EFFEKTIVNAYa IZOTOPNO-SELEKTIVNAYa LAZERNAYa INFRAKRASNAYa MNOGOFOTONNAYa DISSOTsIATsIYa MOLEKUL 11BCl3 V SMESI S SENSIBILIZATOROM I AKTsEPTOROM RADIKALOV SF6
- Autores: Makarov G.1, Petin A.1
-
Afiliações:
- Edição: Volume 165, Nº 1 (2024)
- Páginas: 14-24
- Seção: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0044-4510/article/view/256893
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0044451024010024
- ID: 256893
Citar
Resumo
Представлены результаты исследований изотопно-селективной лазерной инфракрасной многофотонной диссоциации молекул 11BCl3 в естественной смеси с 10BCl3 излучением импульсного СО2-лазера в случае их облучения с сенсибилизатором — молекулами SF6 , которые являются одновременно и акцепторами радикалов — атомов Cl, образующихся при диссоциации молекул BCl3 . Обнаружено сильное увеличение эффективности диссоциации молекул 11BCl3 при их облучении с молекулами SF6 по сравнению со случаем облучения без SF6. Измерены основные параметры изотопно-селективной инфракрасной многофотонной диссоциации молекул BCl3 — выходы диссоциации 11BCl3 (β11 ) и 10BCl3 (β10 ), а также селективность диссоциации молекул 11BCl3 по отношению к молекулам 10BCl3 (α(11B/10B)). Получены зависимости этих параметров от давлений облучаемых газов BCl3 и SF6, а также от плотности энергии и частоты возбуждающего лазерного излучения. Идентифицированы основные продукты, образующиеся при облучении используемой смеси молекул BCl3 и SF6 — SF5Cl, BCl2 F, BClF2 и BF3 . Наблюдалось существенное (в несколько раз) увеличение выхода и селективности диссоциации молекул 11BCl3 , а также значительное уменьшение пороговой плотности энергии диссоциации при их облучении с SF6 по сравнению со случаем облучения без SF6. Это открывает возможность реализации одночастотной изотопно-селективной лазерной инфракрасной многофотонной диссоциации молекул 11BCl3 в несфокусированных лазерных пучках при умеренной (не более 4–5 Дж/см2) плотности энергии возбуждения. Полученные результаты важны и актуальны в плане применения описанного метода для разработки лазерной технологии разделения изотопов бора.
Bibliografia
- J. Guo, Y.-J. Li, J.-P. Ma, X. Tang, and X.-S. Liu, Chem. Phys. Lett. 773, 138572 (2021).
- K. A. Lyakhov and A. N. Pechen, Appl. Phys. B 126, paper 141 (2020).
- A. A. Aljubouri, F. H. Hamza, and H. H. Mohammed, Engin. Technol. J. 34, Part (B) Scientific, 157 (2016).
- K. A. Lyakhov, H. J. Lee, and A. N. Pechen, Separat. Purificat. Technol. 76, 402 (2017).
- Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, Письма в ЖЭТФ 117, 734 (2023).
- С. П. Потапов, Атомная энергия 10, 244 (1961).
- А. С. Полевой, Разделение и использование стабильных изотопов бора. Итоги науки и техники. Серия: Радиохимия. Ядерная технология, ВИНИТИ, Москва (1990).
- В. В. Громов, Разделение и использование стабильных изотопов бора, ВИНИТИ, Москва (1990).
- А. Ф. Чабак, А. С. Полевой, Изотопы в реакторостроении, в кн. Изотопы: свойства, получение, применение, под ред. В. Ю. Баранова, Физматлит, Москва (2005), т. II, с. 192.
- В. Д. Рисованый, А. В. Захаров, Е. П. Клочков, Т. М. Гусева, Бор в ядерной технике, ОАО «ГНЦ НИИАРk, Димитровград (2011).
- A. A. Palko and J. S. Drury, Adv. Chem. Ser. 89, 40 (1969).
- V. N. Bagratashvili, V. S. Letokhov, A. A. Makarov, and E. A. Ryabov, Multiple Photon Infrared Laser Photophysics and Photochemistry, Harwood Acad. Publ., Chur (1985).
- C. D. Cantrell (Ed.), Multiple-Photon Excitation and Dissociation of Polyatomic Molecules, Topics in Current Physics, Vol. 35, Springer-Verlag, Berlin (1986).
- J. L. Lyman, G. P. Quigley, and O. P. Judd, Multiple-Photon Excitation and Dissociation of Polyatomic Molecules, ed. by C. D. Cantrell, Springer, Berlin (1986), p. 34.
- Е. П. Велихов, В. Ю. Баранов, В. С. Летохов, Е. А. Рябов, А. Н. Старостин, Импульсные СО2-лазеры и их применение для разделения изотопов, Наука, Москва (1983).
- Г. Н. Макаров, УФН 175, 41 (2005).
- В. Ю. Баранов, А. П. Дядькин, В. С. Летохов, Е. А. Рябов, в кн. Изотопы: свойства, получение, применение, под ред. В. Ю. Баранова, Физматлит, Москва (2005), т. I, с. 460.
- В. С. Летохов, Е. А. Рябов, в кн. Изотопы: свойства, получение, применение, под ред. В. Ю. Баранова, Физматлит, Москва (2005), т. I, с. 445.
- V. Yu. Baranov, A. P. Dyadkin, D. D. Malyuta et al., Production of Carbon Isotopes by Laser Separation, Proc. SPIE (Progress in Research and Development of High-Power Industrial CO2-lasers) 4165, 323 (2000).
- Р. В. Амбарцумян, В. С. Летохов, Е. А. Рябов, Н. В. Чекалин, Письма в ЖЭТФ 20, 597 (1974).
- S. M. Freund and J. J. Ritter, Chem. Phys. Lett. 32, 255 (1975).
- J. L. Lyman and S. D. Rockwood, J. Appl. Phys. 47, 595 (1975).
- Р. В. Амбарцумян, Ю. А. Горохов, В. С. Летохов, Г. Н. Макаров, Е. А. Рябов, Н. В. Чекалин, КЭ 2, 2197 (1975).
- Р. В. Амбарцумян, В. С. Должиков, В. С. Летохов, Е. А. Рябов, Н. В. Чекалин, ЖЭТФ 69, 72 (1975).
- Р. В. Амбарцумян, Ю. А. Горохов, В. С. Летохов, Г. Н. Макаров, Е. А. Рябов, Н. В. Чекалин, КЭ 3, 802 (1976).
- C. D. Rockwood and J. W. Hudson, Chem. Phys. Lett. 34, 542 (1975).
- C. T. Lin, T. D. Z. Atvars, and F. B. T. Pessine, J. Appl. Phys. 48, 1720 (1977).
- Ю. Р. Коломийский, Е. А. Рябов, КЭ 5, 651 (1978).
- Y. Ishikawa, O. Kurihara, R. Nakane, and S. Arai, Chem. Phys. 52, 143 (1980).
- Z. Peiran, Z. Wensen, and Z Yuying, Chinese J. Lasers 8, 20 (1981).
- K. Takeuchi, O. Kurihara, and R. Nakane, Chem. Phys. 54, 383 (1981).
- K.-H. Lee, H. Takeo, S. Kondo, and C. Matsumura, Bull. Chem. Soc. Jpn. 58, 1772 (1985).
- T. Fuhai, Y. Yansheng, and L. Xiliang, Chinese J. Lasers 11, 416 (1994).
- R. J. Jensen, J. K. Hayes, C. L. Cluff, and J. M. Thorne, IEEE J. Quant. Electr. QE-16, 1352 (1980).
- Т. Г. Абзианидзе, Г. И. Абдушелишвили, А. Б. Бахтадзе и др., Письма в ЖТФ 8, 1234 (1982).
- Г. И. Абдушелишвили, Т. Г. Абзианидзе, А. С. Егиазаров и др., Атомная энергия 57, 203 (1984).
- Г. И. Абдушелишвили, Т. Г. Абзианидзе, А. С. Егиазаров и др., КЭ 13, 443 (1986).
- Y. Ishikawa, O. Kurihara, S. Arai, and R. Nakane, J. Phys. Chem. 85, 3817 (1981).
- D. F. Wolfe and G. L. Humphrey, J. Mol. Struct. 3, 293 (1969).
- Энергии разрыва химических связей, потенциалы ионизации и сродство к электрону, под ред. В. Н. Кондратьева, Наука, Москва (1974).
- В. Б. Лаптев, Е. А. Рябов, КЭ 13, 2368 (1986).
- В. Б. Лаптев, Е. А. Рябов, Хим. физика 7, 165 (1988).
- R. S. McDowell, B. J. Krohn, H. Flicker, and M. C. Vasquez, Spectrochim. Acta 42A, 351 (1986).
- Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, Письма в ЖЭТФ 112, 226 (2020).
- Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, КЭ 50, 1036 (2020).
- Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, ЖЭТФ 159, 281 (2021).
- Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, Письма в ЖЭТФ 115, 292 (2022).
- В. Б. Лаптев, Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, Е. А. Рябов, ЖЭТФ 162, 60 (2022).
- R. S. Karve, S. K. Sarkar, K. V. S. Rama Rao, and J. P. Mittal, Appl. Phys. B 53, 108 (1991).
- B. Y. Mohan, J. Chem. Phys. 46, 98 (1967).
- S. W. Benson, Chem. Rev. 78, 23 (1978).
- J. E. Griffiths, Spectrochim. Acta A 23, 2145 (1966).
- К. С. Краснов (ред.), Молекулярные постоянные неорганических соединений. Справочник, Химия, Ленинград (1979).
- J. I. Steinfeld, I. Burak, D. G. Sutton, and A. V. Novak, J. Chem. Phys. 52, 5421 (1970).
- С. А. Ахманов, В. М. Гордиенко, А. В. Михеенко, В. Я. Панченко, Письма в ЖЭТФ 26, 603 (1977).
- J. T. Yardley, in Introduction to Molecular Energy Transfer, Academic Press, New York (1980), p. 130.