Оценка чувствительности трассового метода ИК-спектроскопии для обнаружения тритиевых изотопологов HT¹⁶O, T₂¹⁶O и DT¹⁶O в испарениях радиоактивной тяжелой воды

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.

1. I. A. Muzalevskii, A. A. Bezbakh, E. Yu. Nikolskii, et al. Phys. Rev. C, 103, N 4 (2021) 044313, https://doi.org/10.1103/PhysRevC.103.044313

2. Y. Kondo, N. L. Achouri, H. Al Falou, et al. Nature, 620 (2023) 965—970, https://doi.org/10.1038/s41586-023-06352-6

3. Yu. 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/i2007-10388-3

4. L. Copia, L. I. Wassenaar, R. Juvonen, T. Oikari. J. Environ. Radioactivity, 280 (2024) 107545, https://doi.org/10.1016/j.jenvrad.2024.107545

5. Л. Г. Бондарева, М. Я. Чеботина, С. Ю. Артамонова, И. Г. Тананаев. Тритий. Теория, практика, последствия: монография, Апатиты, Изд-во Кольского научного центра (2024)

6. K. Anzai, N. Ban, T. Ozawa, S. Tokonami. J. Clin. Biochem. Nutr., 50, N 1 (2012) 2—8, doi: 10.3164/jcbn.D-11-00021

7. Hirao Shigekazu, Kakiuchi Hideki. Fusion Engineering and Design, 171 (2021) 112556, https://doi.org/10.1016/j.fusengdes.2021.112556

8. P. Povinec, K. Hirose, M. Aoyama. Fukushima Accident: Radioactivity Impact on the Environment, Elsevier (2013)

9. J. Karhu, M. Nyman, M. Siitari-Kauppi, T. Hieta. Photoacoustics, 29 (2023) 100443, https://doi.org/10.1016/j.pacs.2022.100443

10. Kenji Ichimura, Kuniaki Watanabe. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, A241, (1985) 614—615

11. 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]

12. 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]

13. https://spectra.iao.ru/molecules

14. V. 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.2021.107881

15. B. A. Voronin, J. Tennyson, T. Yu. Chesnokova, A. V. Chentsov, A. D. Bykov. Mol. Phys., 122, N 5 (2024), doi:10.1080/00268976.2024.2333474

16. B. 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.2024.124007

17. B. A. Voronin, J. Tennyson, T. Y. Chesnokova, A. V. Chentsov, A. D. Bykov. J. Radioanal. and Nuclear Chem., 333, N 10 (2024) 4945—4954

18. 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]

19. 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]

20. I. E. Gordon, L. S. Rothman, R. J. Hargreaves, et al. J. Quant. Spectrosc. Rad. Transfer, 353 (2026) 109807

21. M. J. Down, J. Tennyson, M. Hara, Y. Hatano, K. Kobayashi. J. Mol. Spectrosc., 289 (2013) 35—40, https://doi.org/10.1016/j.jms.2013.05.016

22. V. Hermann, A. Freise, M. Schlösser, F. Hase, J. Orphal. J. Mol. Spectrosc., 398 (2023) 111859, https://doi.org/10.1016/j.jms.2023.111859

23. B. 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.2010.05.015

24. Б. 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/S1024856012010150

25. 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)

26. P. P. Cherrier, P. H. Beckwith, J. Reid. J. Mol. Spectrosc., 121, N 1 (1987) 69—74, doi: 10.1016/00222852(87)90171-8

27. L. 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—204

28. E. 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.2011.0295

29. А. Н. Зайдель, Г. В. Островская, Ю. И. Островский. Техника и практика спектроскопии, Москва, Наука (1972)

30. 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]

31. V. Hermann, M. Gaisdörfer, A. Erygina, P. Lingnau, M. Schlösser, F. Hase, J. Orphal. Mol. Phys., 120, N 15-16 (2022), doi: 10.1080/00268976.2022.2097136

32. J. 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