Учёные Сеченовского Университета объяснили искажения при лазерном анализе урана
Учёные Сеченовского Университета совместно с коллегами из МГУ, Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского РАН и АО «Прорыв» установили, почему при интенсивном лазерном воздействии могут искажаться результаты анализа соединений урана по их свечению. Возбуждённые комплексы уранила начинают взаимодействовать друг с другом, из-за чего люминесценция затухает быстрее. Этот эффект важно учитывать при точном контроле урана в растворах.
Как проводили исследование
Для анализа используется лазерная спектроскопия с временным разрешением (TRLFS). Раствор облучают коротким лазерным импульсом, затем измеряют спектр и время затухания характерного зелёного свечения. Разные химические формы урана «светятся» по-разному, что позволяет определить, в каком виде он находится в растворе. Это важно при переработке ядерного топлива и обращении с радиоактивными отходами.
Однако при слишком интенсивном возбуждении измеряемое время затухания перестаёт отражать только химические свойства вещества. Учёные предположили: при высокой плотности возбуждённых частиц они сталкиваются и дополнительно теряют энергию.
Что подтвердилось
Исследователи изучили серию растворов сульфатных комплексов уранила с разной концентрацией. Чем выше концентрация, тем сильнее проявлялся дополнительный канал затухания. Зависимость оказалась линейной — именно такую картину предсказывает модель столкновительного взаимодействия. Рассчитанный эффективный радиус взаимодействия составил 5,1 ± 0,5 ангстрема, что соответствует молекулярным масштабам.
Заведующий лабораторией клинической биофотоники Института регенеративной медицины Сеченовского Университета, кандидат физико-математических наук Глеб Будылин:
Похожий эффект наблюдали и в растворе с фосфатными комплексами урана — явление не ограничено одной химической системой. В перспективе обнаруженную зависимость можно попробовать использовать как дополнительный источник информации о концентрации урана, но для этого нужны отдельные исследования и калибровка метода.
Подписывайтесь на наш канал, чтобы быть в курсе научных разработок ведущих вузов страны. 🔬🧪
#АВУ_наука
Учёные Сеченовского Университета совместно с коллегами из МГУ, Института геохимии и аналитической химии имени В.И. Вернадского РАН и АО «Прорыв» установили, почему при интенсивном лазерном воздействии могут искажаться результаты анализа соединений урана по их свечению. Возбуждённые комплексы уранила начинают взаимодействовать друг с другом, из-за чего люминесценция затухает быстрее. Этот эффект важно учитывать при точном контроле урана в растворах.
Как проводили исследование
Для анализа используется лазерная спектроскопия с временным разрешением (TRLFS). Раствор облучают коротким лазерным импульсом, затем измеряют спектр и время затухания характерного зелёного свечения. Разные химические формы урана «светятся» по-разному, что позволяет определить, в каком виде он находится в растворе. Это важно при переработке ядерного топлива и обращении с радиоактивными отходами.
Однако при слишком интенсивном возбуждении измеряемое время затухания перестаёт отражать только химические свойства вещества. Учёные предположили: при высокой плотности возбуждённых частиц они сталкиваются и дополнительно теряют энергию.
Что подтвердилось
Исследователи изучили серию растворов сульфатных комплексов уранила с разной концентрацией. Чем выше концентрация, тем сильнее проявлялся дополнительный канал затухания. Зависимость оказалась линейной — именно такую картину предсказывает модель столкновительного взаимодействия. Рассчитанный эффективный радиус взаимодействия составил 5,1 ± 0,5 ангстрема, что соответствует молекулярным масштабам.
Заведующий лабораторией клинической биофотоники Института регенеративной медицины Сеченовского Университета, кандидат физико-математических наук Глеб Будылин:
«Время жизни люминесценции часто используют как своего рода "отпечаток" конкретной химической формы урана. Мы показали, что при мощном лазерном возбуждении этот показатель может изменяться даже без изменения состава раствора. Поэтому для корректного сравнения результатов важно контролировать не только химические условия, но и параметры лазера».
Похожий эффект наблюдали и в растворе с фосфатными комплексами урана — явление не ограничено одной химической системой. В перспективе обнаруженную зависимость можно попробовать использовать как дополнительный источник информации о концентрации урана, но для этого нужны отдельные исследования и калибровка метода.
Подписывайтесь на наш канал, чтобы быть в курсе научных разработок ведущих вузов страны. 🔬🧪
#АВУ_наука
Views: 15
