Аномальный изотопный эффект при многопузырьковой сонолюминесценции водных растворов хлорида тербия

Обнаружен аномально низкий изотопный эффект при сонолюминесценции на частоте 20 кГц растворов хлорида тербия в смесях $\mathrm{H_2O-D_2O}$. Интенсивность свечения в линиях характерного испускания иона $\mathrm{Tb^{3+}}$ при 488 и 545 нм, наблюдаемых на фоне континуума растворителя (230-700 нм), при дейтерировании увеличивается с ростом содержания $\mathrm{D_2O}$ до максимального значения 4.0$\pm$0.4, тогда как при фотолюминесценции тех же растворов изотопный эффект достигает величины 10$\pm$1.0. Полученный результат объяснен в рамках модели неэкспоненциального затухания люминесценции ионов $\mathrm{Tb^{3+}}$ при соновозбуждении. Образуясь в возбужденном состоянии внутри кавитационных пузырьков, эти ионы вначале дезактивируются излучательно и безызлучательно в газовой фазе, однако вследствие превышения времени жизни возбуждения над средней длительностью существования пузырьков часть возбужденных ионов переходит в объем раствора. На первом этапе, из-за малой плотности газовой фазы и незначительности тушения молекулами растворителя, изотопный эффект мал, на втором – совпадает с эффектом при обычной фотолюминесценции в растворе. Суммарное снижение эффекта при сонолюминесценции зависит от веса “газовой” стадии дезактивации возбужденных ионов $\mathrm{Tb^{3+}}$.