第31卷，第1期 2011年1月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
激光拉曼光谱分析氢同位素的应用
黄刚，曹小华，龙兴贵
中国工程物理研究院核物理与化学研究所，四川绵阳621900
Vol.31,No.1,pp30-33
January,2011
摘要拉变光谱作为一种物质结构和成分分析的测试手段而被广泛应用。介绍分析了激光拉受光谱法用于氢同位索分析的可行性，并综述介绍了国内外研究人员利用激光拉受光谱在氛参与的放射反应监测分析、
氢同位素定性检测、定量分析方法研究等方面开展的工作。关键调激光拉受光谱；氢同位索
中图分类号：0433.4
引言
文献标识码：A
DOI: 10. 3964/j. issn. 1000-0593(2011)01-003004
子的极性键的振动，而激光拉受光谱最适于研究同种原子的非极性键的动，所以，氢同位索分子具有拉受活性，可以使用拉受光谱获得拉受谱图来进行分析研究。
氢同位紫允、氛、氯的定性和定量分析在核技术研究氢能源、航天科技、ITER象变研究等领域具有重要地位。目前，对同位素的分析主要有气相色谐"]、四极质谱("、同位素质讲等方法。气相色谱可测定氛氛含量，俱色谱柱须在液氮温度下工作，且温度的微小波动将引起测量结果的较大变化；四极质谱由于其体积小，检测范围宽，能同时检测不同质荷比的离子，比较适合于在线监测、分析氢同位素气体，但其只能微到平定量分析：；高分辨领同位素质谱计，如MAT-271等虽然能较好地定量测量氢同位索气体，但它与四极质谱、气相色谱等都属于破坏性分析，在分析过程中都存在尾气排放对环境的污染，这一点对分析放射性氧是非常不利的。所以，导求一种无损和零排放的氟分析方法，是氛工艺研究中的一个迫切需求。
针对这一目标，美国、日本等国的科学家对激光拉曼光谱用于氢同位素分析的可行性进行了研究，利用激光拉受光谱法成功实现了氢同位素气体成分的在线定性和定量分析。现在，激光拉受光谱已成为航化学和氟工艺研究中的重要分析于段，但国内在这一领域的研究还处于起步阶段。本文就目前国外学者利用激光拉受光谱分析氢同位素的应用情况进行综述。
1分析氢同位素的可行性(]
激光拉受光谱和红外光谱都是研究分子结构的重要工具，但两者研究的侧重点不同。红外光最适于研究不同原收稿日期：2010-05-10，修订日期：2010-08-20
基金项目：国家自然科学基金项目(50871106)资助
在定性监测方面，激光拉受光谱能探测和分解间位素混合物和不同的化合物，因而可实现含氧同位素气体的在线监测和分析，可用来监测分析如重水提点等氛工艺流程中原料和产物气体的浓度变化等参数，或者通过分析反应的物质变化米研究有氢同位素参加的气体反应或气固反应的反应机理等。
在氢同位素定量分析方而，Okuno等[5]利用激光拉受光谱发展了一套实时和在线的气体分析方法，获得了不同压强的允和氛气的拉受信号强度，发现允(尔)的分压和拉受信号的强度之间望线性关系，因此，利用此规律可以建立氢同位索定量的拉受光谱法。
拉受光谱分析氢同位素的应用
氢同位素的拉曼位移峰位 2.1
要对氢同位素气体进行监测、分析，首先要掌握氢同位素分子的拉受位移峰位。经过第一原理计算和实验验证的六种氢同位素分子在295K时的纯转动峰(S支)结果1**)示于表1。
Q支的拉受位移数据"示于表2。 2.2监测氢同位素参与的化学反应
实时监测、分析化学反应的反应物和生成物浓度的变化等参数对解析反应历程、推断反应机理、研究产物的生成机制等具有重要的作用。激光拉变光语是对气物体监测分析的一种强有力的工具，在ITER研究、氢燃料循环等领
作者简介：黄制，1980年生，中国工程物理研究院核物理与化学研究所颈士研究生万方数据
e-mail; huanggang8876yahoo. com, cn