Детектирование ТУЭ методами лазерной спектроскопии
Руководитель работ: кандидат химических наук Горшков Николай Григорьевич
Детектирование ТУЭ методами лазерной спектроскопии превосходит по чувствительности и экспрессности обычную процедуру анализа (радиохимия + альфа-спектрометрия).
В настоящее время наиболее чувствительные лазерные методы (например Time Resolved Laser Induced Fluorescence — TRLIF) имеют чувствительность 10-12 — 10-13 Mоля в пробе и используют фотолюминесценцию ТУЭ для регистрации. При многоступенчатом лазерном возбуждении ионов с использованием двух лазеров на красителях удается инициировать в процессе их дезактивации образование в растворах радикалов OH˚, которые легко обнаруживаются по свечению внесенных в раствор хемилюминесцентных индикаторов. По этому свечению удается выполнить оптическое детектирование ионов даже при отсутствии у них собственной люминесценции. Таким образом можно инициировать хемилюминесценцию растворов, содержащих плутоний и уран, возникающую при двухквантовом оптическом возбуждении этих ионов. Это создает возможность разрабатывать методики лазерного анализа на ТУЭ, применяя возбуждение хемилюминесценции.
Фотография экспериментальной установки
Методы лазерной спектроскопии могут быть использованы также для медицинских целей. Речь идет о возможности создания химических генераторов синглетно-возбужденного кислорода, который рассматривается в медицинской литературе как весьма эффективный фактор подавления роста раковых клеток некоторых видов опухолей. Для решения поставленной задачи необходимо изучить кинетику накопления и люминесценции возбужденных интермедиатов, возникающих при активации (окислении) хемилюминесцентных индикаторов, кинетику заселения триплетных состояний молекул индикаторов в результате процессов внутренней конверсии и перенос энергии с возбужденных молекул индикаторов на молекулярный кислород. Возбуждение осуществляется азотным лазером и/или лазером на красителе. При химическом возбуждении хемилюминесцентных реакций, когда хемилюминесценция загорается и высвечивается на протяжении секунд, а то и минут, такие наблюдения за интермедиатами невозможны. Наблюдение люминесценции возбужденных молекул кислорода является экспериментальным подтверждением реальности и эффективности процесса переноса энергии с хемилюминофоров на молекулы кислорода.