Ученые Сеченовского университета совместно с коллегами выяснили, почему мощное лазерное излучение способно искажать результаты анализа соединений урана. При интенсивном воздействии возбужденные частицы взаимодействуют друг с другом и быстрее теряют энергию. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе университета.
Для определения химических форм урана в растворе применяют лазерную спектроскопию с временным разрешением. Образец освещают коротким импульсом, после чего измеряют спектр и длительность характерного зеленого свечения. Разные соединения урана светятся по-разному, поэтому эти параметры позволяют различать их состав.
Такой контроль необходим, в частности, при переработке ядерного топлива и обращении с радиоактивными отходами. Однако оказалось, что время затухания свечения зависит не только от химической формы вещества, но и от условий измерения.
Исследователи изучили растворы сульфатных комплексов уранила с разной концентрацией урана при одинаковых остальных условиях. С ростом концентрации дополнительное затухание усиливалось линейно. Такая зависимость соответствует модели, в которой возбужденные частицы сталкиваются и передают друг другу энергию. Эффективный радиус взаимодействия составил 5,1 ± 0,5 ангстрема — величину молекулярного масштаба.
По словам заведующего лабораторией клинической биофотоники Глеба Будылина, время жизни люминесценции используют как «отпечаток» определенной химической формы урана. Но при мощном возбуждении этот показатель меняется даже без изменения состава раствора. Поэтому для сравнения результатов необходимо контролировать и параметры лазера.
Похожий эффект обнаружили в растворе фосфатных комплексов урана. В перспективе зависимость затухания от концентрации можно попробовать превратить в дополнительный аналитический инструмент, однако для этого потребуются отдельные исследования и калибровка.
Ранее последствия аварии на Чернобыльской АЭС оказались не такими, как ожидали ученые.