zhpsЖурнал прикладной спектроскопииZhurnal Prikladnoii Spektroskopii0514-7506B. I. Stepanov Institute of Physics of the National Academy of Scienceszhps-2403Research ArticleСтатьиОценка чувствительности трассового метода ИК-спектроскопии для обнаружения тритиевых изотопологов HT16O, T216O и DT16O в испарениях радиоактивной тяжелой водыstimation of the Trace IR Spectroscopic Method Sensibility to Detect Tritium Isotopologues HT16O, T216O and DT16O in Radioactive Heavy Water EvaporationЧесноковаТ. Ю.ChesnokovaT. Yu.

Томск

Tomsk

ches@iao.ruЧенцовА. В.ChentsovA. V.

Томск

Tomsk

cav@iao.ruКолотковГ. А.KolotkovG. A.

Томск

Tomsk

kolotkov@iao.ruВоронинБ. А.VoroninB. A.

Томск

Tomsk

vba@iao.ruВоронинаЮ. В.VoroninaYu. V.

Томск

Tomsk

yulia@iao.ruИнститут оптики атмосферы им. В. Е. Зуева СО РАН,РоссияV. E. Zuev Institute of Atmospheric Optics SB RASRussian Federation202628092026935619626Copyright © Чеснокова Т.Ю., Ченцов А.В., Колотков Г.А., Воронин Б.А., Воронина Ю.В., 20262026Чеснокова Т.Ю., Ченцов А.В., Колотков Г.А., Воронин Б.А., Воронина Ю.В.Chesnokova T.Y., Chentsov A.V., Kolotkov G.A., Voronin B.A., Voronina Y.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://zhps.ejournal.by/jour/article/view/2403

Методом line-by-line проведено моделирование пропускания ИК-излучения тритиевыми изотопологами водяного пара при варьировании их концентрации в многокомпонентной газовой среде.  Рассчитаны параметры уширения линий тритиевых изотопологов H2O. Сделаны оценки чувствительности трассового метода ИК-спектроскопии для обнаружения HT16O, T216O и DT16O в испарениях радиоактивной воды.

With line-by-line method the simulation of transmission of IR-radiation by water vapor tritium isotopologues was conducted with concentration variations in multi-component gaseous medium. The parameters of lines broadening of H2O tritium isotopologues were calculated. The sensitivity of trace IR-spectroscopy method for detecting HT16O, T216O, and DT16O in radioactive water evaporation was estimated.

тритиевые изотопологирадиоактивная водаИК-спектроскопияtritium isotopologuesradioactive waterIR-spectroscopyРабота выполнена в рамках государственного задания ИОА СО РАН.ReferencesI. A. Muzalevskii, A. A. Bezbakh, E. Yu. Nikolskii, et al. Phys. Rev. C, 103, N 4 (2021) 044313, https://doi.org/10.1103/PhysRevC.103.044313I. A. Muzalevskii, A. A. Bezbakh, E. Yu. Nikolskii, et al. Phys. Rev. C, 103, N 4 (2021) 044313, https://doi.org/10.1103/PhysRevC.103.044313Y. Kondo, N. L. Achouri, H. Al Falou, et al. Nature, 620 (2023) 965—970, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6Y. Kondo, N. L. Achouri, H. Al Falou, et al. Nature, 620 (2023) 965—970, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6Yu. B. Gurov, B. A. Chernyshev, S. V. Isakov, V. S. Karpukhin, S. V. Lapushkin, I. V. Laukhin, V. A. Pechkurov, N. O. Poroshin, V. G. Sandukovsky. Eur. Phys. J., A32 (2007) 261—266, https://doi.org/10.1140/epja/i2007-10388-3Yu. B. Gurov, B. A. Chernyshev, S. V. Isakov, V. S. Karpukhin, S. V. Lapushkin, I. V. Laukhin, V. A. Pechkurov, N. O. Poroshin, V. G. Sandukovsky. Eur. Phys. J., A32 (2007) 261—266, https://doi.org/10.1140/epja/i2007-10388-3L. Copia, L. I. Wassenaar, R. Juvonen, T. Oikari. J. Environ. Radioactivity, 280 (2024) 107545, https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2024.107545L. Copia, L. I. Wassenaar, R. Juvonen, T. Oikari. J. Environ. Radioactivity, 280 (2024) 107545, https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2024.107545Л. Г. Бондарева, М. Я. Чеботина, С. Ю. Артамонова, И. Г. Тананаев. Тритий. Теория, практика, последствия: монография, Апатиты, Изд-во Кольского научного центра (2024)Л. Г. Бондарева, М. Я. Чеботина, С. Ю. Артамонова, И. Г. Тананаев. Тритий. Теория, практика, последствия: монография, Апатиты, Изд-во Кольского научного центра (2024)K. Anzai, N. Ban, T. Ozawa, S. Tokonami. J. Clin. Biochem. Nutr., 50, N 1 (2012) 2—8, doi: 10.3164/jcbn.D-11-00021K. Anzai, N. Ban, T. Ozawa, S. Tokonami. J. Clin. Biochem. Nutr., 50, N 1 (2012) 2—8, doi: 10.3164/jcbn.D-11-00021Hirao Shigekazu, Kakiuchi Hideki. Fusion Engineering and Design, 171 (2021) 112556, https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2021.112556Hirao Shigekazu, Kakiuchi Hideki. Fusion Engineering and Design, 171 (2021) 112556, https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2021.112556P. Povinec, K. Hirose, M. Aoyama. Fukushima Accident: Radioactivity Impact on the Environment, Elsevier (2013)P. Povinec, K. Hirose, M. Aoyama. Fukushima Accident: Radioactivity Impact on the Environment, Elsevier (2013)J. Karhu, M. Nyman, M. Siitari-Kauppi, T. Hieta. Photoacoustics, 29 (2023) 100443, https://doi.org/10.1016/j.pacs.2022.100443J. Karhu, M. Nyman, M. Siitari-Kauppi, T. Hieta. Photoacoustics, 29 (2023) 100443, https://doi.org/10.1016/j.pacs.2022.100443Kenji Ichimura, Kuniaki Watanabe. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A241, (1985) 614—615Kenji Ichimura, Kuniaki Watanabe. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A241, (1985) 614—615В. И. Перевалов, Ю. Н. Пономарев, И. В. Пташник, Л. Н. Синица. Опт. атм. и океана, 32, № 09 (2019) 687—702, doi: 10.15372/AOO20190903 [V. I. Perevalov, Yu. N. Ponomarev, I. V. Ptashnik, L. N. Sinitsa. Atmospheric and Oceanic Optics, 33, N 1 (2020) 10—26]В. И. Перевалов, Ю. Н. Пономарев, И. В. Пташник, Л. Н. Синица. Опт. атм. и океана, 32, № 09 (2019) 687—702, doi: 10.15372/AOO20190903 [V. I. Perevalov, Yu. N. Ponomarev, I. V. Ptashnik, L. N. Sinitsa. Atmospheric and Oceanic Optics, 33, N 1 (2020) 10—26]С. Н. Михайленко, Ю. Л. Бабиков, В. Ф. Головко. Опт. атм. и океана, 18, № 9 (2005) 765—776 [S. N. Mikhailenko, Yu. L. Babikov, V. F. Golovko. Atmospheric and Oceanic Optics, 18, N 9 (2005) 685—695]С. Н. Михайленко, Ю. Л. Бабиков, В. Ф. Головко. Опт. атм. и океана, 18, № 9 (2005) 765—776 [S. N. Mikhailenko, Yu. L. Babikov, V. F. Golovko. Atmospheric and Oceanic Optics, 18, N 9 (2005) 685—695]https://spectra.iao.ru/moleculeshttps://spectra.iao.ru/moleculesV. Hermann, M. Kamrad, J. Reinking, M. Schlösser, F. Hase, J. Orphal. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 276 (2021) 107881, https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2021.107881V. Hermann, M. Kamrad, J. Reinking, M. Schlösser, F. Hase, J. Orphal. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 276 (2021) 107881, https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2021.107881B. A. Voronin, J. Tennyson, T. Yu. Chesnokova, A. V. Chentsov, A. D. Bykov. Mol. Phys., 122, N 5 (2024), doi:10.1080/00268976.2024.2333474B. A. Voronin, J. Tennyson, T. Yu. Chesnokova, A. V. Chentsov, A. D. Bykov. Mol. Phys., 122, N 5 (2024), doi:10.1080/00268976.2024.2333474B. A. Voronin, J. Tennyson, S. N. Yurchenko, T. Yu. Chesnokova, A. V. Chentsov, A. D. Bykov, M. V. Makarova, S. S. Voronina, F. C. Cruz. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. and Biomol. Spectrosc., 311 (2024) 124007, doi.org/10.1016/j.saa.2024.124007B. A. Voronin, J. Tennyson, S. N. Yurchenko, T. Yu. Chesnokova, A. V. Chentsov, A. D. Bykov, M. V. Makarova, S. S. Voronina, F. C. Cruz. Spectrochim. Acta, Part A: Mol. and Biomol. Spectrosc., 311 (2024) 124007, doi.org/10.1016/j.saa.2024.124007B. A. Voronin, J. Tennyson, T. Y. Chesnokova, A. V. Chentsov, A. D. Bykov. J. Radioanal. and Nuclear Chem., 333, N 10 (2024) 4945—4954B. A. Voronin, J. Tennyson, T. Y. Chesnokova, A. V. Chentsov, A. D. Bykov. J. Radioanal. and Nuclear Chem., 333, N 10 (2024) 4945—4954А. В. Ченцов, Т. Ю. Чеснокова, Г. А. Колотков, Ю. В. Воронина, Б. А. Воронин. Опт. атм. и океана, 38, № 8 (2025) 639—646, doi: 10.15372/AOO20250806 [A. V. Chentsov, T. Yu. Chesnokova, G. A. Kolotkov, Yu. V. Voronina, B. A. Voronin. Atmospheric and Oceanic Optics, 38, N 6 (2025) 689—696, doi: 10.1134/S1024856025700599]А. В. Ченцов, Т. Ю. Чеснокова, Г. А. Колотков, Ю. В. Воронина, Б. А. Воронин. Опт. атм. и океана, 38, № 8 (2025) 639—646, doi: 10.15372/AOO20250806 [A. V. Chentsov, T. Yu. Chesnokova, G. A. Kolotkov, Yu. V. Voronina, B. A. Voronin. Atmospheric and Oceanic Optics, 38, N 6 (2025) 689—696, doi: 10.1134/S1024856025700599]А. А. Мицель, И. В. Пташник, К. М. Фирсов, Б. А. Фомин. Опт. атм. и океана, 8, № 10 (1995) 1547—1551 [A. A. Mitsel, I. V. Ptashnik, K. M. Firsov, B. A. Fomin. Atmospheric and Oceanic Optics, 8, N 10 (1995) 847—850]А. А. Мицель, И. В. Пташник, К. М. Фирсов, Б. А. Фомин. Опт. атм. и океана, 8, № 10 (1995) 1547—1551 [A. A. Mitsel, I. V. Ptashnik, K. M. Firsov, B. A. Fomin. Atmospheric and Oceanic Optics, 8, N 10 (1995) 847—850]I. E. Gordon, L. S. Rothman, R. J. Hargreaves, et al. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 353 (2026) 109807I. E. Gordon, L. S. Rothman, R. J. Hargreaves, et al. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 353 (2026) 109807M. J. Down, J. Tennyson, M. Hara, Y. Hatano, K. Kobayashi. J. Mol. Spectrosc., 289 (2013) 35—40, https://doi.org/10.1016/j.jms.2013.05.016M. J. Down, J. Tennyson, M. Hara, Y. Hatano, K. Kobayashi. J. Mol. Spectrosc., 289 (2013) 35—40, https://doi.org/10.1016/j.jms.2013.05.016V. Hermann, A. Freise, M. Schlösser, F. Hase, J. Orphal. J. Mol. Spectrosc., 398 (2023) 111859, https://doi.org/10.1016/j.jms.2023.111859V. Hermann, A. Freise, M. Schlösser, F. Hase, J. Orphal. J. Mol. Spectrosc., 398 (2023) 111859, https://doi.org/10.1016/j.jms.2023.111859B. A. Voronin, N. N. Lavrentieva, T. P. Mishina, T. Yu. Chesnokova, M. J. Barber, J. Tennyson. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 111, N 15 (2010) 2308—2314, https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2010.05.015B. A. Voronin, N. N. Lavrentieva, T. P. Mishina, T. Yu. Chesnokova, M. J. Barber, J. Tennyson. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 111, N 15 (2010) 2308—2314, https://doi.org/10.1016/j.jqsrt.2010.05.015Б. А. Воронин, Н. Н. Лаврентьева, А. А. Луговской, А. Д. Быков, В. И. Стариков, Дж. Теннисон. Опт. атм. и океана, 24, № 11 (2011) 929—935 [B. A. Voronin, N. N. Lavrentieva, A. A. Lugovskoy, A. D. Bykov, V. I. Starikov, J. Tennyson. Atmospheric and Oceanic Optics, 25, N 1 (2012) 27—34], doi: 10.1134/S1024856012010150Б. А. Воронин, Н. Н. Лаврентьева, А. А. Луговской, А. Д. Быков, В. И. Стариков, Дж. Теннисон. Опт. атм. и океана, 24, № 11 (2011) 929—935 [B. A. Voronin, N. N. Lavrentieva, A. A. Lugovskoy, A. D. Bykov, V. I. Starikov, J. Tennyson. Atmospheric and Oceanic Optics, 25, N 1 (2012) 27—34], doi: 10.1134/S1024856012010150В. И. Стариков, Н. Н. Лаврентьева. Столкновительное уширение спектральных линий поглощения молекул атмосферных газов, под ред. проф. К. М. Фирсова, Томск, Институт оптики атмосферы СО РАН (2006)В. И. Стариков, Н. Н. Лаврентьева. Столкновительное уширение спектральных линий поглощения молекул атмосферных газов, под ред. проф. К. М. Фирсова, Томск, Институт оптики атмосферы СО РАН (2006)P. P. Cherrier, P. H. Beckwith, J. Reid. J. Mol. Spectrosc., 121, N 1 (1987) 69—74, doi: 10.1016/00222852(87)90171-8P. P. Cherrier, P. H. Beckwith, J. Reid. J. Mol. Spectrosc., 121, N 1 (1987) 69—74, doi: 10.1016/00222852(87)90171-8L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, A. J. Auwera, P. Varanasi, G. J. Wagner. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 96, N 2 (2005) 139—204L. S. Rothman, D. Jacquemart, A. Barbe, D. C. Benner, M. Birk, L. R. Brown, M. R. Carleer, C. Chackerian, K. Chance, L. H. Coudert, V. Dana, V. M. Devi, J.-M. Flaud, R. R. Gamache, A. Goldman, J.-M. Hartmann, K. W. Jucks, A. G. Maki, J.-Y. Mandin, S. T. Massie, J. Orphal, A. Perrin, C. P. Rinsland, M. A. H. Smith, J. Tennyson, R. N. Tolchenov, R. A. Toth, A. J. Auwera, P. Varanasi, G. J. Wagner. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 96, N 2 (2005) 139—204E. J. Mlawer, V. H. Payne, J.-L. Moncet, J. S. Delamere, M. J. Alvarado, D. C. Tobin. Phil. Trans. R. Soc. A, 370, N 1968 (2012) 2520—2556, doi: 10.1098/rsta.2011.0295E. J. Mlawer, V. H. Payne, J.-L. Moncet, J. S. Delamere, M. J. Alvarado, D. C. Tobin. Phil. Trans. R. Soc. A, 370, N 1968 (2012) 2520—2556, doi: 10.1098/rsta.2011.0295А. Н. Зайдель, Г. В. Островская, Ю. И. Островский. Техника и практика спектроскопии, Москва, Наука (1972)А. Н. Зайдель, Г. В. Островская, Ю. И. Островский. Техника и практика спектроскопии, Москва, Наука (1972)Т. Ю. Чеснокова, А. В. Ченцов, К. М. Фирсов. Опт. атм. и океана, 28, № 11 (2015) 958—965 [T. Yu. Chesnokova, A. V. Chentsov, K. M. Firsov. Atmospheric and Oceanic Optics, 29, N 2 (2016) 119—126, doi: 10.15372/AOO20151102]Т. Ю. Чеснокова, А. В. Ченцов, К. М. Фирсов. Опт. атм. и океана, 28, № 11 (2015) 958—965 [T. Yu. Chesnokova, A. V. Chentsov, K. M. Firsov. Atmospheric and Oceanic Optics, 29, N 2 (2016) 119—126, doi: 10.15372/AOO20151102]V. Hermann, M. Gaisdörfer, A. Erygina, P. Lingnau, M. Schlösser, F. Hase, J. Orphal. Mol. Phys., 120, N 15-16 (2022), doi: 10.1080/00268976.2022.2097136V. Hermann, M. Gaisdörfer, A. Erygina, P. Lingnau, M. Schlösser, F. Hase, J. Orphal. Mol. Phys., 120, N 15-16 (2022), doi: 10.1080/00268976.2022.2097136J. Müller, M. Schlösser, F. Hase, N. Ziegler, R. Grössle, D. Hillesheimer, J. Orphal. Opt. Express, 27, N 12 (2019) 17251—17261, http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-27-12-17251J. Müller, M. Schlösser, F. Hase, N. Ziegler, R. Grössle, D. Hillesheimer, J. Orphal. Opt. Express, 27, N 12 (2019) 17251—17261, http://www.opticsexpress.org/abstract.cfm?URI=oe-27-12-17251

The authors declare that there are no conflicts of interest present.