Введение к работе
Актуальность темы. В настоящее время ванной' задачей является создание систем непрерывного контроля промышленных загрязнителей окружающей среды. Опасность для биосферы представляет, в частности, йод-129, один из четырех глобальных радионуклидов {itfQ f ^Kvt *Н9П^Х> период полураспада **> 1,6 млн лет), накапливающийся в окруяакщей среде в результате деятельности перерабатывающих предприятий ядерного топливного цикла (ЯТЦ). Атмосферное загрязнение йодом-129 — преимущественно в виде молйкул X*» 'г^Г Х—обусловли-вается выбросами газообразных продуктов азотнокислого растворения облученного ядерного топлива j_IJ . Для предотвращения таких выбросов и обеспечения безаварийности процесса растворения необходим непрерывный контроль в реальном масштабе времени содержания J^» X Iв газБой ^3e азот-ноїшслого растворения облученного ядерного топлива (специальной атмосфере), а также в воздухе рабочих помещений перерабатывающих предприятий ЯТЦ. Попадая в окружающую среду, йод-129 смешивается со стабильным изотопом, в связи с чем возникает проблема детектирования '^Х-и '29jWj" на фоне '27Г в естественной атмосфере.
Высокочувствительный анализ содержания йода-129 и йода--127 в газовых пробах проводится в настоящее время, в основ-ном,нейтронне—активационным, масс-спектрометрическим и химическим методами. Однако, эти методы, не позволяют проводить непрерывный анализ примесей в реальном масштабе времени, что существенно ограничивает их применение в системах контроля промышленных выбросов, для решения этой задачи целесообразно использовать методы лазерной аналитической спектроскопии,сочетающие селективность с высокой чувствительностью.
Метод возбуждаемой лазером флуоресценции (ВЛФ) - один из наиболее эффективных методов лазерной аналитической спектроскопии - применялся ранее как для детектирования чистых паров йода, так и для определения примесей І2 в некоторых газах I2-4J . В качестве источника возбуждения использовались А у(541,5 нм) и He-/Ve (633 ни) - лазеры. При контроле методом ВЛФ примесей молекулярного йода в газовых средах, содержащих диоксид азота, в том числе в специальной и естественной
атмосферах, возникает проблема селокцик флуоресценции J- на фоне фдуоресцекции //Og (дїоксвд азота резонансно поглощает излучение видимого, а таїео части ультрафіолетового и инфракрасного даапазоЕсз спектра), ко настоящей работы о возможности роледкя данной задач;: не сообщалось,
Использование гелай-неонового лазера для флуоресцентного контроля изотопов молекулярного ііода в газообразных продуктах азотнокислого раетворешя облученного ядерного топлива перспективно с точта ероктія селекдші /? на фоне ^А>о» а также ввиду высокой надежности такого лазера, Вместе с тем, определение примесей изотопов йода б сыоцкалькол атносфоре методом ШК> на основе Ке-//е лазера г-анеє не ігооеоддлось, а дос-ткгкутая чувствительность обпаругізнпя Ар в естественной атмосфере (~ 4*10/5 об. fsj ) не позволяет детектировать этот изотоп, по крайней ыера, на урезнз яиаделтно-доііустіїжк концентраций для рабочей зони перер?батнпа5і5іх предприятий ЯТЦ {'-' 4-10- об.).
Цель работы - проведение высокочувствительногор селективного флуоресцентного анализа примесей кзотовов ^. J^j'2"^ х*"'*1? в специальное к естественной атмосферах на основе Ee~/Ve (635 in,:} лазера.
Научная новизна работа:.
1. Получены значения констеят тупенйя флуоресценции i^ t
возбу^дае'іой йе-//е - лазером, для ряда буфоршх гззев:
Не, hr , Kf-% Не , А/г , С0м,//0,//02, Н^О, Н//03» атаосгор-ного Еоздуха»
2, Предложен новый споеой определения концентрации изо
топов '^J,, 12*А'г I , '"-'"'Хр в смеси в газах»
34 Предложен новня способ селекции флуоресценцію ь:оле-куляркото їіода на сгоне флуоресценции диоксида азотаа
ресцекции на основе Не-Ле лазер'а.
Практическая ценность работы»
Разработан флуоресцентный измеритель примесей молекулярного йода в специальной и естественной атмосферах с чувствительностью непрерывного обнару:азния 12 соответственно 1«10~^ об. и 4.10- об.
Проведен непрерывный контроль в реальном масштабе времени пркмєсеіі изотопов молекулярного йода в газовой (разе процесса азотнокислого растворения облученного ядерного топлива (на базе ШЮ "Радиевый институт").
Применение Ие-//о - лазера для анализа примесей изотопов йода позволяет повысить надежность контроля шішесей (но сравнению с использованием нV- лазера, лазеров на красителях и др.).
Вклад автора. Изложенные в работе результаты получены автором лично или в соавторстве при его непосредственном участии.
Апробация работы. Осноыше результаты диссертации докладав аля с ь на Ш Всесоюзной конференции "Применение лазеров в технологии н системах передачи и обработки информации" (г,Таллинн, 1УЬ7), I Всесоюзном симпозиуме по лазерному и акустическому зондированию атмосферы (г.Томск, 1989), УІ Всесоюзной конференции "Оптика лазеров" (г.Ленинград, 1990).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 13 пе-чатша работ, список большинства из которых приведен в конце реферата.
Структура и объем диссертации. диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Общий объем составляет {{& страниц, включая 30 рисунков, 3 таблицы и список литературных ссылок из 84 наименований.
