Increase in the Efficiency of the Isotope-Selective Infrared Laser Multiphoton Dissociation of 11BCl3 Molecules in a Mixture with SF6 Serving As a Sensitizer and an Acceptor of Radicals

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

A strong increase in the efficiency of the isotope-selective infrared laser multiphoton dissociation of 11BCl3 molecules in the natural mixture with 10BCl3 by radiation of a pulsed CO2 laser in the case of admixture of SF6 molecules, which serve as a sensitizer and simultaneously acceptors of radicals, Cl atoms formed in the dissociation of BCl3 molecules, has been detected. The yield and selectivity of dissociation of 11BCl3 molecules increase by several times and the threshold energy density for the dissociation of molecules decreases significantly in the case of their irradiation in the mixture with SF6 compared to irradiation without SF6. This property allows the single-frequency isotope-selective dissociation of 11BCl3 molecules by unfocused laser radiation at a moderate energy density (≈3–5 J/cm2), which is important and relevant for the practical implementation of the laser separation of boron isotopes.

About the authors

G. N Makarov

Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences, 108840, Troitsk, Moscow, Russia

Email: gmakarov@isan.troitsk.ru

A. N Petin

Institute of Spectroscopy, Russian Academy of Sciences, 108840, Troitsk, Moscow, Russia

Author for correspondence.
Email: gmakarov@isan.troitsk.ru

References

  1. J. Guo, Y.-J. Li, J.-P. Ma, X. Tang, X.-S. Liu, Chem. Phys. Lett. 773, 138572 (2021).
  2. A. K. A. Lyakhov and A. N. Pechen, Appl. Phys. B 126(8), 141 (2020).
  3. A. Aljubouri, F. H. Hamza, and H. H. Mohammed, Engineering and Technology Journal 34(5), Part (B) Scienti c, 157 (2016).
  4. K. A. Lyakhov, H. J. Lee, and A. N. Pechen, Separat. Puri cat. Technol. 176, 402 (2017).
  5. С. П. Потапов, Атомная энергия 10, 244 (1961).
  6. J. M. Blum and S. Martean, Energie nucleaire 14(1), 33 (1972).
  7. А. Ф. Чабак, А. С. Полевой, Изотопы в реакторостроении, в кн. Изотопы: свойства, получение, применение, под ред. В. Ю. Баранова, Физматлит, М. (2005), т. II, с. 192.
  8. Э. А. Богомолов, Г. И. Васильев, В. Менн, Известия РАН. Серия физическая 85(4), 466 (2021).
  9. A. A. Palko and J. S. Drury, Adv. Chem. Ser. 89, 40 (1969).
  10. V. N. Bagratashvili, V. S. Letokhov, A. A. Makarov, and E. A. Ryabov, Multiple Photon Infrared Laser Photophysics and Photochemistry, Harwood Acad. Publ. (1985).
  11. Multiple-Photon Excitation and Dissociation of Polyatomic Molecules, ed. by C. D. Cantrell, Topics in Current Physics, Springer-Verlag, Berlin (1986), v. 35.
  12. В. С. Летохов, Е. А. Рябов, Многофотонная изотопически-селективная ИК диссоциация молекул, в кн. Изотопы: свойства, получение, применение, под ред. В. Ю. Баранова, Физматлит, М. (2005), т. I, с. 445.
  13. V. Yu. Baranov, A. P. Dyadkin, D. D. Malynta, V. A. Kuzmenko, S. V. Pigulsky, V. S. Letokhov, V. B. Laptev, E. A. Ryabov, I. V. Yarovoi, V. B. Zarin, and A. S. Podorashy, Production of carbon isotopes by laser separation, Proc. SPIE (Progress in Research and Development of High-Power Industrial CO2-lasers), 4165, 314 (2000).
  14. D. F. Wolfe and G. L. Humphrey, J. Mol. Struct. 3, 293 (1969).
  15. Р. В. Амбарцумян, В. С. Летохов, Е. А. Рябов, Н. В. Чекалин, Письма в ЖЭТФ 20, 597 (1974).
  16. J. L. Lyman and S. D. Rockwood, J. Appl. Phys. 47(2), 595 (1975).
  17. Р. В. Амбарцумян, Ю. А. Горохов, В. С. Летохов, Г. Н. Макаров, Е. А. Рябов, Н. В. Чекалин, Квантовая электроника 2, 2197 (1975).
  18. Р. В. Амбарцумян, В. С. Должиков, В. С. Летохов, Е. А. Рябов, Н. В. Чекалин, ЖЭТФ 69, 72 (1975).
  19. Р. В. Амбарцумян, Ю. А. Горохов, В. С. Летохов, Г. Н. Макаров, Е. А. Рябов, Н. В. Чекалин, Квантовая электроника 3, 802 (1976).
  20. C. D. Rockwood, J. W. Hudson, Chem. Phys. Lett. 34, 542 (1975).
  21. C. T. Lin, T. D. Z. Atvars, and F. B. T. Pessine, J. Appl. Phys. 48, 1720 (1977).
  22. Ю. Р. Коломийский, Е. А. Рябов, Квантовая электроника 5, 651 (1978).
  23. Y. Ishikawa, O. Kurihara, R. Nakane, and S. Arai, Chem. Phys. 52, 143 (1980).
  24. Z. Peiran, Z. Wensen, and Z. Yuying, Chinese J. Lasers 8(10), 20 (1981).
  25. K. Takeuchi, O. Kurihara, and R. Nakane, Chem. Phys. 54, 383 (1981).
  26. K.-H. Lee, H. Takeo, S. Kondo, C. Matsumura, Bull. Chem. Soc. Jpn. 58, 1772 (1985).
  27. В. Н. Кондратьев (ред.), Энергии разрыва химических связей, потенциалы ионизации и сродство к электрону, Наука, М. (1974).
  28. В. Б. Лаптев, Е. А. Рябов, Квантовая электроника 13, 2368 (1986).
  29. В. Б. Лаптев, Е. А. Рябов, Химическая физика 7, 165 (1988).
  30. R. S. McDowell, B. J. Krohn, H. Flicker, and M. C. Vasquez, Spectrochim. Acta 42A, 351 (1986).
  31. Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, Письма в ЖЭТФ 112, 226 (2020).
  32. Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, ЖЭТФ 159, 281 (2021).
  33. Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, Письма в ЖЭТФ 115, 292 (2022).
  34. В. Б. Лаптев, Г. Н. Макаров, А. Н. Петин, Е. А. Рябов, ЖЭТФ 162, 60 (2022).
  35. R. S. Karve, S. K. Sarkar, K. V. S. Rama Rao, and J. P. Mittal, Appl. Phys. B 53, 108 (1991).
  36. B. Y. Mohan, J. Chem. Phys. 46, 98 (1967).
  37. S. W. Benson, Chem. Rev. 78, 23 (1978).
  38. R. E. Noftle, R. R. Smardzewski, and W. B. Fox, Inorg. Chem. 16(12), 3380 (1977).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2023 Российская академия наук