stimation of the Trace IR Spectroscopic Method Sensibility to Detect Tritium Isotopologues HT¹⁶O, T₂¹⁶O and DT¹⁶O in Radioactive Heavy Water Evaporation

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.

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