G.E. Energy-transfer processes in monochromatically excited iodine molecules. V. Rotational energy transfer in argon-excited I // J. Chem. Phys. 1971. Vol. 55, № 10. P. 4822-4832.

47. Гончаров A.H. Высокостабильный Аг+-лазер и его применение в спектроскопии сверхвысокого разрешения Ь: Автореф. дис. . канд. физ.-мат. наук / Новосибирск, 1990. 16с.

48. Ветчинкин С.К, Уманский И.М., Попов А.Ф. Е-В флуоресценция молекулы h при двухфотонном Х-В-Е возбуждении: Структура спектра и внутримолекулярная динамика // Оптика и спектроскопия. 1991. Т. 71, Вып. 1. С. 95-99.

49. Hohimer J.P., Hargis P. J. Interactivity absorbtion with external fluorescence measurement for detection of radioiodine isotopes // Anal. Chem. 1979. Vol. 51, № 7. P. 930-932.

50. Goles R.W., Fucuda R.C., Cole M.W., Brauer F.P. Detection of 1-129 by laser induce fluorescence spectrometry // Anal. Chem. 1981. Vol. 53, № 6. P. 771-778.

51. McDonald J.P., Baronavski A.P. Radioiodine detector based on laser induced fluorescence // USA Patent № 4188120,1980.

52. Даншейко M.B., Негрийко A.M., Ромаиенко В. И., Ходаковский В.М., Я цепко Л. Лазерно-флуоресцентная спектроскопия молекулярного йода // Оптика и спектроскопия. 1995. Т. 79, № 1.С. 77-84.

53. Балыкин В.И., Мишин В.И., Семчишен В.А. Детектирование малых концентраций h методом лазерного возбуждения флуоресценции // Квантовая электроника. 1977. Т. 4, № 7. С. 1556-1558.

54. Xiannian L., Zhilin W., Xin С., Jiukuan S., Qike Z. Application of laser-induced fluorescence to the analysis of trace quantities of iodine // J. Fudan Univer (Natural Science). 1986. Vol. 25, № 4. P. 449-453.

55. Материалы международного семинара по ядерной технологии в НПО "Радиевый институт им. В.Г. Хлопина". Ленинград, 1987.

56. ОкабеХ. Фотохимия малых молекул. М.: Мир, 1981. 504 с.

57. Sakurai К, Broida Н.Р. Spectral study of NO2 fluorescence excited by 11 lines of argon and krypton ion lasers // J. Chem. Phys. 1969. Vol. 50, № 6. P. 2404-2410.

58. Abe K, Myers F„ McCubbin Т.К., Polo S. Resonance fluorescence spectrum of nitrogen dioxide //J. Mol. Spectr. 1974. Vol. 50. P. 413-423.

59. Kurzel R.B., Degencolb E.O., Steinfeld J.I. //J. Chem. Phys. 1970. Vol. 53, № 10. P. 42124222.

60. Kurzel R.B., Steinfeld J.I. Energy iodine molecules. VI. Quenching and vibrational relaxation in v = 6. // J. Chem. Phys. 1972. Vol. 56, № 4. P. 1784-1785.

61. Atwater J.E., Wheeler R.R., Sauer R.L., SchultzJ.R. Multiplexed four channel on-line iodine monitor// Instrum. Scien. Technol. 1994. Vol. 22. P. 217-229.

62. Atwater J.E., WheelerR.R.,Olivadoti J.Т., Flanagan D.Т., Sauer R.L. Regenerable microbial check valve: life cycle tests results // SAE Trans. J. Aerospace. 1992. Vol. 101. P. 1098.

63. Зейналова E.A., Моршина Т.Н., Сенявин М.М. Потенциометрическое определение различных форм йода в природных водах с помощью ионселективных электродов // Ж. аналит. Химии. 1975. Т.30, Вып. 5. С. 966-970.

64. Пжипенко А.Т. Зуй О.В., Терлецкая А.В. Хемилюминесцентный метод определения микроколичеств йодида//Журнал аналит. хим. 1986. Т. 41, № 12. С. 2241-2244.

65. Oliver L.L., Ballad R.V., Manuel O.K. Iodine-129 in Missouri rain and milk // J. of Radioanal. Chem. 1982. Vol. 68, № 1-2. P. 233-244.

66. Проскурякова Г.Ф., Швейкипа Р.В., Чернавина М.С. Сравнительная характеристика методов определения йода в воде // Труды Свердловского с.-х. ин-та. 1964. Т. 11.С. 481487.

67. Truesdale V. W., Smith P.J. The automatic determination of iodide and iodate in solution by catalytic spectrophotometry with particular reference to river water // Analyst. 1975. Vol. 100, № 1187. P. 111-123.

68. Wong G.T.F., Brewer P.G. The determination of iodine in sea water by neutron activation analysis //Anal. Chem. Acta. 1976. Vol. 81, № 1. P. 81-90.

69. Shiner V.J., Smith M.L. Rapid argentimetric determination of halides by direct potentiometric titration // Anal. Chem. 1956. Vol. 28. P. 1043.

70. Martin A.J. Potentiometric titration of halidemixtures // Anal. Chem. 1958. Vol. 30. P. 233.

71. Preda A., Cristescu C., Scarlat E., Preda Liliana, Babalic Ruxandra. Measurement system for photothermal effect induced by laser// Sci. Bull. "Politehn." Univ. Bucharest. 1999. Vol. 61, №3-4. P. 109-116.

72. Mise en Pratique of the Definition of the Metre. Metrologia. 1994, Vol. 30. № 5, P. 523-541.

73. Гончаров A.H., Скворцов M.H., Чеботаев В.П. Наблюдение резонансов насыщенного поглощения в разнесенных полях в пучке молекулярного Ь // Квантовая электроника. 1983. Т. 10, №10. С.2134-2136.

74. Schweitzer W.J., Kessler E.J, Deslattes R.D., et al. Description, performance and wavelengths of iodine stabilized lasers //Applied optics. 1973. Vol. 12, № 12. P. 2927-2938.

75. JJemoxoe B.C. Автостабилизация частоты световых колебаний лазера нелинейным поглощением в газе // Письма в ЖЭТФ. 1967. Т. 6, № 4. С. 593-600.

76. Лисицын В.М., Чеботаев В.П. Эффекты насыщения поглощения в газовом лазере // ЖЭТФ. 1968. Т. 54, № 2. С. 419-423.

77. Басов Н.Г., JJemoxoe B.C. Оптические стандарты частоты // Успехи физических наук. 1968. Т. 96, Вып.4. С. 585-631.

78. JJemoxoe B.C., Чеботаев В.П. Принципы нелинейной лазерной спектроскопии. М.: Наука, 1975. 280 с.

79. JJemoxoe B.C., Чеботаев В.П. Резонансные явления при насыщении поглощения лазерным излучением // УФН. 1974. Т. 1, № 2. С. 245-267.

80. Багаев С.Н., Чеботаев В.П. Лазерные стандарты частоты // УФН. 1986. Т. 148, № 1. С. 143-178.

81. Hall J.L. Stabilized lasers and precision measurements // Science. 1978. Vol. 202. P. 147156.

82. Кошеляевский Н.Б., Татаренков B.M., Титов А.И. Квантовый репер частоты на длине волны 3,39 мкм // Письма в ЖЭТФ. 1972. Т. 15. С. 461-464.

83. Бакланов Е.В., Дубецкий Б.Я., Семибаламут В.М., Титов Е.А. Пролетная ширина резонанса мощности в газах низкого давления // Квантовая электроника. 1975. Т. 2, № 11. С. 2518-2520.

84. Данилейко М.В., Яценко Л.П. К теории резонансов насыщенного поглощения в газах низкого давления // Квантовая электроника. 1987. Т. 14, № 5. С. 1055-1062.

85. Гриненко В.М., Данилейко М.В., Фаль A.M., Яценко Л.П. Экспериментальное исследование чувствительности регистрации резонансов насыщенной дисперсии в Не-Ne/CH4 лазерах // Квантовая электроника. 1991 .Т. 18, № 1. С. 66-70.

86. Bagayev S.N. Chebotayev V.P. Frequency stability and reproducibility of the 3.39mkm He-Ne laser stabilized on the methane line // Appl. Phys. 1975. Vol. 7. P. 63-66.

87. Gerstenkom S., Lue P. Atlas du spectre d'absorption de la molecule d'iode (Partie I). Orsay (France) : Laboratoire Aime-Cotton C.N.R.S.I1. P. 98, 1977.

88. Бакланов E.B., Чеботаев В.П. О постановке эксперимента по точному измерению частоты перехода 1S-2S // Оптика и спектроскопия. 1975. Т. 38, № 1. С. 384-386.

89. Качалова Н.М., Романенко В.И., Яценко Л.П. Влияние эффектов пространственной неоднородности на асимметрию и сдвиги частотных резонансов в двухмодовых лазерах. // Квантовая электроника. 1990.17, №4. С. 428-434.

90. Багаев С.Н., Покасов П.В., Остроменский М.П. Стабилизированный по частоте лазер. Заявка на изобретение № 93 026X86/25/026180 с приоритетом от 12 мая 1993 г. Решение о выдаче патента от 28 августа 1995 г.

91. Даншейко М.В., Фаль A.M., Шпак М.Т., Яценко Л.П. Частотно-модуляционные резонансы в излучении газовых лазеров с внутрирезонаторным нелинейным поглощением // УФЖ. 1984.19, №7. С. 1109-1111.

92. Титов А.Н. О предельной точности метода насыщенного поглощения // Квантовая электроника. 1981. Т. 8, № 9. С. 2039-2042.

93. Басов Н.Г., Губин М.А., Никитин В.В., Проценко Е.Д. Двухмодовые газовые лазеры и их применения в спектроскопии и оптических стандартах частоты (обзор) // Квантовая электроника. 1984. Т. 2, № 6. С. IC84-I105.

94. Губин М.А., Никульчин A.B., Проценко Е.Д. Рурукин А.Н. Исследование сдвигов частоты двухмодового He-Ne/CI I4 лазера, стабилизированного по частотным резнансам в магнитном поле. М.: Препринт ФИАН № 86, 1989. 20 с.

95. Никульчин A.B., Губин М.А. О возможности увеличения сигнала резонансов насыщенного поглощения и дисперсии в метане при криогенных температурах // Краткие сообщения по физике. 1989. № 4. С. 37-39.

96. Капралов В.П., Крылов П.С., Миронов A.B. и др. Исследование Ile-Ne лазера, стабилизированного по насыщенному поглощению в йоде-127, "Стандарт-460 м" // Оптика и спектроскопия. 1980. Т. 49, Вып. 5. С. 958-961.

97. Мельников H.A., Привалов В.Е., Фофанов Я.А. Экспериментальное исследование Не-Ne лазеров, стабилизированных по насыщенному поглощению в иоде // Оптика и спектроскопия. 1977. Т. 42, Вып. 4. С. 747-751.

98. Компанец О.Н., Михайлов E.JI. Гелий-неоновый лазер на 0,63 мкм с нелинейно-поглощающей ячейкой на 12912 // Квантовая электроника. 1979. Т. 6, № 9. С. 2042-2044.

99. Schweitzer W.J., Kessler E.J, Deslattes R.D. et al. Description, performance and wavelengths of iodine stabilized lasers // Applied optics. 1973. Vol. 12, № 12. P. 2927-2938.

100. Бобрик В.И., Коломников Ю.Д., Могшьницкий Б.С. Гелий-неоновый лазер с многопроходной поглощающей ячейкой // Автометрия. 1975. № 3. С. 135-137.

101. Бобрик В.И., Коломников Ю.Д., Могшьницкий Б.С. Резонансы мощности лазера с внутренней ячейкой большой длины при насыщенном поглощении в парах йода // ЖПС. 1975. Т. 22, Вып. 3. С. 422-426.

102. Могшьницкий Б.С., Коломников ЮД. Контрастные резонансы мощности в He-Neш12 лазере с большой длиной эффективного поглощения // Квантовая электроника. 1977. Т. 4, №7. С. 1433-1440.

103. Данилейко М.В., Двоеглазов A.M., Костышен A.M. и др. Узкие нелинейные резонансы в поле стоячей волны лазера на длине волны Л, = 0,63 мкм // Украинский физический журнал. 1979. Т. 24, №4. С. 486-492.

104. Данилейко М.В., Двоеглазов A.M., Целинко A.M. и др. Высококонтрастные нелинейные резонансы в кольцевом Не Ne лазере // Квантовая электроника. 1980. Т. 7, № 9. С. 19881989.

105. Могильницкий Б.С., Коломников ЮД., Сапрыкин Э.Г. Лазер видимого диапазона для фундаментальных физических экспериментов // Труды. 7 Вавиловской конф. "Нелинейная оптика". Новосибирск, 1982. С. 59-62.

106. Гоннуков С.А., Киреев C.B., Проценко ЕД. Контрастные резонансы мощности в линейном двухмодовом He-Ne/h лазере // Квантовая электроника. 1982. Т. 9, № 2. С. 362364.

107. Гоннуков С.А., Киреев C.B., Проценко ЕД. Исследование двухмодового He-Ne/h лазера на длине волны 0,63 мкм // Тезисы докл.5 Всесоюзной научно-технической конф. "Метрология в радиоэлектронике". Москва, 1981. С. 42-43.

108. Гоннуков С.А., Киреев C.B., Проценко ЕД. Исследование двухмодового He-Ne лазера с анизотропным резонатором с неоновой поглощающей ячейкой на длине волны 0,63 мкм /МИФИ. М., 1982. 11 с. Деп. в ВИНИТИ, per. №2016-8Д.

109. Гоннуков С.А., Киреев C.B., Проценко ЕД. Двухмодовый He-Ne лазер с внутренней поглощающей ячейкой на длине волны 0,63 мкм // Взаимодействие лазерного излучения с резонансными средами. М.:Энергоатомиздат, 1982. С. 47-52.

110. Gonchukov S.A., Kireev S.V., Protsenko E.D. Double-frequency He-Ne/fe laser at 0,63 wavelength // Thesis of papers International conference and school "Lasers and applications". Bucharest, Romania,1982. P. 164-165.

111. Гоннуков С.А., Киреев C.B., Кузьмин П.И., Проценко ЕД. Исследование резонансов мощности и частоты He-Ne/h лазера на длине волны 0.63 мкм // Газовые лазеры. М.: Энергоатомиздат, 1983. С. 12-18.

112. Гоннуков С.А., Киреев C.B., Проценко ЕД. Двухмодовый He-Ne/h лазер и его применение в метрологии // Тезисы докладов Всесоюзной конференции "Применение времячастотных средств и методов измерений в народном хозяйстве". Москва, 1983. С. 172-174.

113. Гоннуков С.А., Киреев C.B., Проценко ЕД. Дисперсионные свойства двухмодового He-Ne/h лазера // Тезисы докладов Всесоюзной конференции «Применение времячастотных средств и методов измерений в народном хозяйстве». Москва, 1983. С. 172-174.

114. Киреев C.B., Усов П. А. Стабилизация интенсивности и частоты биений двухмодового газового лазера // Газовые лазеры. М.: Энергоатомиздат, 1983. С. 40-46.

115. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Частотные резонансы в двухмодовом He-Ne/I2 лазере // Квантовая электроника. 1984. Т. 11, № 9. С. 1807-1811.

116. Гончуков СЛ., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Исследование частотных резонансов в многомодовых He-Ne/l2 (0,63 мкм) лазерах // Тезисы 2 Всесоюзного совещания «Квантовая метрология и фундамента льные физические константы». Ленинград, 1985. С. 251-252.

117. Гончуков С.А., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Частотные резонансы в трехмодовом лазере с нелинейно-поглощающей ячейкой // Квантовая электроника. 1986. Т. 13, № 6. С. 1259-1261.

118. Киреев C.B., Шевченко В.Г. Влияние температурных эффектов на частотные резонансы в двухмодовом He-Ne/b лазере с фазоанизотропным резонатором // Газовые лазеры в метрологии. М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 24-28.

119. Киреев C.B., Шевченко В.Г. О возможностях двухмодовых He-Ne/h метрологических лазеров // Газовые лазеры в метрологии. М.: Энергоатомиздат, 1986. С. 40-44.

120. Заспа Ю.П., Киреев С.В.,Проценко Е.Д. Влияние буферных газов на флуоресценцию изотопов молекулярного йода // Оптика атмосферы. 1988. Т. 1, № 11. С. 89-93.

121. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Лазерный измеритель малых примесей изотопов молекулярного йода в атмосфере // Тезисы докладов X Всесоюзного симпозиума по лазерному и акустическому зондированию атмосферы. Томск, 1988. С. 67.

122. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Флуоресценция йода в атмосфере // Оптика и спектроскопия. 1989. Т. 67, Вып. 1. С. 101-104.

123. Киреев C.B., Проценко Е.Д. Частотные резонансы в двух- и трехмодовых Ile-Ne/h лазерах // Тезисы докладов IX Всесоюзного симпозиума по спектроскопии высокого разрешения. Якутск, 1989. С. 116.

124. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Лазерный измеритель концентрации изотопа в атмосфере // Тезисы докладов Всесоюзной конф."Оптика лазеров". Ленинград, 1990. С. 363.

125. Заспа Ю.П., Киреев C.B. Флуоресценция изотопов молекулярного йода, возбуждаемая He-Ne лазером // Газовые лазеры для измерительных систем. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 27-32.

126. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Влияние атмосферного воздуха на флуоресценцию Ь // Газовые лазеры для измерительных систем. М.: Энергоатомиздат, 1990. С. 32-35.

127. А. с. 1638614 СССР, МКИ G 01 N 21/64. Способ определения концентрации молекулярного йода в газах / Ю.П. Заспа, C.B. Киреев, Е.Д. Проценко (СССР). Открытия и изобретения. 1991. Бюл. № 12. С. 141.

128. Киреев С.В.,Проценко Е.Д., Веселое В.К., Исупов В.К. Непрерывный контроль примесей йода-129 в специальной атмосфере методом возбуждаемой лазером флуоресценции //ЖПС. 1991. Т. 54, № 1. С. 88-91.

129. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Влияние атмосферного воздуха на флуоресценцию NO2, возбуждаемую Не—Ne лазером // Оптика атмосферы. 1991. Т. 4, № 6. С. 591-598.

130. Заспа Ю.П., Киреев C.B., Проценко Е.Д. Флуоресцентный анализ изотопов молекулярного йода с использованием частотно-перестраиваемого He-Ne лазера // ЖПС. 1991. Т. 55, № 4. С. 563-566.

131. А. с. 1744605 СССР, МКИ G 01 N 12/64. Способ определения концентрации молекулярного йода в газах. / Ю.П. Заспа, C.B. Киреев, Е.Д. Проценко (СССР). Открытия и изобретения. 1992. Бюл. №24.

132. Киреев C.B., Проценко Е.Д,, Веселое В.К, Исупов В.К Лазерный флуоресцентно-абсорбционный анализ примесей йода-129 и диоксида азота в специальной атмосфере // ЖПС. 1992. Т. 56, № 1.С. 116-121.

133. Kireev S.V., Protsenko E.D., Shnyrev S.L. A laser-induced fluorescence detector for monitoring the global radionuclide iodine-129 in atmospheric air // Laser Physics. 1994. Vol. 4, № 1. P. 199-202.

134. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Влияние температуры на флуоресценцию Ь, возбуждаемую излучением He-Ne (0.63 мкм) лазера // Оптика и спектроскопия. 1994. Т. 77, № 4. С. 589-592.

135. Киреев C.B., Проценко Е.Д., Шнырев C.J1. Лазерно-флуоресцентный контроль глобального радионуклида йода-129 // Оптика атмосферы и океана. 1994. №3.

136. Киреев C.B., Шнырев C.J1. Тушение флуоресценции диоксида азота, возбуждаемой излучением He-Cd лазера// Оптика и спектроскопия. 1994. Т. 77, № 6. С. 955-958.

137. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Лазерный метод контроля NO и NO2 на базе He-Cd лазера // Оптика и спектроскопия. 1994. Т. 77, № 1. С. 116-119.

138. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Лазерно-флуоресцентный контроль йода-129 в технологических процессах переработки облученного ядерного топлива // Радиохимия. 1994. Т. 36, № 3. С. 281-283.

139. Киреев C.B., Шнырев С.Л., Заспа Ю.П. Влияние буферных газов на уширение линий резонансного поглощения йода-127 на длине волны He-Ne (633 нм) лазера // Оптика и спектроскопия. 1995. Т. 78, № 4. С. 612-614.

140. Киреев C.B., Проценко Е.Д., Шнырев С.Л. Повышение чувствительности регистрации изотопа йода-129, возбуждаемой излучением He-Ne (633 нм) лазера // Квантовая электроника. 1995. Т. 22, № 7. С. 738-741.

141. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Температурный метод определения концентрации изотопов ,271 и 1291 на основе лазерно-возбуждаемой флуоресценции // Оптика и спектроскопия. 1995. Т. 78, № 5. С. 715-717.

142. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Оптимальное давление буферного газа для детектирования изотопа йода-129 в атмосфере лазерно-флуоресцентным методом // Оптика и спектроскопия. 1995. Т. 78, № 6. С. 891-894.

143. Kireev S.V., Shnyrev S.L. The influence of temperature and frecuency factors on the fluorescence of I2 in the atmospheric air excited by radiation of a He-Ne (633 nm) laser // Laser Physics. 1995. Vol. 5. P. 1056-1059.

144. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Лазерно-флуоресцентный мониторинг изотопов молекулярного йода в атмосфере // Тезисы докладов XXI сьезда по спектроскопии. Звенигород, 1995. С. 52.

145. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Лазерная система для детектирования оксидов азота в атмосфере на базе He-Cd (0.44 мкм) лазера // Тезисы докладов XXI сьезда по спектроскопии. Звенигород, 1995. С. 53.

146. Киреев C.B., Проценко Е.Д., Шнырев C.JI. Непрерывный лазерный контроль изотопа йода- 129 и оксидов азота при переработке облученного ядерного топлива // Тезисы докладов XXI сьезда по спектроскопии. Звенигород, 1995. С. 48.

147. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Флуоресценция диоксида азота в газах, возбуждаемая излучением He-Cd лазера // Тезисы докладов XXI съезда по спектроскопии. Звенигород, 1995. С. 54.

148. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Исследование спектра флуоресценции изотопов йода, возбуждаемой излучением He-Ne (0.63 мкм) лазера // Тезисы докладов XXI сьезда по спектроскопии. Звенигород, 1995. С. 55.

149. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Лазерный мониторинг окислов азота в атмосфере на базе He-Cd (0.44 мкм) лазера // Тезисы докладов конференции «Неразрушающий контроль и диагностика». Москва, 1996. С. 308.

150. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Лазерно-флуоресцентная система для контроля глобального радионуклида йода-129 в атмосфере // Тезисы докладов конференции «Неразрушающий контроль и диагностика». Москва, 1996. С. 309.

151. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Лазерно-флуоресцентная система для контроля йода-129 в технологических процессах переработки облученного ядерного топлива // Тезисы докладов международной конференции «Физика и промышленность». Голицыно, 1996. С. 221-222.

152. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Лазерно-флуоресцентный способ определения концентрации изотопов йода-127 и йода-129, находящихся в смеси // Тезисы докладов конференции «Лазеры в науке, технике, медицине». Сергиев Посад, 1996. С. 68.

153. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Оптимизация параметров флуоресценции изотопа йода-129, возбуждаемой излучением гелий-неонового (633 нм) лазера // Тезисы докладов конференции «Лазеры в науке, технике, медицине». Сергиев Посад, 1996. С. 70.

154. Kireev S.K, Protsenko E.D., Shnyrev S.L. A laser complex for real-time monitoring of iodine-129 isotope and nitrogen oxides in reprocessing waste nuclear fuel // Laser Physics. 1996. Vol. 6, № 5. P. 983-988.

155. Киреев C.B., Шнырев C.JI. .Лазерно-флуоресцентное детектирование изотопов йода i27j и 129J в раздицных газовых средах // Оптика и спектроскопия. 1996. Т. 81, № 3. С. 362365.

156. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Самотушение флуоресценции изотопа йода |29Ь, возбуждаемой излучением He-Ne (633 нм) лазера // Оптика и спектроскопия. 1996. Т. 81, № 2. С. 197-200.

157. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Влияние столкновительного переноса энергии от возбужденных излучением He-Ne (633 нм) лазера уровней h на его флуоресценцию в атмосфере // Оптика атмосферы и океана. 1997. Т. 10, № 1. С. 31-37.

158. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Тушение флуоресценции 1271г, возбуждаемой излучением He-Ne (633 нм) лазера, буферными газами // Оптика и спектроскопия. 1997. Т. 83, №3. С. 375-377.

159. Kireev S.V., Shnyrev S.L. Laser-fluorescence detection of I27I and 129I iodine isotope mixture using a He-Ne laser // Laser Physics. 1997. Vol. 7, № 2. P. 277-279.

160. Киреев C.B., Шнырев C.JI. .Лазерный экспресс-контроль окислов азота в атмосфере // Сборник научных трудов конференции «Научная сессия МИФИ-98», часть 1. Москва, 1998. С. 29-30.

161. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Лазерно-флуоресцентный мониторинг изотопов молекулярного йода в атмосфере // Сборник научных трудов конференции «Научная сессия МИФИ-98», часть 1. Москва, 1998. С. 30-32.

162. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Столкновительная релаксация возбужденных излучением He-Ne (633 нм) лазера колебательных уровней В-состояния Ь // Сборник научных трудов конференции «Научная сессия МИФИ-98», часть 2. Москва, 1998. С. 147148.

163. Kireev S. V., Shnyrev S.L. Collisional predissociation of vibrational levels of the В state in I2 excited by 633-nm radiation of a He-Ne laser // Laser Physics. 1998. Vol. 8, № 2. P. 483-486.

164. Kireev S. V., Shnyrev S.L. Vibrational relaxation of the levels of the В state in I2 excited by 633-nm radiation of a He-Ne laser // Laser Physics. 1998. Vol. 8, № 4. P. 864-867.

165. Киреев С. В., Шнырев C.JI. Вращательный столкновительный перенос энергии от возбужденных излучением He-Ne(633 нм) лазера уровней Ь.// Сборник научных трудов конференции «Научная сессия МИФИ-99». Москва ,1999. Т. 3. С. 52-53.

166. Kireev S. V., Shnyrev S.L. Rotational relaxation of the levels of the В state in 127I and l29I molecular iodine isotopes exited by 633-nm radiation of a He-Ne laser // Laser Physics. 1999. Vol. 9.№3. P. 614-625.

167. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Разработка метода лазерного мониторинга примесей изотопов йода-127, йода-129 и ряда их анионных форм в кислых и щелочных средах // Сборник научных трудов конференции «Научная сессия МИФИ-99». Москва, 1999. Т 3. С. 68-69.

168. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Лазерная система детектирования глобального радионуклида йода-129 для радиохимических производств // Экологические системы и приборы. 1999. № 3. С. 58-61.

169. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Детектирование молекулярного йода-129 в нейтральных жидких средах // Сборник научных трудов конференции «Научная сессия МИФИ-99». Москва, 1999. Т. 3. С. 70-71.

170. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Разработка лазерно-флуоресцентного комплекса для экспресс-контроля изотопов молекулярного йода 12 I и 2 I в естественной атмосфере // Оптика и спектроскопия. 1999. Т.87, №2. С. 344-351.

171. Киреев С.В., Шнырев C.JI., Жиганов А.А. Лазерный измеритель для экологического мониторинга долгоживущих изотопов йода в газовых и жидких средах // Приборы и техника эксперимента. 1999. № 5. С. 133-135.

172. Киреев С.В., Шнырев СЛ., Жиганов А.А. Лазерный флуориметр NO и NO2 в атмосфере // Приборы и техника эксперимента. 1999. № 5. С. 130-132.

173. Киреев С.В., Шнырев C.JI., Жиганов А.А. Спектры флуоресценции 12912 и 127Ь в видимом диапазоне // Сборник научных трудов конференции «Научная сессия МИФИ2000. Москва, 2000. Т. 4. С. 18-19.

174. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Оптимизация параметров газовых сред для повышения точности детектирования йода-129 в атмосфере // Сборник научных трудов конференции «Научная сессия МИФИ-2000. Москва, 2000. Т 4. С. 20-21.

175. Kireev S.K, Shnyrev S.L. Improving the accuracy and sensitivity of concentrations measurements for 129I global radio nuclides in mixture with ,27I in gas media // Laser Physics. 2000. Vol. 10, № 3. P. 800-811.

176. Киреев C.B., Шнырев C.JJ. Оптимизация точности и чувствительности флуоресцентного метода детектирования ,291 в естественной атмосфере // Сборник тезисов докладов VII Международного симпозиума"Оптика атмосферы и океана". Томск, 2000.

177. Киреев C.B., Шнырев C.JI. Лазерная технология в измерениях глобального радионуклида йода-129 // Приборы и техника эксперимента. 2000. № 6. С. 100-108.

178. Киреев C.B., Шнырев С.Л., Жиганов A.A. Контроль йода-129 и диоксида азота в реальном масштабе времени // Сборник научных трудов конференции "Научная сессия МИФИ-2001". Москва, 2001. Т. 5. С. 83-84.

179. Киреев C.B., Шнырев C.J1., Жиганов A.A., Устинова O.A. Спектры поглощения молекулярного йода в жидких технологических средах радиохимических предприятий // Сборник научных трудов конференции "Научная сессия МИФИ-2001". Москва, 2001. Т. 5. С. 85-86.

180. Киреев C.B., Шнырев С.Л., Жиганов A.A., Устинова O.A. Оптическое детектирование изотопов йода в жидких средах // Сборник научных трудов конференции "Научная сессия МИФИ-2001". Москва, 2001. Т. 5. С. 87-88.

181. Киреев C.B., Проценко Е.Д., Шнырев С.Л., Устинова O.A. Оптимизация спектрального диапазона при детектировании изотопов йода // Сборник научных трудов конференции "Научная сессия МИФИ-2001". Москва, 2001. Т. 4. С. 16-17.

182. Kireev S. К, Shnyrev S.L. A real-time ecological laser fluorescent monitoring of iodine-129 isotope in reprocessing waste nuclear fuel // Book of abstracts of 10th Annual International Workshop On Laser Physics (LPHYS'01). Moscow, 2001. P. 185-186.

183. Киреев C.B., Шнырев С.Л. Разработка оптических средств экологического мониторинга предприятий ядерного топливного цикла // Записки горного института. 2001. Т. 149. С. 78-81.

184. Киреев C.B., Шнырев С.Л., Устинова O.A. Флуоресценция изотопов молекулярного йода I и 1271, возбуждаемая излучением Кг лазера // Сборник научных трудов конференции "Научная сессия МИФИ-2002". Москва, 2002. Т. 4. С. 18-20.

185. Киреев C.B., Шнырев С.Л., Жиганов A.A. Разработка лидарного метода детектирования изотопов молекулярного йода в атмосфере на базе неодимового лазера // Сборник научных трудов конференции "Научная сессия МИФИ-2002". Москва, 2002. Т. 5. С. 128-129.

186. Патент РФ № 2181197, МКИ G 01 N 21/64. Способ определения концентрации молекулярного йода в газах / Киреев C.B., Проценко Е.Д., Шнырев С.Л. (Россия). Опубл. 10.04.2002.

187. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Столкновительный колебательно-вращательный перенос энергии от уровней В-состояния йода, возбуждаемых излучением He-Ne лазера // Сборник научных трудов конференции "Научная сессия МИФИ-2003". Москва, 2003, Т. 4. С. 16-17.

188. Киреев С.В. Резонансы мощности и частоты в многомодовых He-Ne лазерах видимого диапазона спектра с внутренними нелинейно-поглощающими ячейками: Дис. . канд. физ.-мат. наук/МИФИ. М., 1985. 131 с.

189. Киреев С.В., Шнырев C.JI. Оптический метод детектирования йода-129 в жидкостях в реальном масштабе времени при переработке облученного ядерного топлива // Сборник научных трудов конференции "Научная сессия МИФИ-2003". Москва, 2003, Т. 5. С. 146147.

190. Правилов A.M. Фотопроцессы в молекулярных газах. М.: 1992.

191. Tellinghuisen J. Spontaneous predissociation in // J. Chem. Phys. 1972. Vol. 57. P. 2397.

192. Balasubramanian Т.К., Bhale G.L., Dixit M.N., Narasimhan N.A. laser fluorescence studies of I molecule // Indian J. Phys. 1980. Vol. 54. P. 263-269.

193. Tesic M., Yoh-Han Pao. Theoretical assignment of the saturated absorption spectra of 12912 and 127I129I vapours in the 633 nm wavelength region // J. Mol. Spectr. 1975. Vol. 57, P. 7596.

194. Tellinghuisen J. Resolution of the visible-infrared absorption spectrum of I2 into three contributing transitions II Chem. Phys. 1973. Vol. 58. P. 2821-2834.

195. Mulliken R.S. Iodine revisited//J. Chem. Phys. 1971. Vol. 55, № 1. P. 288-309.

196. Brown R.L., Klemperes W. Energy transfer in the fluorescence of iodine excited by the sodium D lines // J. Chem. Phys. 1964. Vol. 41, № 5. p. 3072.

197. Selwyn J.E., Steinfeld J.I. Collision-induced predissociation by van der waals interaction // Chem. Phys. Lett. 1969. Vol. 4, № 4. P. 217-220.

198. Brewer L., Tellinghuisen J. Quantum Yield for unimolecular dissociation of I in visible absorption // J. Chem. Phys. 1972. Vol. 56. P. 3929.

199. Capelle G.A., Broida H.P. Lifetimes and quenching cross sections of I (B-X) // J. Chem. Phys. 1973. Vol. 58, № 10. P. 4212-4221.

200. Vigue J., Broer M., Lehmann J.G. Natural hyperfine and magnetic predissociation of the I В state. II. Experiments of natural and hyperfine predissociation // J. Physique. 1981. Vol. 42. P. 949-959.

201. Воронина Э.И., Привалов B.E., Шеманин В.Г. Лидарное зондирование молекул йода при низких давлениях // Оптика и спектроскопия. 2002. Т. 93, № 4. С. 699-701.

202. Tellinghuisen J. Laser-induced molecular fluorescence // J. Chem. Educat. 1981. Vol. 58, № 5, P. 438-441.

203. Steinfeld J.I. И J. Phys. Chem. Ref. Data. 1984. Vol. 13. P. 455.

204. Tellinghuisen J. Potentials for weakly bound states in I2 from diffuse spectrs and predissociation data II J. Chem. Phys. 1985. Vol. 82, № 9. P. 4012.

205. Viswanathan K.S., Tellinghuisen J. II Ibid. 1983. Vol. 101. P. 285.229. lshiwata Т., TokunagaA., Shinzawa T. et al. // J. Molec. Spectrosc. 1986. Vol. 117. P. 89.

206. Рид P., ПраусницДж., Шервуд Т. Свойства газов и жидкостей. Л.: Химия, 1982. 593 с.

207. DopeI E. On the saturated fluorescence of iodine molecules I I Opt. Comm. 1979. Vol. 58, №2. P. 186-188.

208. Broyer M„ Vigue J., Lehmann J.G. Direct evidence through systematic measurements of lifetimes // J. Chem. Phys. 1975. Vol. 63, № 12. P. 5428-5431.

209. Shollon K.C., Chapmen G.D. Lifetimes of I molecules excited by the 632.8 nm He-Ne laser //J. Chem. Phys. 1972. Vol. 56, № 2. P. 1012-1013.

210. Hirschfelder J.O., Curtiss C. F., Bird R.B. Theory of gases and liquids. New York, 1964.

211. Luc P.J. Molecular constants and Dunham expansion parameters describing the B-X system of the iodine molecule // Mol. Spectrosc. 1980. Vol. 80. P. 41

212. SteinfeldJ.I., Klemperer W. II Ibid. 1965. Vol. 42. P. 3475.

213. Кондратьев B.H., Никитин E.E. Кинетика и механизм газофазных реакций. М.: Наука, 1974. 558 с.

214. КаллирА., Ламберт Дж. Возбужденные частицы в химической кинетике: Пер. с англ. М.: Мир, 1973.

215. Kurzel R.B., Steinfeld J.I., Hutzenbuhler D.A., Leroi G.E. Energy-transfer processes in monochromatically excited iodine molecules // J. Chem. Phys. 1971. Vol. 55, № 10. P. 4822.

216. Ландау Л.Д., Лифшиц E.M. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. М.: Наука, 1974. 752 с.

217. Ельяшевич М.А. Атомная и молекулярная спектроскопия. М.: Физматгиз, 1967.

218. Собельман И.И. Введение в теорию атомных спектров. М.: Физматгиз, 1963. 640 с.

219. Hanes G.R., LaPierre J., Bunker P.R., Shotton K.C. Nuclear hyperfine structure in the electronic spectrum of 127I2 by saturated absorption spectroscopy, and comparison with theory // J. Mol. Spectr. 1971. Vol. 39. P. 506-515.

220. Steinfeld J.I. Rate data for inelastic collision processes in the diatomic halogen molecules // J. Phys. Chem. Ref. Data. 1984. Vol. 13. P. 445.

221. Chapman G.D., Bunker R.R. Magnetic Quenching of iodine fluorescence exited by a 6328 A He/Ne laser // Chem. Phys. 1972. Vol. 57, № 7. P. 2951-2959.

222. Dalby F.W., Levy C.D.D., Vanderbilde J. Vibrational and rotational dependence of electric field induced predissociation of I2 // Chem. Phys. 1984. Vol. 85. P. 23.

223. Pique J.P., Basic R. Hyperfine predissociation in the В state of iodine investigated through lifetime measurements of individual hyperfine sublevels // J. Physiqu (Paris). 1983. № 3. P. 347.

224. Vique J., Broyer M., Lehmann. J.C. Natural hyperfine and magnetic predissociation of the I2 В state. II. Experiments of natural and hyperfine predissociation // Ibid. 1981. Vol. 42. P. 961.

225. Tellinghuisen J. Transition strengths in the visible-infrared absorption spectrum of Ь II J. Chem. Phys. 1982. Vol. 76, № 10. P. 4736.

226. Le Roy R.J. Molecular constants and internuclear potential of ground-state molecular iodine // J. Chem. Phys. 1970. Vol. 52. P. 2683.

227. Конверт Дж., ПиттсДж. Фотохимия. М.: Мир, 1968. 671 с.

228. Johunston H.S., Grahan R. Photochemisiry of NO and HNOx compaunds // Can. J. Chem. 1974. Vol. 52, № 8. P. 1415-1423.

229. Gillispie G.D., KhanA.U. The electronic structure of N02 // J. Chem. Phys. 1976. Vol. 65, №5. P. 1624-1633.

230. Myers G.H., Silver D.M., Kaufman F. Quenching of N02 fluorescence // J. Chem. Phys. 1966. Vol. 44, № 2. P. 718-723.

231. Hakala D.F., Reeves R.R. Ruby laser induced emission from NO2 II Chem. Phys. Lett. 1976. Vol. 38, № 3. P. 510-515.

232. Donelly V.M., Keil D.G., Kaufman F. Fluorescence lifetime studies of N02. Ill Mechanism of fluorescsncs quenching //J. Chem. Phys. 1979. Vol. 71, № 2, P. 659-673.

233. Keil D.J., Donelly V.M., Kaufman F. Fluorescence lifetime studies of N02. IV Temperature dependence of fluorescsnce spectra and of collisional quenching of fluorescence quenching of fluorescence // J. Chem. Phys. 1980. Vol. 73, № 4. P. 1514-1520.

234. Kaldor A., Olson W.B., Mold A. G. Pollution monitor for nitric oxide: a laser device basedon the Zee man modulation of absorption I I Science. 1972. № 4034. P. 508.

235. Bonczyk PA., Uitee CJ. Nitric oxide detection by use of Zeeman-effect and CO laser // Opt. Commin. 1972. Vol. 6, № 2. P. 196.

236. Kikuchi T.T. Magnetic field-modulated, ultraviolet-resonance absorption NO analyzer // Appl. Opt. 1974. Vol. 13, № 2. P. 239.

237. Koizumi H., Hadeishi Т., Mclaughlin R.D. II Appl. Phys. 1979. № 6. P. 383.

238. Koizumi Я., Hadeishi Т., Mclaughlin R.D. Nitric oxide determination by a Zeeman-tunedfrecuency-modulated atomic line source // Anal. Chem. 1980. № 3. P. 500.

239. Gelbwachs JA., Birnbaum M., Tucker A.W., Finch er G.L. Fluorescence determination of atmospheric N02// Optoelectronics. 1972. Vol. 4, № 2. P. 155.

240. Schwartz S.E., Johnston H.S. Kinetics of nitrogen dioxide fluorescence // J.Chem. Phys. 1969. Vol. 51. P. 1286.

241. Keyser L.F., Levine S.Z. Kaufman F. Kinetics and mechanism of NO2 fluorescence // J. Chem. Phys. 1971. Vol. 54. P. 355.

242. Brucat PJ., Zare R.N. Collisional quenching and depolarization of NO2 A2B2 state fluorescence studied by Zeeman quantum beat spectroscopy // J. Chem. Phys. 1984. Vol. 81, № 6. P. 2562-2570.

243. Sakurai K., Broida H.P. Spectral study of NO2 fluorescence excited by 11 lines of argon and krypton ion lasers II J. Chem. Phys. 1969. Vol. 50, № 6. P. 2404-2410.

244. Donelly V.M., Kaufman F. Fluorescence lifetime studies of N02 // J. Chem. Phys. 1977. Vol. 66, №9. P. 4100-4110.

245. Donelly V.M., Kaufman F. Fluorescence lifetime studies of NO2. II. Dependence of the pertubed 2Вг state lifetimes on excitation energy // J. Chem. Phys. 1978. Vol. 69, № 4. P. 1456 -1460.

246. Schwartz S.E., Johnston H.S. Kinetics of nitrogen dioxide fluorescence // J. Chem. Phys. 1969. Vol. 51, № 4. P. 1286-1302.

247. Ландау JIД., Лифшиц ЕМ. Квантовая механика. М.: Наука, 1974. 752 с.

248. Lamb W.E. Theory of an optical maser // Physical Review. 1964. Vol. 134, № 6. P. A1429-A1450.

249. Вдовин Ю.А., Гончуков C.A., Губин M.A. и др. Влияние атомных столкновений и пленения резонансного излучения на характеристики газовых лазеров. М.: Препринт ФИАН СССР № 116,1972. 57 с.

250. Вдовин Ю.А., Губин М.А., Ермаченко В.М. и др. Взаимодействие мод ортогональных и параллельных поляризаций в газовом лазере // Квантовая электроника. 1973. № 4(16). С. 35-42.

251. Губин М.А., Козин Г.И., Коновалов И.П. и др. Двухмодовые He-Ne/CH4 лазеры с управляемой связью между модами. М.: Препринт ФИАН СССР № 1481, 981. 59 с.

252. Губин М.А., Козин Г.И., Коновалов И.П. и др. Исследование конкуренции мод в Не-Ne/CRj лазере с независимым изменением межмодового расстояния и пространственного сдвига// Квантовая электроника. 1982. Т. 9, №6. С. 1172-1179.

253. Anishenko M.L., Yermachenko V.M., Petrovskii V.N. et al. Natural intensity and intermode beating frequency fluctuations in two-mode He-Ne and He-Ne/CH4 lasers // Laser Physics. 1991. Vol. 1, № 5. P. 511-534.

254. Анищенко М.Л., Ермаченко B.M., Петровский B.H., Проценко Е.Д. Влияние положения мод на спектр естественных флуктуаций интенсивности двухмодового лазера // Оптика и спектроскопия. 1988. Т. 65, вып. 5. С.1112-1114.

255. Анищенко М.Л., Ермаченко В.М., Петровский ВН., Проценко Е.Д. Естественные частотные флуктуации в двухмодовом He-Ne лазере // Оптика и спектроскопия. 1989 г., Т.67, вып. 5. С. 1178-1182.

256. Анищенко М.Л., Ермаченко В.М., Петровский В.Н., Проценко Е.Д. Нелинейные резонансы в естественных флуктуациях интенсивности и частоты в двухмодовом Не-Ne/CHt лазере. М.: Препринт МИФИ № 092-88, 1988.16 с.

257. Васьков В.А., Гончуков С. А., Ермаченко В.М. и др. Частотные характеристики двухмодового газового лазера с внутренней поглощающей ячейкой // Квантовая электроника. 1973. № 2(14). С. 107-110.

258. Алексеев В.А., Басов Н.Г., Губин М.А. и др. Наблюдение эффекта отдачи по резонансам насыщенной дисперсии в метане // Квантовая электроника. 1984. Т. 2, № 4. С. 648-652.

259. Sayers M.D., Allen L. Amplitude, copetition, self-locking, beat frequency and time development in a three-mode gas laser// Physical review. 1970. Vol. 1, № 2. P. 87-97.

260. Ермаченко В.М. Теория деполяризующих столкновений в газовых лазерах и усилителях: Дис. . доктора физ.-мат. наук / МИФИ. М., 1981. 241 с.

261. Гончуков С.А. Исследование амплитудных, частотных и фазовых характеристик излучения многомодового газового лазера: Дис. . канд. физ.-мат. наук / МИФИ. М., 1973. 166 с.

262. Клэппер Дж., Фрэнки Дж. Системы фазовой и частотной автоподстройки частоты. М.: Энергия, 1977. 439 с.

263. Нахутин И.Е., Смирнова М.М., Полуэктов П.П., Третьяк С.А. К вопросу о сорбционном улавливании радиоактивного йода в форме метилиодида // Атомная энергия. 1978. Т. 62, Вып. 6. С. 389-392.

264. Веселое В.К., Исупов В.К., Любцев Р.И. и др. Получение изотопа йода-129 из отработанных твэлов энергетических реакторов // Получение и выделение радиоактивных изотопов. Ташкент: Изд-во ФАН. 1984. С. 213-216.

265. Огородников Б.И., Борисов Н.Б., Скитович В.И. Опыт применения сорбционно-фильтрующего материала для определения радиоактивного йода в воздушной среде // Ядерно-физические методы анализа в контроле окружающей среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. С. 87.

266. Филистович В.И., Недвецкайте Т.Н., Исупов В.К., Веселое В.К. Применение гамма-спектрометра медленных суммарных совпадений для измерения 1301 при нейтронно-активационном определении ,291 в образцах окружающей среды // Радиохимия. 1986. № 3. С. 390-393.