Лазерно-флуоресцентное детектирование изотопологов молекулярного йода с применением лазеров, излучающих в желто-зеленой области спектра тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Суганеев Сергей Викторович

• Суганеев Сергей Викторович
• кандидат наук
• 2025

Оглавление диссертации кандидат наук Суганеев Сергей Викторович

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Химические формы йода в объектах окружающей среды и их воздействие на организм человека

1.2. Современные методы детектирования долгоживущих изотопов йода

Выводы к Главе

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЯ ФЛУОРЕСЦЕНЦИИ МОЛЕКУЛЯРНОГО ЙОДА, ВОЗБУЖДАЕМОЙ ЛАЗЕРАМИ НА ПАРАХ МЕДИ

2.1. Методика проведения экспериментальных и расчетных исследований

2.2. Флуоресценция молекулярного йода, возбуждаемая на длине волны 578,2 нм

2.3. Флуоресценция молекулярного йода, возбуждаемая на длине волны 510,6 нм

2.4. Флуоресценция молекулярного йода, возбуждаемая на длине волны

532,1 нм

Выводы к Главе

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ЛАЗЕРНО-ФЛУОРЕСЦЕНТНЫХ МЕТОДОВ

ДЕТЕКТИРОВАНИЯ МОЛЕКУЛЯРНОГО ЙОДА В ГАЗАХ

3.1. Лазерно-флуоресцентные методы детектирования молекулярного йода на

базе лазеров на парах меди

3.2 Чувствительность детектирования молекулярного йода

Выводы к Главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

АЦП - аналого-цифровой преобразователь

КР - комбинационное рассеяние

ЛИЭС - лазерно-индуцированная эмиссионная спектроскопия

ЛПМ - лазер на парах меди

ОЯТ - отработавшее ядерное топливо

ЯТЦ - ядерный топливный цикл

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Лазерно-флуоресцентное детектирование изотопологов молекулярного йода с применением лазеров, излучающих в желто-зеленой области спектра»

Актуальность исследований

Актуальность проблемы высокочувствительного детектирования изотопологов молекулярного йода в реальном времени на настоящий момент обусловлена необходимостью контроля содержания данных изотопологов вызванной высокой миграционной способностью данного вещества, связанной, в свою очередь, с высокой химической и биологической активностью и, как следствие, опасностью для живых организмов. Особенно востребованной является задача контроля содержания радиоактивного изотополога 12912 в связи с его длительным периодом полураспада. Решению этой проблемы посвящено большое количество работ (см., например, обзор [1]).

Изотопологи молекулярного йода попадают в биосферу различными путями. Одним из основных источников распространения радиоактивного изотополога 12912 являются предприятия переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), входящие в состав ядерного топливного цикла (ЯТЦ). В процессе переработки ОЯТ после вскрытия отработавшего тепловыделяющего элемента и начала растворения его сердечника, в техническую среду попадает множество продуктов деления радиоактивных элементов, включая изотоп йод-129, который, в итоге, поступает в биосферу в виде выбросов радиохимических предприятий. Вследствие высокой химической активности, йод практически мгновенно вступает в соединения как с другими элементами, присутствующими в технологических средах и атмосферном воздухе [2-9], так и с самим собой, образуя изотопологи молекулярного йода различного изотопного состава.

Однако решение задачи мониторинга 12912 в газовых технологических потоках процессов переработки ОЯТ не исчерпывает круг задач, требующих оперативного контроля за содержанием этого радионуклида. Газовые технологические потоки, пройдя систему газоочистительных фильтров, поступают в виде выбросов радиохимических предприятий в атмосферный

воздух. Поэтому важной проблемой является мониторинг содержания изотопологов молекулярного йода как в таких выбросах, так и в атмосфере.

Кроме того, востребованной задачей является дальнейшее повышение чувствительности детектирования молекулярного йода в газовых технологических потоках, поскольку это позволит отслеживать кинетику физико-химических реакций, протекающих при переработке ОЯТ, на еще более ранних стадиях, что важно и с точки зрения управления процессами переработки, и обеспечения безопасности персонала, и разработки новых высокотехнологичных процессов переработки ОЯТ.

Задача детектирования стабильного изотополога 12712 имеет высокую актуальность с точки зрения экологии. Йод относится ко II классу токсичности (высокоопасен) согласно ГОСТ 12.1.007-76 и его предельно допустимая концентрация в воздухе составляет 1 мг/м3. Контроль содержания 12712 в биосфере необходим для предотвращения возможных технологических катастроф на предприятиях химической и медицинской промышленности.

Таким образом, можно выделить следующие основные задачи, решение которых требует дальнейшего совершенствования существующих и разработки новых высокочувствительных способов детектирования молекулярного йода в реальном масштабе времени: высокочувствительный контроль содержания йода выбросах предприятий ЯТЦ и измерение содержания молекулярного йода в газовых технологических потоках предприятий ЯТЦ с целью технологического контроля процессов переработки ОЯТ.

Для решения данных задач необходимо предложить новые методы детектирования молекулярного йода, позволяющие проводить детектирование на уровнях предельно допустимых концентраций для обеспечения экологической безопасности предприятий ЯТЦ, и ниже данных уровней для обеспечения экологического мониторинга атмосферы.

Для обнаружения и определения концентрации изотопологов молекулярного йода, содержащегося в газовых смесях, в настоящее время

используются различные способы. Основными среди них являются химические, радиометрические (для нестабильных изотопологов), нейтронно-активационный, масс-спектрометрический и различные оптические способы (например, лазерно-индуцированного пробоя, спектроскопии рамановского рассеяния и лазерно-флуоресцентный) [1, 10-32]. Среди указанных следует особо выделить способы, основанные на лазерно-возбуждаемой флуоресценции, которые сочетают высокую чувствительность и возможность одновременного селективного детектирования изотопов йода [33-41]. В качестве источников возбуждения флуоресценции йода используется ряд лазеров, излучающих в видимой области спектра, в частности, гелий-неоновый (632,8 нм) и частотно-перестраиваемые в диапазоне 630-640 нм полупроводниковые лазеры [19, 20, 42-45]. С помощью этих источников была решена задача контроля содержания йода-129 в реальном масштабе времени в газовых технологических средах переработки ОЯТ с чувствительностью, позволяющей отслеживать появление данного изотопа на достаточно ранних стадиях данных процессов.

Наилучшие по чувствительности результаты получены на сегодняшний день в [20, 44, 45] при использовании полупроводниковых лазерных диодов и составляют порядка 107-108 см-3 в газовых технологических потоках переработки ОЯТ.

Дальнейшее улучшение чувствительности детектирования может быть достигнуто изменением длины волны возбуждающего излучения - переходом от красной к желто-зеленой области видимого спектра, где сечения поглощения молекулярного йода приблизительно на два порядка выше. Кроме того, существует возможность подбора источников излучения, мощность излучения которых выше, чем у использованных в данных работах гелий-неоновых и полупроводниковых лазеров.

Следует учитывать, в каких формах йод может находиться в анализируемой газовой смеси. В отработавших ТВЭЛах йод в металлической фазе присутствует, главным образом, в виде изотопов 1291 и 1271 с заметным

преобладанием 1291. При переработке ТВЭЛа в образующемся газовом технологическом потоке металлический йод переходит в молекулярные формы 12912, 12711291 и 12712. После выброса в атмосферу в результате смешивания 12912 с естественным йодом-127, содержащимся в ней преимущественно в виде молекулы 12712, образуется молекула 12711291.

Отсюда следует, что в технологических средах радиохимических предприятий и в газовых потоках их выбросов, молекулярный йод присутствует в различных изотопологических формах: в первом случае анализируемая газовая смесь содержит 12912, 12711291 и 12712 с преобладанием 12912 и 12711291, во втором - 12711291 и 12712 со значительным преобладанием 12712.

Важным обстоятельством, которое осложняет задачу высокочувствительного и высокоточного измерения концентрации йода лазерно-флуоресцентным способом, является тот факт, что на точность измерения содержания какого-либо одного изотополога всегда оказывает влияние содержание всех изотопологов, присутствующих в анализируемой газовой смеси. Это связано с тем, что вследствие малости изотопического сдвига спектральные линии поглощения различных изотопологов смещены на расстояния, сравнимые с их шириной. При этом плотность спектральных линий в видимой области спектра составляет порядка 103 линий на 1 нм. Поэтому в подавляющем большинстве случаев линии поглощения различных изотопологов оказываются в той или иной степени перекрытыми, и в регистрируемую интенсивность флуоресценции в той или в иной мере будут давать вклады все изотопологи.

Таким образом, в газовых технологических потоках и в газовых выбросах радиохимических предприятий и, вообще говоря, на территориях, прилегающих к этим предприятиям, необходимо решать задачу одновременного селективного измерения концентраций молекул 12912, 12711291 и 12712, а в естественной атмосфере - молекул 12711291 и 12712.

Одним из возможных подходов к решению задачи одновременного детектирования нескольких изотопологов является использование в качестве

источника возбуждения флуоресценции лазера с фиксированной длиной волны. При этом стабильность длины волны излучения такого лазера должна быть очень высокой, не более 10-3 нм, поскольку это значение соответствует как спектральной ширине линии поглощения молекулы йода, так и характерному расстоянию между соседними спектральными линиями поглощения. В данном случае для возбуждения флуоресценции молекулярного йода используется одна фиксированная длина волны лазерного излучения, попадающая в область поглощения всех изотопологов, одновременно присутствующих в анализируемой смеси. При этом измерение концентраций анализируемых изотопологов молекулярного йода должно производится за счёт регистрации интенсивности флуоресценции на нескольких длинах волн, соответствующих конкретным переходам конкретного изотополога молекулярного йода. Значения длин волн на которых необходимо проводить регистрацию флуоресцентного излучения определяются путем расчетов и сравнения расчетных данных с результатами экспериментов.

Из сказанного следует, что для решения задачи детектирования молекулярного йода лазерно-флуоресцентным способом целесообразно использовать лазерные источники, во-первых, с заметно большей выходной мощностью, во-вторых, излучающих в желто-зеленой областях спектра, в которых значения сечений поглощений молекулярного йода заметно больше (практически на два порядка) по сравнению с красной областью.

В литературе присутствуют данные о флуоресценции молекулярного йода, возбуждаемого излучением таких лазеров [1, 46-51]. В частности, в желто-зеленой спектральной области флуоресценция молекулярного йода-127 исследовалась при ее возбуждении излучением криптонового (520,8 нм) [33] и неодимового (532 нм) [33, 34, 48] лазеров.

Для примера обоснования возможности повышения чувствительности детектирования молекулярного йода и использования лазеров, излучающих в желто-зеленой области спектра для возбуждения флуоресценции

молекулярного йода в настоящей работе выбраны лазеры на парах меди, излучающие на длинах волн 578,2 нм и 510,6 нм, а также неодимовый лазер, излучающий на второй гармонике (532,1 нм) областях спектра.

Вышеизложенное позволяет сформулировать цель диссертационной работы.

Цель работы - проведение комплекса экспериментальных и теоретических исследований флуоресценции изотопологов молекулярного йода, возбуждаемой лазерами, излучающими в желто-зеленой области спектра (на примере лазеров парах меди с длинами волн генерации 510,6 нм и 578,2 нм и неодимового лазера с длиной волны генерации 532,1 нм), необходимых для разработки нового лазерно-флуоресцентного метода детектирования молекулярного йода в реальном масштабе времени.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести теоретические исследования спектров поглощения изотопологов молекулярного йода 12912, 12711291 и 12712 вблизи длин волн генерации лазера на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм) и неодимового лазера (532,1 нм) для выявления и идентификации линий поглощения, дающих вклад в спектры флуоресценции изотопологов молекулярного йода.

2. Провести исследования спектров флуоресценции изотопологов 12912, 12711291 и 12712, возбуждаемых излучением лазера на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм) и неодимового лазера (532,1 нм) и их идентификацию.

3. Провести исследования спектров флуоресценции изотопологов 12912, 12711291 и 12712, возбуждаемых излучением лазера на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм) и неодимового лазера (532,1 нм) для определения вклада каждого изотополога йода в интегральный спектр флуоресценции смеси изотопологов.

4. Предложить метод селективного детектирования изотопологов 12912, 12711291 и 12, основанный на регистрации спектров флуоресценции, возбуждаемых излучением лазера с фиксированной длиной волны на примере лазера на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм).

Объектами исследования являлись образцы изотопологов молекулярного йода, находящегося в газообразном состоянии в вакуумированных ячейках.

Предметом исследования являлись процессы поглощения лазерного излучения и лазерно-индуцированная флуоресценция изотопологов молекулярного йода.

Научная новизна

1. Выявлены линии поглощения изотопологов 12912, 12711291 и 12712, дающие вклад в спектры флуоресценции изотопологов молекулярного йода, находящиеся вблизи длин волн генерации лазера на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм) и неодимового лазера (532,1 нм).

2. Впервые экспериментально получены и идентифицированы спектры флуоресценции изотопологов 12912, 12711291 и 12712, возбуждаемых излучением лазера на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм) и неодимового лазера (532,1 нм).

3. Определены вклады каждого из изотопологов 12912, 12711291 и 12712 в спектры флуоресценции смеси изотопологов молекулярного йода, возбуждаемые излучением лазера на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм) и неодимового лазера (532,1 нм).

4. Разработан лазерно-флуоресцентный метод детектирования в реальном масштабе времени изотопологов 12912, 12711291 и 12712, находящихся в смеси в газовой фазе, с применением лазера на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм).

Теоретическая значимость работы заключается в определении вкладов линий поглощения в формирование спектров флуоресценции различных изотопологов молекулярного йода; в идентификации возбуждаемых лазерами желто-зеленой области спектра линий флуоресценции изотопологов молекулярного йода (лазер на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм) и неодимовый

лазер (532,1 нм)); в разработке лазерно-флуоресцентного метода детектирования изотопологов молекулярного йода на основе лазера на парах меди; в определении значений длин волн спектральных линий флуоресценции, позволяющих достигать наилучшие значения граничных отношений измеряемых концентраций изотопологов молекулярного йода.

Практическая значимость работы

1. Полученные результаты экспериментальных и теоретических исследований лазерно-возбуждаемой флуоресценции с использованием лазера на парах меди и неодимового лазера могут быть использованы в лазерной спектроскопии, экологическом мониторинге и др.

2. Разработанный лазерно-флуоресцентный метод детектирования на основе лазера на парах меди позволяет осуществлять высокочувствительное селективное измерение концентраций 12912, 12711291 и 12712 в реальном масштабе времени.

3. На основе проведенных исследований была создана экспериментальная установка, предназначенная для контроля процесса переработки ОЯТ атомных реакторов замкнутого ядерно-топливного цикла. Установка передана в государственный научный центр по исследованиям в области атомной энергетики.

Достоверность полученных результатов определяется их воспроизводимостью и повторяемостью, применением современного лабораторного оборудования и программного обеспечения. Результаты диссертационной работы прошли апробацию на всероссийских и международных конференциях, а также были опубликованы в рецензируемых научных журналах.

Личный вклад

Все результаты диссертационной работы были получены автором лично, либо при непосредственном его участии. Постановка задач, планирование экспериментов и анализ полученных данные обсуждались с научным руководителем. Вклад автора заключается в разработке и создании экспериментальной установки; в экспериментальной регистрации спектров флуоресценции изотопологов молекулярного йода; в идентификации зарегистрированных спектров; систематизации и описании полученных результатов. Также автор принимал непосредственное участие в написание научных статей по результатам работы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Установлено, что основной вклад в спектры флуоресценции изотопологов молекулярного йода дают следующие линии поглощения, находящиеся вблизи длин волн генерации лазера на парах меди (510,6 нм и 578,2 нм):

• для молекулы ^ 14-0 R(40), 16-1 P(12), 18-1 P(128), 16 1 R(17) -вблизи 578,2 нм; 48-0 R(41) - вблизи 510,6 нм;

• для молекулы 127!129!: 14-0 R(46), 16-1 R(28), 14 0 P(41) - вблизи 578,2 нм; 47-0 Р(13) и 47-0 R(15) - вблизи 510,6 нм;

• для молекулы 127[2: 16-1 Р(31), 14-0 R(51) - вблизи 578,2 нм; 47-0 R(23) и 51-0 R(81) - вблизи 510,6 нм.

Вклад в флуоресценцию изотопологов молекулярного йода, возбуждаемую излучением неодимового лазера (532,1 нм), дают несколько десятков линий поглощения, связанных с колебательными переходами 32-0, 33-0, 34-0, 35-0, 36-0, 37-0, 39-2, 40-2, 41-2, 42-2, 43-2.

2. Определены вклады каждого изотополога молекулярного йода в спектры флуоресценции смеси изотопологов, характерной для процессов переработки ОЯТ (при выдержке ОЯТ не менее 3 лет):

• при возбуждении флуоресценции лазером на парах меди на длине волны 578,2 нм вклад молекулы 12712 составляет ~ 1%, вклады молекул 12711291 и 12912 примерно равны;

• при возбуждении флуоресценции лазером на парах меди на длине волны 510,6 нм наибольший вклад вносит молекула 12711291 ~ 99%. Суммарный вклад молекул 12712 и 12912 составляет ~ 1%, при этом вклад молекулы 12712 на порядок больше чем 12912;

• при использовании неодимового лазера (532,1 нм) наибольший вклад вносит молекула 12711291 ~ 98%, а вклады молекул 12912 и 12712 примерно одинаковы и суммарно не превышают 2%.

3. Разработанный лазерно-флуоресцентный метод детектирования в реальном масштабе времени изотопологов 12912, 12711291 и 12712, находящихся в смеси в газовой фазе, с применением лазера на парах меди позволяет достигать следующих значений граничных отношений измеряемых концентраций изотопологов молекулярного йода:

• Ш]-129]- / 12712 - 2-10-4 при возбуждении флуоресценции на длине волны 510,6 нм;

• Ш]-129]- / 127]2 - 3,4-ю-6 при возбуждении флуоресценции на длине волны 578,2 нм.

4. Установлено, что применение разработанного метода детектирования на базе лазера на парах меди позволяет повысить чувствительность детектирования изотопологов молекулярного йода при использовании возбуждающего излучения 510,6 нм - в 2 раза, 578,2 нм - в 10 раз по сравнению с известными результатами, полученными с использованием лазеров, излучающих в красной области спектра.

Апробация результатов

Основные результаты диссертации докладывались и обсуждались на ряде международных конференций, в том числе:

1. XXXV международная конференция "Лазеры в науке, технике, медицине" (г. Джубга, 2024 г.),

2. XXXIV международная конференция "Лазеры в науке, технике, медицине" (г. Москва, 2023 г.)

3. XXXIII международная конференция "Лазеры в науке, технике, медицине" (г. Москва, 2022 г.)

4. XXXII международная конференция "Лазеры в науке, технике, медицине" (г. Москва, 2021 г.)

5. Международная конференция International Laser Physics Workshop (2013 г., 2014 г., 2019 г.).

Публикации. Всего по теме диссертации опубликовано 24 печатных работы, среди них:

8 - статей в изданиях, включённых в перечень ВАК РФ и индексируемых в базах данных WoS и Scopus;

16 - в трудах международных и всероссийских конференций.

Список публикаций автора по теме диссертации приведен в конце диссертации.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, 3 глав и заключения. Изложена на 108 страницах машинописного текста, включая 44 рисунка, 6 таблиц и список литературы, содержащий 101 наименование.

Основное содержание диссертации

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулирована цель работы, приведены научная новизна и практическая значимость полученных в работе результатов, а также положения, выносимые на защиту и краткое содержание диссертационной работы

В первой главе проведен аналитический литературный обзор существующих на сегодняшний день методов и средств детектирования молекулярного йода, среди которых выделены химические методы, хроматография, каталитическое гидрирование, нейтронно-активационный метод, метод масс-спектрометрии, метод спектрометрии лазерно-индуцированного пробоя, метод спектроскопии комбинационного рассеяния и метод лазерно-флуоресцентного анализа.

Установлено, что лазерно-флуоресцентный способ детектирования молекулярного йода с использованием лазеров, излучающих в видимом диапазоне спектра, является одним из наиболее перспективных, так как он сочетает в себе такие качества как селективность измерений, высокую чувствительность и возможность проведения измерений в режиме реального времени.

Проведенные предварительные исследования спектров поглощения молекулярного йода и возбуждаемых определенными переходами спектров флуоресценции показали перспективность использования лазеров, излучающих в жёлто-зелёной области спектра. В данной области спектра присутствует большое количество высокоинтенсивных (с большими значениями сечения поглощения) линий поглощения и флуоресценции молекулярного йода. Кроме того, флуоресценция молекулярного йода при ее возбуждении на данных длинах волн ранее практически не исследовалась.

В данной работе в качестве примеров источников лазерного излучения желто-зеленой области спектра взяты лазеры на парах меди (длины волн излучения 510,6 нм и 578,2 нм) и неодимовые лазеры, излучающие на второй гармонике (532,1 нм).

Во второй главе сообщается о проведении экспериментальных и теоретических исследований флуоресценции изотопологов молекулярного йода 127[2, 127[129[ и 129[2 в газовой фазе. Изложена методика проведения экспериментальных исследований, описана схема экспериментальной

установки, описана расчетная модель, позволяющая получать спектры поглощения и флуоресценции молекулярного йода.

Приводятся экспериментально полученные спектры флуоресценции изотопологов молекулярного йода, проводится их идентификация с помощью используемой расчетной модели.

Делается вывод о перспективности использования лазеров на парах меди для разработки лазерно-флуоресцентных методов детектирования молекулярного йода в газах, позволяющего селективно определять содержание в них 12712, 12711291 и 12912 с высокой чувствительностью и точностью измерений.

Третья глава посвящена разработке лазерно-флуоресцентных высокочувствительных методов одновременного селективного детектирования в реальном масштабе времени 12712, 12711291 и 12912 в газовых технологических средах предприятий переработки отработавшего ядерного топлива, а также в атмосферном воздухе.

Для детектирования 12712, 12711291 и 12912 в газовых технологических потоках процессов переработки ОЯТ используется так называемый "кюветный" способ, когда для одновременного измерения концентраций указанных изотопологов молекулярного йода исследуемый газовый поток прокачивается через ячейку, в которой возбуждается их флуоресценция. Флуоресценция в этом случае может возбуждаться на длинах волн излучения лазеров на парах меди 510,6 и 578,2 нм.

В заключении сформулированы основные результаты диссертации.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Химические формы йода в объектах окружающей среды и их воздействие на организм человека

Йод (от греческого «1ш5п?» — «фиалковый», «фиолетовый») - 53 элемент 17 группы пятого периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, открыт французским химиком Бернаром Куртуа в 1881 г. В природных условиях йод представлен в виде стабильного изотопа с атомной массой 127 и встречается, как правило, в рассеянном состоянии в магматических и осадочных горных породах, а также в подземных водах. Искусственно получены радиоактивные изотопы с атомными массами 125, 129 и 131. В нормальных условиях йод представляет собой фиолетово-черные пластинчатые кристаллы с металлическим блеском и специфическим запахом. Йод относится к подгруппе галогенов, являющихся самыми химически активными неметаллами. Удельный вес кристаллов - 4,9 г/см3, кристаллы состоят из двухатомных молекул (12), температура возгонки которых - 183 °С. При возгонке йод переходит в молекулярную газовую фазу, а при дальнейшем повышении температуры до величин более 800°С молекулы йода диссоциируют на атомы [58-60].

Йод обладает высокой способностью к перемещению в различных средах. При попадании в биосферу изотопы йода, благодаря его повышенной химической активности, попадают в цепочки питания растений и животных и могут становиться источниками химического загрязнения или, в случае с радиоактивными изотопами йода, радиоактивного облучения.

Среди изотопологов молекулярного йода особенно следует выделить радиоактивный изотополог 12912, образующийся при переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Данный изотополог обладает малой удельной радиационной активностью (6,54 1 06 Бк/г), однако, несмотря на это, он представляет серьёзную биологическую опасность вследствие длительного

периода полураспада (около 15,7 миллионов лет), высокой мигрирующей способности и способности накапливаться в критическом органе человека -щитовидной железе [61-64].

Содержание йода в перерабатываемом ОЯТ зависит, в первую очередь, от его типа. Например, при переработке 1 т ОЯТ легководного реактора с первоначальным обогащением 3,1 % по урану-235 и выгоранием 33 ГВтсут/т образуется примерно 280 г йода, из которых 230 г приходится на йод-129, а остальное количество - на стабильный йод-127 (42 г) и йод-131 (8 г) [65].

Стандартным способом утилизации 129[2 в настоящее время является его удаление из технологических процессов возгонкой в газовую фазу, а затем фильтрация газового потока предприятия и изоляция (консервация, захоронение) загрязнённых фильтров от биосферы. Обеспечение контроля надёжности и безопасности процессов обращения с йодом в ходе переработки отработавшего ядерного топлива требует разработки новых и совершенствования старых методов его контроля, и, как следствие, проведения большого количества экспериментальных и теоретических исследований.

В организм человека радиоактивные изотопы йода могут поступать различными путями, основными из которых являются органы пищеварения, органы дыхания, кожа, раневые и ожоговые поверхности.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Суганеев Сергей Викторович, 2025 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. X. Hou et al. A review on speciation of iodine-129 in the environmental and biological samples // Anal Chim Acta - 2009. - vol.632. - 181-196.

2. S. Yoshida et al. Determination of organic, inorganic and particulate iodine in the coastal atmosphere of Japan // Nucl. Chem. - 1995. - vol.196. - 295-302.

3. B.S. Gilfedder et al. Iodine speciation in rain and snow: Implications for the atmosphericiodine sink // J. Geophys. Res. - 2007. - vol. 112. - D07301.

4. В.Н. Хрусталёв. Криминалистическое исследование веществ, материалов и изделий / В.Н. Хрусталёв, Н.А. Соклакова - М.:«Юстиция», 2024. - 731 с.

5. H.E. Gabler et al. Iodine Speciation in Foodstuffs, Tissues, and Environmental Samples: Iodine Species and Analytical Method // Anal. Chem. -1993. - 345. - 53-59.

6. K.A. Rahn et al. Tropospheric Halogen Gases: Inorganic and Organic Components // Science - 1976. - 192. - 549-550.

7. A.R. Baker et al. Trends in aerosol nutrient solubility along a west-east transect of the Saharan dust plume // Geophys. Res. Lett. - 2006. - 33. -L23S02.

8. A.R. Baker et al. Iodine speciation and deposition fluxes from the marine atmosphere // Geophys. Res. Atmos. - 2001. - 106. - p.28743-28749.

9. A.R. Baker Marine aerosol iodine chemistry: The importance of soluble organic iodine // Environ. Chem. - 2005. - 2. - p.295-298.

10. R. J. Chance et al. A comparison of spectrophotometric and denuder based approaches for the determination of gaseous molecular iodine // Atmos. Meas. Tech. Discuss. - 2009. - 2 - 2191-2215.

11. Киреев, С. В. Современные методы оптической спектроскопии технологических сред / С. В. Киреев, С. Л. Шнырев. — 2-е изд. — М.: «Юрайт», 2022. — 147 с.

12. S.V. Kireev, S.L. Shnyrev The influence of temperature and frecuency factors on the fluorescence of I2 in the atmospheric air excited by radiation of a He-Ne (633 nm) laser // Laser Physics - 1995. - V.5 - p.1055-1059.

13. R.R. Edwards Iodine-129: Its occurrence in nature and its utility as a tracer // Science - 1962. - 137. - 851.

14. M.H. Studier et al. The use of 129I as an isotopic tracer and its determination along with normal 127I by neutron activation—The isolation of iodine from a variety of materials // Nucl. Chem. - 1962. - 24. - 755-761.

15. X.L. Hou et al. Determination if 129I in sea-water and some environmental materials by neutron activation analysis // Analyst - 1999. - 124. - 1109-1114.

16. R.J. Cox et al. Determination of iodine-129 in vegetable samples by inductively coupled plasma mass spectrometry // J. Anal. Atom. Spectrom. - 1992. - 7. - 635-640.

17. O.T. Farmer et al. Determination of 129I in ambient air by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP/MS) // J Radioanal Nucl Chem - 1998. -234. - 153-157.

18. C.F. Brown et al. Analysis of 129I in groundwater samples: Direct and quantitative results below the drinking water standard // Appl. Geochem. - 2007. -22. - 648-655.

19. Киреев С.В. Лазерное детектирование изотопов йода: дис. д-ра физ.-мат. наук : 01.04.21 / Киреев Сергей Васильевич. - М., 2003 - 291 c.

20. Шнырев С.Л. Оптическое детектирование компонентов газовых и жидких технологических сред в реальном масштабе времени: дис. д-ра физ.-мат. наук : 01.04.21 / Шнырев Сергей Львович - М.,2011 - 300 с.

21. Suzuki T. et al. High Sensitivity Measurement of Iodine-129/Iodine-127 Ratio by Accelerator Mass Spectrometry // J. Nucl. Sci. Technol. - 2012. - Vol.43 № 11 - p.1431-1435.

22. Bienvenu Ph. et al. Determination of Iodine 129 by ICP-QMS in Environmental Samples. // Canadian Journal of Analytical Sciences and Spectroscopy - 2004. - vol.49 - No. 6 - p.423-428.

23. Parry S. Determination of 129I/127I ratios in environmental samplesusing neutron activation analysis // J Radioanal Nucl Chem - 2001. - 248. - p.137-141.

24. Brauer F.P., Streibin R.S. Environmental concentration and migration of 129I // International symposium on migration in the terrestrial environment of long-lived radionuclides from the nuclear fuel cycle; Knoxville, TN (USA) - IAEI - 1982. - p. 465-480.

25. Izmer A.V. et al. Improvement of the detection limit for determination of 129I in sediments by quadrupole inductively coupled plasma mass spectrometer with collision cell. // J. Anal. At. Spectrom. - 2004. - vol.19. - p.1278-1280.

26. Izmer A.V., Boulyga S.F. Determination of 129I/127I isotope ratios in liquid solutions and environmental soil samples by ICP-MS with hexapole collision cell // J. Anal. At. Spectrom. - 2003. - vol.18 - p.1339.

27. Langlois B, Dautheribes J.L. Comparison of a direct injection nebulizer and a micronebulizer associated with a spray chamber for the determination of iodine in the form of volatile CH3I by inductively coupled plasma sector field mass spectrometry // J. Anal. At. Spectrom. - 2003. - vol.18. - p.76.

28. C.Phillip Shelor, Purnendu K. Dasgupta Review of analytical methods for the quantification of iodine in complex matrices // Anal Chim Acta - 2011. -vol.703. - 16-36

29. Недвецкайте Т.Н. и др. Применение гамма-спектрометра медленных суммарных совпадений для измерения 129I при нейтронно-активационном определении в образцах окружающей среды // Радиохимия. - 1986. - №3. -с.390-393.

30. B. Dix et al. Detection of iodine monoxide in the tropical free troposphere // Proc Natl Acad Sci USA - 2013. - vol. 110. - 2035-2040

31. S.V. Kireev, E.D. Protsenko, S.L. Shnyrev A laser complex for real-time monitoring of iodine-129 isotope and nitrogen oxides in reprocessing waste nuclear fuel // Las. Phys. - 1996. - v.6. - №5. - p.983-988.

32. S.V. Kireev, I.G. Simanovsky, S.L. Shnyrev Development of optical methods for simultaneous detection of I2, I-, IO3- and I3- in liquid media in real time // Laser Phys. - 2009. - v.19 - №9 - p.1939-1949.

33. Garland C.W. et al. Experiments in Physical Chemistry, 8th ed. - New York: McGraw-Hill, 2008. - 734 p.

34. S. Bayram and M. Freamat A Spectral Analysis of Laser Induced Fluorescence of Iodine // Conference on Laboratory Instruction Beyond the First Year of College, MD, - 2015.

35. Киреев С.В., Шнырев С.Л. Влияние температуры на флуоресценцию I2, возбуждаемую излучением He-Ne (0.63 мкм) лазера // Оптика и спектроскопия - 1994. - Т.77. - №4. - c.589-592.

36. Lewis, E. L. et al. Iodine molecular constants from absorption and laser fluorescence // Am. J. Phys. - 1994. - v.62 - p.350-356.

37. Muenter, J. S. The He-Ne Laser Induced Fluorescence Spectrum of Molecular Iodine: An Undergraduate Laboratory Experiment // J. Chem. Educ. -1996. - vol.73. - p.576-580.

38. O'Brien L. C., Kubicek R. L. Binding energy curve for iodine using laser spectroscopy: a laser induced fluorescence experiment for the physical chemistry laboratory // J. Chem. Educ. - 1996. - vol.73. - p.86-87.

39. Williamson J. C. Teaching the Rovibronic Spectroscopy of Molecular Iodine // J. Chem. Educ. - 2007. - vol.84 - p.1355-1359.

40. Tellinghuisen J. Laser-Induced Fluorescence in Gaseous I2 Excited with a Green Laser Pointer // J. Chem. Educ. - 2007. - vol.84. - p.336.

41. Voronina E. I., Privalov V. E., Shemanin V. G .Lidar sounding of iodine molecules at low pressures // Optics and Spectroscopy - 2002. - vol.93. - p.699.

42. Киреев С.В., Шнырев С.Л. Разработка лазерно-флуоресцентного комплекса для экспресс-контроля изотопов молекулярного йода 129I и 127I в естественной атмосфере // Оптика и спектроскопия - 1999. - т.87. - №2. -с.344-351.

43. Kireev S. V., Shnyrev S. L. Laser-fluorescence detection of 127I and 129I iodine isotope mixture using a He-Ne laser // Laser Phys. - 1997. - vol.7. - p.277.

44. Kireev S.V., Shnyrev S.L. Influence of parameters of gas medium on the fluorescence of iodine molecules I-129(2), (II)-I-127-I-129 and I-127(2) excited by semiconductor laser radiation // Laser Phys. - 2012. - vol.22. - №12. - p.1808.

45. Kireev S.V. et al. Laser fluorescence complex for online iodine-129 and iodine-127 detection in gaseous media using a tunable diode laser // Laser Physics Letters - 2015. - vol.12(1) - p.15-24.

46. Williamson J.C. Molecular Iodine Fluorescence Using a Green HeliumNeon Laser // J. Chem. Educ. - 2011. - vol.88. - p.816.

47. Williamson J.C. Molecular Iodine Fluorescence Spectra Generated with Helium-Neon Lasers for Spectrometer Calibration // Appl. Spectroscopy. - 2010. -vol.64. - p.1419.

48. Masiello T. et al. Fluorescence Lifetime and Quenching of Iodine Vapor // Chem. Educ. - 2003. - vol.80. - p.914.

49. Weinberg R.B., Muyskens M. An Iodine Fluorescence Quenching Clock Reaction. // Chem. Educ. - 2007. - vol.84. - p.797.

50. Chen Y.M. et al. Fluorescence turn-on detection of iodide, iodate and total iodine using fluorescein-5-isothiocyanate-modified gold nanoparticles // The Analyst. - 2009. - vol.134. - p.2106.

51. Bale C.S. et al. Novel measurements of atmospheric iodine species by resonance fluorescence // J. of Atmospheric Chemistry - 2008. - vol.60. - p.51.

52. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лазерное зондирование молекулярного йода в атмосфере // Оптика и спектроскопия - 2003. - т. 95. -№6. - с.1051-1055.

53. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Параметры лидара комбинационного рассеяния для зондирования молекулярного йода в атмосфере // Оптика и спектроскопия - 1998. - т.85. - №1. - с.161-165.

54. Веремьев В.Р., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Оптимизация лидара с полупроводниковыми лазерами лоя зондирования молекулярного йода и

водорода в атмосфере // Журнал технической физики - 2000. - т.70 - №5. -с.115-118.

55. Privalov V.E., Shemanin V.G., Voronina E.I. Iodine molecules differential absorption cross section lidar studies // Measurement science review -2010. - vol. 10. - №3. - p.108-110.

56. Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Параметры лидара дифференциального поглощения для обнаружения молекулярного йода в атмосфере // Оптический журнал - 1999. - т.66. - №2 - с.40-42.

57. Воронина Э.И., Привалов В.Е., Шеманин В.Г. Лидарное зондирование молекул йода при низких давлениях // Оптика и спектроскопия

- 2002. - т.93. - №4. - с.699-701.

58. Вернадский В.И. Геохимия йода и брома. - М: Наука, 1967. - 240 с.

59. Мохнач В.О. Йод и проблемы жизни. - Л.: Наука, 1974. - 283 с.

60. Некрасов Б.В. Основы общей химии. - М.: Химия, 1968 - 478 с.

61. Денисович Б.П. Йод и его производство. - М.: ГОНТИ НКТП, 1938.

- 163 с.

62. Ксензенко В.И., Стасиневич А.С. Химия и технология брома, йода и их соединений. - М.: «Химия»ГХИ, 1995. - 432 с.

63. Строев Ю.И, Чурилов Л.П. Самый тяжелый элемент жизни (к 200-летию открытия йода) // Биосфера - 2012. - т.4 - №3 - с. 313-342.

64. Орлова Э.К. Очистка отходящих газов при переработке облученного топлива. Вып. 1. Улавливание йода; Обзорная информация. - М.: ЦНИИ атоминформ, 1979. - 92 с.

65. Radioiodine Removal in Nuclear Facilities. IAEA, Vienna: IAEA-Techn. Reports Series - 1980. - №201. - p.98.

66. Баженов В.А. и др. Вредные химические вещества. Радиоактивные вещества. Справочник. - Л.: Химия, 1990. - 463 с.

67. Основы защиты населения и территорий в чрезвычайных ситуациях.

- М.:Изд-во МГУ, 1998. - 190 с.

68. Алов Н.В. и др. Основы аналитической химии. В двух книгах. -М.:Издательский центр «Академия», 2012. - 416 с.

69. Рудаков О. Б. и др. Спутник хроматографиста. Методы жидкостной хроматографии. - Воронеж: Водолей, 2004. - 528 с.

70. Руденко Б.А., Руденко Г.И. Высокоэффективные хроматографические процессы. - М.: Наука, 2003. - 425 с.

71. Красиков В. Д. Основы планарной хроматографии. - СПб.: Химиздат, 2005. - 232 с.

72. Кузнецов Р. А. Активационный анализ, 2 изд. - М.: Атомиздат, 1974. - 344 с.

73. Тустановский В.Т. Оценка точности и чувствительности активационного анализа. - М.:Атомиздат, 1976. - 192 с.

74. Ваганов П.А. Нейтронно-активационное исследование геохимических ассоциаций редких элементов. - М.:Энергоиздат, 1981. - 112 с.

75. Зайдель А.Н. Основы спектрального анализа. - М.: Наука, 1965. -

322 с.

76. Данцер К., Тан Э., Мольх Д. Аналитика. - М.: Химия, 1981. - 280 с.

77. Беков Г.И. и др. Спектральный анализ чистых веществ - СПб.: Химия, 1994. - 336 с.

78. Новгородская А. В. Обзор методов бесконтактного дистанционного обнаружения и идентификации опасных веществ // Инженерный журнал: наука и инновации - 2013. - вып. 8 - №20 - с.22-31.

79. Stankova A. et al. A simple LIBS method for fast quantitative analysis of fly ashes // Fuel - 2010. - vol.89 - issue 11. - p.3468-3474

80. Васильев Б.И., Маннун У.М. ИК лидары дифференциального поглощения для экологического мониторинга окружающей среды // Квант. электроника - 2006. - т.36 - №9 - с.801-820.

81. Knockel H., Bodermann B., Tiemann E. High precision description of the rovibronic structure of the I2 B - X spectrum // Eur. Phys. J. - 2003. - vol.28 - p. 199209.

82. Luc P. Molecular constants and Dunham expansion parameters describing the B-X system of the iodine molecule // J. Molec. Spectr. - 1980. - vol.80 - p.41-55

83. Steinfeld J.I. Rate Data for Inelastic Collision Processes in the Diatomic Halogen Molecules // Phys. Chem. Ref. Data - 1986. - vol.16 - №4 - p.903-910.

84. Hanes G.R., LaPierre J., Bunker R.R., Shotton K.C. Nuclear hyperfine structure in the electronic spectrum of 127I2 by saturated absorption spectroscopy, and comparison with theory // J. Mol. Spectr. - 1971. - vol.39 - p.506-515.

85. Dalby F.W., Levy C.D., Vanderbilde J. Vibrational and rotational dependence of electric field induced predissociation of I2 // Chem. Phys. - 1984. -vol.85 - p.23-29.

86. Pique J.P. et al. Hyperfine predissociation in the B state of iodine investigated through lifetime measurements of individual hyperfine sublevels // J. Physique (Paris) - 1983. - vol.44 - №3 - p.347-351.

87. Steinfeld J.I., Klemperer W. Energy-Transfer Processes in Monochromatically Excited Iodine. I. Experimental Results // J. Chem. Phys. -1965. - vol.42 - №10 - p.3475-3497.

88. Selwyn J.E, Steinfeld J.I. Collision-induced predissociation by van der Waals' interaction // Chem. Phys. Lett. - 1969. - vol.4 - p.217-220.

89. Tellinghuisen J. Spontaneous Predissociation in I2 // J. Chem. Phys. -1972. - vol.57 - №6 - p.2397-2402.

90. Kireev S.V., Protsenko E.D., Shnyrev S.L. A laser-induced fluorescence detector for monitoring the global radionuclide iodine-129 in atmospheric air // Laser physics. - 1994. - vol.4 - №1 - p. 199-202.

91. Kireev S.V., Shnyrev S.L. The influence of temperature and frecuency factors on the fluorescence of I2 in the atmospheric air excited by radiation of a He-Ne (633 nm) // Laser physics. - 1995. - vol.5 - p.1055-1059.

92. Kireev S.V., Shnyrev S.L. Improving the accuracy and sensitivity of concentrations measurements for 129I global radio nuclides in mixture with 127I in gas media // Laser Phys. - 2000. - vol.10 - №3 - p.800-811.

93. Kireev S V, Shnyrev S L. Collisional predissociation of vibrational levels of the b state in i2 excited by 633-nm radiation of a He-Ne laser. // Laser Physics -1998. - T.8. - № 2. - C.483-486.

94. Gerstenkorn S., Luc P. 1978 Atlas du Spectre d'Absorption de la Molecule d'Iode - Paris: CNRS, 1978. - 546 p.

95. Gerstenkorn S., Verges J., Chevillard J. Atlas du Spectre d'Absorption de la Molecule d'Iode - Paris: Laboratoire Aime Cotton, 1982. - 69 p.

96. Bodermann B., Knockel H., Tiemann E. Widely usable interpolation formulae for hyperfine splittings in the 127I2 spectrum // Eur. Phys. J. - 2002. -D19(1) - p.31-44.

97. Salumbides E.J. et al. The hyperfine structure of 129 I 2 and 127 I 129 in the B band system // Mol. Phys. - 2006. - vol. 104(16) - p.2641-2652.

98. Salumbides E.J. et al. Improved potentials and Born-Oppenheimer corrections by new measurements of transitions of 129I2 and 127I129I in the B3n0+u - X1X+g band system* // Eur. Phys. J. - 2008. - D47(2) - p.171-179.

99. Martin F. et al. Laser-induced-fluorescence Fourier transform spectrometry of the XOg+ state of I 2: Extensive analysis of the BOu+ ^ XOg+ fluorescence spectrum of 127I2 // J. Mol. Spectrosc. - 1986. - vol. 116 - p.71-100.

100. Cerny D., Bacis R., Verges J. Laser-induced-fluorescence Fourier transform spectrometry of the XO g+ state of I 2: Extensive analysis of the BO u+ ^ XO g+ fluorescence spectrum of 127I 129I and 129I 2 // J. Mol. Spectrosc. -1986. - vol.116 - p.458-498.

101. Gerstenkorn S., Luc P. Description of the absorption spectrum of iodine recorded by means of Fourier Transform Spectroscopy : the (B-X) system // J. Phys. - 1985. - vol.46 - p.867-881.

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Киреев С.В., Симановский И.Г., Соболевский И.В., Суганеев С.В., Шнырев С.Л. Флуоресценция изотопов молекулярного йода, возбуждаемая излучением медного лазера // «Сборник научных трудов» конф. "Научная сессия МИФИ-2012" - 2012. - с. 174

2. С.В. Киреев, Н.М. Лепехин, Ю.С. Присеко, И.В. Соболевский, С.В. Суганеев, С.Л. Шнырев. Флуоресценция молекулярного йода в газах, возбуждаемая излучением лазеров на парах меди (578,2 нм). Часть I. Флуоресценция 127I2. // Сборник научных тр. 23 междунар. Конф. «Лазеры в науке, технике, медицине». Геленджик - 2012. - т.23. - с. 171-176.

3. С.В. Киреев, Н.М. Лепехин, Ю.С. Присеко, И.В. Соболевский, С.В. Суганеев, С.Л. Шнырев. Флуоресценция молекулярного йода в газах, возбуждаемая излучением лазеров на парах меди (578,2 нм). Часть II. Флуоресценция 127I129I и 129I2. // Сборник научных тр. 23 междунар. Конф. «Лазеры в науке, технике, медицине». Геленджик - 2012. - т.23. - с. 176-179.

4. S.V. Kireev, S.L. Shnyrev, I.G. Simanovsky, I.V. Sobolevsky, S.V. Suganeev A.A. Kondrashov. Fluorescence of iodine-127 and iodine-129 isotopes excited by radiation of copper vapor lasers (578.2 nm): I. Fluorescence of 127I2. // Laser Phys. - 2013. - vol.23 - №7. - p.075701-075708

5. S.V. Kireev, S.L. Shnyrev, I.G. Simanovsky, I.V. Sobolevsky, S.V. Suganeev A.A. Kondrashov. Fluorescence of iodine-127 and iodine-129 isotopes excited by radiation of copper vapor lasers (578.2 nm): II. Fluorescence of 127i129i and 129I2. // Laser Phys. - 2013. - vol.23. - p.10572-105707.

6. S.V. Kireev, S.L. Shnyrev, I.G. Simanovsky, I.V. Sobolevsky, S.V. Suganeev A.A. Kondrashov. Fluorescence of 127I and 129I isotopes excited by radiation of copper vapor lasers (578.2 nm). // Book of abstracts of 22th International Laser Physics Workshop «LPHYS'13»., Prague, Czech Republic. - 2013.

7. С.В. Киреев, А.А. Кондрашов, И.Г. Симановский, И.В. Соболевский, С.В. Суганеев, С.Л. Шнырев. Исследования флуоресценции молекул 127I2, 127I129I и 129I2 в газах, возбуждаемой лазерами на парах меди на длине волны

578,2 нм. // "Аннотации докладов" конф. "Научная сессия МИФИ-2013" -2013. - т.2. - с.157.

8. Kireev S.V., Shnyrev S.L., Simanovsky I.G., Sobolevsky I.V., Suganeev S.V., Kondrashov A.A. A laser-induced fluorescence method for detecting iodine-129 in the atmosphere using a frequency-doubled neodymium laser // Laser Physics - 2013. - vol. 23. - № 10. - С. 105701.

9. S.V. Kireev, S.L. Shnyrev, I.G. Simanovsky, S.V. Suganeev. Using a copper-vapor laser (578.2 nm) in a new method of laser fluorescence for molecular iodine isotopes to detect gases in real time. // Laser Phys. Lett. - 2014. - vol.11. -№9. - p.095701-095707.

10. S.V. Kireev, S.L. Shnyrev, I.G. Simanovsky, S.V. Suganeev. Fluorescence of iodine-127 and iodine-129 isotopes excited by radiation of copper vapor laser (510.6 nm). // Laser Phys. Lett. - 2014. - vol.11. - №7. - p.075701-075708.

11. S.V. Kireev, S.L. Shnyrev, I.G. Simanovsky, S.V. Suganeev. Fluorescence of molecular iodine excited by radiation of copper vapor lasers (510.6 nm and 578.2 nm) in atmosphere. // Book of abstracts of 23th International Laser Physics Workshop «LPHYS'14». Sofia, Bulgaria - 2014..

12. С.В. Киреев, И.Г. Симановский, И.В. Соболевский, С.В. Суганеев, С.Л. Шнырев. Исследование флуоресценции молекул 127I2, 127I129I, 129i2 в газах, возбуждаемой лазером на парах меди на длине волны 510,6 нм. // "Сборник научных трудов" конф. "Научная сессия МИФИ-2014" - 2014. - т.2. - с. 170.

13. С.В. Киреев, И.Г. Симановский, И.В. Соболевский, С.В. Суганеев, С.Л. Шнырев. Детектирование молекулярного йода в газовых средах при атмосферном давлении лазером на парах меди. // "Сборник научных трудов" конф. "Научная сессия МИФИ-2014" - 2014. - т.2. - с. 171.

14. С.В. Киреев, С.В. Суганеев, С.Л. Шнырев. Способ определения изотопного состава молекулярного йода в газах в реальном времени. В сборнике научных трудов 25 международной конференции «Лазеры в науке,

технике, медицине». // Сборнике науч. тр. 25 междунар. конф. «Лазеры в науке, технике, медицине», Туапсе - 2014. - т.25. - с. 188-191.

15. С.В. Киреев, А.Е. Ефимова, С.В. Суганеев, С.Л. Шнырев. Разработка лазерно-флуоресцентного он-лайн способа детектирования изотопологов молекулярного йода в газах на базе лазера на парах меди // «Сборник научных трудов» конф. "Научная сессия МИФИ-2015" - 2015. - т.2. - с. 191.

16. С.В. Киреев, С.В. Суганеев, С.Л. Шнырев. Детектирование изотопологов молекулярного йода в газовой фазе методом лазерно-возбуждаемой флуоресценции при переработке отработавшего ядерного топлива в реальном времени // Сборник науч. тр. 25 междунар. конф. «Лазеры в науке, технике, медицине», Туапсе - 2015. - т.26. - с. 189-193.

17. С.В. Киреев, С.В. Суганеев, С.Л. Шнырев. Применение неодимового лазера, перестраиваемого вблизи длины волны излучения 532 нм, для дистанционного контроля молекулярного йода в атмосфере в реальном масштабе времени // Сборник науч. тр. 25 междунар. конф. «Лазеры в науке, технике, медицине», Туапсе - 2015. - т.26. - с. 193-195.

18. S.V. Kireev, S.L. Shnyrev, S.V. Suganeev. Remote Monitoring of 129I and 127I Isotopes in the Atmosphere Using Laser-Induced Fluorescence Method // Laser Phys. - 2016. - vol.26. - №9. - p.095604-095.

19. Применение лазерно-флуоресцентного способа на основе лазера на парах меди (578.2 нм) для детектирования молекулярного йода в газовых средах. // Book of abstracts of 28th International Laser Physics Workshop «LPHYS'19» Кёнджу, Южная Корея - 2019.

20. С.В. Киреев, С.Л. Шнырев, С.В. Суганеев Флуоресценция изотопологов молекулярного йода 129I2, 127i129i и 127I2, возбуждаемая излучением лазера на парах меди на длине волны 578,2 нм. // Сборник науч. тр. конф. " Лазеры в науке, технике, медицине " - 2021. - т.31. - с.207-211.

21. С.В. Киреев, С.Л. Шнырев, С.В. Суганеев Исследование возможности селективного детектирования изотопологов молекулярного йода в реальном масштабе времени с использованием лазера на парах меди,

излучающего на длине волны 578,2 нм // Сборник науч. тр. конф. «Лазеры в науке, технике, медицине» - 2021. - т.31. - с. 176-180.

22. Киреев С.В., Шнырев С.Л., Суганеев С.В. Столкновительная релаксация молекулярного йода в газах// Сборник науч. тр. конф. «Лазеры в науке, технике, медицине» - 2023. - т.33. - с.201-204.

23. S. V. Kireev, A. A. Kondrashov, S. L. Shnyrev, S. V. Suganeev. Effect of gas mixture pressure on detection sensitivity of molecular iodine in the atmosphere by laser-fluorescent method using a copper vapor laser (578.2 nm). // Laser Phys. Lett. - 2023. - Vol.20 - №9 - p. 095701-095707.

24. Киреев С.В., Суганеев С.В. Разработка метода детектирования изотопологов молекулярного йода в газах в реальном масштабе времени на основе лазерной флуоресценции, возбуждаемой лазерами на парах меди // Вестник национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» - 2024. - т. 13 - № 4 - с. 199-203.